پرش به محتوا
خانه » بلاگ » سازه سبک LSF چیست؟

سازه سبک LSF چیست؟

روش‌های نوین ساختمان‌سازی سالهاست که در کشورهای اروپایی و پیشرفته جهان مورد استفاده قرار می‌گیرد و با آزمایشات فنّی و تجربه‌های قابل قبولی که انجام گرفته، جایگاه خود را استحکام بخشیده است. خصوصاً با وجود بلایا و حوادث طبیعی از سویی و ضرورت‌های اقتصادی از سوی دیگر، صنعت ساخت مسکن به سمت استفاده هر چه بیشتر از این قبیل مصالح با هدف سبک‌سازی، سریع‌سازی و صرفه‌جویی در انرژی حرکت کرده است.

سیستم ساخت قاب سبک فولادی LSF (Lightweight Steel Framing) یک سیستم ساختمانی است، که برای اجرای ساختمان‌های عمدتاً کوتاه مرتبه و میان مرتبه (حداکثر تا ۵ طبقه) استفاده می‌شود و مورد تأیید مهندسین عمران در کشورهای توسعه یافته و همچنین سازمان نظام مهندسی ایران می‌باشد. جنس سازه ال اس اف از ورق گالوانیزه بوده و استفاده از این نوع اسکلت در کشور ما قدمتی حدوداً ده ساله دارد و به دلیل دارا بودن مزایای متعددی، استفاده از آن رشد چشمگیری یافته است. در حال حاضر تعداد قابل توجهی از پروژه‌های ساختمانی با استفاده از این سازه‌ها در کشور اجرا شده است.

از آن جایی که کشور ما روی کمربند فعال زمین لرزه در جهان واقع شده است لذا سبک کردن ساختمان به روش‌های نوین از اهمیت خاصی برخوردار می‌باشد. سازه LSF یک سیستم پیش‌ساخته ساختمانی است که طی دو دهه اخیر در بسیاری از نقاط جهان برای تولید انبوه مسکن به کار رفته است.

سازه‌های LSF به دلیل عدم استفاده از مصالح سنگین، وزن پایین و عملکرد بهتری در برابر بار زلزله داشته و در مناطق زلزله‌خیز جزو بهترین گزینه‌ها در ساختمان‌سازی محسوب می‌شوند. در بدترین حالت و تحت شدیدترین زلزله اعضای قائم این سازه‌ها دچار پیچش گردیده و بر خلاف سازه‌های سنتی آوار ندارند. همچنین استفاده از عایق‌های حرارتی و صوتی مدرن در این صنعت، این سازه را در صدر سازه‌های ساختمانی مناسب برای مناطق خاص با اقلیم‌های بد آب و هوایی قرار داده است.

بیشتر بخوانید:  انواع عایق ها

برتری این سامانه و ارجحیت آن نسبت به سازه‌های متداول به دلیل مقاومت بالای آن در برابر زلزله، افزایش پایایی و ماندگاری ساختمان، سبک بودن سازه، سرعت فوق العاده اجرا و کاهش هزینه ساخت است. در بین همه‌ی این عوامل، هزینه‌ی ساخت برای افراد یکی از مهم‌ترین آن‌هاست و موارد مختلفی در میزان آن اثرگذارند. مواردی مثل: نوع کاربری (مسکونی، اداری، …)، نقشه‌ی معماری، متراژ، تعداد طبقات، ارتفاع طبقات، دهانه‌ی ساختمان، دهانه‌ی بازشوها و نوع سقف، همگی عواملی هستند که در کاهش و یا افزایش قیمت تأثیرگذارند.

این سیستم ساخت و ساز مورد تأیید مقررات ملی ساختمان ایران و سایر استانداردهای معتبر بین المللی می‌باشد و بعنوان یکی از تکنولوژی‌های نوین ساختمان در کشور به طور رسمی معرفی شده است.

درباره محصول

سازه‌های LSF سازه‌هایی پیش ساخته و سبک هستند که بر اساس طرح معماری بنا، در کارخانه تولید شده و سپس در محل ساختمان با استفاده از پیچ‌های سرمته‌ای، بولت‌ها و سایر اتصالات نصب و بر پا خواهند شد. از منظر بررسی مصالح‌ مورد استفاده در احداث بنا، مصالح سازه‌ای در تشکیل سازه LSF به کار می‌روند و اعضا و مقاطع سازه‌ای، مقاطع مرکب، اتصالات و ملحقات آن را تشکیل می‌دهند. این سیستم که شباهت زیادی به روش‌های ساخت ساختمان‌های چوبی دارد، بر اساس کاربرد اجزایی به نام استاد (Stud) یا وادار و تراک (Track) یا رانر شکل گرفته است و از ترکیب نیمرخ‌های فولادی گالوانیزه سرد نورد شده، ساختار اصلی ساختمان برپا می‌شود. مقاطع مورد استفاده در این سیستم U,C و Z است، که معمولاً با اتصالات سرد به یکدیگر متصل می‌شوند.

انواع سازه‌های LSF با استفاده از مقاطع فولادی جدار نازک به نام LGS تولید می‌شوند. این مقاطع در اصل محصولات فولادی نورد سرد می‌باشند که از ورق گالوانیزه با عرض پروفیل متغیر معمولاً ۸۹ تا ۳۰۸ میلی‌متر همچنین ضخامت‌های ۰.۶ تا ۲.۵ میلیمتر (بسته به طراحی و محاسبات انجام گرفته) تولید می‌شوند و به عنوان جایگزین سازه‌های فلزی یا بتنی موجود یا هر نوع حائل دیگر مورد استفاده در ساختمان‌سازی به کار برده می‌شوند. مقدار پوشش زینک بر روی آن و گرید مقاومتی آن باید مطابق استانداردهای مربوطه باشد.

بیشتر بخوانید:  پانل­های گچی (کناف)

فونداسیون سازه‌های LSF طبق محاسبات انجام گرفته می‌تواند به صورت نواری یا گسترده اجرا شود و عمق آن نسبت به انواع سازه های متداول دیگر کمتر می‌باشد.

مقاطع اصلی

استاد

ا ستاد اصلی‌ترین عنصر سازه‌ای برای تحمل بارهای وارد بر سازه می‌باشد. استادها مطابق جدول بار بر اساس آرایش ثابت برای یک ساختمان با فواصل مشخص شده‌ی ۲۰، ۳۰، ۴۰ و ۶۰ سانتی متری جانمایی می‌گردند. استادها انواع و اقسام گوناگونی برای منظورهای خاص یا با اشکال بهینه شده برای تقویت قدرت باربری طراحی شده‌اند.

رانر

رانر عنصری غیر باربر ولی سازه‌ای می‌باشد. درحقیقت رانر اصلی‌ترین عضو قاب بندی سازه LSF می‌باشد که استادها به واسطه‌ی وجود آن تثبیت می‌گردند. این مقطع به نام تراک نیز موسوم است که عمدتاً در مقیاس بزرگ‌تر که همراه با جویست به کار برده می‌شود.

جویست

جویست (تیرچه) اصلی‌ترین عضو باربر سقف می باشد. جویست‌ها به فواصل آرایش استادها تنظیم می‌گردند و باید دقیقاً زیر آن‌ها باشند تا بار سقف و طبقه را دقیقاً به استاد پایین منتقل سازند. این مقطع در سقف‌های شیب‌دار به رفتر موسوم است.

استانداردها و آیین‌نامه‌های مربوط به سازه‌های LSF در کشورهای مختلف دنیا:

  • آمریکا AISI2005 :(ASD&LRFD)
  • استرالیا و نیوزلند AS/NZS:2005
  • انگلستان BS 5990-8(2003)
  • ایران: آیین‌نامه ۲۸۰۰
  • مباحث مقررات ملی ساختمان
  • دستورالعمل طراحی و اجرای سیستم ساختمانی فولادی سبک
  • نشریه ۶۱۲ و ۶۱۳ مرکز تحقیقات ساختمان و مرکز

ساختمان‌های بر پایه LSF از چهار جزء اصلی تشکیل می‌شوند:

  1. مقاطع متشکل از ورق های فولادی سرد نوردشده برای سازه
  2. صفحات پوشش رویه درونی
  3. لایه عایق حرارتی وصوتی
  4. صفحات پوشش بیرونی

نمای خارجی می‌تواند از فایبر سمنت‌ها (پایه سیمانی) یا ورق‌های OSB (پایه چوبی) یا هر نوع مصالحی دیگری که دارای تأییدیه فنی مهندسی باشد پوشیده شود. پوشش داخلی اعم از دیوارها، سقف کاذب و … غالباً از صفحات تخته گچی (کناف) می‌باشد اما میتوان به جای آن از پانل‌های UPVC نیز استفاده نمود. برای جلوگیری از تبادل حرارتی و صوتی، فضای خالی مابین پوشش خارجی و پوشش داخلی در دیوارها بوسیله مواد عایق نظیر پشم سنگ‌های روکشدار، پشم شیشه و … پر می‌شود. کف بنا می‌تواند از انواع بتن سبک، فایبرسنمت های با ضخامت بالا یا صفحات OSB ساخته شود. سقف شیبدار نیز می‌تواند با ورق‌های رنگی به همراه توری و پشم شیشه و یا با ساندویچ پانل پوشش داده شود. تأسیسات الکتریکی و مکانیکی تماماً به صورت توکار و با عبور دادن تأسیسات از داخل سوراخ‌های از پیش تعیین شده انجام می‌شود.

بیشتر بخوانید:  ورق های فولادی

اجرای ساختمان LSF

  1. تهیه پلان معماری
  2. آنالیز سازه و نقشه سازه
  3. تولید قطعات سازه
  4. اجرای فوندانسیون و سازه
  5. اجرای تاسیسات مکانیکی و برقی
  6. اجرای پوشش داخلی، خارجی و دکوراسیون

طرح‌های محصول مطابق با نیازهای مختلف

 

مقایسه سازه LSF با اسکلت فلزی و بتنی

سیستم سازه بتنی سیستم سازه فولادی معمولی سیستم LSF پارامترهای مهم
جهت y جهت x
۴۵ ۷۲.۴ ۳۵ مقدار فولاد و آرماتور مصرفی (kg/m2)
۱۳۰۹.۸ ۵۱۹ ۲۵۴.۲ مقدار بتن مصرفی (kg/m2)
۳۱۱.۴ ۳۱.۶ ۱۸.۷ وزن اسکلت ساختمان (ton)
۸۲۲.۱۵۶ ۵۰۹.۹ ۱۶۹.۹۶ وزن کل ساختمان (ton)
۷۹.۲ ۶۹.۶ ۵۹.۸ ۴۵.۹ برش پایه ساختمان در زلزله (ton)
۱.۱۱ ۲.۶ ۴.۶ ۰.۴۵ بیشترین تغییر مکان مرکز جرم پشت بام (cm)
۹۰ ۷۵ ۲۵ زمان مصرف شده برای سفت کاری (day)
۱۸۰ ۱۵۰ ۳۵ زمان مصرف شده برای نازک کاری (day)
۲۰۰ ۱۵۰ ۵ پرت مصالح (kg/m2)
۹۵.۵۰ ۳۷.۸۴ ۱۸ مقایسه مصرف آب (kg/m2)
زمان اجرای مورد نیاز تعداد کارگر مورد نیاز به روز

(۸ ساعت کار)

ساعت کار مورد نیاز برای هر متر مربع روش ساخت
نازک کاری (ماه) سفت کاری (ماه)
۵.۳ ۳.۶ ۳.۹ ۳۱ سیستم سنتی
۳.۳ ۱.۵ ۱.۷۵ ۱۲.۵ سیستم LSF