سیستم سازه ای فولادی سبک (LSF) ، یک سیستم سازه ای پیشرفته است که در انواع ساخت ها و سازها ، تک خانوار و چندخانوار، ساختمانهای مسکونی و اداری یک ، دو و سه طبقه ، هتل ها و هتل آپارتمان ها ، ساختمانهای مدارس و دانشگاهی ، رستورانها و... دارای کاربرد می باشد.
سیستم سازه های فولادی سبک (LSF) یکی از مناسبترین سیستم های ساختمانی است که امروزه در جهان مورد استفاده قرار می گیرد. اصلی ترین المان در سازه های فولادی سبک ، مقاطع فولادی جدار نازک (LGS) می باشد. مقاطع فولادی جدار نازک، مقاطع فلزی سرد نورد شده ای می باشند که با استفاده از ورقهای فولادی نازک و با استفاده از روش Roll Forming شکل دهی می شوند. داشتن ضخامت یکنواخت در عرض مقاطع و استفاده از روش Roll Forming برای ساخت آنهاست که باعث می گردد، تولید در حجم بسیار بالا و با کیفیت مناسب و یکنواخت انجام گیرد.
مقاطع فولادی جدار نازک ، سبک بوده و به راحتی قابل حمل می باشد.بخش های مختلف ساختمان را به راحتی می توان با این مقاطع مونتاژ نمود. این عوامل باعث می گردد که عملیات ساخت با این سیستم بسیار سریع باشد
مزایای مقاطع فولادی جدار نازک:
- اغلب مصالح مورد استفاده در سیستم سازه های فولادی سبک قابل بازیافت بوده و 100 درصد مصالح زاید که در طول ساخت سیستم ایجاد می گردد،قابل بازیافت می باشد.
- مقاطع فولادی جدار نازک مقاطع بسیار مقاومی در مقابل خوردگی ،کج شدگی و ایجاد ترک می باشند.
- مقاطع مورد نیاز برای ساخت ساختمان با سیستم (LSF)می توانند با طول های دقیق مورد نیاز سفارش داده شوند . این کار باعث می گردد حجم عملیات و تعداد کارگر مورد نیاز در محل سایت کاهش یافته و پرت مصالح نیز به حداقل ممکن برسد.مصالح مورد نیاز برای ساخت این سیستم حداقل 67 درصد سبک تر از مصالح مرسوم در ساخت و ساز می باشد.
جهت گیری کنونی سازه های فولادی سبک به سمت تکنیک پانلهای پیش ساخته (Penalization) است که در این روش دیوارهای ساختمان در محل کارخانه و تحت شرایط کنترل شده مونتاژشده و سپس به محل سایت جهت نصب منتقل می گردند. این روش باعث بالا رفتن سرعت نصب این سیستم در محل کارگاه می گردد.در پروسه شکل دهی و ساخت مقاطع فولادی جدار نازک یک سری سوراخ های استاندارد درون این مقاطع ایجاد می نمایند که عبور دادن سیم ها و لوله ها از داخل این سوراخ ها باعث تسهیل در نصب سیستم های الکتریکی و لوله کشی ها در داخل دیوار می گردد. این سیستم نسبت به بقیه مصالح مزیت های بالاتری دارد.
برخی از این مزایا به شرح زیر است:
انعطاف پذیری:
این مقاطع می توانند به صورت اعضای تکی و یا به صورت پانل های آماده شده در کارخانه،به سایت منتقل گردند.تنوع ضخامت و ابعاد مقاطع جدار نازک امکان انعطاف پذیری زیادی را در مرحله طراحی ایجاد می نمایند.به عنوان نمونه در طراحی یک سیستم خاص که ارتفاع تیرچه ها باید محدود باشد،بدون اینکه لازم شود فواصل المانهای کف و یا دیوار را تغییر داد،می توان با تغییر ضخامت مقطع جدار نازک ،این محدودیت را برآورده نمود.
بادوام بودن:
در مقاطع فولادی جدار نازک جمع شدگی و تغییر شکل و کج شدگی مقطع وجود نداشته و لذا مشکلات ایجاد شده برای پانلهای چوبی و پانل های گچی متصل شده به این اجزای فلزی نیز به حداقل ممکن کاهش خواهد یافت. همچنین فلز یک ماده غیر اورگانیک بوده و بنابراین در مقابل رطوبت و هجوم حشرات مقاوم است و چرخش ،کج شدگی ،جداشدگی،ترک و خزش در آن ایجاد نخواهد شد.
وزن سبک:
مقاطع فولادی جدار نازک به دلیل سبک بودن به راحتی قابل حمل و جابجایی در محل کارگاه بوده و لذا هزینه مربوط به کارگر را کاهش می دهد.
قوی بودن مقاطع:
این مقاطع و سیستم سازه ای به راحتی می توانند بالاترین نیروهای زلزله و باد را تحمل نمایند.
ثبات در ابعاد:
به دلیل این که فلز ماده ای است که در مقایسه با مصالح ارگانیک،در مراحل پروسه مختلف شکل می گیرد،بنابراین مقاطع کاملا صاف،و هم شکل بوده و دارای کیفیت یکسانی می باشند.
مقاومت در برابر آتش:
مقاطع فولادی،مصالح غیر قابل اشتعال می باشند. این مصالح نمی سوزند و باعث گسترش حریق در فضاهای مختلف ساختمان نمی گردند. بنابراین مالکان می توانند هزینه بیمه کمتری را برای بیمه نمودن ساختمان در برابر آتش بپردازند.
مقاومت:
مقاطع فولادی جدار نازک سرد نورد شده، در مقایسه با دیگر مصالح ساختمانی دارای بالاترین نسبت مقاومت به وزن می باشند.
مزایای سیستم LSF در ساخت و ساز:
1- برای طراحان
- انعطاف در طراحی:
وجود تنوع زیاد در شکل مقاطع فولادی جدار نازک و اجزایی که برای تکمیل این سیستم ساختمانی تولید می گردد،امکانات نامحدودی را برای طراح جهت ارائه ایده های مختلف طراحی ایجاد می نماید.لذا طراح می تواند از این سیستم در انواع پروژه های ساختمانی با کاربری های متنوع ،بدون نیاز به تولید مقاطع و مصالح خاص ، استفاده نماید.
- تنوع در مصالح نما:
سطوح بیرونی ساختمان با سیستم LSF،می تواند با انواع مصالح نمایی که معمار پروژه می خواهد،پوشش داده شود.از نماهای قابل استفاده می توان به مصالح بنایی و آجر،انواع سنگ های نما،نماهای آلمینیومی، نماهای چوبی ، مصالح سرامیکی،نمای PVC و... اشاره نمود.در سطوح داخلی ساختمان، پانل های گچی(Gypsum Wallboard) مستقیما بر روی المانهای فولادی جدار نازک دیوار متصل می گردند.
- برآورده نمودن الزامات استانداردهای مربوط به عملکرد ساختمان:
سیستم سازه های فولادی سبک(LSF)به راحتی می تواند بالاترین ضوابط استانداردهای مربوط به طراحی سازه،انرژی،مقاومت در برابر آتش و عملکرد صوتی را برآورده نماید.
2- برای سازندگان
- سرعت در اجرای سیستم:
سیستم LSF یک سیستم سریع و آسان است و بدون استفاده از نیروهای کاری با تخصص بالا قابل اجرا می باشد.به دلیل سبک بودن وزن اجرای سازه های فولادی سبک نسبت به مصالح مرسوم دیگر، المان ها به راحتی قابل حمل و نصب بوده،درنتیجه سرعت کار بسیار بالاست. به طور معمول در سیستم های متداول یک تیم باتجربه چهارنفره قادر هستند تمام دیوارهای یک خانه سه اتاق خوابه را در یک روز نصب نمایند. این سرعت باعث می گردد که زمان اتمام پروژه به حداقل ممکن برسد.
- زمان توقف کم:
به دلیل این که این سیستم قابلیت نصب در تمام شرایط جوی مانند هوای خشک و سرمای شدید را دارا می باشد و از طرفی زمان اندکی را برای نصب در کارگاه نیاز دارد،لذا به طور معمول می توان در تمام فصول سال و در تمام شرایط جوی این سیستم ساختمانی را نصب نمود.
- فعالیت های موازی و بدون وقفه در بخش های دیگر ساختمان:
به دلیل این که سیستم سازه ای ساختمان و پوشش خارجی آن بسیار سریع نصب می گردد،لذا بقیه فعالیت های ساختمان مانند تاسیسات مکانیکی و برقی و نازک کاری سطوح داخلی،می توانند به طور مستقل و به موازات تکمیل شدن نمای بیرون انجام گیرند.
- سهولت در نصب سیستم های تاسیساتی:
کلیه کابل های برق،لوله های آب و داکت های تاسیساتی می توانند قبل از نصب پانلهای گچی سطوح داخلی به راحتی در فضای خالی موجود در داخل دیوارها اجرا گردند.
- نیاز کم به تجهیزات:
به دلیل این که قطعات ساختمانی سیستم LSF در قطعات سبک و قابل حمل توسط افراد،به کارگاه منتقل می گردد،لذا برای جابجایی و نصب این سیستم، نیاز به ماشین آلات خاص نمی باشد.تجهیزات مورد نیاز برای نصب این سیستم محدود به یک سری تجهیزات پایه ای قابل حمل است.
- نیاز به فضای کم کارگاهی:
به دلیل تحویل قطعات ساختمانی در زمان مقرر مورد نیاز و نیز آماده بودن اغلب قطعات برای نصب ، فضای بسیار محدودی برای نگهداری قطعات نیاز بوده و اتلاف مصالح نیز،حداقل ممکن می باشد.بنابراین اجرای سیستم در سایتهای کوچک و محدود به راحتی انجام می گیرد.
- ایمنی در محل کارگاه:
بدلیل سبک بودن قطعات ، نیاز به تجهیزات وماشین آلات خاص نبوده و سطح مورد نیاز برای کار نیز فضای محدودی می باشد . این موضوع باعث می شود تا امنیت افراد و کارکنان به طور کامل در کارگاه تامین باشد.
- کاهش هزینه ها:
علاوه برمزیت های فوق که باعث کاهش هزینه های اجرا می گردد، به دلیل عملکرد حرارتی خوب سیستم LSF حجم موتورخانه و ظرفیت سیستم گرمایش و سرمایش کم شده و باعث کاهش در هزینه های سیستم های تاسیساتی می گردد.
3- برای ساکنین
- هزینه های بهره برداری کمتر:
سیستمLSF هزینه های بهره برداری کمتری را به ساکنین تحمیل خواهد کرد. به دلیل دوام بالای مصالح و نیز عملکرد حرارتی خوب این سیستم ، ساکنین هزینه کمتری را برای تعمیرات و نیزسرمایش و گرمایش محیط ساختمان پرداخت خواهند نمود.
- عملکرد صوتی خوب:
عایق های صوتی موجود در سیستمLSF ، باعث کاهش شدت ضربات (Sound Impact) شده و نیز عایق های صوتی تعبیه شده در فضاهای داخلی دیوار باعث کاهش صوت منتقل شده در فضاهای داخلی ساختمان می گردند. در این سیستم فضاهای داخلی ساختمان دارای آرامش و راحتی بالایی می باشند.
- سلامت محیط زیست:
به دلیل سازگار بودن مصالح مورد استفاده دراین سیستم با محیط زیست انسانی، و بی اثر بودن مصالح، هیچ گونه بخارات سمی در محیط وجود نخواهد داشت. با کنترل و مسدود نمودن روزنه های ورود هوا، در این سیستم کیفیت هوای داخلی ساختمان قابل کنترل و مطبوع می باشد. مشکلاتی مانند جمع شدگی، کپک زدگی بر روی اجزای دیوارها،در این سیستم وجود نخواهد داشت.
- عدم اشتعال:
تمام مصالحی که در سیستم ساختمانی LSF مورد استفاده قرار می گیرد قابل اشتعال نبوده و دارای مقاومت بالا در برابر آتش می باشد. سیستم های ساختمانی LSF کلیه ضوابط استانداردهای معتبر را در زمینه عملکرد آتش برآورد نموده و تائیدیه های لازم دراین زمینه را دارا می باشند.
- مقاومت در برابر زلزله و طوفان های شدید:
تجربه های قبلی در طوفان ها و زلزله های گذشته نشان می دهد که سازه های LSF،دارای عملکرد بهتری در برابر بارهای زلزله و طوفان نسبت به سیستم های ساختمانی دیگر می باشند. به دلیل سبک بودن این سیستم ساختمانی، نیروی زلزله کمتری به آن اعمال می گردد.
4- برای محیط زیست
- قابل بازیافت بودن اتلاف مصالح:
در هنگام ساخت ساختمان با سیستم LSF،کمترین اتلاف در مصالح وجود دارد و در انتهای عمر مفید ساختمان نیز، مصالح به کار برده شده در این سیستم قابل بازیافت می باشند.
- ترافیک و حمل و نقل کمتر:
بدلیل استفاده از مصالح پیش ساخته در این سیستم و کوتاه بودن زمان نصب آن،ترافیک و حمل و نقل کمتری در محل ساخت پروژه ایجاد خواهد شد.
ضمنا در مورد قواعد مربوط به ساخت و ساز با این سیستم نوین، می توان به این موارد اشاره کرد:
در مناطق با خطر نسبی کم،متوسط و زیاد، مطابق با آئین نامه ی 2800 ایران،استفاده از این سیستم به عنوان قاب ساختمانی ساده به همراه دیوار برشی بتنی تاپنج طبقه یا ارتفاع 18 متر از تراز پایه بلامانع است. در صورت استفاده از مهاربندی قطری ، این ارتفاع به 7.2 متر یا 2 طبقه کاهش خواهد یافت.
استفاده از این سیستم در مناطق بسیار زلزله خیز مجاز نمی باشد.
استفاده از این سیستم با بکارگیری دهانه ی 5 متر و حداکثر ارتفاع ناخالص 3.6 متر برای هرطبقه مجاز است.
کنترل سازه در برابر بار باد براساس مقررات ملی ساختمان و مبحث ششم صورت می گیرد.
کلیه ی اتصالات قائم به اجزای افقی به گونه ای خواهند بود که یکپارچگی اعضا در ارتفاع سازه تامین گردد.
ملاحظات کامل هوابندی در جداره های داخلی و خارجی با توجه به اقلیم مورد نظر صورت می گیرد.
