درست مانند بدن انسان که استخوان‌بندی دارد و بقیه اعضا و جوارح بر رو و یا درون آن قرار دارند و این استخوان‌بندی از اعضای بدن حمایت می‌کند، در ساختمان‌سازی هم سازه همین نقش را ایفا می‌کند. اما سازه ساختمان چیست؟ سازه حکم اسکلت را دارد و بقیه مصالح ساختمانی سازه را در بر می‌گیرند و باعث تقویت آن می‌شوند. استحکام سازه باید در حدی باشد که بتواند باری که به آن وارد می‌شود را هم تحمل کرده و هم به درستی انتقال دهد.

در سازه های معماری، نیرو با بار از تیرچه به تیر اصلی و از تیر اصلی به ستون‌ها منتقل می‌شود؛ ستون‌ها نیز این نیرو را به پی ساختمان انتقال می‌دهند. پس پی ساختمان، سازه ای برای تحمل بارهای سازه ای و توزیع بارها بر روی زمین است. سازه، اولین بخش از بنا کردن ساختمان است. ابتدا سازه طراحی و اجرا می‌شود و بعد بقیه قسمت‌های ساختمان اجرا می‌شود.

در بنا کردن ساختمان از سازه‌های مختلفی استفاده می‌شود؛ سازه باید به درستی اجرا شود و استفاده از مصالح باکیفت هم روی کیفیت و پایداری سازه نهایی تأثیرگذار است.

انواع سازه در معماری

انواع سازه های ساختمانی بر اساس مصالح مورد استفاده و روش پیاده‌سازی به دسته‌های مختلفی تقیسم می‌شوند:

• سازه ساختمانی آی سی اف (ICF)

یکی از انواع سازه در ساختمان سازی، سازه ساختمانی آی سی اف که مخفف Insulating Concrete Formwork است، به عنوان قالب‌های عایق ماندگار شناخته می‌شود. در این مدل، از دیوارهای بتنی که شامل قالب بتنی دائم می‌باشد، استفاده می‌کنند. این قالب‌ها پس از این‌که بتن‌ریزی انجام شد، بخشی از دیوار به حساب آمده و نقش عایق حرارتی را دارند. این مدل از سازه های جدید ساختمانی در ایران، تا حدودی در دسته‌ی انواع سازه های بتنی قرار می‌گیرد.

• سازه ساختمانی ال اس اف (LSF)

ال اس اف مخفف Lightweight Steel Frame به معنای قالب فولادی سبک است که یکی از انواع سازه ساختمانی به حساب می‌آید. این سازه ساختمانی به صورت پیش‌ساخته است که در کارخانه ساخته شده و به محل نصب فرستاده می‌شوند؛ سپس بر اساس نقشه از پیش مشخص شده، این اجزا به هم متصل می‌شوند.

• سازه‌های ساختمانی پانلی

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

چون در این سیستم دیوارها و سقف بکپارچه هستند، توزیع بار و مقاومت در برابر نیروهای خارجی مانند زلزله تقریباً یکنواخت و همگن است. پانل‌های پیش‌ساخته به صورت دیوارهای باربر و یا دیافراگم افقی به عنوان سازه باربر ساختمان و یا دیوارهای جداکننده غیر باربر به کار می‌رود. در انواع سازه بتنی و فولادی معمول این نوع سیستم، به عنوان دیوار برشی جهت باربری جانبی استفاده می‌شود.

• سازه ساختمانی پیش تنیده

سازه ساختمانی پیش تنیده یکی دیگر از انواع سازه است. بتن با اینکه مقاومت فشاری بالایی دارد که از مزیت‌های آن محسوب می‌شود، ولی در برابر تنش‌های کششی عملکرد خوبی ندارد. به همین دلیل از بتن بیشتر به عنوان مصالح بنایی استفاده می‌شود. در تئوری پیش‌تنیدگی، از اعمال فشار دائمی، قبل از اعمال بارهای بهره‌برداری، برای کاهش و یا از بین بردن تنش‌های کششی استفاده می‌شود. با کابل کشیده‌شده فولادی و مهار کردن آن از دو طرف، تنش فشاری دائمی در بتن ایجاد می‌شود. در بخش‌های پیش‌تنیده با جا به جایی موقعیت کابل، مقدار و توزیع تنش فشاری قابل کنترل است.

• سازه ساختمانی فضاکار یا فضایی

سازه ساختمانی فضاکار یکی دیگر از انواع سازه است. این سازه یک سیستم خرپای سه بعدی است که از هر دو جهت، دهانه‌های آن گسترش پیدا کرده‌اند و اجزای آن تحت کشش و فشار قرار دارند. از منظر ریخت‌شناسی، سازه فضاکار مجموعه سازه‌های مشابهی است که شامل: شبکه‌ها، طاق‌ها، برج‌ها، شبکه‌های کابلی، سیستم‌های پوسته‌ای و غشایی، سازه‌های تاشونده و ترکیبات کش بستی می‌شود. معمولاً از این سیستم برای ساخت سازه‌هایی که نیاز به ستون ندارند استفاده می‌کنند.

سازه فضاکار از اجزایی شامل گره‌ها، اعضاء بدنه اصلی شامل پروفیل‌ها و تکیه‌گاه‌ها تشکیل شده‌است. گره‌ها برای اتصالات استفاده می‌شوند. عمده‌ترین مقاطع بکار رفته در سازه‌های فضاکار مقاطع دایره‌ای، به صورت توپر یا توخالی، و مقاطع نبشی یا قوطی است. شکل و موقعیت تکیه‌گاه‌ها در سازه‌های فضاکار، تأثیر زیادی در توزیع نیروها دارد.