انواع سازه های ساختمانی مدرن چه مزایایی دارند؟

انواع سازه های ساختمانی مدرن با توجه به نوع ساختمان، فلزی یا بتنی بودن آن انتخاب می گردد. برخی سازه ها همانند فولادی مقاومت زیادی در برابر زلزله دارند، شما باید با توجه به بودجه و نوع ساخت و ساز خود یکی از این سازه ها را برای اجرای ساختمان خود استفاده کنید.

سازه ساختمان چیست؟

سازه های ساختمانی شباهت زیادی با بدن انسان دارند. همانگونه که بدن انسان از یک ساختار استخوانی با پوششی از سیستم عروقی، گوشت، چربی و پوست تشکیل شده، سازه های ساختمانی هم به همین صورت است. تنها با این تفاوت که ساختار یک ساختمان را خاک، سنگ، آهن و دیگر اشیا تشکیل می دهد.

در انواع سازه های ساختمانی مدرن، هر چقدر که از ابتدای کار، پی بنا مستحکم تر ریخته شود، ساختمانی قوی تر با طول عمر بیشتری خواهیم داشت. در گذشته بناهای ساختمانی با کاهگل و تنه درختان بنا می شد که به نسبت بنا های امروزی که از مصالح مدرن تری همچون بتن و سازه های سبک استفاده می شود، استحکام کمتری داشتند. با گذشت زمان و پیشرفت صنعت ساختمان در جهان انواع و اقسام سازه های ساختمانی به وجود آمد.

آشنایی با انواع سازه های ساختمانی مدرن

سازه های ساختمانی از انواع مختلفی برخوردار هستند که هر کدام به میزان کافی استقامت دارند و می توان آن ها را بر اساس تکنولوژی ساخت و تحمل باری که دارند دسته بندی کرد. در ادامه به معرفی رایج ترین بناهای ساختمانی می پردازیم.

سازه های با مصالح سنتی

همانطور که از اسم این نوع سازه مشخص است، این نوع سازه ها از ترکیبات آجر و سیمان و تیرچه های آهنی ساخته می شوند که استقامت خیلی زیادی نداشتند و حداکثر تا سه سقف مجاز به ساخت بودند. تا اواسط دهه هشتاد اکثر ساختمان ها در ایران از این نوع سازه استفاده می کردند.

سازه های بتنی

سازه های بتنی جزو انواع سازه های ساختمانی مدرن به دشمار می روند که با توجه به نوع آن یکی از مستحکم ترین سازه ها به حساب می آیند. با توجه به وزن و استقامت اسکلت بنا و نوآوری های صورت گرفته در این زمینه، سازه های بتنی سبک تر عرضه شده که می توان تعداد طبقات بیشتری را پیاده سازی کرد.

سازه های فولادی

سازه های فولادی که استحکام بیشتری را نسبت به سازه های قبلی دارند به شکل متفاوت تری مورد استفاده قرار می گیرد. ابتدا مهندسین ساختمان به وسیله نرم افزار های ساختمانی نقشه را طراحی می کنند. سپس با اندازه گیری طول و عرض قطعات فولاد، آن ها را در کارگاه های مخصوص برش می دهند.پس از آن به محیط کارگاه ساختمانی ارسال و در آنجا سازه های پیش ساخته سر هم و سازه بنا را تشکیل می دهند. در کتاب طراحی سازه های فولادی و بتنی به طور دقیق به مشخصات این مدل اشاره شده است.

سازه چوبی

یکی دیگر از انواع سازه های ساختمانی مدرن که از وزن سبک تر و استحکام مناسبی برخوردارند، سازه های چوبی هستند. این نوع سازه ها معمولا در مناطقی مورد استفاده قرار می گیرند که هزینه چوب مناسب تر باشد. در ایران به دلیل کمبود منابع چوبی کمتر از این نوع بناها ساخته می شود؛ اما در کشور هایی که کمبودی در این زمینه ندارند بناهای چوبی رایج تر است.

سازه های صنعتی

 سازه های صنعتی از انواع مختلفی برخوردار است که سازه های فولادی را هم در این دسته بندی می توان قرارداد. سازه های صنعتی معمولا به تنهایی قابل استفاده نیستند و می توان از ترکیب بتنی و آهنی برای این دسته بندی استفاده کرد. سازه های صنعتی را با روش های پیشرفته تر مانند LSF، TCF، ICF وB & N می سازند که در ادامه به بررسی هر کدام می پردازیم.

سازه ساختمانی آی سی اف (ICF) در معماری

سازه های ساختمانی icf که به عایق های ماندگار معروف هستند، در این نوع سازه از قالب های برای دیوار ها استفاده می کنند که پس از بتن ریزی قالب ها به دیوار تبدیل می شوند. این نوع قالب ها عایق حرارتی هستند و در دسته بندی سازه های بتنی قرار می گیرند.

روش‌های اجرای سیستم آی سی اف

این سیستم در چند مرحله قابل پیاده سازی هستند:

• سیستم تخت یا مسطح
• سیستم‌های شبکه‌ای پیوسته
• سیستم شبکه‌ای منقطع حفره‌ ای

مزایای سیستم آی سی اف

این سیستم مزایای مختلفی دارد که به شرح زیر است:

• بازگشت سرمایه در نتیجه سرعت اجرای بالا
• کاهش هزینه انرژی در نتیجه ایجاد عایق
• بدون نیاز به نیروی ماهر
• ساخت اسکلت بدون نیاز به شمع بندی سقف ها
• استحکام ساختمان در برابر زلزله به علت یکپارچگی سیستم
• در این سیستم دیوار های بتنی ضخامت بالایی دارند و عایق صوتی برابر با ۴۵db
• به مدت ۲ ساعت مقاومت بالا در برابر آتش سوزی
• سرعت زیاد در نصب تجهیزات ساختمان از جمله: (درب ها، سیم کشی، لوله کشی ساختمان)

سازه ساختمانی ال اس اف در معماری

ال اس اف که مخفف کلمه Lightweight Steel Frame می باشد. Lsf به معنای سازه های فولادی پیش ساخته می باشد، به این صورت که طبق نقشه های قبلی قطعات فولاد در کارخانه برش داده می شوند و به محل کارگاه ساختمانی منتقل می شوند طبق نقشه ها به هم متصل می گردند. از lcf به عنوان سازه های سبک نیز یاد می کنند.

این سازه های سبک به وسیله جوش و پیچ و مهره به هم متصل می گردند و دیوار ها را با هر مصالحی می توان پر کرد، از این رو این دیوار های سبک که با پوشش گالوانیزه هستند مقاومت زیادی در برابر زلزله دارند.

روش اجرای سازه ال اس اف

این سیستم بر روی پی ساختمان اعمال می گردد به صورتی که دیوار ها نصب می گردند، سپس سقف ساختمان پیاده سازی می گردد و پوشش های داخلی و خارجی با مصالح دلخواه پر می گردد، سپس تآسیسات و برق کسی و … انجام می شود و در مرحله اخر درب و پنجره ها نصب و اجرا می گردند.

مزایای سیستم ال اس اف

سازه ال اس اف مزایای بالقوه زیادی دارد که شامل موارد زیر هستند:

• وزن پایین
• کاهش هزینه هایی مانند نیروی کار به علت نصب و اجرای راحت
• کیفیت عالی در تمامی انواع
• مقاومت و سختی بالا
• مقاومت در همه شرایط آب و هوایی
• مقاومت در برابر عواملی از جمله : آتش سوزی، خوردگی های شیمیایی، هوازدگی و زلزله
•  عمر بسیار طولانی
• قابلیت بازیافت مصالح                                                                             

روش قالب های تونلی یا TCF

این روش نیز سازه بتنی است و بتن ریزی دیوارها و سقف همزمان با آرماتور بندی انجام می گردد. در این سازه برای راه پله و دیوار های غیر باربر به صورت پیش ساخته اجرا می گردند. با توجه به نوع سازه و اجرای آن می توان گفت مقاوم ترین سازه در برابر زمین لرزه است.

روش سازه فلزی با اتصالات پیچ و مهره یا B & N

این روش یک مدل از سازه های فلزی است که بجای استفاده از جوش، از پیچ و مهره جهت اتصال قطعات به هم استفاده می شود. معمولا یکی از مشکلات سازه های فلزی پیچ و مهره آن ها است که در این روش این مشکلات برطرف شده است.

سازه ساختمانی پانلی در معماری

این مدل نوعی سازه از ساختمان‌های بتن آرمه هستند که به جای تیر و ستون در آن‌ها، از دیوار باربر نیمه پیش‌ ساخته به روش قالب‌های عایق ماندگار استفاده می‌شود. قطعات این سازه های آماده ساختمانی، از پیش ساخته‌ شده به محل نصب انتقال داده می‌شوند. بعد از این‌که دیوارها و سقف اجرا شد، طرفین آن‌ها با بتن، عایق می‌شود.

مزایا و معایب سیستم پانلی

مزایای سیستم پانلی شامل موارد زیر است:

• دیوار های بیرونی ضخامت کمی دارند.
• پانل ها با سرعت بالا تری نصب و آماده سازی می گردند.
• مصالح به آسانی تهیه می شوند.
• در برابر حمل و نقل مقاوم است.
• مقاومت بالایی در برابر زلزله دارد.
• دیوارهای پیرامونی به صورت مناسبی هواگیری می گردند.
• سقف سبک و وزن کم ساختمان و دیوار ها.
• عایق در برابر حرارت، رطوبت و صدا.
• عمر مفید ساختمان را بالا می برند.
• به علت بتن پاشی طرفین پنل‌ها نیازی به گچ خاک نیست.
• در زمان کمتری ساختمان اجرا می گردد

هر سیستمی علاوه بر مزایا معایبی دارد که سیستم پانلی هم مانند دیگر روش ها دارای معایبی است:

• مصالح بازیافت نمی شوند،
• دیوار های داخلی ضخامت زیادی دارند و احتمال جذب آب توسط لایه خارجی بتن زیاد است.

سازه ساختمانی پیش تنیده

یکی دیگر ازانواع سازه های ساختمانی مدرن، سازه ساختمانی پیش تنیده است، بتن یکی از مقاوم ترین سازه ها به حساب می آید اما در برابر تنش‌های کششی عملکرد خوبی ندارد.

در تئوری پیش تنیدگی این سازه برای کاهش و از بین بردن تنش های کششی، از فشار دائمی، قبل از اعمال بار های بهره برداری استفاده می شود.

یک کابل فولادی برای مهار کردن سازه از دو طرف تنش فشاری در بتن ایجاد می گردد، در بخش‌های پیش‌تنیده با جا به جایی موقعیت کابل، مقدار و توزیع تنش فشاری قابل کنترل است.

اجرای سازه بتنی پیش تنیده

این سازه ها براساس نقشه در کارخانه تولید شده و به کارگاه ساختمانی منتقل و در محل های مشخص شده نصب می گردد، سپس عملیات بتن ریزی آغاز می شود.

سازه ساختمانی فضاکار یا فضایی در معماری

این نوع سازه یک سیستم خرپای سه بعدی است که از دو جهت دهانه آن گسترش پیدا می کنند و اجزا تحت کشش قرار دارند. سازه فضا کار مجموعه سازه های مشابهی است که شامل شبکه ها، طاق ها، برج‌ها، شبکه‌های کابلی، سیستم‌های پوسته‌ای و غشایی، سازه‌های تاشونده و ترکیبات کش بستی می‌شود.

مزایای سازه فضاکار

مزایای این سیستم شامل موارد زیر است:

• در این سازه زمان ساخت کاهش پیدا می کند.
• تاسیسات از داخل سازه عبور می کنند
• محدودیت دهانه
• کم وزن بودن این سازه
• از امنیت بالایی برخوردار است.
• در برابر حوادثی مانند زلزله و آتش سوزی مقاومت بالایی دارند.

عوامل های موثر بر قیمت انواع سازه های ساختمان

عوامل زیادی بر قیمت انواع سازه ها تاثیر دارد، اما شما باید توجه داشته باشید که بر اساس مزایا و معایب هر سازه و نظر مهندسین و کارشناسان این حوزه سازه مناسب خود را انتخاب کنید. قیمت اجرای سازه های مختلف با توجه به نوع متریال آن متنوع است.

سخن پایانی

با توجه به متنوع بودن انواع سازه های ساختمانی مدرن، شما باید در انتخاب نوع سازه ساختمان خود دقت داشته باشید و نوعی را انتخاب کنید که مزایای بیشتری نسبت به بقیه داشته باشد، متداول ترین مزیت هایی که شما می توانید در انتخاب سازه دقت کنید سبک بودن، عایق بودن، مقاومت بالا در برابر زلزله و آتش سوزی می باشد. همچنین شما در رایان بوک می توانید کتاب های تخصصی در حوزه صنعت ساختمان و معماری را مطالعه نمایید.

سوالات متداول

انواع سازه های ساختمانی مدرن شامل چه مواردی هستند؟

انواع این سازه ها شامل سازه های چوبی، بتنی، فولادی و صنعتی هستند.

امکان پیاده سازی انواع سازه های ساختمانی مدرن با پیچ و مهره وجود دارد؟

بله در سازه هایی مثل b & n سازه با پیچ و مهره پیاده سازی می گردد و این نوع سازه مزیت خیلی بیشتری نسبت به جوش دارند.