به گزارش پایگاه خبری«عصر نمایشگاه » به نقل از طرح امروز ، از سال 1992 مطالب متنوعی در ارتباط با LSF و روش های طراحی و اجرای آن در ساختمان منتشر شد. به طور کلی می توان گفت LSF یک بازه گسترده از به کارگیری مصالح ساختمانی است برای دست یابی به 4 هدف عمده در صنعت ساختمان که عبارتند از:

1- سرعت در اجرا و بهره وری

2- افزایش مقاومت و پایداری بالا

3- سبک تر کردن و کاهش جرم ساختمان

4- افزایش میزان باز یافت مصالح

با گسترش و توسعه ی میزان استفاده از قاب های سازه ای سرد نورد ساختمانی در کشورهای امریکای شمالی و همچنین پیشرفت روزافزون صنایع هوشمند و نرم افزارهای تولیدی و محاسباتی،  CAD/CAM وارد تولید CFS شد و تولید این نوع سازه ها با دقت و سرعت بسیار بالا و پیش ساخته سازی صنعتی، راه توسعه آن در سراسر جهان هموارتر شد و بدین ترتیب ال اس اف علاقمندان بسیاری در حوزه صنعت ساختمان از مهندسان معمار و سازه تا پیمانکاران بزرگ و کوچک را مجذوب خود ساخت.

ساختمان های قاب فلزی سبک موسوم به (LSF)یکی از انواع سیستم‌های ساختمانی مدرن است که با این روش می‌توان ساختمان‌هایی را با طبقات محدود (معمولاً تا 5 طبقه) را اجرا کرد.

این نظام ساختمانی از ورق‌های فولادی تشکیل می‌شود که مقاطع عمدتاً به صورت U،C و Z می‌باشد. این عناصر فلزی خود به عناصر سازه‌ای اعم از باربر و غیر باربر که وظیفه اصلی آنها پایداری ساختمان است تقسیم می‌شوند. این سیستم با تکرار قطعات سبک در ساخت دیوارها و سقف‌ها همچون ساختمان‌های چوبی اجرا می‌شود. اتصالات عمدتاً به صورت اتصالات پیچ و مهره است و جای قرار گیری پیچ‌ها به روش تولید صنعتی در کارخانه به دقت زیاد با مختصات دقیق و طبق طراحی انجام شده به وسیله دستگاه‌های مخصوص مشخص می‌شود.

این سیستم  LSFیک سیستم سازه‌ای مستقل است و برای پروژه‌های انبوه سازی، دفاتر و ساختمان‌های تجاری کوچک، ساختمان‌های چند طبقه، واحدهای صنعتی و سالن‌های ورزشی یک طبقه مناسب است. LSF قابلیت و امکان تلفیق با سیستم‌های سازه‌ای رایج مانند بتنی یا فلزی را به خوبی دارد و برای بالاتر بردن تعداد طبقات (بالاتر از 5 طبقه) با استفاده از سیستم LSF از تلفیق این سیستم ها بهره گرفته می شود.

سه جز اصلی این ساختمان‌ها

    مقاطع متشکل از ورق‌های فولادی که به وسیله نورد سرد تهیه شده به عنوان سازه اصلی
    پانل‌های گچی به عنوان پوشش در داخل ساختمان
    سِمِنت بُرد برای پوشش بیرونی خارجی ساختمان و بسته به نوع پروژه از لایه‌هایعایق صوتی و حرارتی تشکیل می‌شود.

دیوارهای غیر باربر سازه

صفحات دیواری سبک که از سیستم ساختمانی قاب‌های سبک سرد نورد شده منشعب می‌شوند قابل کاربرد در اکثر سیستم‌های ساختمانی می‌باشند. این صفحات دیواری بر اساس کاربرد اجزایی به نام studوادار وtrack  (تیرچه) شکل گرفته است و ساختار اصلی دیوارها از ترکیب نیمرخ‌های فولادی گالوانیزه سرد نورد شده، بر پا می‌شود. مقطع مورد استفاده در این دیوارها c شکل می‌باشد که معمولاً با اتصالات مکانیکی به یکدیگر متصل می‌شوند. هر دیوار از تعدادی اجزای عمودی شکل (وادار) به فواصل 40 تا 60 سانتی‌متر که در بالا و پایین به اجزای افقی ناودانی شکل Uیا Cشکل (تیرچه) متصل شده‌اند، تشکیل می‌شوند. در صورتی که از مقاطعC  شکل به عنوان تیرچه استفاده شود، لازم است برش کاری در محل نصب وادار انجام شود.

این سیستم قابلیت بالایی برای نصب عایق حرارتی دارد. عایق حرارتی را به دو روش می‌توان بین وادارها نصب کرد. در روش اول، وادارها هم راستا اجرا می‌شوند و عایق حرارتی، در فضای بین آنها قرار می‌گیرد. در روش دوم، وادارها هم راستا اجرا نمی‌شوند و عایق حرارتی به صورت زیگزاگ بین آن‌ها حرکت می‌کند. در این حالت وادارها به صورت پُلی حرارتی عمل نخواهند کرد و عایق کاری در شرایط بهتری انجام می‌شود. یکی دیگر از راه‌های عایق کاری دیوارها نصب یک لایه حرارتی صلب در طرف خارجی قاب فلزی است.

عایق صوتی از افزودن تخته گچی یا سیمانی در دو طرف عایق حرارتی (پشم شیشه) تأمین می‌شود. از دیگر روش‌های ایجاد عایق صوتی در یک طبقه، استفاده از دیوارهای جداکننده با دو قاب مجزا از یکدیگر و نیز استفاده از وادارهای آکوستیکی می‌باشد. ورق‌های نسبتاً نازک فولاد گالوانیزه در برابر آتش دارای مقاومت کمی بوده و از این نظر باید محافظت شوند در غیر اینصورت ساختارها از نوعLSFدر برابر آتش به سرعت دچار تغییر شکل شده و فرو خواهند ریخت محافظت از این ساختارها در مقابل آتش به وسیله تخته‌های گچی که بر روی چهارچوب فولادی نصب می‌شود قابل تأمین است .

به طور کلی با توجه به کاهش قابل ملاحظه وزن و اتلاف اندک مصالح نسبت به شیوه‌های متداول وقابلیت انطباق این سیستم با مقررات ملی ساختمان، کاربرد این نوع دیوارهای سبک غیر باربر داخلی برای انبوه سازی مناسب می‌باشد. این پانل‌ها در زمینه‌های انرژی، حریق، آکوستیک و سازه در مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، مورد ارزیابی قرار گرفته و کاربرد آن، در حیطه الزامات ارائه شده، مجاز می‌باشد.

اتصالات

همانطور که در توضیحات گفته شد این سیستم به صورت اجرای خشک و اغلب با استفاده از اتصالات پیچ و به روش تولید صنعتی به کار گرفته می شود گرچه در شرایط خاصی می توان از اتصال پرچ و جوش نیز استفاده کرد. انواع اتصالات به شرح زیر می باشند:

    اتصالات پیچی
    پیچ های فولاد به فولاد
    پیچ های اتصال پوشش ها
    اتصالات جوشی
    اتصال به دیگر مصالح

مشخصات پیچ، میخ ، میل مهار و دیگر اتصال دهنده ها که برای اتصال قاب های فولادی سبک به چوب، مصالح بنایی، بتن و دیگر اجزاء فولادی بکار می روند، باید مطابق استانداردهای معتبر باشند.

مهارهای نگهدارنده و مهارهای برشی

میل مهارهای نگهدارنده دیوارهای برشی و دیوارهای باربر فولادی سبک همراه مهاربند تسمه ای قطری باید از نوع J شکل بوده و در هنگام بتن ریزی در پی قرار داده شود. استفاده از روش کاشت بولت، به شرط تأمین طول مهاری کافی در طول ترک زیرین مجاز است .

بررسی نقاط قوت و ضعف :

در این سیستم سازه‌ای قطعات باربر وغیر باربر به دقت درون کارخانه تولید شده و در محل مناسب درون کارگاه نصب می‌شوند که روشی صنعتی درتولید قطعات پیش‌ساخته خواهد بود، از محاسن این روش سرعت بالا، دقت بالا، کیفیت بالا و کنترل کلیه استانداردها در تولید قطعات را می‌توان نام برد. از دیگر محاسن این روش ودر صورت اجرای صحیح افزایش سرعت ساخت، کاهش وزن ساختمان، کاهش حجم عملات پی‌ریزی، سطح مفید تمام شده بیشتر، کاهش هزینه‌های حمل و نقل، انعطاف‌پذیری بیشتر فضاها، سهولت در اجرا، عدم نیاز به ماشین آلات سنگین، حذف جوشکاری و کیفیت بالای اتصالات را بر شمرد.  وزن سازه در این روش 50درصد نسبت به سایر روش‌های رایج کمتر است و متعاقب آن کاهش نیروی زلزله وارد شده بر ساختمان نیز کمتر خواهد شد و با توجه به کمتر شدن وزن ساختمان بار وارده بر فونداسیون کمتر شده و کاهش ابعاد آنرا سبب می‌شود.

بهره‌گیری از اعضای فولاد سرد نورد شده از دهه 1850 میلادی آغاز گردید، ولی استفاده از آن تا انتشار اولین ضوابط انجمن امریکایی فلزات در 1946 گسترش زیادی پیدا نکرد، اولین استاندارد طراحی بر مبنای تحقیقات انجام یافته در دانشگاه کرنل سال 1939 و با پشتیبانی AISI تدوین گردید.

امروزه به دلیل کیفیت مناسب ساخت و سرعت بالا و مقاومت عالی در برابر زلزله از آن در کشورهای انگلستان، آمریکا، کانادا، استرالیا، ژاپن استفاده می شود.

مزایای سیستم سازه های فولادی سبک LSF:

    سرعت اجرای بسیار بالا

مزیت مهم روش  ال اس اف  برای سرمایه گذاران کوتاه کردن مدت زمان ساخت و ساز با بهترین کیفیت است و در نتیجه بازگشت سرمایه در کوتاه ترین زمان ممکن میسر می شود. به عنوان مثال برای احداث یک بنای 4 طبقه با مساحت 1000 متر مربع زیر بنا تنها 114 روز کاری زمان نیاز هست.

مزیت دیگر افزایش 8 تا 13 درصدی فضاهای مفید داخلی در مقایسه با شیوه سنتی است.

 کیفیت بالا و یکنواخت محصول نهایی

به علت اینکه مقاطع سازه ای این سیستم در کارخانه تولید و برش خورده و سپس به دست تکنسین های فنی اجرا می شوند، کیفیت محصول نهایی در مقایسه با ساخت و ساز سنتی بسیار بالاتر است.

    سبکی و در نتیجه کاهش نیروی زلزله وارد بر سازه

وزن سازه ای این سیستم حدودا 25تا30درصد سازه های معمول است در نتیجه به همین نسبت نیروی زلزله بسیار کمتری را به خود جذب می نماید.

کیفیت بالای اجرای اتصالات

در بیشتر موارد کیفیت پایین اجرای اتصالات در شیوه های ساخت و ساز سنتی است، عامل بسیاری از آسیب ها و خسارات زلزله شناخته شده است که در سیستم ال اس اف اتصالات ساده است و همانند سایر اجزای سازه دارای کیفیت اجرای بالایی هست.

    برخورداری از استانداردهای جهانی مصرف انرژی

به لحاظ عایق بندی مناسب دیوارها در سیستم LSF درصد انتقال انرژی در ساختمان بسیار پایین تر از سازه های سنتی است و در دراز مدت موجب صرفه جویی در هزینه گرمایش و سرمایش ساختمان می شود.

 حمل و نقل آسان

سبکی و ابعاد کوچک مقاطع, زمینه را برای حمل و نقل آسان حتی برای نقاط صعب العبور فراهم می کند.

    قابلیت بازیافت بخش عمده مصالح

اغلب اجزای سازه ای و غیر سازه ای در این سیستم به صورت پیچی اجرا می شوند و بازیافت آنها به سهولت امکانپذیر است. نزدیک به 70 درصد مصالح قابلیت تعویض دارند.

 مقاومت و دوام بالا در برابر شرایط محیطی نامطلوب

به دلیل گالوانیزه بودن کلیه مقاطع، ساختمان های ساخته شده با این روش دارای مقاومت مناسب تری در برابر خوردگی و رطوبت هستند و در مناطق اقلیمی مرطوب همچون مناطق ساحلی شمال و جنوب ایران دارای عمر مفید بیشتری هستند.

    سهولت اجرای تاسیسات برقی و مکانیکی

در روند شکل دهی و ساخت مقاطع فولادی جدار نازک، سوراخ هایی استاندارد در جان این مقاطع پیش بینی می شود که عبور سیم ها و لوله ها از داخل آنها باعث تسهیل در نصب سیستم های الکتریکی و لوله کشی ها در داخل دیوار می شود.

همخوانی فرهنگی محیط داخل و نمای ساختمان با ساختمان های سنتی

در سطوح خارجی امکان کاربست گونه های مختلف پوشش نماها از جمله سنگ، آجر نما، نمایPVC ، چوبی یا آلومینیومی، رنگ، کاشی، سرامیک وجود دارد، به همین ترتیب در فضای داخلی نیز امکان بهره گیری و اجرای دیوارهای معمول با پوشش رنگ، کاغذ دیواری و ...وجود دارد که این ویژگی باعث می شود تفاوت و تمایز با ساختمان های معمول و رایج پدید نیاید.

کارکرد صوتی خوب

عایق درون دیوارها باعث عدم انتقال صدا و عملکرد صوتی مناسب این ساختمان ها می شود.

 برخوردار از استانداردها و ضوابط ضد آتش سوزی

تمام عناصر این سیستم از جمله عایق های حرارتی و صوتی از استانداردهای ضد حریق برخوردار هستند.