امروزه سبک سازي يكي از مفاهيم كاربردي در زمينه ايمني در زمان وقوع زلزله به شمار مي رود . اصلي ترين هدف سبک سازي در ساختمان ها، كاهش نيروي وارده به ساختمان در هنگام وقوع زلزله است. براي رسيدن به اين هدف بايد سبک سازي هم در عناصر سازه اي و هم در عناصر غير سازه اي يك ساختمان لحاظ شود. در اکثر ساختمان ها در ايران ، وزن عناصر غير سازه اي از وزن عناصر سازه اي بيشتر مي باشد . بنابراين براي سبک سازي توجه به اجزاي غير سازه اي يك ساختمان كه معمولا قسمت بيشتري از وزن يك بنا را تشكيل مي دهند، مهم تر از بخش اجزا سازه اي مي باشد.در اين مقاله با توجه به ضرورت و راهكارهاي كاهش وزن ساختمان، ملاحظاتي جهت طرح و ساخت قاب سبک فولادی (LSF) با استفاده از مصالح سازه اي سبك ارائه شده است. كه توجه به آنها می توان گام بلندی در جهت حفظ و بهره وري منابع ، مواد ، انرژي وحفظ سرمايه ها وثروت ملي و جلوگیری از تلف شدن انرژی برداشت.

LSF چیست

سیستم ساخت قاب سبک فولادی Lightweight Steel Framing که به اختصار LSF می نامند، یک س یستم ساختمانی است، که برای اجرای ساختمان های عمدتاً کوتاه مرتبه و میان مرتبه (حداکثر تا 5 طبقه) استفاده می شود و از سیستم های مورد تایید مهندسان عمران در کشورهای توسعه یافته و مدرن می باشد. این سیستم که شباهت زیادی به روش های ساخت ساختمان های چوبی دارد، بر اساس کاربرد اجزایی به نام استاد (Stud) یا وادار و تراک (Track) یا رانر شکل گرفته است و از ترکیب نیمرخ های فولادی گالوانیزه سرد نورد شده، ساختار اصلی ساختمان برپا می شود . مقاطع مورد استفاده در این سیستم U,C و Z است، که معمولاً با اتصالات سرد به یکدیگر متصل می شوند. هر دیوار از تعدادی اجزای عمومی C شکل (استاد) به فواصل 40 تا 60 سانتی متر، که در بالا و پایین به اجزای افقی ناودانی U یا C شکل (تراک یا رانر) متصل شده اند، تشکیل می شود. در صورتی که از مقاطع C شکل به عنوان تراک (رانر) استفاده شود، لازم است برش هایی در محل نصب استاد انجام گیرد. مابین پانل پیش ساخته LSF و بتن سبک از پرلیت پر می شود.

سیستم سازه ای فولادی سبك (LSF) در انواع ساخت و سازها مانند ویلاها، خانه های ویلایی تك خانه وار و چندخانوار ، ساختمانهای مسكونی و اداری یك، دو و سه طبقه، هتل ها و هتل آپارتمانها، ساختمانهای مدارس و دانشگاهی، رستورانها و .... دارای كاربرد می باشد.

سیستم سازه های فولادی سبك (LSF) یكی از مناسبترین سیستم های ساختمانی است كه امروزه در جهان مورد استفاده قرار می گیرد. اصلی ترین عامل در سازه های فولادی سبك، مقاطع فولادی جدار نازك (LGS) میباشد. مقاطع فولادی جدار نازك، مقاطع فلزی سرد نورد شده ای میباشند كه با استفاده از ورقهای فولادی نازك و با استفاده از روش Roll Forming شكل دهی میشوند. داشتن ضخامت یكنواخت در عرض مقاطع و استفاده از روشRoll Forming برای ساخت آنهاست كه باعث میگردد، تولید مقاطع در حجم بسیار بالا و با كیفیت مناسب و یكنواخت انجام گیرد.

مقاطع فولادی جدار نازك، سبك بوده و به راحتی قابل حمل میباشند. بخشهای مختلف ساختمان را به راحتی می تواند بااین مقاطع مونتاژ نمود. این عوامل باعث میگردد كه عملیات ساخت با این سیستم بسیار سریع باشد.      

تاریخچه LSF

سیستم LSF که از مقاطع سرد نورد شده فولادی(CFS) ساخته می‌شود در حدود ۲۰ سال است که به شکل گسترده در تولید صنعتی انواع ساختمان‌های اداری، تجاری و مسکونی به کار می‌رود و به عنوان جایگزین مناسبی برای روش‌های سنتی ساخت ، جایگاه ویژه‌ای در صنعت ساخت و ساز کشورهای پیشرفته یافته است . نتایج بررسی ها نشان می‌دهد استفاده از سیستم (LSF) علاوه بر این که سرعت اجرا را حداقل دو برابر می‌نماید، منجر به کاهش چهل درصدی در فولاد مصرفی خواهد شد. این سیستم به دلیل مزایای فراوان از جمله سرعت و کیفیت بالای ساخت و عملکرد لرزه‌ای مناسب در سال‌های اخیر در بسیاری از کشورهای دنیا رواج قابل توجهی یافته است.

از سال ۱۹۹۰ به دلایل زیاد از جمله افزایش قیمت چوب و محدود بودن منابع تهیه آن، مشکلات زیست محیطی، نیاز به تولید سریع و انبوه مسکن و ضرورت استفاده از پیش‌ساخته سازی سیستم LSF کاربرد وسیعی یافت، به طوریکه امروزه این سیستم در آمریکا، کانادا، استرالیا، ژاپن و بسیاری از کشورهای دیگر در احداث ساختمان‌های تجاری و مسکونی کوتاه مرتبه و میان مرتبه کاربرد زیادی دارد.

مزایای مقاطع فولادی جدار نازك

اغلب مصالح مورد استفاده در سیستم سازه های فولادی سبك قابل بازیافت بوده و 100درصد مصالح پرتی كه در طول ساخت سیستم ایجاد میگردد، قابل بازیافت می باشد. مقاطع فولادی جدار نازك مقاطع بسیار مقاومی در مقابل خوردگی، كج شدگی و ایجاد ترك می باشند.

مقاطع مورد نیاز برای ساخت ساختمان با سیستم (LSF) می توانند با طول های دقیق مورد نیاز سفارش داده شوند كه این كار باعث می گردد حجم عملیات و تعداد كارگر مورد نیاز در محل سایت كاهش یافته ونیز پرت مصالح نیز به حداقل ممكن برسد. مصالح موردنیاز برای ساخت این سیستم حداقل 67 درصد سبك تر از مصالح مرسوم در ساخت و ساز می باشد. جهت گیری كنونی سازه های فولادی سبك به سمت تكنیك پانل های پیش ساخته (Panelization) است كه در این روش دیوارهای ساختمان در محل كارخانه و تحت شرایط كنترل شده مونتاژ شده و سپس به محل سایت جهت نصب منتقل می گردند. این روش باعث بالا رفتن سرعت نصب این سیستم در محل كارگاه می گردد. پروسه شكل دهی و ساخت مقاطع فولادی جدار نازك یك سری سوراخهای استاندارد در جان این مقاطع ایجاد مینمایند كه عبور دادن سیم ها و لوله ها از داخل این سوراخها باعث ایجاد تسهیل در نصب سیستم های الكتریكی و لوله كشی ها در داخل دیوار می گردند. این سیستم نسبت به بقیه مصالح مزیت های بالاتری دارد.

برخی از خصوصیات LSF

1-انعطاف پذیری

این مقاطع میتوانند به صورت اعضای تكی و یا اینكه به صورت پانل های آماده شده در كارخانه، به سایت منتقل گردند. تنوع ضخامت و ابعاد مقاطع جدار نازك امكان انعطاف پذیری زیادی را در مرحله طراحی ایجاد می نمایند. به عنوان نمونه در طراحی یك سیستم خاص كه ارتفاع تیرچه ها باید محدود باشد، بدون اینكه فواصل المانهای كف و یا دیوار را تغییر داد، میتوان با تغییر ضخامت مقطع جدار نازك، این محدودیت را برآورده نمود.

2-بادوام

در مقاطع فولادی جدار نازك جمع شدگی و تغییر شكل و كج شدگی مقطع وجود نداشته و لذا مشكلات ایجاد شده برای پانلهای چوبی و پانل های گچی متصل شده به این اجزای فلزی نیز به حداقل ممكن كاهش خواهد یافت. همچنین فلز یك ماده غیراورگانیك بوده و بنابراین در مقابل رطوبت و هجوم حشرات مقاوم بوده و چرخش، كج شدگی، جدادگی، ترك و خزش در آن ایجاد نخواهد شد.

3-وزن سبك

مقاطع فولادی جدارنازك بدلیل سبك بودن به راحتی قابل حمل و جابجایی در محل كارگاه بوده و لذا هزینه مربوط به كارگر را كاهش داده و نیز باعث خستگی مفرط نمیگردد.

4-قوی بودن مقاطع (Strong)

این مقاطع و سیستم سازه ای به راحتی میتواند بالاترین نیروهای زلزله و باد را تحمل نماید.

5- دارای ثبات در ابعاد

بدلیل اینكه فلز ماده ای است كه در مقایسه با مصالح اورگانیك، در مراحل پروسه مختلف شكل میگیرد، بنابراین مقاطع كاملاً صاف، و هم شكل بوده و دارای كیفیت یكسانی میباشند.

6-مقاوم در برابر آتش

مقاطع فولادی، مصالح غیرقابل اشتعال میباشند. این مصالح نمی سوزند و باعث گسترش حریق در فضاهای مختلف ساختمان نمی گردند. بنابراین مالكان می توانند هزینه بیمه كمتری را برای بیمه نمودن ساختمان در برابر آتش بپردازند.

7-مقاومت(Strength)

مقاطع فولادی جدار نازك سرد نورد شده، در مقایسه با دیگر مصالح ساختمانی دارای بالاترین نسبت مقاومت به وزن می باشند.

 مزایای استفاده از سیستم LSF

به طور کلی چندین مزیت را می توان برای استفاده از مقاطع سرد نورد شده در ساخت ساختمان ها برشمرد:

1- از نظر زیست محیطی، این سیستم ساختمانی در زمره سیستم هایی است که انرژی اندکی برای ساخت اجزای آن مصرف می شود.

2- فولاد از مصالح محـکم است و شـکل دادن آن راحت می باشد.

3- اینرسی حرارتی کم این سیستم آن را برای ساختمان های اداری، تجاری و دیگر ساختمان های با کاربری منقطع، بسیار مناسب می سازد.

4- سازگاری مواد و مصالح با شرایط اقلیمی مناطق مختلف ایران

5 در سازه نیازی به آجر ، بلوک ، سفال ، تیرچه ، کاشی نیست.

6- عدم استفاده از موادی که برای سلامتی انسان مضر باشد.

7- کاهش هزینه تمام شده نسبت به ساختمان سنتی ساز وهزینه تعمیر آن در طول زمان نسبت به مصالح دیگر خیلی کم می باشد.

8- ایزولاسیون در برابر سرما ـ گرما ـ رطوبت و صوت

9- مقاومت بالا در برابر اشعه خورشید و مقاومت در برابر آتش سوزی

10- قسمت های حامل بار در اسـکلت فولادی بار بیـشتری را تحمل می کنندو در مقابل آتش و زلزله مقاوم می باشد.

11- طول عمر حداقل یکصد سال

12- به علت عدم تاثیر پذیری از رطوبت ، ماهیت قطعات فلزی به هیچ وجه تغییر نمی کند ، برای اینکه جنس سازه گالوانیزه می باشد و امکان پوسیدگی وجود ندارد.

13- با توجه به اتصالات محکم احتمال صدمه دیدن به واسطه طوفان خیلی کم می باشد.

14- برای بارهای نسبتا سبک و یا دهانه های کوتاه می توان اعضای سبکی تولید نمود .

15- اعضای با شکل غیر معمول را می توان با استفاده از عملیات نورد سرد تولید نمود که در نتیجه نسبت مقاومت به وزن آنها بسیار قابل توجه باشد.

16- پانل ها و عرشه های باربر می توانند سطوح قابل استفاده ای را برای ساخت کف ، سقف و دیوارها ایجاد نمایند . همچنین در مواردی آنها می توانند سطوح بسته ای را برای عبور کانال های تاسیساتی ایجاد نمایند. پانل ها و عرشه ها نه تنها توانایی مقابله با بارهایی که به صورت عمود بر سطح آنها وارد می شوند را دارند بلکه در صورت ایجاد اتصال کافی در بین خود این اعضاء و اعضای نگهدارنده آنها می توان به عنوان پانل های برشی از این اعضا برای مقابله با نیروهایی که در صفحه آنها وارد می شود استفاده نمود.

سایر ویژگی هایLSF

 کاهش نیروهای لرزه‌ای

عملکرد لرزه‌ای مناسب

کاهش قابل توجه در زمان ساخت

 بازگشت سریع سرمایه اولیه

 اقتصادی شدن ساخت مسکن

 سازگاری با محیط زیست و رعایت اصول ساخت و ساز پایدار

 دوام و پایداری سازه و افزایش عمر مفید ساختمان

 کاهش هزینه‌های تعمیر و نگهداری ساختمان

 سبکی مقاومت و سختی بالا ساختمان

 سادگی در پیش ساختگی و تولید انبوه

 نصب سریع و آسان

 عدم وجود تاخیر های ناشی از شرایط آب و هوایی در تولید ، ساخت و نصب سازه

 دقت بالا در اجرای جزئیات

 عدم قابلیت اشتعال

 مقاومت بالا در برابر پوسیدگی و حمله موریانه ها

 عدم نیاز به قالب بندی

 عدم وجود افت و خزش در دماهای محیطی

 کیفیت یکنواخت

 حمل و نقل اقتصادی

 قابلیت بازیافت مصالح

 انواع سيستم هاي سازه ايدر ساختمان هاي  LSF

سيستم ساز ه اي بكار رفته در ساختمان هاي LSF متفاوت با سيستم هاي موجود در ساز ه هاي فولادي و بتن مسلح متعارف است هر چند به نظر مي رسد با توجه به اتصالات بين اعضا فشاري و اعضاي خمشي اصلي  كه در فصل قبل به آن اشاره شد تحت اثر بار هاي ثقلي اعضاي خمشي اصلي به صورت تير هاي سراسري عمل مي نمايد و اعضا فشاري تحمل كند و به كف طبقه پايين منتقل مي كند تيرچه ها نيز همانند يك تير با سطح باربر مشخص بارهاي ثقلي را به تير هاي خمشي اصلي انتقال مي دهد .

براي تامين بار بري جانبي در سيستم سازه اي LSF از دهانه هاي بار بر جانبي در دو امتداد عمود بر هم استفاده مي شود دهانه هاي بار بر جانبي به چهار روش ايجاد مي شود كه عبارتند از :

-سيستم دهانه هاي مهار بندي شده با اعضاي فطري

-سيستم ديوار برشي با ورق فولادي نازك

- سيستم ديوار برشي با پوشش هاي  OSB

- سيستم ديوار برشي بتن مسلح

اتصال سقف به تيرچه

بر حسب نوع مصالح  سقف سازه اتصالح سقف به تير چه ها متفاوت است معمولا دو نوع سقف در سيستم LSF بكار برده مي شود :

الف: در سقف نوع اول استفاده ار نوعي صفحه سبك از فراورده هاي چوب وگچ استفاده مي شود كه اغلب در ساختمان هاي يك طبقه با سقف شيب دار ويا بام استفاده مي شود در اين نوع سقف صفحات سبك بر روي تيرچه قرار داده شده و بال فوقاني بوسيله پيچ خودكار از پايين صفحه  به صفحه سقف اتصال مي يابد همانطور كه ملاحظه مي شود بدليل كاهش قابل ملاحظه وزن سقف مي توان اتصال فوق را از نوع اتصال ساده صفحه دال سبك تيرچه در نظر گرفت بطوري كه تيرچه فلزي به صورت عضو جدا عمل مي كند . توصيه مي شود از اين نوع سقف و اتصال آن تنها در ساختمان هاي يك طبقه  با سقف شيب دار و در مناطقي كه بار برف و باد قابل ملاحظه نيست استفاده شود .

ب : نوع دوم سقف سازه بكار برده شده در سيستم LSF دال بتن مسلح است كه كاربري بيش تري نسبت به سقف سبك نوع اول دارد در اين نوع سقف دال بتن مسلح به واسطه يك ورق موج دار كه همانند قالب بتن ريز عمل مي كند بر روي تيرچه ها قرار داده مي شود شايان ذكر است كه اتصال ورق موج دار به تيرچه بوسيله پيچ خودكار و در محل بال فوقاني تيرچه فلزي صورت مي گيرد هيچ گونه اتصالي بين مسلح و تيرچه فلزي وجود ندارد و عملا دال بر روي يك تكيه گاه ساده قرا ر مي گيرد لذا دال بين دو تير چه نيز به عنوان يك عضو خمشي به صورت جداگانه عمل مي  كند .

روش ساخت سازه های LSF

به طور کلی، فرایند ساخت خانه های اسکلت فولادی سبک چندان تفاوتی با روشهای مورد استفاده در سازه های اسکلت چوبی ندارد. دیوارها، کف و سقفها بوسیله کاربرد مکرر اجزا اسکلت سبک ساخته می شوند. سوار کردن خرپاهای اسکلت چوبی با سیستم ساخت سقفهای چوبی می تواند برای کف و دیوارهای اسکلت فولادی نیز مورد استفاده قرار گیرد. متدهای اسکلت فولادی برای این سیستم موجود است، اما ملزم داشتن یک طرح و برنامه ریزی تخصصی است که فراتر از حوزه بحث ماست.

شباهت میان اسکلت فولادی سبک و اسکلت چوبی، تفاوتهای چشمگیری نیز وجود دارند که در طراحی و اجرا باید مورد توجه قرار گیرند. توجه به این تفاوتها ما را در ساخت بنایی بدون مشکل یاری می نماید.

 شناخت عملی اسکلت فولادی سبک (LSF)

یکی از مزایای اسکلت فولادی در این است که در طراحی و اجرا نسبت به اسکلت بندی به سبک سنتی انعطاف پذیرتر است.

طول اجزا: تیرچه (Joists) های فولادی عملا به هر اندازه ای می تواند ساخته شود. بر این اساس پهنا و عرض ساختمانهای مسکونی متغییر است و نیاز به همپوشانی تیرچه های داخلی را از بین می برد. بنابراین سرعت در کار ساختمان سازی افزایش و ترک خوردگی یا ناهمواری در سقف کاهش می یابد. طول و اندازه اجزا فقط بوسیله محدودیتهای حمل و نقلی کاهش می یابد (محدود می شود)  .

مقاومت بالا به نسبت وزن: اجزا اسکلت فولادی سبک از اجزا اسکلت بندی سنتی سبک تر هستند. اسکلت فولادی سبک برای اسکلت سازان جهت بالا بردن در محل کار آسان تر است. این امر منجر به ساخت و ساز سریعتر با هزینه کمتر و مشکلات کمتر بالا بردن می شود.

ضخامت اجزا: استحکام ذاتی فولاد سرد تا شده میزان قابل توجهی از انعطاف پذیری را در آرایش اجزا اسکلت بندی فراهم می کند. بنابراین قانون وزن خالص، طول هر واحد و مقاومت فولاد، فواصل تیرچه ها نسبت به جزئیات اسکلت بندی سنتی با ارتفاع و عرض مشابه می تواند تغییر کند. با افزایش ضخامت پایه فولادی، استحکام و همچنین فواصل طراحی اجزای اسکلت بندی افزایش می یابد. در بعضی موارد این فواصل طولانی به طراح اجازه می دهد تا تیرهای عمودی داخلی سقف یا دیوار را حذف کند. این به معنای فواصل و فضاهای داخلی بدون مانع برای مصرف کننده نهایی و قیمتهای بالقوه سازه برای ساختمان ساز می باشد.

مشکلات رطوبتی مرتبط: فولاد آب را جذب نمی کند، پس مشکلات رطوبتی مرتبط شامل تاب برداشتن، انقباض و تابیدگی که در اسکلت بندی سنتی رایج هستند در LSF مشکلی را ایجاد نمی کند. استفاده از LSF میزان وقوع تاب برداشتن دیوارها، بیرون زدگی میخ ها و ترک خوردگی دیوارها که از مشکلات رطوبتی هستند را به طور چشمگیری کاهش می دهد. اصلاح این نقایض تعمیرات پر هزینه ای را در بر دارد که غیاب این مشکلات در سازه های LSF سبب صرفه جویی می شود.

مقاومت در برابر پوسیدگی و آفت زدگی: اسکلت فولادی در برابر حمله موریانه ها یا حشرات موذی ایمن است. همچنین، از آنجائیکه اسکلت فولادی رطوبت را جذب نمی کند، از رشد قارچها و پوسیدگی ها جلوگیری می کند.

شکم دادگی: اجزا فولادی مقاومتی دارند که آنها را بدون اینکه بر اثر سنگینی بار کف دچار شکم دادگی، خزش و یا وارفتگی شوند، سازگار می کند.

سازه های احتراق ناپذیر: فولاد احتراق ناپذیر است و بنابراین در آتش سوزی و احتراق بی تاثیر است. LSF به دلیل احتراق ناپذیری و طبیعت پایداری طی سالیان متمادی گزینه مناسبی برای کاربردهای تجاری بوده است.

کیفیت هوای داخل ساختمان: فولاد یکی از خنثی ترین مصالح ساختمانی است که هیچ گاز، بخاری را از خود ساطع نمی کند و به رشد قارچهای سمی نیز کمکی نمی کند.

همانند جزئیات اسکلت بندی سنتی، اجزاء LSF باید به گونه ای درون پوشش و لفافه قرار بگیرد که در تماس مستقیم با رطوبت زمین و یا محیط بیرون نباشد. (در برابر رطوبت محافظت شود.)توصیه می شود که فولاد دارای پوشش روی – آلمینیوم در تماس با بتون خیس (تازه) قرار نگیرد.

 معرفی اجزا اصلي سيستم LSF به همراه نحوه ي اجراي هر قسمت

1-شالوده

شالوده مورد نياز براي اين سيستم شالوده نواري است كه زير ديوارهاي باربر قرار مي گيرد در شرايطي كه مقاومت خاك خيلي كم باشد مي توان از شالوده گستر ده نيز استفاده كرد. شالوده پيش ساخته نيز در بعضي موارد به كار گرفته مي شود .

لازم به توضيح است سيستم LSF مي تواند مستقيما روي شالوده نصب شود. يا اين كه بخش مدفون يا نيمه مدفون ساختمان با سيستم ديگري (براي مثال ISF) اجرا شود و سيستم (LSF) روي سازه بتني اجرا شده نصب شود.

2-ديوار

معمولا تمامي ديوارها ي اين سيستم به صورت باربر طراحي مي شوند ولي در صورت نياز به ديوارهاي جدا كننده امكان استفاده از ديوار خشك نيز وجود دارد .تمامي اين ديوارها در پايين با يك ناوداني U شكل (تراك يا رانر)به شالوده يا كف طبقه متصل شده و در بالا نيز با مقطع U با سقف در گير مي شوند بنابراين استادها يا عناصر عمودي كه معمولا از مقاطع C هستند . در بين اين دو رانر قرار مي گيرند و با اتصالات سرد به آنها متصل مي شوند.

3- سیستم کف

سیستم کف می تواند از عضو C شکل به صورت تیرکهای متصل به ستون حامل ساخته شود. تیرک های کف می توانند در رنج سایزهای عضوهای C شکل بسته به پارامترهای بارگذاری طراحی شود. سیستم های کف با تیرهای به صورت مشبک کف مستحکم تری را تشکیل می دهند. این می تواند صداهای ناهنجار در اثر خوب بسته نشدن کف به تیرها را حذف کند. این همچنین عایق کاری صوتی بهتری بین طبقه همکف و بالایی انجام می دهد این سیستم کف می تواند روی سازه مسطح یا جایی که کف چند تکه می باشد انجام شود.

4-سیستم بام

سازه بام مجموعاً یک سیستم خرپای فولادی است که می تواند با ورقه های فلزی یا پنل ها طراحی شود این یک سیستم خرپای بام است که شامل C75 و C100 به عنوان عضو های مورب و اعضای خرپا استفاده شود. سیستم بام فولادی می تواند تمامی انواع Hip- Gable-Dutchadable و ورق های بام فولادی را انجام دهد و می تواند به طور مستقیم به قاب دیواره متصل شود در هنگام استفاده از تایل خرپای بام چوبی استفاده می شود با عبور دادن Purlins از روی تایل ها فیت کردن آنها انجام می شود.

5-  عوامل مربوط به زمان

از نظر سرعت اجرا، تجربیات سایر کشور ها نشان داده است که این سیستم در زمان کمی برپا می شود و سرعت اجرا نسبت به شیوه های سنتی و حتی صنعتی سنگین بسیار بالاتر است. نسبت فرآوری محصول در کارخانه نسبت به سایت در این سیستم ساخت، بر اساس نوع اجرا و مقدار پیش ساخته سازی، می تواند بسیار متغیر و متفاوت باشد. این سیستم قابلیت اجرا در تمام شرایط جوی را دارد و با تغییرات شرایط جوی، مشکلات جدی در اجرا به وجود نخواهد آمد.

 اجزاء اسکلت بندی

سازه های فولادی سبک صنعتی از نوعی فولاد سرد شده استفاده می کنند که در آن ورقه های فولاد به شکل(C) در می آیند. تولرانس برش طولی زیاد نوعی از فرآورده های صنعتی فولاد است.

برشهای تیرچه ها و استاد دارای بالهای لبه داری هستند که سبب افزایش استحکام آنها می شود. Tracksectionها از بالهای غیر استواری که به صورت جزئی به سمت داخل زاویه دارند، ساخته شده اند که استادها را قبل از اینکه با گیره محکم شوند موقتا نگه می دارند و همچنین به استادها این اجازه را می دهند تا وزن وارده بر جان را تحمل کنند.

1- Standard TrackSection

Standard TrackSection برای تمامی سایز های تیرچه ها و استادها موجود هستند. این نکته حائز اهمیت است که TrackSectionها برای تحمل بار سازه بدون اینکه درون سازه های باربر بتن ریزی شوند، طراحی نشده اند. زمانیکه اسکلت بندی استفاده نمی شود طراحی مهندسی ضروری می نماید.

2-مقطع مرکب سازه

برشهای خطی( TrackSection )ها برای تشکیل مقاطع مرکب می توانند با مقاطع C ترکیب می شوند.تا به عنوان تیرها- سرتیرها، چهارچوب ها یا جک استادها استفاده شوند و در شرایط و موقعیتهای دیگر استحکام بیشتری را موجب می شوند. تمامی بخشهای سرهم شده (ترکیب شده) باید از اجزائی با ضخامت یکسان تشکیل شوند و در هر 610 میلیمتر یا 24 اینچ با یکدیگر متصل شوند. طول این اجزاء نیز باید یکسال باشد مگر اینکه هدفشان غیر سازه ای (غیر ساختمانی) باشد.

3-  Accessories

سازندگان اسکلت فولادی سبک میزانی از Accessories مورد نیاز برای سازه های مسکونی شامل تسمه های پل سازی، تقویت کننده جان و اتصالات گیره (بستها) را نیز تولید می کنند.

4-بغلبندی دیوارهای افقی

بغلبندی و پل سازی تسمه های افقی برای گیرداری دورانی را برای استادهای باربر فراهم می کند و استادها را از دو سو بهم متصل می کند. این پل سازی در نهایت با پهنای 38 میلیمتر و ضخامت 879% میلیمتر (346% x 2/1-1 اینچ) ورقه های فولادی انجام می شود. طراحی استاد حداکثر فاصله این بست ها را بر طبق جداول انتخابی یا کاتالوگ های سازندگان تعیین می کند، اگر تخته کوبی سازه بیرونی استفاده می شود، نیازی به بغلبندی در آن قسمت نمی باشد، اگر چه در بال استاد داخلی باید نصب شود.

5-سخت کننده جان

در تمامی قسمتهایی که بار متمرکز روی تیرچه کف یا مقطع خطی متحمل می شود از سخت کننده جان استفاده می شود. سخت کننده جان قطعه کوچکی از استاد باربر با ضخامت حداکثر 879% میلیمتر (346% اینچ) می باشد. سخت کننده بالی با پهنای 38 میلیمتر (2/1-1 اینچ) دارد که به آن اجازه می دهد تا درون بالهای 41 میلیمتری تیرچه جا شود. سخت کنندگان می توانند بر روی یکی از زوایای جان تیرچه نصب شوند، و نهایتا با 8-3 پیچ به تیرچه بسته شوند. سازندگان LSF معمولا این سخت کنندگان را به عنوان بخشی از بسته بندی تیرچه کف در نظر می گیرند.

6-نبشی بست ها

نبشی بست ها برای اتصال تیرچه های کف به سر تیرها، تیر سردرها به استاد اصلی (میانی) یا سرتیرها به تیرهای لب بند مورد استفاده قرار می گیرند. ضخامت نبشی بست ها نهایتا 438/1 میلیمتر (566% اینچ) می باشد و طول آنها کمتر از عمق 25 میلیمتری تیرچه ها نیست. تعداد پیچهایی که برای اتصال نبشی بستها به کار می رود بستگی به اندازه اجزاء متصل شونده دارد.

7-اتصال دهنده ها

معمولا فقط پیچها در اسکلت بندی فولادی سبک استفاده می شوند. یک مته فلزی می تواند سوراخی را ایجاد کند و اجزا را با اطمینان با یکدیگر متصل کند. این پیچها اندازه های مختلف و با توجه به نیاز ها ساخته می شوند. در شرایط خاص و یا برای تجهیزات تکراری ابزارهای خاص و اشکال مختلفی از اتصال دهنده های مکانیکی همچون میله های پنوماتیکی (بادی) یا جوشکاری اقتصادی تر است. سازنده LSF، تولیدکنندگان اتصال دهندگان و ابزارها می توانند در صدد به دست آوردن اطلاعات بیشتر در این زمینه باشند. در این کتاب اتصال دهنده ها فقط محدود به پیچ است.

به خاطر داشته باشید که تعداد 8 پیچ که اغلب در این کتاب تعیین و مشخص شده اند حداقل تعداد می باشد و برای اجزاء ضخیم تر پیچ های بیشتری مورد نیاز می باشند.

 بررسي رفتار سيستم در برابر آتش

در اين بخش رفتار و مقاومت سيستم ساختماني LSF در برابر آتش مورد بحث و بررسي قرار مي گيرد از آنجايي كه تخته هاي گچي در سيستم LSF مهمترين نقش در برابر آتش را دارند .

ورق هاي نسبتا نازك فولاد گالوانيزه چارچوب اصلي ساختمان هاي LSF را از نظر سازه اي تشكيل مي دهد اين ورق ها در برابر آتش داراي مقاومت كمي است و از اين نظر بايد محافظت شود در غير اين صورت ساختار هايي از نوع LSF در برابر آتش به سرعت دچار تغيير شكل شده و فرو خواهد ريخت .

محافظت اين ساختارها در برابر آتش به وسيله تخته هاي گچي كه بر روي چار چوب فولادي نصب مي شود قابل تامين است ضمن اينكه به اين صورت جدار ديوار يا سيستم سقف نيز شكل گرفته جدا سازي بين فضاهاي مجاور مطابق با طرح معماري صورت مي گيرد براي رسيدن به مقاومت هاي كم در برابر آتش مي توان از تخته هاي گچي معمولي استفاده كرد اما براي تامين مقاومت هاي بيش تر بايد از تخته هاي مقاوم تر در برابر آتش  استفاده كرد لازم به ذكر است كه گاهي از ساير تخته هاي محافظ از جنس چوب سيمان يا سيليكات كلسيم نيز استفاده مي شود اما گچ در بين مواد فوق از خواص بهتري برخوردار بوده و بسيار رايج تر است . آزمايش هاي متعدد آتش بر روي سيستم هاي LSF شامل سيستم هاي ديوار وكف در كشورهاي مختلف صورت گرفته و نتايج آن در دسترس است اين سيستم ها توانسته اند مقاومت لازم در برابر آتش را تامين كنند بديهي است كه هر چه ارتفاع ساختمان بيشتر و يا كاربري آن مهمتر باشد به مقاومت بيشتري در برابر آتش نياز خواهد بود كه اين به معناي استفاده از تمهيدات بيش تر محافظتي است موضوع مهم ديگر چگونگي اجرا و استفاده از اجرا و اتصالات مناسب است براي مثال براي تامين مقاومت هاي بالا تر نياز به اتصالات قوي تر وكم كردن فاصله بين اتصالات است .

1-نقاط ضعف سيستم از ديد انتقال حرارتي و روش هاي رفع آنها

همان گونه كه در بخش قبلي نيز مطرح شد ضعف اصلي سيستم از وجود پروفيل ها ي فلزي ناشي مي شود كه تخته هاي طرفين ديوار را به هم ارتباط مي دهد لازم به ذكر است ضريب هدايت فولاد حدودا 56 (Wm.k) وضريب هدايت عايق هاي حرارتي متداول حدودا 0.04(Wm.k) است در نتيجه انتقال حرارت به صورت يكنواخت از تمامي قسمت هاي ديوار صورت نمي گيرد و بخش قابل توجهي از حرارت از قسمت هاي فلزي كه مقاومت كمتري در برابر انتقال حرارت دارند عبور مي كند بدين ترتيب پروفيل هاي مورد استفاده در اين سيستم به عنوان پل هاي حرارتي تلقي مي شوند در مقايسه ي اين سيستم و سيستم هاي قديمي با پروفيل هاي چوبي مي توان گفت عملكرد هاي حرارتي تا حد زيادي به هم نزديك هستند در سيستم چوبي هر چند ضريب هدايت چوب كم است ولي سطح مقطع مورد نياز به مراتب بيشتر از پروفيل هاي فولادي مورد استفاده است . بهبود عملكرد حرارتي ديواري در جهت دستيابي به مقاومت هاي تعيين شده در مقررات ملي ساختمان به چند روش مي تواند انجام گيرد در ادامه مطرح ترين روش ها در اين زمينه مورد ارزيابي قرار مي گيرد .

2-افزايش ضخامت و در نتيجه مقاومت حرارتي عايق حرارتي

از نظر اجرايي ساده ترين روش افزايش ضخامت و در نتيجه مقاومت حرارتي عايق است تا حدي كه اثر پل هاي حرارتي را جبران كند اين روش اثر پل هاي حرارتي را كاهش نمي دهد و حتي در اكثر موارد مقدار آنرا افزايش نيز مي دهد به اين ترتيب براي دستيابي به مقاومت هاي حرارتي مورد نظر بايد عايق هاي حرارتي با ضخامت بالاتر از معمول مورد استفاده قرار گيرد كه از نظر اقتصادي فاقد توجيه قوي است .

 كد آیسیک متعلق به سازه های فولادی سبک فلزی LSF

طبق اطلاعات بدست آمده از سامانه وزارت صنعت و معدن و تجارت کد آیسیک 28111183 با عنوان سازه های فولادی سبک فلزی LSF جهت تولید این محصول به کار می رود.

  شرکت بهبود صنعت آمادگی خود جهت تهیه طرح توجیهی تولید سازه های فولادی سبک را اعلام می دارد

هم اکنون سفارش طرح توجیهی تولید سازه ای فولادی سبک دهید

استفاده از کلیه مطالب این سایت برای عموم آزاد می باشد ، فقط در راستای حفظ زحمات تیم تولید محتوی ما خواهشمندیم در صورت برداشت از این محتوی لینک ما را درج نمایید. باسپاس