انواع سازه های ساختمانی مزایا و معایب آنها

در این مقاله قصد داریم به انواع گوناگون ‌سازه‌ های ساختمان‌ ها بپردازیم.

سازه چیست؟

سازه یعنی مجموعه عناصری که به گونه‌ای به یکدیگر متصل شده ‌اند تا بیانگر مفهوم معناداری باشند. بنابراین، سازماندهی و چینش عناصر به‌ هم‌ پیوسته در یک وسیله یا دستگاه را سازه می‌‌خوانند که بار بر این اجزا به ‌صورت عمودی یا جانبی اثرگذار است.امروزه  روش های موثر برای سازه ها ی پیش ساخته  استفاده می کنند.

انواع مختلفی از ‌سازه ‌ها مانند بتنی، تیرپایه‌ای، پوسته‌ای، غشایی، خرپا، کابل و قوس، سازه سطحی و… را می‌‌توان در نمونه ‌های زیادی مشاهده کرد. اجزای ساختمان بسته به اقتضای کارکرد شان اشکال مختلفی پیدا می‌‌کنند. ساختمان ‌ها، پل ‌ها، برج ‌ها، طاق ‌ها و کابل ‌ها همگی نمونه ‌هایی از ساخت و سازهای مهندسی عمران هستند.

انواع سازه

‌سازه‌ ها در وهله اول به خاطر تحمل بار متفاوتی که دارند بر اساس هندسه دسته ‌بندی می‌‌شوند، زیرا پیکر بندی هندسی سازه ظرفیت باربری آن را تعیین می‌‌کند. برخی از انواع دیگر به شرح زیر هستند:

1. سازه باربر

در سازه باربر، وزن سازه به دیوارها منتقل می‌‌شود یعنی کف و سقفی که مستقیماً تکیه گاه آن می‌‌شود. دیوارها از طریق پایه ‌های دیواری که برای دو تا چهار طبقه مناسب و مقرون به صرفه باشد، توزیع وزن به سطح زیرین خود را انجام می‌‌دهند.

ضخامت دیوار به خاطر کارکرد باربری‌، با افزایش تعداد طبقات، افزایش یافته و مساحت داخل ساختمان را کاهش می‌‌دهد. این سازه در جایی استفاده می‌‌شود که لایه ‌های سخت در اعماق کم در دسترس باشند تا پایه‌ های دیوار بلافاصله در سطوح سخت ‌شده قرار گیرند. در حال حاضر ‌سازه ‌های باربر منحصراً برای ‌سازه‌ های موقت یا جزئی به کار می‌‌رود.

مزایا:

1. سازه باربر ساخته شده بسیار محکم است.

2. این ‌سازه ‌ها مقاومت عالی در برابر آتش سوزی دارند.

3. قطعه ‌های سنگ تراشی گوناگون موجود در رنگ‌ ها و بافت ‌های مختلف امکان بروز خلاقیت نامحدود در ساخت را فراهم می‌‌کند.

4. برنامه ریزی زیادی برای ساخت این ‌سازه ‌ها نیاز نیست.

5. زیبایی بصری دارند.

6. ابزار و تجهیزات ساختمانی بنایی ارزان هستند.

معایب:

1. این ‌سازه‌ ها هنگام زلزله ناپایدار اند.

2. استفاده حجم عظیمی از واحد های بنایی باعث می‌‌شود ساختن آنها به نیروی کار بیشتری نیاز داشته باشد.

3. ساخت زمان بری دارد.

4. هزینه کل واحد های بنایی به کار رفته در ساخت این ‌سازه ‌ها زیاد است.

5. سازه‌ی سنگینی محسوب می‌‌شود.

6. کیفیت عایق حرارتی آنها بسیار ضعیف است.

شکل 1: سازه باربر

2. سازه خرپا

سازه خرپا دهانه بلند و عمق کمی دارد. خرپا شامل قطعات باریکی است که به شکل مثلثی مرتب شده ‌اند. خرپای مسطح عناصر خود را در یک صفحه دارد و معمولاً برای پل ‌ها استفاده می‌‌شود.

خرپای فضایی از قطعات سه بعدی تشکیل شده است و باری را که باعث خم شدنش می‌‌شود به نیروهای کششی و فشاری تبدیل می‌‌کند. به دلیل این نکات مثبت، خرپا مواد کمتری نسبت به تیر می‌‌برد و از قطعات باریک و بلند تشکیل می‌‌شود. خرپا برای دهانه‌ هایی با فاصله ی 9 متر تا 122 متر قابل استفاده است. در تحلیل خرپا، بارهایی در اتصالات اعمال می‌‌شود و فرض می‌‌شود که اجزا با استفاده از پین‌ های بدون اصطکاک در محل اتصالات به یکدیگر وصل می‌‌شوند.

3. سازه تیرپایه ای

‌سازه ‌های تیرپایه ای هستند از عناصر عمودی و افقی تشکیل شده اند. عناصر عمودی را ستون و افقی را تیر می‌‌نامند. تیرپایه دو نوع نوسانی و بدون نوسان را دارد. تیرپایه نوسانی امکان حرکت به عقب یا حرکت جانبی را فراهم می‌‌کند اما حرکت افقی را خیر. تیرپایه بدون نوسان نیز این امکان را اصلاً ندارد.

حرکت جانبی تیر پایه نوسانی در تحلیل آنها موثر است. تیر پایه ‌ها می‌‌توانند سخت یا انعطاف پذیر باشند و شامل یک تیر و یک ستون اند که با اتصالی ثابت به یکدیگر متصل ‌اند.تیر پایه می‌‌تواند دو یا سه بعدی نیز باشد . این سازه با اتصالات مشترک و سخت معلق است. باربری باعث خم شدن و تغییر شکل اجزای تیر پایه می‌‌شود. بار اعمال شده و کیفیت جز، میزان تغییر شکل را تعیین می‌‌کند.

4. سازه غشایی

سازه غشایی صفحه ای نازک و منحنی شکل است که نیروهای وارده مثل تنش ‌های فشاری، کششی و برشی را به سطح صفحه منتقل می‌‌کند. مواد سازه غشایی در مقایسه با ابعاد دیگر عمق کمی دارند. ساختار سطح می‌‌تواند چادر یا سازه ای باد شده باشد. در هر دو مورد، مواد سطحی نقش غشاء تحت تنش خالص را بازی می‌‌کنند.

این سازه می‌‌تواند از بتن مسلح تشکیل شود یا به شکل صفحه تا شده، استوانه یا اشکال دیگر باشد. تحمل کشش و فشار این سازه با کمی خمش بار میسر می‌‌شود. ‌سازه ‌های غشایی در وهله اول سه نوع هستند:

• بتنی

• مشبک یا شبکه ای

• غشایی

5. ‌سازه‌ های کابل و قوس

در جایی که استفاده از خرپا امکان پذیر نیست کابل‌ها به کار می‌‌روند تا تکیه گاه دهانه ‌های بلند شوند که منجر به افزایش قابل توجه هزینه و اندازه سازه نیز می‌‌شود. این نوع سازه توان تحمل بار در حالت کششی را داشته و قابلیت استفاده برای دهانه ‌های بیشتر از 46 متر را دارند.

این سازه در ساخت پل به کار می‌‌رود؛ البته، استفاده از کابل ‌ها به دلیل افتادگی، وزن و روش مهاری آنها محدود است. در پل‌ ها و سقف ‌های گنبدی جهت حمل بار در فشار از قوس ‌ها زیاد استفاده می‌‌شود. آنچه باید در طراحی لحاظ شود بارهای ثانویه برشی و لنگری است که برای حفظ صلبیت و شکل ایجاد می‌‌شوند.

6. سازه مرکب

سازه مرکب از یک سازه باربر و یک سازه تیرپایه ای تشکیل شده است. از ‌سازه ‌های باربر می‌توان در دیوارهای خارجی استفاده کرد اما فقط ‌سازه‌ های ستون و تیر های داخلی می‌توانند تکیه گاه کف و سقف باشند. این سازه معمولاً برای سوله ‌های صنعتی یا انبارهایی با دهانه ‌های بسیار بلند استفاده می‌شود.

در این مقاله در مورد جلوگیری از لانه زنبوری شدن بتن بخوانید

 چگونه از لانه زنبور شدن سازه های بتنی جلوگیری کنیم؟

مزایای سازه مرکب:

1. گرما و برق آسیبی به ‌سازه ‌های مرکب نمی زند.

2. از آنجایی که ‌سازه ‌های کامپوزیت وزن کمتری نسبت به مصالح سنتی دارند، حمل و نقل و نصب آنها راحت تر است.

3. در طراحی انعطاف پذیراند؛ مهندسان می‌توانند سازه ای را جهت رفع نیازشان طراحی کنند.

معایب سازه مرکب:

1. ساخت این سازه چندان مقرون به صرفه نیست.

2. ساخت و ساز آن مستلزم به کارگیری کارگران ماهر است.

7. ‌سازه‌ های کششی

ستون ‌ها اجزای ساختاری عمودی هستند که به صورت محوری فشرده می‌شوند که تحت عنوان پایه نیز شناخته می‌شوند. ستون‌ ها می‌توانند مقطع گرد، مربع یا مستطیل و همچنین مقاطع استاندارد داشته باشند. این ستون ‌ها در برخی از کاربرد های مهندسی مورد استفاده قرار می‌گیرند که در آن استحکام تک عضوی ممکن است برای تحمل بار خاصی کافی نباشد. ستون ساخته شده از دو یا چند بخش معمولی تشکیل شده است. ‌سازه ‌های تنشی شبیه به ستون ‌ها هستند، اما در معرض کشش محوری هستند.

8. سازه از پیش مهندسی شده

سازه مطلوب ساختمان گاهی اوقات از قبل مهندسی می‌شود، زیرا سریعا به هم متصل شده و زودتر از آنچه فکر می‌کردید می‌توانید از آن استفاده کنید. اغلب اوقات می‌توانید ساختمان را مطابق با نیاز خود طراحی کرده و قطعات را قبل از ارسال به محل ساخت، مونتاژ کنید. مزایای ساختمان‌ های از پیش مهندسی شده این است که تغییر و تنظیم آنها سریع، راحت و با استحکام امکان پذیر است. اما متأسفانه نسبت به سایر انواع ساختمان‌ ها بسیار پرهزینه هستند و طراحی شما باید مربع یا مستطیل باشد.

9. ‌سازه ‌های انبوه

این ‌سازه ‌ها از مواد توده‌ای تشکیل شده‌اند که بدنه را پر می‌کنند. گرچه با استفاده از موادی با کیفیت پایین ساخته می‌شوند، اما ساختارشان معمولاً ضخیم است. برای ساخت این سازه مواد را طبق الگوی خاصی شکل میدهند. ‌سازه ‌های جامدی که برای مقاومت در برابر بار به وزن خود متکی هستند را با نام ‌سازه‌ های جرمی شناخته می‌شوند. قلعه ‌های شنی، سد ها، اهرام و سایر سازه ‌های مصنوعی نمونه ‌هایی از سازه ‌های مصنوعی هستند. صخره‌ های مرجانی، کوه‌ ها و دیگر ‌سازه ‌های توده‌ای طبیعی نمونه‌هایی از سازه توده‌ای طبیعی هستند.

نتیجه گیری:

با شناخت انواع مختلف ‌سازه‌ های ساختمانی موجود می‌توانید مشخص کنید که مایلید کدام یک را برای خانه، کسب و کار یا سایر ‌سازه ‌های خود در آینده به کار ببرید. بهترین نکته این است که با ترکیب برخی از این سبک‌های معماری می‌توانید مناسب‌ترین سازه را برای نیازتان بیابید. دانستن اندازه سازه بسیار مهم است زیرا می‌توانید طبق منابع مورد نیازتان برنامه ریزی کنید. هرچه محدودیت ‌های تحمل وزن بیشتر باشد، ساختمان بلندتر است.

برای رفع نگرانی ‌ها و انجام اصلاحات مناسب، این اطلاعات را هرچه زودتر بدانید بهتر است. به همین ترتیب، مسائل دیگری نیز باید قبل از شروع فعالیت ‌های ساختمانی مورد توجه قرار گیرد تا سازه ایمن و اقتصادی ساخته شود.

شرکت قالب سازی قادری با سالها تجربه یکی از بزرگترین تولید کننده ها در زمینه فروش  قالب فلزی بتن  می باشد جهت استعلام انواع محصول مانند : خرید جک سقفی ، داربست فلزی با بهترین کیفیت با ما در تماس باشید .