مقدمه:
دانشجویان رشته معماری در دروس طراحی فنی ساختمان و نیز روشهای طراحی و تولید صنعتی عموماً روی سازه های بتنی و فولادی و یا مصاح بنایی، کار می کنند و کمتر به کاربرد چوب به عنوان سازه و اسکلت در ساختمان سازی، مخصوصاً در واحدهای مسکونی توجه میکنند و پس از پایان تحصیلات دانشگاهی که جذب بازار کار میگردند نیز، به دلیل نا آشنایی با این سبک هیچگونه استفاده ای از سازه های چوبی نکرده و حتی اگر مسئولیت بازسازی مناطق زلزله زده را هم داشته باشند باز همان آجر و تیرآهن و طاق ضربی و تیرچه بلوک را استفاده میکنند، که متأسفانه بایستی منتظر فاجعه های بعدی بود. در صورتی که در کشورهای پیشرفته و صنعتی، طراحی و محاسبه روی سازه های چوبی به عنوان یکه از دروس اصلی و قابل توجه رشته ساختمان میباشد. متأسفانه هیچ وقت از خود نپرسیده ایم و بررسی نکرده ایم که چرا وقتی در شمال و جنوب کالیفرنیا و یا در ژاپن زلزله به وقوع می پیوندد، کمترین تلفات جانی را داریم در حالی که در ایران در هنگام وقوع زلزله تلفات جانی وحشتناک است.
لذا به نظر می رسد برای پی بردن به اهمیت سازه های چوبی، مخصوصاً در ساختمانهای مسکونی نیاز به یک بررسی، در بعضی از نقاط جهان که بیشتر در معرض زلزله های سهمگین می باشند، وجود دارد و بایستی علت عدم یا کاهش تلفات جانی را جستجو نماییم. ساختمانهایی بادیوارهای آجری و یا بلوک بتنی و دیوارهای ساخته شده با سنگ لاشه و سقفهای تیرآهن و طاق ضربی یا تیرچه بلوک در زلزله های بالای 6 ریشتر خسارات زیادی داده و موجب مرگ ساکنین آن گردیده است و تعداد این ساختمانها در ایران کم نیست. در زلزله سال 69 شمال ایران حتی تعدادی از ساختمانهای با اسکلت فلزی و بتن آرمه به علت ضعف اتصالات و کیفیت بد بتن و اجرای ناصحیح، ویران گردید و تلفات زیادی بجای گذارد که متأسفانه از این نوع ساختمانها در ایران و خصوصاً در تهران، یعنی شهری با بافت متراکم و پرجمعیت بسیار مشاهده میگردد، که نگران کننده است. به هر جهت جای هیچگونه شک و تردیدی نیست که ساختمانهای سبک چوبی به مراتب بهتر از ساختمانهای موجود که با مصالح بنایی ساخته شده در مقابل زلزله عمل می نماید. نکته قابل دقت آنجاست که در همان زلزله گیلان، ساختمانهایی مشاهده گردید که با همان اسکلت چوبی سنتی و نیز سقفهای سبک، بدلیل کلاف بندی مناسب و وزن نسبتاً کم ساختمان و خاصیت انعطاف پذیری چوب، کمترین آسیب را دیده بودند. زیرا در هنگام بروز زلزله اجزای ساختمان بایستی کاملاً انعطاف پذیر باشند، یعنی مصالح تشکیل دهنده ساختمان قابلیت تغییر شکل را قبل از رسیدن به حد گسیختگی داشته باشد که چوب دارای این خاصیت میباشد.
بسیاری از خانه هایی که اکنون در آمریکا مشاهده می گردد، مربوط به بیش از دویست سال قبل می باشد که بوسیله اولین گروه مهاجرین، ساخته شده است. خانه های اسکلت چوبی مرسوم امروزی که با چوب و دیگر فرآورده هاو مصالح چوبی بنا میگردد، اقتصادی، بادوام و نیز قابل احداث در هر محل و مکانی می باشد.
موقعیت محل و حفاری"
قبل از گودبرداری یا حفاری جهت ساختن خانه جدید باید، وضعیت خاک زیر آن، توسط آزمایشهای فنی یا کنترل پی های خانه های ساخته شده قبلی که در مجاورت محل ساختمان قرار دارند، مشخص گردد.
ارتفاع پی دیوار ها: پی دیوارها باید تا بالای سطح به اتمام رسیده در اطراف خارج از خانه ادامه یابد، بنابراین اعضای چوبی و خرپاها، بطور کامل از رطوبت خاک حفاظت شوند و این اعضاء، به اندازه کافی بالاتر از سطح آبرو طبیعی خاک باشند. قسمت فوقانی پی دیوار معمولاً باید حداقل 20 سانتیمتر بالاتر از سطح طبیعی زمین باشد.
(تصاویر در فایل اصلی موجود است)
"بتن و کارهای بنایی"
بتن مانند بلوک های بتنی در عملکرد متنوعی در طراحی بیشتر خانه سازیها بکار گرفته می شود و این عملکردها شامل دال های بتنی و کانال در خانه ها میباشد که بتن ریزی شده یا پی دیوارها توسط بلوکهای بتنی ساخته شده است. در هر حال توسعه در سیستم، پی های ساخته شده برای ساختمانهای چوبی در تمام شرایط آب و هوایی قابل اجرا می باشد و پی های مطمئن در فضای قابل خزش خانه ها را ایجاد می کند.
پی ها: پی ها به عنوان پایه و زیر بنای فونداسیون عمل می کنند و نیروی ناشی از بار ساختمان را به زمین انتقال می دهند، اندازه و نمونه پی ها، باید با شرایط خاکی مطابقت داشته باشد. در شرایط آب و هوایی سرد، پی ها باید به اندازه کافی پایین تر از سطح طبیعی زمین باشند تا مشکل انجماد در آنها بوجود نیاید.
پی دیوارها: طراحی خوب پی دیوارها در عدم ترک خوردگی یا عدم نشست دیوار مؤثر می باشد. یک روش جهت تعیین اندازه پی ها که بر روی خاک های معمولی قرار می گیرند ، بستگی به ضخامت دیوار دارد و ضخامت پی در اینصورت باید برابر با ضخامت دیوار باشد.(شکلA)
پی پایه ها، شمع ها و ستونها: پی پایه های پل، مناره ها(برجها) و ستونها بهتر است مربع بوده و شامل پایه باشد تا عضو مورد نظر بر روی آن واقع گردد(شکل(B
مصالح زهکشی: جهت آبرو، غالباً باید در اطراف فونداسیون ها که در زمین قرار گرفته اند و یا در مناطق مسکونی، زیرزمین، در زیر سطح پایانی کف، مصالح زهکشی بکار رود. مصالح زهکشی در شیبهای کند و یا مساحتهای کوچک و یا هر مکانی که آب سطحی باید تخلیه شود نیز بکار می رود. بکار گیری از مصالح زهکشی باعث می شود تا در زیرزمینها رطوبت به حداقل تقلیل یابد.
"پی دیوارها و پایه ها"
پی دیوار ها تشکیل یک منطقه بسته ای را برای زیرزمین ها یا فضا برای خزش ایجاد می کنند و بار دیوارها، کف، سقف و سایر بارهای ساختمان را تحمل می کنند.
در برخی از مناطق، در خانه ها، کانالهایی غالباً جهت بازبینی ساخته می شود و معمولاً بر روی زیرزمین ها واقع می باشد و یا بر روی دال های بتنی ساخته می شود. اگر مسائل زیر در نظر گرفته شود ساختمان سازی مطلوبی را خواهیم داشت:
الف)پوشش مطلوب خاک ب)محفظه هایی جهت کوران و عبور هوا ج)عایق بندی کافی
مهار پلیت(صفحه زیرین) تیر حمال پایینی خرپا: در اسکلتهای چوبی، پلیت تیر حمال پایینی خرپا باید به دیواره فونداسیون با بولت های قلاب مانند 1.2 سانتیمتری مهار گردد و این بولت ها باید در حدود 20 سانتیمتر از یکدیگر فاصله داشته باشند.(شکل زیر)
"کف پوش های بتنی(دال) روی زمین"
برخی از مقررات اسای باید با کفپوشهای بتنی جهت داشتن کف سازیهای مطلوب مطابقت داشته باشدکه عبارتند از:
سطح پایانی کف به اندازه کافی بالاتر از سطح طبیعی زمین باشد و بنابراین شیب بندی پایانی در اطراف خانه بتواند آبرو خوبی برای خشکانیدن رطوبت باشد. بالای کفپوش نباید کمتر از 20 سانتیمتر بالای زمین بوده و کناره های آن نباید کمتر از 15 سانتیمتر مرتفع تر از زمین باشد.
خاک فوقانی باید برداشته شود لوله های آب فاضلاب کار گذاری شود و سپس با 10الی15سانتیمتر شن یا خرده سنگ به خوبی پوشش داده شود.
حصار بخار اشباع شده شامل ورقه سنگین از پلاستیک(پلی اتیلن به ضخامت 6 میلیمتر)، ورقه آسفالت عایق شده از دو طرف همراه با کاغذ که حداقل 50درصد کاهش رطوبت را بیمه کند، باید زیر کفپوش بتنی قرار داده شوند. اتصالات باید اقلاً 10سانتیمتر پوشش داده شوند و عایق بندی گردند. حصار بخار اشباع شده باید به اندازه کافی قوی باشد تا هنگام قرار دادن کفپوش های بتنی مقاومت کنند.
ضد آب دائمی غیر جذب، محکم عایق بندی شود که در بالای اطراف محیط دیوار قرار داده شوند و عایق بندی تا پایین دیوار ممکن است بطور عمودی ادامه داده و زیر لبه های کفپوش بطور افقی امتداد داده شوند.
کفپوش باید15*15سانتیمتر با سیمهای شماره 10 مسلح شوند. کفپوش بتنی اقلاً باید 10سانتیمتر ضخامت داشته باشد. یکپارچه بودن کفپوش بتنی در مناطق موریانه دار ترجیح داده می شود.
بعد از تراز کردن و شیشه کاری وقتی که هنوز بتن خمیری می باشد باید با ماله چوبی یا آهنی بتن را صیقل داد. اگر سطح صیقلی جهت سنگ فرشهای چوبی یا عادی مورد نظر باشد باید ماله آهنی کشیده شود.
"اسکلت کف سازی"
اسکلت کف در خانه های با قاب چوبی شامل، میله ها،تیرها، ورقه های زیر خرپا، اتصالات و زیر کف سازی می باشد. هرگاه این موارد خوب به پی ها متصل شوند، تشکیل واحدی در مقابل هرگونه نیرو و گشتاور را ایجاد می کنند.
خانه های با قاب های چوبی می توانند بر روی دال بتنی کف بنا شده، یا ، می توانند بر روی فضاها و کانالهای بازبینی با اسکلت چوبی بنا شوند.
ضریب در طراحی: یکی از مهمترین ضریبها در طراحی سیستم های چوبی عبارتست از یکسان کردن انقباض و انبساط داربست چوبی. بنابراین وقتی که تیرها و اتصالات به تعادل رطوبتی برسند، آنها به بازدهی مطلوب خود رسیده و در این صورت تنها اختلاف ناچیزی در مقابل انقباض وجود خواهد داشت. رطوبت در تیرها و اتصالات بکار رفته در داربستهای چوبی نباید از 19درصد بیشتر افزایش یابد. در هر حال رطوبت در حدود 15-12درصد مطلوب می باشد.
اتصالات: ابتدایی ترین نوع اتصالات بکار رفته در سازه های چوبی میخ می باشد و از دیگر اتصالات می توان، نوارهای فلزی، میخهای پیچی(پیچهای خودکار)، پیچهای مهره دار، نبشی و نظایر اینها نام برد.
ستونها و شاه تیرها(تیرهای حمال): نکته ای که در مورد ستونهای چوبی می بایست اشاره کرد، اینکه باید محکم بوده و کمتر از 15*15سانتیمتر نباشند و نیز مقطع مربع داشته باشند. اتصال آنها به پلیت های کف و شاه تیرها بسیار مهم بوده و بوسیله نبشی، پین و چسب می باشد.