معرفی انواع سازه‌های ساختمانی

به گزارش «خبرنامه دانشجویان ایران»،  انتخاب نوع سازه به عنوان اسکلت و استخوان‌بندی ساختمان یکی از مهم‌ترین بخش‌های معماری در ساختمان‌سازی به حساب می‌آید. انواع سازه ساختمانی تعیین‌کننده میزان دوام، استحکام و تعادل سازه هستند که مطابق با مصالح به کار رفته در ساخت آن‌ها دسته‌بندی شده و مورد استفاده قرار می‌گیرند.

سازه ساختمانی

با توجه به نوع مصالح استفاده شده در ساخت سازه، انواع مختلفی از آن وجود دارد. اما در حالت کلی سازه ساختمانی در دو دسته سنتی و صنعتی تقسیم‌بندی می‌شوند.

سازه ساختمانی سنتی

گروهی از سازه‌های ساخته شده با مصالحی مانند آجر، خشت، کاه‌گل و چوب است. این نوع سازه ساختمانی غالبا در شهر‌های کوچک‌تر و روستا‌ها بیشتر به کار برده می‌شود. سازه سنتی در بنا‌هایی که ارتفاع آن‌ها کمتر از ۸ متر باشد، یا حداکثر به دو طبقه از سطح زمین برسد. در سال‌های اخیر با توجه به پیشرفت مصالح و تجهیزات ساختمان‌سازی، عملاً سازه‌های سنتی منسوخ شده‌اند.

از جمله مزیت‌های این نوع سازه، قیمت مقرون‌به‌صرفه و سهولت اجرای آن است. از طرفی غیراستاندارد بودن سازه، عدم مقاومت در برابر حوادثی مانند زلزله، استهلاک بالا، فرسایش سریع و... معایبی است که موجب شده تا دیگر به کار گرفته نشود.

اسکلت ساختمانی در سازه سنتی به نحوی است که دیوار‌ها مسئولیت تحمل بار‌های قائم را داشته و از طرفی کلاف و شناژ‌های قائم و افقی، دیوار‌ها و سقف را به یکدیگر متصل می‌کنند و همین امر باعث می‌شود تا بار سقف روی دیوار‌ها پخش شود.

سازه ساختمانی چوبی

از دیگر انواع سازه ساختمانی می توان به سازه چوبی اشاره کرد. مناطقی که قیمت چوب در آن‌ها ارزان باشد، سازه‌های ساختمانی چوبی از پرطرفدارترین نوع سازه برای آن‌ها به حساب می‌آید. این نوع سازه اغلب در کشور‌های اروپایی مانند اتریش و ایالات آمریکا کاربرد دارد. در کشور ما به دلیل عدم وجود منابع کافی برای تأمین چوب مورد نیاز، از این اسکلت ساختمانی کمتر استفاده می‌شود.

سازه ساختمانی آجری

استفاده از آجر به عنوان متریال اصلی در سازه ساختمانی آجری به وفور دیده می‌شود. ترکیبی از پروفیل‌های فولادی و آجر در کنار یکدیگر موجب می‌شود تا بتوان ساختمان‌های کوچک و حداکثر تا دو طبقه را ساخت. در این اسکلت ساختمانی، سقف تیرچه برای ساخت آن به کار برده می‌شود. سازه آجری یکی دیگر از انواع سازه ساختمانی است.

به منظور ایجاد مقاومت سازه در برابر فشار و نیرو‌های خارجی مانند زلزله، شناژ‌ها بر روی کرسی چینی و زیر سقف اجرا می‌شود. علاوه بر این برای جدا کردن فضا از دیوار‌های حمال در طبقات مختلف بر روی یکدیگر استفاده می‌شود. مقدار عرضی این دیوار‌ها حداقل ۳۵ سانتی‌متر است.

سازه ساختمانی بتنی

اسکلت ساختمانی بتنی یکی از پرمصرف‌ترین نوع آن در صنعت ساختمان‌سازی ایران به شمار می‌رود. این نوع سازه با استفاده از بتن به عنوان متریال اصلی ایجاد می‌شود. مقاومت و استحکام بالای آن موجب شده تا بیشترین کاربرد را در داخل کشورمان داشته باشد. با توجه به بتن به کار رفته در آن می‌توان گفت قیمت ساخت این سازه‌ها نسبت به اسکلت ساختمانی فلزی کمتر است. اسکلت بتنی را می توان از جمله انواع سازه ساختمانی دانست که از استحکام بالاتری برخوردار است.

از جمله مزایای دیگر آن می‌توان به سازگاری با هر نوع شرایط آب و هوایی اشاره کرد. چنانچه از پوشش بتنی مناسب در ساخت استفاده شود، سازه بتنی از مقاومت بالایی در برابر رطوبت و باران برخوردار خواهد بود. همین امر موجب افزایش طول عمر و کارایی بالای آن نیز می‌شود.

در مقابل با توجه به مصالح به کار رفته در آن شامل آرماتور (میلگرد) بتن و قالب به منظور پیاده‌سازی و آرماتوربندی سازه نیاز به وجود نیروی متخصص و حرفه‌ای دارد. ویژگی شکل‌پذیری مصالح منجر می‌شود تا در مقاطع مختلف بتوان از سازه بتنی استفاده کرد.

سازه ساختمانی فلزی (فولادی)

یکی دیگر از انواع سازه ساختمانی بر اساس متریال و مصالح فولاد ساخته می‌شود. ایجاد اتصالات در این اسکلت ساختمانی به صورت پیچی، جوشی و پرچی انجام می‌گیرد. به دلیل امکان مونتاژ کردن این نوع سازه در محل پروژه، نصب آن آسان و مدت زمان ساخت کمتر از انواع دیگر خواهد بود.

هنگامی‌که اسکلت فلزی در ساختمان‌سازی به کار برده می‌شود، اجرای بدون وقفه و همزمان با یکدیگر باعث افزایش سرعت اجرا نیز می‌گردد. تیر و ستون‌های اسکلت ساختمانی فلزی به نحوی در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند که امکان گسترش ساختمان به طبقات بالاتر را به سازنده می‌دهد. از این رو سازه‌های بلند را می‌توان با به کار بردن این نوع سازه تولید کرد.

البته ذکر این نکته دارای اهمیت است که در هنگام ساخت سازه‌های فلزی باید در مورد کیفیت جوش متناسب با آب‌وهوا اطمینان حاصل کرد. در برخی موارد امکان زنگ زدگی وجود دارد که در اثر اکسید شدن فلز خواهد بود. همین امر موجب فرسایش سطح مقطع فلز و ایجاد پوسیدگی شده و در نهایت مقاومت سازه کاهش پیدا می‌کند.

سازه ساختمانی صنعتی

این نوع سازه‌ها از جمله انواع سازه ساختمانی است که با نام سازه ساختمانی نوین نیز شناخته می‌شوند. در واقع بیشتر از مصالح ساخته شده با فناوری و روش‌های جدید در ساخت آن‌ها به کار برده شده است. ترکیبی از آلیاژ‌های فلزی تقویت شده و یا متریال‌های گوناگون که با توجه به وزن کم از مقاومت و دوام بالایی برخوردار هستند.

چوب پلاست نوع دیگری از مصالح نوین به کار رفته در ساختمان‌سازی است. این مصالح از ترکیب ضایعات چوب با مواد بازیافتی PVC در اثر فشار و دمای بالا به وجود می‌آیند. مقاومت در برابر حشرات و زیبایی ظاهری آن موجب می‌شود تا به عنوان کف پوش، پوشش دیوار‌ها، ساخت آلاچیق و... به کار برده شود.

روش‌های ساخت این نوع سازه نیز به صورت مدرن و به شیوه‌های مختلفی مانند TCF روش قالب تونلی با بتن مسلح، LSF روش قاب‌های سبک فلزی، B & N ساخت سازه با اتصالات پیچ و مهره و ICF قالب عایق ماندگار به صورت کاملاً بتنی صورت می‌گیرد.

مقایسه انواع سازه ساختمانی با یکدیگر

سازه ساختمانی بتنی از پرکاربردترین نوع آن در ایران و جهان است. قیمت مقرون‌به‌صرفه آن نسبت به سازه‌های فولادی (اسکلت فلزی)، مقاومت و دوام بالا در برابر حوادث طبیعی مانند زلزله و آتش سوزی، امکان قالب‌گیری در اندازه‌ها و شکل‌های گوناگون و... از جمله ویژگی‌های سازه‌های بتنی است. تنها عیب آن مدت زمان طولانی برای اجرا و اشغال فضای زیادی از مساحت زمین است.

دومین سازه پرطرفدار در صنعت ساختمان‌سازی، اسکلت ساختمانی فولادی است. سرعت در اجرا و ساخت، استفاده بهینه از مکان و فضا، امکان ساخت قطعات به صورت پیش ساخته و... از خصوصیات این نوع سازه به شمار ‌می‌روند که موجب شده در رتبه دوم سازه‌های ساختمانی قرار گیرد. اسکلت فلزی از مقاومت پایینی در آتش سوزی برخوردار است. به همین علت برای ایجاد مقاومت از پوشش عایق بعد‌ از ایجاد اتصالات و قبل از سفت‌کاری استفاده می‌شود.

در مقایسه سازه های فولادی و بتنی در برابر زلزله و با توجه به مطالب گفته شده در بالا می توان گفت، اسکلت بتنی به دلیل مقاومت و استحکام بالاتری در مقایسه با سازه فولادی در برابر زلزله برخوردار است.

سازه های نوین با به کار بردن مصالح تولید شده مطابق با تکنولوژی و پیشرفت علم مانند فایبر گلاس، ورق‌های سیمانی، آلیاژ‌های فلزی و... به منظور ساخت سازه‌های سبک‌تر کاربرد خواهند داشت.

کلام آخر

هریک از سازه های ساختمانی ویژگیهای منحصر بفرد خود را دارد و در موقعیت های متفاوتی بکار گرفته می شوند. آشنایی با انواع سازه ساختمانی یکی از مهمترین موضوعات مهم در صنعت ساختمان‌سازی است و انتخاب نوع آن توسط فعالان صنعت ساختمان سازی در ایمنی ساختمان تاثیری مستقیم دارد.