نخستین سازه چوبی مقاوم در برابر زلزله در دانشگاه تهران ساخته شد...

به گزارش ایرنا، «محمد شمسیان» دانشجوی دکترای دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران و مجری این پروژه گفت: «در این طرح، سازه چوبی اصلاح شده‌ای با اندازه ۲ در ۳ متر ساخته شده است.»

 

وی با اشاره به اینکه در این سازه از اتصالات معمولی آمریکایی استفاده نشده است، افزود: «اتصالات بکار رفته در این سازه اتصالات ساده تولید داخل است که مقاومت سازه را افزایش می‌دهد.»

این پژوهشگر با اعمال شتاب و فرکانس‌های مختلف لرزه‌ای با استفاده از میز لرزه‌ای دانشکده فنی دانشگاه تهران نشان داد این سازه در برابر زلزله بسیار مقاوم است و تلفات ناشی از زلزله در آن تقریبا به صفر می‌رسد و جز خسارات مالی جزیی، آسیب دیگری بجا نمی‌گذارد.

این عضو هیات علمی دانشگاه زابل با اشاره به اینکه ‪ ۸۸درصد سازه‌های شمال آمریکا از این نوع سازه است گفت: «در ایران که بر روی خط زلزله قرار دارد از این سازه‌ها استفاده نمی‌شود.»

وی ساخت ارزان و آسان و همچنین صرفه‌جویی در مصرف انرژی را از دیگر مزایای این سازه‌ها نسبت به سازه‌های بتون و فولادی عنوان کرد و گفت هدف از این تحقیق اجرای ساده سازه‌های مقاوم در برابر زلزله با استفاده از مصالح عمومی و اتصالات ساده در محیطهای روستایی است.

---

خانه ای از کاج

 

تجربه زندگی در خانه چوبی

 

در روش های نوین صنعتی سازی نه تنها به مسئله مسکن بلکه به بهره برداری بهینه از مصالح، سرعت و کیفیت ساخت نیز توجه شده است. یکی از راه های بهبود ایجاد مسکن استفاده از سیستم های ساخت و ساز صنعتی یا نیمه صنعتی می باشد که در اصطلاح فنی به آن بکارگیری مصالح پیش ساخته و نیمه پیش ساخته گفته می شود. در زمینه تولید ساختمان های نیمه پیش ساخته تکنولوژی های بسیاری در کشورهای پیشرفته جهان ایجاد شده است.

 

سازه چوبییکی از بهترین روش های تولید ساختمان نیمه پیش ساخته، فن آوری و بهره برداری از چوب به عنوان رایج ترین و فراوانترین مصالح موجود در طبیعت می باشد، بطوریکه در آمریکا، کانادا، اروپا، ژاپن، چین و دیگر ممالک پیشرفته به عنوان یک سیستم پایدار و مطلوب مورد توجه قرار گرفته است. ایجاد مسکن بدین صورت برای حدود 2 میلیارد نفر از مردم جهان گواه بر این ادعا می باشد.

 

امروزه انسان در ساخت خانه های چوبی با تکیه بر علم و تکنولوژی به کیفیت و اهداف ویژه ای رسیده است. در ساخت سازه از چوب کیفیت درختان مورد استفاده به عنوان شاخص اصلی می باشد.  با توجه به کیفیت انواع چوب های می توان نتیجه گرفت که چوب درختانی که در منطفه کمربندی واقع در مدار 66 درجه و 33 درجه شمالی رشد نموده اند، مناسبترین نوع چوب برای ساخت خانه می باشد. علت مرغوب بودن این چوب ها رشد کند درختان در مناطق سردسیر و بالا بودن چگالی و سخت شدن بافت های چوب می باشد.

 

سبک سازی، مقاومت بالا در برابر زلزله، سرعت در ساخت و بازگشت سریع سرمایه، عایق بندی و کاهش چشمگیر مصرف انرژی، عمر طولانی و بالای 100 سال سازه، زیبایی و سازگاری با اقلیم و آب و هوای مختلف، نداشتن نخاله ساختمانی از جمله مواردی هستند که ساخت خانه های چوبی را در ردیف خانه های جذاب و مورد اقبال در دنیا قرار داده است.

 

مزایایی خانه های چوبی:

 

سبک سازی و مقاومت بالا در مقابل زلزله

سرعت در ساخت و بازگشت سریع سرمایه

عایق بندی و کاهش چشمگیر مصرف انرژی

عمر طولانی سازه

کاهش پرت مصالح ساختمانی

صنعتی سازی و افزایش کنترل کیفیت در کارخانه

استفاده از نیروی کار حرفه ای

کاهش آلودگی محیط زیست

افزایش ایمنی کار

زیبایی و سازگاری با شرایط مختلف آب و هوا

کاهش اثرات منفی الکترومغناطیس بر انسان

---

 

            چوب از قدیمی ترین مصالحی است که در اختیار بشر قرار گرفته است و به عنوان مواد اولیه در ساختمان سازی به کار می رفت. در فرهنگ های مختلف برای ساخت خانه از الوارهای چوبی و آجر استفاده می شد. اما با گذر زمان، کما کان اعتبار و جذابیت خود را حفظ کرده است. چوب دوام بالایی دارد و بسیار سبک است. به راحتی می توان از آن به عنوان مصالح در ساختمان استفاده کرد و هر طور که صاحب خانه خواست با توجه به سلیقه او خانه را با چوب تزئین کرد. اما استفاده از سازه های چوبی در ساختمان باعث باعث ایجاد ویژگی خاصی می شود که با تمام مصالح ساختمانی دیگر فرق دارد. پس معماران باید اطلاعات ضرورری در مورد چوب و نقش آن در سازه های چوبی داشته باشند تا بتوانند کیفیت طراحی را بالا ببرند و از مصالح بهینه استفاده کنند.

            در سراسر دنیا صدها نوع چوب در مقیاس های متعدد مورد استفاده قرار می گیرند که با یکدیگر تفاوت های اساسی داشته و هرکدام ویژگی های منحصر به خودشان را دارند. اغلب از چوب در مراحل پایانی پروژه و برای زیباتر کردن کار استفاده می شود.

            در ساختمان های چوبی از الوارهای درخت کاج استفاده می شود. اما نیازی نیست کسانی که پا به این عرصه می گذارند حتماً مدارک کافی در مورد آناتومی و دانستن خواص فیزیکی و اساسی این ماده است.

            هنگام استفاده از چوب، آگاهی از این نکته مهم است که یک تکه از چوب، یک تیر یا تخته قسمتی از ارگانیزم نباتی یک درخت و رشد کیفیت آن منوط به محیط پیرامون اش است. هیچ تکه چوبی با تکه ای دیگر یکسان نیست. ویژگی آنها در درجه اول به دونوع درخت و در درجه دوم به وضعیت آن مطابق با تنه بستگی دارد.

            تنه متشکل است از سلول های طولی لوله ای که انتقال مواد غذایی مورد نیاز برای رشد درخت را بر عهده دارند. دیوارهای سلولی که در برگیرنده حفره لوله ای هستند از سلولز و لیگنین(ماده ای پرکننده) ساخته شده اند. ساختار دیواره های سلولی و کالبد سلول، تعیین کننده قدرت چوب است.

            بر خلاف مصالح ساختمانی از قبیل بتن غیر مسلح یا بلوک های بنایی، چوب دارای ساختار مشخص تری است. مسیرهایی که مواد غذایی از آنها می گذرند و به شاخه ها می رسند باعث می شوند که مسیرهای مستقیمی در الوار ایجاد شود.

رشد سلولی در بخش های مرکزی تنه که حفره مغز حرام نام دارد و قدیمی ترین قسمت تنه است رخ می دهد. این مساله به مراحل رشد سالانه که در مناطق معتدل عموماً از آوریل تا سپتامبر رخ می دهد بستگی دارد و حلقه های سالانه را بوجود می آورد.

            * ویژگی های تحمل باریک سازه چوبی اساساً بابارگذاری در عرض مسیر بافت یا موازی با آن تعیین می شوند. بنابراین           نقشه ها باید حاوی اطلاعاتی درباره دستورالعمل نصب باشند. در برش ها، هاشورزدگی نشان دهنده آن است که آیا چوب   در عرض یا به موازات بافت بریده شده است یا خیر.

            فرآیند رشد به راحتی با نگاه کردن به برش عرضی تنه قابل فهم است. مطابق نوع چوب، ناحیه بیرونی(Sapwood، قسمتی از درخت که منتقل کننده آب و شیره است) تمایز کمتر یا بیشتری با موارد کهن سال تر که برش های داخلی مغز چوب هستند دارا می باشد. مغز چوب هیچگونه نقش تغذیه ای ندارد و از این رو خشک تر از قسمت های حامل شیره گیاهی است.

            تفاوت مغز چوب و بخش انتقال دهنده شیره را می توان به صورت زیر دسته بندی کرد:

-          درختان مغز چوبی

-          درختان دارای بافت منعقد شده

-          درختان شیره ای (انتقال دهنده شیره)

            درختان مغز چوبی دارای هسته تیره هستند و در میان آنها شیره روشنی وجود دارد. وجود چنین شیره ای در هسته درختان باعث می شود که به طور خاص به عنوان درختان پایدار در برابر تغییرات آب و هوایی مورد توجه قرار گیرند. از جمله این درختان می توان به کاج، کاج اروپایی، صنوبر و درخت گردو اشاره کرد. در درختان دارای بافت منعقد شده هیچ تفاوتی بین رنگ هسته چوب و شیره وجود ندارد و تنها تفاوت آنها در رطوبت شان است. هر دو دارای رنگ روشنی هستند، مغز این درخت ها خشک و شیره آنها چسبناک است. درختان کاج، میلاد، شاه درخت، راش و افرا از این گونه هستند. در درختان شیره ای بر خلاف دو مورد فوق هیچ تفاوتی در رنگ و چسبناکی شیره و هسته وجود ندارد. درختان غوشا، توسکا و تبریزی از این نوع هستند.

انواع برش

            به دلیل اختلافی که در حجم آب بخش شیره ای و هسته درخت وجود دارد، نرخ انقباض در این دو بخش متفاوت است. این اتفاق در حلقه هایی که سالانه ایجاد می شوند هم دیده می شود. بنابراین الوارها رفته رفته خمیده می شوند.

            الوارها را می توان به طور مماس یا به صورت محوری برش داد. نوع برش ها بر مقدار حجم تأثیر می گذارد. در انواع مختلف چوب، مقدار انقباض در برش های مماسی بیشتر از برش های محوری است. این مقدار گاهی به بیش از دوبرابر می رسد. انقباض (آب گرفتگی) طولی بسیا ناچیز است.

            *یکی از مهم ترین مواردی که در سازه های چوبی باید به آن توجه داشت عامل تغییر مکان در چوب بر اثر انقباض و آماس است. برای این امر می توان در میان الوارها فاصله انداخت. تخته های الوار را می توان با یک پیچ از هم جدا کرد.     این پیچ در میان الوار یا در کناره ها قرار می گیرد. با این کار امکان حرکت عرضی برای الوار فراهم می آید.

            تفاوتی که در میزان این انقباض ها وجود دارد باعث می شود برش الوارهایی که از یک تنه ایجاد می شوند با زوایای مختلف انجام شده و هر کدام به نحو متفاوتی دچار خمیدگی شوند. قوس هایی که درالوارها ایجاد می شوند سبب می گردند حلقه های سالانه کوچکتر شوند. تنها تخته هایی که درمرکز تنه قرار دارند مستقیم باقی می مانند. البته بخش شیره ای درخت نیز لاغر می شود.