از ابتدای تمدن بشریت تاکنون، چوب به عنوان یکی از مصالح ساختمانی پرکاربرد مورد استفاده قرار گرفته است. این ماده طبیعی تجدیدپذیر به طور گسترده در بیشتر مناطق جهان وجود دارد. امروزه از چوب به دو صورت خام و تغییر یافته استفاده میشود. شکلهای تغییر یافته چوب یا به عبارت دیگر، چوبهای مهندسی شده شامل محصولات مانند گلولام CLT، LVL، PSL و غیره هستند. هر یک از این محصولات، ساختار و ویژگیهای منحصر به فرد خود را دارند؛ اما برخی ویژگیهای مانند مقاومت بالا، حذف معایب چوب و سازگاری با محیط زیست در همه آنها مشترک است. در میان این چوبهای مهندسی شده، گلولام قدمت زیادی داشته و به مدت بیش از یک قرن است که از آن به عنوان یکی از مصالح ساختمانی استفاده میشود. در ادامه به بررسی ویژگیهای گلولام و کاربردهای مختلف آن میپردازیم.
گلولام یکی از روشهای چسباندن و پرس چوب به هم برای ساخت یک پروفیل بزرگتر و در شکل و اندازههای مختلف است. این تکنیک یکی از شناخته شده ترین روشها برای ساخت ستونها، پایهها، قیدها و تیرهای سقفی خانههای چوبی است که از گذشته تا به امروز مورد استفاده فعالان صنعت چوب قرار میگیرید.
گلولام (Gluelam) یا تیر لایهای، نوعی چوب مهندسی شده است که حداقل از دولایه چوب تشکیل شده که این لایهها به وسیله چسب به یکدیگر متصل شدهاند. جهت الیاف تمام لایههای گلولام موازی و طولی است. ضخامت هر لایه معمولاً از پنج سانتیمتر بیشتر نیست.
گلولام برای اولین بار در اروپا در اوایل دهه 1890 مورد استفاده قرار گرفت. پیشرفت قابل توجه در صنعت ساخت گلولام با معرفی چسبهای فنل رزورسینول کاملاً مقاوم به آب در سال 1942 رقم خورد. این چسب باعث میشد الوار گلولام در محیطهای بیرونی بدون کوچکترین نگرانی از تخریب چسب استفاده شود. در دهههای اخیر فناوری ساخت گلولام تکامل یافته و این محصول در سراسر دنیا کاربرد دارد.
گاهی از مواد دیگر مثل الیاف شیشه در میان لایههای این محصول استفاده میشود (غالباً به صورت ترکیب با چسب). این مواد، مقاومت و سختی الوار گلولام را افزایش داده و آنها را تقویت میکنند. مقدار رطوبت لایهها در حین ساخت باید بین ۷ تا ۱۵ درصد حفظ شود. امروزه در ساخت گلولام از چسبهای ساختمانی ضد آب و بادوام مانند فنل فرمالدئید و فنل رزورسینول فرمالدئید استفاده میشود.
ممکن است لازم باشد برای رسیدن به طول مورد نظر، الوار را از سر به هم متصل کرد. یا حتی ممکن است الوار را از لبه به هم متصل کرد تا پهنای محصول نهایی بزرگتر شود. به این ترتیب گلولام تقریباً در هر اندازهای ساخته میشود. همچنین این محصول به شکل منحنی نیز تولید میشود.
چرا از گلولام استفاده میکنیم؟
Glulam ارزش بهینهای برای سازه ایجاد میکند؛ زیرا بهراحتی از برداشتهای دوم و سوم چوب جنگلها میتوان استفاده نمود و این به معنی آن است که دیگر لازم نیست بر منابع محدود چوبی معمول تکیه نمود؛ همچنین در این روش مشکلات مرسوم ضایعات برش؛ گرههای نامناسب و… وجود ندارد.
محصول این فرایند میتواند اندازهای بزرگتر، تحمل بار بیشتر و شکل پذیری گستردهتری را برای مصارف گوناگون به ارمغان آورد. همچنین مقاومت بیشتر در برابر آتش سوزی (در مقایسه با فولاد) و پوسیدگی ناشی از رطوبت نیز از دیگر ویژگیهای این محصول است.
مقاومت گلولام در برابر آتش سوزی
چوب در ابعاد بزرگ در آتش سوزی نسبتاً پایدار است، زیرا یک لایه عایق زغال چوب روی سطح تشکیل میشود. از آنجا که گلولام در ابعاد نسبتاً بزرگ تولید میشود، مطابق با استانداردهای معمول ایمنی در برابر آتش است. گلولام دارای طبقه بندی ایمنی مناسب در برابر آتش، برای استفاده به عنوان یک ماده ساختاری در ساختمانها و مهندسی عمران است.
کاربردهای الوارهای گلولام
الوارهای گلولام میتوانند در طیف گستردهای از پروژههای داخل و خارج از ساختمان مورد استفاده قرار گیرند. ساخت آلاچیقهای خاص، پایه و سقف سالنهای بسیار بزرگ، پلهای عظیم با قوسهای حساب شده و دقیق، بناهای چوبی بسیار بزرگ و … بخشی از کاربردهای Glulam است.
- انواع تیر ساختمان، شامل تیر عمودی، تیر افقی، تیر کف
- انواع ستون، شامل ستون دایره، ستون مربع و ستونهای منحنی
- ساخت قایق
- ساخت خرپا
- تیرهای قوسی پیچیده
- پل سازی
مزایای استفاده از تکنیک گلولام
- ساخت اشکال هندسی با این روش بسیار آسان خواهد بود . بهطور کلی در پروژههای ساختمانی و بناهای عمومی این تکنیک در اروپا و آمریکا بسیار محبوب می باشد . مورد استفاده قرار میگیرد. این شکل پذیری بالا ، از مهم ترین نقاط قوت گلولام می باشد.
- استحکام و استقامت چوب در این سبک ، بسیار بالا می رود . زیرا از اتصال تعداد زیادی الوار به دست آمده است.
- برخلاف تصور همگان ، استفاده از گلولام در برابر حریق و آتش سوزی ایمن تر از تیر آهن خواهد بود . ولی برای بالا بردن ضریب ایمنی به سطح گلولام یک پوشش ضد حریق می زنند.
- به علت سبک بودن ستونهای گلولام ساخت و نصب آنها آسان است و به سرعت انجام میشود.
- استفاده از چوب در سازه های بزرگ ، نسبت به آهن بسیار سبک تر خواهد بود .وزن گلولام تقریبا نصف وزن تیرآهن و فولاد خواهد بود .یک الوار گلولام با وزنی تقریبا نصف یک تیر آهنی، مقاومتی برابر با آن به دست می دهد. این مزیت چشمگیر، مستقیما بر حجم فونداسیون و دیگر اجزای ساختمان تاثیر دارد و در نتیجه، سازه سبک تری خواهیم داشت.
- الوار گلولام در برابر فشار و ترک بسیار مقاوم می باشند .
- در مقایسه با تیر آهن های فلزی ، استفاده از مصنوعات چوبی کمترین آسیب را به محیط زیست می زند.
- با گلولام امکان مسقف کردن مساحت وسیعتری نسبت به دیگر روشها وجود دارد.
- به چوب های درجه یک نیازی نداریم و حتی می توان از برداشت دوم به بعد برای تهیه این الوار استفاده کرد. پس لازم است به موضوع استفاده از تکنیک گلولام بیش از پیش توجه کنیم.
- نصب و حمل و نقل راحت متریال چوب ، نسبت به سازه های آهنی از دیگر محسنات این سازه می باشد.
- گلولام نه تنها بر تیرآهن مزیت دارد بلکه در مقایسه با چوب خام هم ، انتخاب بهتری می باشد. زیرا گلولام زیبایی ظاهری چوب را دارا می باشد ولی ایرادات نسبی آن را ندارد.
- باعث زیبایی خاص و یونیک بودن طراحی فضا م ی شود و لذت بصری به همراه دارد.
مزایای گلولام
گلولام زیبایی و ظاهر طبیعی چوب را با فناوری مدرن تلفیق کرده تا مادهای زیبا با ویژگیهای ساختاری عالی ایجاد شود. در ادامه به برخی از مزایای گلولام یا تیر لایهای اشاره میکنیم.
سازگازی با محیط زیست
همانطور که قبلاً اشاره کردیم، چوب یک ماده طبیعی تجدیدپذیر است. صنعت چوب باید به اصول جنگلداری پایدار متعهد باشد. تبدیل گردنه بینه درختان به الوار و در نهایت گلولام نیاز به انرژی خیلی کمی دارد. این فرآیند باعث کاهش مصرف سوختهای فسیلی میشود. همچنین در فناوری گلولام، امکان استفاده از الوارهای کوچک برای ساخت الوارهای بزرگ وجود دارد. در نتیجه میتوان از جنگلهای رشد دوم و سوم و مزارع چوب استفاده کرد. استفاده بهینه گلولام از الوار در اندازهها و شکلهای مختلف باعث میشود تقاضا برای الوار چوبی گرانقیمت کاهش یابد.
زیبایی
زیبایی طبیعی چوب بینظیر است. در صورتی که سطوح گلولام در معرض دید قرار بگیرد، در کنار سایر مصالح ساختمانی، زیبایی بی نظیری ایجاد میکند.
استحکام و سختی
استحکام و سختی عالی گلولام باعث ساخت فضاهای بزرگتر با ستونهای کمتر میشود. تیرهای گلولام بسیار قویتر از فولاد هستند.
ثبات ابعاد
گلولام از الوارهایی ساخته میشود که قبل از چسب زنی و مونتاژ، به درستی خشک میشوند. در نتیجه گلولام در مقایسه با چوب خام، کمتر تاب و ترک برمیدارد.
دوام بالا
اگر سازههای گلولام در شرایط خشک نگهداری شوند، این محصول همیشه دوام خود را حفظ خواهد کرد؛ اما در شرایطی که خشک نگه داشتن چوب ممکن نباشد، باید از چوبهای تیمار شده تحت فشار یا چوبهایی که دوام طبیعی دارند استفاده کرد تا عمر مفید این سازهها بیشتر شود. از طرفی چسبهای استفاده شده در گلولام ضد آب بوده و عمر طولانی آنها را تضمین میکنند. خود چوب نیز در برابر بیشتر مواد شیمیایی مقاوم است.
مقاومت در برابر آتش
گلولام در برابر آتش عملکردی عالی دارد. در استانداردهای تعیین شده نرخ حریق گلولام بیشتر از یک تا دو ساعت تشخیص داده شده است؛ بنابراین گلولام نیز برای مصارفی مانند ساختمانسازی بسیار مناسب است.
اندازه و شکلهای متنوع
گلولام در شکلهای مختلف، از ستونهای مستقیم گرفته تا طاقهای منحنی و بلند، تولید میشود. اندازه این محصول محدودیت خاصی ندارد. همچنین اجزای یک سازه بزرگ را میتوان در یک کارخانه ساخت؛ سپس آنها را در محل نصب مونتاژ کرد.
مقرون به صرفه
زیبایی گلولام باعث میشود برای پوشش سازهها نیازی به سقفهای کاذب پرهزینه نباشد. نصب الوارهای گلولام سریع و آسان است که باعث کاهش هزینهها میشود. همچنین به دلیل استحکام و سختی زیاد گلولام میتوان از اندازههای کوچکتر آن برای صرفهجویی در هزینه استفاده کرد.