گلولام یا تیر لایه ای چیست و چه کاربردی دارد؟

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 چیست؟

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.

کاربرد گلولام

گلولام یکی از قدیمی‌ترین و پرکاربردترین چوب‌های مهندسی شده است؛ بنابراین کاربردهای گسترده‌ای پیدا کرده و تقریبا در هر نوع ساختمانی می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد. علاوه بر این، گلولام ماده اولیه در ساخت سازه‌هایی مانند پل‌ها و سایبان‌ها است. این الوارهای چوبی را می‌توان به عنوان ستون یا تیر استفاده کرد، یا برای ساخت پانل آنها را کنار هم چسباند. با اینکه معمولا گلولام برای تیر و ستون استفاده می‌شود، اما مهندسان و طراحان می‌توانند از گلولام در کف و سقف ساختمان‌ها نیز استفاده کنند.

الوار گلولام با پهنای بیشتر به عنوان سقف در مکان‌های ورزشی بسیار مناسب است؛ زیرا علیرغم برخورداری از طول بلند و مقاطع بزرگ، وزن کمی دارد. برای ساخت پل، اسکله و سازه‌هایی که در تماس با آب هستند، الوارهای گلولام یا باید تحت فشار قرار گرفته و یا از گونه‌های چوبی با دوام در ساخت آنها استفاده شود. همچنین توانایی چوب در جذب نیروهای ضربه‌ای ناشی از تردد و مقاومت طبیعی آن به مواد شیمیایی، گلولام را برای چنین سازه‌هایی ایده‌آل می‌کند. از گلولام در ساخت انواع پل‌ها نیز استفاده می‌شود. گلولام همچنین برای ساخت ساختمان‌های عمومی مثل کلیساها، مدارس و کتابخانه‌ها نیز استفاده می‌شود. بلندترین سازه گلولام جهان به نام Mjøstårnet در کشور نروژ واقع شده که یک ساختمان 18 طبقه چند کاربره است.

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.