6 مورد از سازه‌های مورد استفاده در ساخت‌و‌ساز

احتمالا تا حد زیادی شما تفاوت چارچوب‌های چوبی و چارچوب‌های فولادی سبک را می‌دانید، اما آیا با روش‌های ساخت که در آن‌ها از تیرچه یا بنایی و بتن استفاده می‌شود هم آشنایی دارید؟

اگر این‌طور نیست، نوشیدنی خود را کنار دست خود گذاشته، راحت بنشینید و آماده شوید تا این شش نوع ساخت را یاد بگیرید.

نوع سازه چگونه تعیین می‌شود؟

هدف سازه 

فرض کنید که می‌خواهید یک گاراژ جداگانه بسازید تا خودروهایی بیشتر، یک قایق و یک دستگاه چمن‌زنی را در آن جای دهید. در طراحی یک سازه، اگر لازم نباشد تا یک سازه‌ی چندطبقه ساخته شود، نیازی به استفاده از روش‌های سنگین ساختی وجود نخواهد داشت.

اندازه‌ی سازه

اگر می‌خواهید که سازه‌ای بزرگ‌تر از یک گاراژ یا خانه، مانند یک مغازه‌ی خواروبار یا یک نمایشگاه خودرو را طراحی کرده و بسازید، در این صورت لازم است تا از یک نوع ساخت سنگین‌تر استفاده نمایید. در این حالت، ما در مورد فضاهای باز کفی صحبت می‌نماییم که در آن‌ها ستون یا دیواره‌های داخلی و پهنه‌های طویل در خرپاهای فلزی دارای سقف وجود ندارد.

محدودیت‌های مربوط به تکیه‌گاه بار

هرچه که ارتفاع ساختمان بیشتر می‌شود، بارهایی که سازه باید تحمل نماید هم بیشتر می‌شود و نوع ساخت باید آن‌چنان قدرتمند باشد که بتواند این بارها را تحمل نماید. در این حالت و در موردی که قرار است ساختمانی چندطبقه ساخته شود، استفاده از سازه‌ی چوبی نمی‌تواند گزینه‌ای مناسب به‌حساب آید.

عوامل محیطی

اگر تا به امروز از کنار ساحل عبور کرده باشید، متوجه شده‌اید که ارتفاع ساختمان‌های کنار ساحل زیاد است تا بتواند از سازه در برابر جزر و مد محافظت به عمل آورد. ساختمان‌هایی که در نواحی زلزله‌خیز ساخته می‌شوند نیز باید دارای ساختی مناسب باشند. چنانچه سازه‌ی یک ساختمان بیش‌ازحد صلب و محکم باشد، آنگاه انعطاف‌پذیری لازم در برابر لرزه‌ها را نخواهد داشت.

سرعت لازم برای ساخت

درصورتی‌که لازم باشد یک ساختمان به‌سرعت ساخته شود، در این صورت هم انواع مختلف ساخت وجود دارد که می‌توان از آن‌ها برای تسریع در فرآیند ساخت استفاده نمود. در این روش‌ها از روش‌های پیش‌ساخته استفاده می‌شود و می‌توان به‌سرعت ساختمان را بالا برد.

هزینه‌ی مواد

بدیهی است که در انتخاب روش ساخت، هزینه‌ی مواد نیز مطرح می‌شوند.

6 دسته‌بندی اصلی برای تمامی انواع ساخت

سازه چوبی

ساخت با استفاده از چارچوب‌های چوبی، احتمالاً قدیمی‌ترین و مرسوم‌ترین نوع ساختی است که در جهان از آن استفاده‌شده است. سال‌ها پیش، انسان یاد گرفته است که چوب یکی از واسط‌های طبیعی است که می‌توان با آن کار کرد. این ماده به‌وفور در طبیعت یافت می‌شود، کار با آن آسان است. این ماده تجدید پذیر است و تقریباً هر فردی می‌تواند بهای آن را بپردازد و آن را بخرد. این سازه‌ها معمولاً با استفاده از الوار چوبی ساخته می‌شوند. با استفاده از این الوار، تیرهای عمودی، صفحات، تیرچه‌ها و تیرهای سقفی را می‌سازند. هر یک از این قطعات را می‌توان با دست حمل نمود. این قطعات را همچنین می‌توان به‌آسانی برش داد و به‌صورت چارچوب در محل از آن‌ها استفاده نمود. در سال‌های قبل، از چوب برای دیواره‌های بیرونی و سقف نیز استفاده می‌شده است.

توفال‌های (تخته‌های نازک و باریکی که به سقف اتاق می‌کوبند و سپس روی آن را کاه‌گل و گچ می‌مالند) چوبی تقریباً به‌طور کامل کنار گذاشته‌شده و به‌جای آن‌ها از مواد غیرقابل اشتعالی مانند توفال‌های کامپوزیتی، کاشی و پنل‌های فلزی استفاده‌شده است. دیواره‌های بیرونی را معمولاً با آجر، سنگ و مواد غیرچوبی پوشش می‌دهند. این مواد مقاومت بیشتری در برابر آتش دارند و می‌توانند عناصر مختلف را بهتر از چوب بر روی خود نگه‌دارند.

مزایا 

• تجدیدپذیر هستند
• هزینه‌ها به نسبت پایین هستند 
• با استفاده از ابزارهای ساخت معمولی، می‌توان بر روی آن‌ها کار کرد 
• سازه‌ها را می‌توان به‌آسانی بالا برد

معایب

• قابل اشتعال است
• براثر عناصر مختلف، عملکرد آن‌ها افت پیدا می‌کند
•  آن‌قدر قوی نیستند که بتوانند در برابر توفان و گردباد مقاومت کنند

سازه فولادی با گیج سبک

سازه فولادی با گیج سبک مشابه با همان ساخت چارچوب‌های چوبی است که در آن از تیرهای عمودی، صفحات، تیرچه و تیرهای سقفی نیز در سازه‌های ساختمانی استفاده می‌شود. همان‌گونه که ممکن است از تیتر این بخش هم فهمیده باشید، این سازه‌ها به‌جای چوب، از فولاد گیج سبک ساخته می‌شوند. این عضوهای فولادی دارای سطح مقطعی c شکل هستند، اما سطح مقطع‌های s شکل هم برای آن‌ها وجود دارد.

از مواد سنگین‌تر در تکه‌های سازه استفاده می‌شود و از آن‌ها به‌عنوان عضوهای تکیه‌گاهی بدون بار استفاده نمی‌شود. این مواد دارای یک پوشش گالوانیزه هستند و بدین ترتیب، از آن‌ها محافظت می‌شود. همانند همان چیزی که در روش‌های ساختی برای چوب وجود دارد، در ساخت با فولاد گیج سبک هم امکان حمل مواد و همچنین برش و بالا بردن دید وجود دارد. از سوی دیگر، در ساخت سازه‌ها با استفاده از چوب معمولاً از ابزارهایی مانند اره و میخ استفاده می‌شود و این در حالی است که در ساخت با استفاده از فولادی گیج سبک از ابزارهای برش فلز و دستگاه‌های پیچ استفاده می‌شود. از ساخت به‌وسیله‌ی فولاد گیج سبک معمولاً در ساخت ساختمان‌های تجاری استفاده می‌شود. هرچند ساخت با استفاده از فولاد گیج سبک به‌اندازه‌ی ساخت چارچوب‌های چوبی در کارهای مسکونی معمول نیست، اما محبوبیت آن‌همچنان در حال افزایش است.

مزایا 

• نسبت بالای استحکام به وزن
• هزینه‌ها نسبتاً پایین است 
• مقاوم در برابر شعله
• سازه‌ها را می‌توان به‌سرعت بالا برد

معایب

•  نیاز به استفاده از ابزارهای برش و سفت کردن، کمتر است
• درصورتی‌که فولاد در معرض حرارت قرار گیرد، استحکام آن کاهش می‌یابد

ساخت با استفاده از بنایی با تیرچه یا تکیه‌گاه برای بار

ساخت با استفاده از بنایی با تیرچه یا تکیه‌گاه برای بار درواقع، استفاده از بلوک‌های بتنی یا آجر برای ساخت دیواره‌های تکیه‌گاه بار است. با استفاده از این روش می‌توان سازه‌های بسیار سنگینی را درست کرد که قطعاً برای نواحی زلزله‌خیز مناسب نخواهند بود. این نوع از سازه‌ها چنان صلب و محکم هستند که در برابر زمین‌لرزه‌ها انعطافی را از خود نشان نداده و به همین دلیل، در صورت وقوع زلزله، کشته‌های زیادی در این سازه‌ها بر جای خواهند ماند.

در این روش، دیوارهایی که بار سازه را تحمل می‌کنند، از آجر یا بلوک‌های پیش‌ساخته، تشکیل می‌شوند. کف و سقف سازه نیز با استفاده از تیرچه‌های چوبی ساخته می‌شوند و بدین ترتیب به آن‌ها بنایی با استفاده از تیرچه گفته می‌شود. در این روش، لازم است تا از نیروی کار انسانی استفاده شود، زیرا تمامی آجرها و بلوک‌ها باید به‌صورت دستی ساخته شوند. قطعاً استفاده از این روش برای ساختمان‌های مسکونی معمول نیست، اما از این روش برای ساختمان‌های تجاری استفاده می‌شود.

مزایا 

• سازه‌ها را می‌توان با استفاده از موادی ساخت که به‌آسانی در دسترس هستند. ازجمله این مواد می‌توان از بلوک‌های سرباره، آجر، سنگ و غیره نام برد. 
• استفاده از بلوک‌های سرباره مقرون‌به‌صرفه است 
• یک کارگر خوب می‌تواند نسبتاً به‌سرعت دیوارها را بالا ببرد

معایب

• وابسته به نیروی کار
• دمای سرد برای کارهای بنایی مناسب نیست

ساخت با سازه فولادی

از سازه فلزی اساساً در ساختمان‌های بزرگ استفاده می‌شود. در این نوع ساخت، سازه‌ را با استفاده از ستون‌های فولادی و خرپاهای فولادی به‌گونه‌ای می‌سازند تا از کف و سقف پشتیبانی شود. ساختمان‌های بلند معمولاً با استفاده از این نوع ساخت، ساخته می‌شوند، زیرا امکان بالا بردن مواد با استفاده از جرثقیل‌ها و اجزایی که به‌سرعت به هم پیچ یا جوش می‌شوند، به‌آسانی وجود دارد. فولادها به‌آسانی در دسترس می‌باشند و عوامل استاندارد مورداستفاده برای ساخت‌وساز هستند. این عضوها به‌وفور برای بارها و پهنه‌های ستون‌های استاندارد، مهندسی و ساخته‌شده‌اند. سازه‌ی اصلی با استفاده از فولاد سنگین ساخته می‌شود و سازه‌های غیر پشتیبان نیز معمولاً از اجزای فولادی گیج سبک ساخته می‌شود.

فولاد انعطاف‌پذیر است و این ویژگی به‌عنوان یک ویژگی مثبت برای نواحی زلزله‌خیز یا مناطقی که بادهای شدید در آن می‌وزد، به‌حساب می‌آید. فولاد این قابلیت را دارد که بدون آن‌که تغییر شکل دائمی در آن به وجود آید تا حدودی انعطاف داشته باشد. همین ویژگی باعث می‌شود تا این ماده به‌عنوان یکی از مواد عالی برای ساخت ساختمان‌های بلند، پل‌ها و سازه‌های مشابه دیگر به‌حساب آید.

مزایا 

• نسبت بالای استحکام به وزن 
• انعطاف‌پذیر و دارای قابلیت نصب ساده 
• برای ساخت، به‌سادگی پیچ، پرچ و جوش می‌شود
• اجزای مهندسی‌شده به‌سادگی موجود هستند

معایب

• از بین رفتن استحکام در دمای 500 درجه یا بالاتر
• در محیط‌هایی که رطوبت در آن‌ها زیاد است، خوردگی رخ می‌دهد

سازه‌های بتنی

درحالی‌که در روش‌های دیگر از چوب یا فولاد برای ساخت چارچوب‌ها استفاده می‌شود، اما در ساخت چارچوب‌های بتنی از ستون‌های بتن مسلح، تیرهای بتنی و دال‌های بتنی برای ساخت سازه‌های پشتیبان استفاده می‌شود. از این نوع سازه برای ساختمان‌های بلندمرتبه، گاراژهای مخصوص پارکینگ و راه‌های دارای ارتفاع استفاده می‌شود. سال‌هاست که بتن مسلح ابداع و ساخته‌شده است و امکان استفاده‌ی ساده از آن در ساخت وجود دارد. از سوی دیگر، چنانچه لازم باشد تا اجزای مختلف در این روش ساخت، در محل ریخته شوند، این روش به‌شدت وابسته به نیروی کار انسانی خواهد بود. در سیستم جاده‌ای از چندین تیر پیش‌ساخته استفاده می‌شود، اما بازهم لازم است تا ستون‌ها و دال‌ها در محل ریخته شوند.

در ساخت سازه‌های ساختمانی، تمامی اجزاء در محل ریخته می‌شوند و به همین دلیل، مدت‌زمان لازم برای ساخت به دلیل وجود زمان‌های عمل‌آوری اجزاء کوتاه نیست. سازه‌های بتنی مقاومت چندانی در برابر زمین‌لرزه‌ها ندارند، اما مقاومت آن‌ها در برابر اثرات باد و تونل‌های باد در طول زمان زیاد است.

مزایا 

• منابع بتن را می‌توان در محل به دست آورد
• فولادی که از آن برای مسلح کردن استفاده می‌شود، می‌تواند از نوع فولاد بازیافتی باشد 
• آماده‌سازی و ریختن بتن در محل باعث می‌شود تا در فضا صرفه‌جویی شود
• بتن را می‌توان به‌آسانی شکل داد و به‌صورت‌های مختلف درآورد

معایب

• عمل‌آوری بتن برای دستیابی به بیشینه استحکام در آن، به زمان نیاز دارد
• سازه‌های بتنی مقاومت چندانی در برابر لرزه ندارند و برای این‌گونه موارد، باید به‌دقت مهندسی شوند

ساخت بااستفاده از قطعات پیش‌ساخته

چنانچه تمایل دارید تا از یک روش سریع برای ساخت سازه‌های خود استفاده نمایید، می‌توانید از قطعات پیش‌ساخته بهره برید. بهترین ویژگی ساختمان‌های پیش‌ساخته، سرعت در پیشرفت آن‌ها است. همه‌ی این قطعات آماده هستند و به‌راحتی می‌توان آن‌ها را به هم پیچ و مهره نمود. این نوع از ساخت، محدود به کارگاه‌ها، گاراژها، انبارها، آویزها و مانند این‌ها نیست. شما می‌توانید خانه‌ی خود را به‌صورت پیش‌ساخته طراحی نمایید، به‌طوری‌که با همه‌ی خواسته‌های شما تطابق داشته باشد. تمام کاری که باید انجام دهید، آن است که به آن‌ها بگویید که چه چیزی را می‌خواهید تا مهندسین سازه را برای شما طراحی نمایند.

مزایا 

• ساخت سریع 
• مهندسی می‌شود تا بتواند تمامی بارها را تحمل نماید 
• طراحی و ساخت آن‌ها آسان است

معایب

•  هزینه کمی بالاتر به دلیل مهندسی های مورد نیاز آن 
• طرح‌ها محدود هستند، زیرا تمامی ساختمان‌های پیش‌ساخته مربعی یا مستطیلی هستند

نتیجه‌گیری