گروه مهندسین ایران معماری با مدیریت آرشیتکت آرتورامید آذری
در این بخش تحت عنوان مقالات در معماری بر آن شده ایم تا مجموعه ایی از مقالات ،گفتارها و نظریات موجود در جامعه معماری ایران و جهان را ارائه دهیم، تا سرآغازی نوین در عرصه بحث مبانی و مفاهیم نظری معماری باشد.
خانه های پیش ساخته گرده بینه ای(Log House)
سیستم ساختمانی Log House (ساختمانهای چوبی گرده بینه ای)، از دیرباز مورد توجه ساکنان مناطق سردسیر و جنگلی نظیر مردمان شمال اروپا و روسیه بوده است. شایان ذکر است سابقه این سیستم ها به ساختمان محدود نمی شود و این سیستم به دلیل مقاومت و استحکام بالا در پل سازی هم مورد استفاده قرار می گرفته است.
این نوع ساختمانهای چوبی بعلت استحکام مناسب، سبکی سازه، صرفه اقتصادی و نظایر آن در بسیاری از کشورهای جهان مورد توجه و استقبال قرار گرفته است. در سالهای اخیر با توجه به ارزش بالای انرژی و مقاومت بالای این سازه ها در برابر زلزله و عوامل محیطی، استفاده از آن در کشورهایی نظیر سوئیس، اتریش، آلمان، جمهوری چک، فرانسه، کشورهای اسکاندیناوی، آمریکای شمالی، روسیه، استرالیا، چین، ترکیه، آمریکا، کانادا، ژاپن و ایتالیا روند رو به رشدی داشته است.
طراحی این نوع سازه ها بر اساس ILBA Log Building Standards (International Log Builder’s Association)، صورت می گیرد. همچنین در سال ۲۰۰۷ سازمان ICC اقدام به انتشار آیین نامه طراحی ساختمانهای Log House نموده است.
سازمان ANSI با انتشار آیین نامه ICC-400 این سیستم ساختمانی را تایید نموده است. همچنین این ساختمان ها مورد تایید اتحادیه اروپا طبق استاندارد های مندرج در Eu- Log Standards 2002 می باشند.
عملکرد این سیستم سازه ای در نیروهای جانبی همانند زلزله:
تجربه ثابت کرده مقاومت این نوع ساختمانهای چوبی در برابر زلزله بسیار بهتر از سایر سازه‌هاست. به همین دلیل استفاده از این سازه ها در مناطق زلزله خیز از نظر عملکردی و منطقی بسیار موفقیت آمیز است.
این نوع ساختمانهای چوبی با توجه به سیستم سازه ای در ۲ الی ۵/۲ طبقه و تا ارتفاع ۱۲-۱۰ متر قابل ساخت است.
ضریب رفتار برای این نوع سیستم سازه ای بین ۲٫۷ الی ۵٫۵ میباشد، چرا که پارامترهای مختلفی از جمله قطر گرده بینه، نوع وسایل اتصال، نوع چوب به کار رفته و حتی نوع پلان ساختمان در آن موثر می باشند، به همین دلیل و با توجه به تفاوت های پروژه های مختلف این ضریب را از جداول موجود برداشت میکنند.
نیروی Up lift ناشی از زلزله و یا باد توسط مکانیزم های زیر تحمل می شود:
وزن خود سازه، اصطحکاک موجود بین اعضای چوبی، پین های چوبی و بولتهای درونی که به فونداسیون متصل می باشند نیروهای جانبی را مهار میکنند.
بدلیل وزن کم سازه و در نتیجه کوچک بودن نیروهای جانبی، در اکثر موارد نیازی به طراحی خاص برای دیوارها نمی باشد. بحرانی ترین بخش سیستم سازه ای، سقف می باشدکه برای طراحی این تیرها ابتدا آنها را مانند یک تیر دو سر مفصل مدل کرده و سپس بارهای ناشی از وزن و باد و … را به آن اعمال می نمایند.
با توجه به اینکه نیروی زلزله بیشترین اثر خود را در تراز پی ساختمان (روی پی) اعمال می کند ممکن است نیاز باشد که پایین ترین رشته گرده بینه (رج اول)، توسط وسایل اتصالی مانند بولتهای فلزی به فونداسیون دوخته شود تا مقاومت کافی برای حمل نیروهای جانبی در آن ایجاد شود.
بولتهای درونی:
خطرناک ترین نیروها در ساختمانهای گرده بینه ای نیرو آپ لیفت می باشد، چراکه این نیرو می تواند باعث کاهش و یا حتی حذف نیروی نرمال و در نتیجه کاهش و حذف نیروی اصطکاک بین گرده بینه ها شود، که در نهایت آسیب بسیاری به سازه وارد می کند. برای جلوگیری از این اتفاق، گرده بینه ها بوسیله بولتهای درونی که تا ۱۰۰۰ پوند پیش تنیده شده اند به هم دوخته می شوند و در نهایت این بولتهای درونی کل سیستم سازه را یک پارچه نموده و آن را به فنداسیون متصل می نمایند. با این روش میتوان تا حد زیادی از این پدیده جلوگیری نمود.
بولتهای درونی می توانند در صورت لغزش گرده بینه ها (در اثر نیروی جانبی) تا حدی مقاومت جانبی سازه را تامین کنند . هرچه سوراخ بولت کوچکتر باشد، کنترل لغزش آنها بهتر می شود، ولی در اجرا کار را کمی مشکل می کند.
بولتها باید به گونه ای طراحی شوند که جلوی نشست ساختمان در اثر همکشیدگی چوب را نگیرند و همچنین به گونه ای اجرا شوند که ابتدا یا انتهای آنها برای سفت کردن مهره در دسترس باشد.
