قاب سبک فلزی( (Lightweight Steel Frame يا LSF چیست ؟

قاب سبک فلزی( (Lightweight Steel Frame يا    LSF

سيستم LSF سريعترين روش در صنعت ساختمان است كه بر مبناي استاندارد هايكانادا و استراليا ميباشد . اين سيستم يكي از مناسب ترين سيستم هاي ساختماني استكه امروزه در جهان مورداستفاده قرار مي گيرد.

²  طراحی :

جهتطرح درست و مناسب سازهLSF ضروریاست سازه به صورت سه بعدی و بادقت بالا به همراه تمام جزئیات مدل شود این کار توسط نرم افزار اختصاصی FRAME BUILDER شرکت genesis به عنوان یکی از پیشرفته تریننرم افزارهای طراحی سازه در دنیادارای مشخصه های بارز طراحی حرفه ای به همراه ارائه جزئیاتاجرایی در کلیه ساختمانها می باشد . نرم افراز فوق کلیه اطلاعات ، نقشه ها و راهکارهایلازم را به منظور بهبود عملیات اجرایی ساختمان و همچنینصرفه اقتصادی مطلوب دراستفاده از فریم های ساخته شده از فولاد سبک LSF را در اختیار مجریان ، مشتریانو بهره برداران قرار می دهد .
پس از ایجاد مدل سه بعدی (مجازی ) از ساختمان مورد نظر ، قاب بندی مناسب براساسمحاسبات و اصول مهندسی صورت می گیرد و سپس نقشه های تولید و نصب پانل ها با در نظر گرفتنتمامی جزئیات و ملاحظات مهندسی بطور مشخص تهیه می گردد .

نقشه ها به گروه های مختلف بهشرح ذیل تقسیم می شوند

:
1-نقشه دیوارها و سقف ها واتصالات مربوطه شامل اندازه اعضای سازهای ، ضخامت ورقها ، فواصل اعضاء ،محل دیوارهای باربر و غیر باربر ، جزئیات اتصالات و ملاحظاتمربوط به نکات آیین نامه ای
2- نقشهبام و خرپاها ( در صورت لزوم) و اتصالات مربوطه شامل نقشه های تولید خرپاها ، بادبندی بام ها ، اتصالات و نکات آییننامه ای

 ² مهمترينويژگي های سیستم LSF :

1- سيستم سازه هاي فولادي سبك LSF مناسب ترين روش براي اضافه کردن يک يا دو طبقه به ساختمانهايي استکه قبلا ساخته شده است زيرا :

1-1- با توجه به سبک بودنمصالح مصرفي بار اضافي به سازه زيرين وارد نمي شود.

1-2- مشکلات و کثيف کاري بناييسنتي که اغلب موجب بروز مشکل و نارضايتي ساکنين واحدهاي زيرين مي گردد وجود ندارد.
1-3- زمان اجرا بسيار کوتاه و سريع خواهد بود.

1-4- پس از اجراي نما، نماي طبقه اضافه شده با ساير طبقات زيرين کاملا يکسان ويکدست خواهد يود.

 
1-5- با اجراي يک سقف زيبا مي توان شکوه خاصي به کل ساختمان بخشيد.

1-6- کليه الزامات استانداردهاي مربوط به ساختمان برآورده ميگردد.

2- سيستم سازه هاي فولادي سبك LSF مناسب ترين روش براي ساخت ويلا در منطق مختلف است زيرا:

2-1- مزيت اصلي اين سيستم سرعتقابل ملاحظه در اجراي آن ميباشد به نحوي كه مدت زمان اجراي يك واحد ويلائي بصورتتمام شده حدود 60 روز كاري بر آورد ميگردد.

2-2- در اين سيستم اجزا سازه اي، با اتصالات پيچي به هم متصل شده و تشكيل يك سيستميكپارچه ساختماني مقاوم در برابرزلزله را مي دهد.

2-3- با اجراي سقف با طرحهاي جذاب و پوشش با پنلهاي زيبا مي توان جلوه خاصي بهويلا بخشيد.
2-4- با توجه به اين که جنس تمام پروفيلها گالوانيزه است سازه در برابر خوردگي وزنگ زدگي بخصوص در هواي شرجي مثل نواحي شمالي و جنوبي کشور بسيار مقاوم خواهد بود.

 
2-5- عايقهاي صوتي موجود در اين سيستم موجب کاهش چشمگير انتقال اصوات محيطي بهداخل ساختمان و در نتيجه فراهم شدن بالاترين ميزان آرامش و راحتي در فضاي داخلي ميگردد.

2-6- تمام مصالح مصرفي در اينسيستم داراي مقاومت بالا در برابر آتش مي باشد.

2-7- به دليل استفاده از مصالح پيش ساخته و کوتاه بودن زمان نصب و حمل و نقل کمحجم، امکان ساخت ويلا در دورترين مکانهاي کوهستاني و جنگلي فراهم مي گردد.

3- سيستم سازه هاي فولادي سبك LSF ، يك سيستم سازه اي پيشرفته است كه در انواع ساخت و سازها مانندخانه هاي ويلايي، ساختمانهاي مسكوني، اداري و صنعتي يك تا سه طبقه، هتل ها و هتلآپارتمانها، ساختمانهاي مدارس و دانشگاهي، رستورانها و .... داراي كاربرد مي باشد.در اين سيستم اجزا سازه اي، با اتصالات پيچي به هم متصل شده و تشكيل يك سيستميكپارچه ساختماني مقاوم در برابر باد، زلزله، برف و ... را مي دهد.

 ² بخش های مختلفسازه فولادی سبک :

1- پی: برای انتقال بار یک سازه بهخاک، نیاز به یک سازه میانی می باشدکه این بار را بدون ایجاد تغییر شکل های زیاد به زمین منتقل کند. در سیستم قاب فولادی سبک،به دلیل وزن کم سازه و ذیوارها، از پی های نواری و درصورت ضعیف بودن خاک از پی های گسترده استفاده می شود. مقدار ضخامت پی در این سازه به دلیل سبکبودن، بسیار کم است و مقدار حداقل در نظر گرفته می شود.
اتصالسازه سبک به پی، با استفاده از دو روش زیر انجام می شود :

*الف: نصب ستونک( اعضای عمودی سازه ) به پی، که به صورت مستقیم ازطریق میله های اتصال به پی وصل می شوند.
*ب: اتصال لاوک ( اعضای افقی سازه ) به پی، که در این روش ابتدالاوک ها به میله های اتصال پی بستهشده و سپس ستونک ها به لاوک ها متصل می شود.

2-کف کاذب: این سیستم برای بالاترقرار گرفتن کف تمام شده ساختمان و ایجادیک فضای خالی در زیر سازه استفاده می شود و با ایجاد یک فضای خالی در کف سازه علاوه برتهویه طبیعی در زیر ساختمان، در مناطق مرطوب و از جمع شدنرطوبت و آب جلوگیری می کند و همچنین باعث اجرای ساده شبکه فاضلاب و جلوگیری از ورود حشرات وحیوانات موذی می شود.
3- سازه کف: در این بخش از سازه،تیرچه هایی به تیرهای اصلی متصل می شوندو قاب کف را تشکیل می دهند. پوشش نهایی سازه کف میتواند از بتن یا روکش های دیگر باشد.

4- دیوار: در سازه فولادی سبک، بارجانبی و بار ثقلی را دیوارها تحملمی کنند. دیوارها به صورت توخالی هستند و می توان این فاصله خالی را با بتن سبک یا فوم پلیاستایرن پر کرد.

 5- سقف: برای اجرای سقف در این سازه ازدو روش میتوان استفاده کرد: سقف قاب بندی شده و سقف خرپایی.

² اجزای LSF  :

سازه هایLSF بصورت پانل تولید شده و اجزای هر پانل عبارتند از

:
:Studاعضایقائم باربر           :Trackاعضای همبند قاب

 :Joist اعضای خمش سقف: Flat Strap     اعضای باربر جانبی

این ساختمان ها از 3جزءاصلی شامل:مقاطع متشكل از ورقهای فولادی سرد نوردشده برای سازه،صفحات تخته گچی به عنوانپوشش رویه درونی ولایه عایق حرارتی و صوتی تشکیل میشوند و همچنین اتصالات اینسیستم به صورت پیچهای خودکار و جوشCO2 درشرایط کارخانه ای میباشد مقاطع مورد استفاده در اين سيستمU ،C، Z است، كه معمولاً بااتصالات سرد به يكديگر متصلمي‌شوند.

هر ديوار از تعدادي اجزايعمومي C شكل (استاد) به فواصل 40تا 60 سانتي‌متر، كه در بالاو پايين به اجزاي افقي ناوداني U يا C شكل)تراك يا رانر) متصل شده‌اند،تشكيل مي‌شود. در صورتي كه از مقاطع C شكل به عنوان تراك (رانر (استفادهشود، لازم است برش‌هايي در محل نصب استاد انجامگيرد.

استادها (Studs)  :

مقاطع C شکل که به صورت قائم نصب می شوند Stud نام دارند که به عنوان دیوار باربر مورداستفاده قرار می گیرند و فشار بار وارده را تحمل می نمایند

یك سیستم سازه ای باربر ثقلی است كهقابلیت تركیب شدن با سیستم سازه ای دیگر، مانند دیوارهای بتنمسلح سازه ای را دارد. در ساختمان های كوتاه به‌صورت سیستم سازه ای مختلط بكار می رود. استفاده ازاشكال مختلف آن طبق آیین نامه مجاز بوده است. مقاطع آندارای ابعاد متنوع و محدوده تغییرات ضخامتی بین 2.5 تا 6/0 میلیمتر می باشند. اتصال  LSFبه شالوده به واسطه كلاف افقیبا مقطع c، شكل می گیرد. اجزاء قائم به عنوان عضو باربرستونی در بارهای ثقلی عمل می كند، برخی از این اعضادر دهانه مهاربندی جانبی سازه علاوه بر بار ثقلی، متحمل نیروهای ناشی از بار جانبی هم بوده كهتحت نام وادار(stud)درسیستم معرفی شده اند. سقف این سازهها متشكل از تیرچه های فلزی سردنوردشده است. تیرها و تیرچه ها عمدتا دارای مقاطع با اشكال cوz می باشند. پوشش سقف با دال بتنی در صورت یكپارچگی لازم بین بتن و پروفیلفولادی تیرچه، می تواند به عنوان سقف مركب فلزی طراحی شود.به‌منظور باربری جانبی سازه در امتداد اصلی متعامد، از دهانه های بار برجانبی استفاده میشود(Load Bearing Wall)

دهانه های باربر به 4روش ایجاد می شوند:

1. سیستم دهانه های مهاربندیبا اعضای قطری

 2.سیستم دیوار برشیبا ورق فولادی نازك

3. سیستم دیوار باربر با پوشش  OSB

4.سیستم دیوار برشی بتن مسلح

كه مهاربندی با اعضاء قطریبرای ساختمان های تا 2طبقه مسكونی وسیستم باربر جانبی دیوار برشی بتن مسلح تا 4طبقه مسكونی مجازاست.انتقال حرارتی كم، آن را برایاستفاده دائم مانند: ساختمان های مسكونیبا مشكلاتی روبرو می سازد ولی عملكردش برای استفاده های منقطع مناسب است. عملكرد صوتیدیوارها و سقف های ساخته شده درصورت رعایت تمهیدات پاسخ گوی انتظاراتتعیین شده مقررات ملی ساختمان می باشد.

 مواد تشكیل دهنده LSF بار حریق ندارند ولی پروفیلهای سرد نورد شده مقاومت كمی در برابر حریق دارند و بایستیبخوبی محافظت گردند، كه یكی از دلایل كاربرد گچ به عنوان پوشش داخلی رسیدن به این هدف است

تراک ها (Trucks)

مقاطع U شکل که به صورت افقی در سازه نصب می شوند رانرها هستند که وظیفهیکپارچگی و اتصال قطعات Stud به یکدیگر وتشکیل پانل های دیواری و تقویت سازه را برعهده دارند و کشش را تحمل می نمایند

جویست ها (Joists)

مقاطع C شکل که به صورت افقی در سازه مورد استفاده قرار می گیرند. و برایبتن ریزی سقف و کف استفاده می شوند.

² روشهای اجرا:

1- مونتاژدر محل اجرا :( stick-built) دراین روش، مقاطع فولادی به صورت برش خورده و شماره گذاری شده به محل اجرای طرح منتقل می شوندو در محل اجرا با اتصالات سرد( پیچ ومهره) به یکدیگرمتصل می شوند.میتوان یک دیوار را به صورت افقی روی زمین اجرا کرد و سپس آن را بلند کرد و درمحل خود نصب نمود. این روش از دقت بالایی برخوردار است.
2-سیستم برافراشتن(Tiltup): دراین روش ابتدا قطعه موردنظرمانند دیوار، قاب و قطعات نما در محل پروژه به صورت افقیاجرا می شود و سپس به وسیله جرثقیل به مکان موردنظر حمل و در محل مورد نظر نصب می شود.
3- سیستمجعبه ای(Box system): اینروش برای ساخت فضاهایساختمانی محدود و کوچک مانند سرویس ها یا کانکس ها استفادهمی شود. در این روش، قاب فولادی سبک به صورت جعبه های پیش ساخته پس از انتقال به کارگاهکنار هم چیده شده و به یکدیگر متصل می شوند. در مرحله بعد،قطعات دیواره و سقف و دیوارهای خالی اجرا می شوند.

² مزایایسیستم LSF :

1) مزایا برای طراحــان

 1-1) مــدرن بودن‌ سیستم ســاختمانی

 1-2) مدرن بودن استاندارد‌های مربوط به عملکرد ساختـمان

1-3)  تنـوع در‌مصــالح نما

1-4)  انعطاف در طــراحـی

2) مزایا  برای سازندگان

            2-1)سرعت در اجـــرای سیستم

            2-2)کــاهش هـــزینه نیروی کار

            2-3)نیاز‌کمبه‌تجهیزات‌ برای‌احداث  

            2-4)سهولت درنصب سیستم‌های تأسیساتی

            2-5)انجام عملیات کارگـــاهی در فضـــای کــوچک

            2-6)پیش‌ساختگی‌و‌تولید‌انبوه‌(امکان مدولار کردن)

            2-7)سبک بودن ســـازه

            2-8)ایمنی ‌در‌محل کارگاه

            2-9)کــاهش هزینـــه‌هـا