سازه LSF چیست ؟

ایران یکی از کشورهای آسیایی است که با توجه به موقعیت زمین شناسی و جغرافیایی خود در معرض انواع حوادث طبیعی چون زمین لرزه، سیل، طوفان، رانش زمین و خشکسالی است. متخصصین امر معتقدند، یکی از فعالیت های تاثیر گذار در تغییرات و آلودگیهای محیطی، فعالیت های ساخت و ساز در بخش ساختمان است. لذا برای کم کردن این آسیب در این صنعت دست به یک انقلاب تازه صنعتی زدند و در سبک ساخت ساختمانها ی مدرن به نوآوری جدیدی روی آوردند و ساخت ساختمانها با سازه های سبک فولادی سرد نورد شده  یا همان سیستم (LSF – Lightweight Steel Framing ) را در دستور کار قرار دادند.

استفاده ازسازه های سبک فولادی از سال 1950 در برخي از كشور ها من الجمله كانادا مطرح شدو ازسال 1990 با ورود كامپيوتر و ماشين آلات دقيق ، استفاده از اين سيستم به صورت اپيدميك آغاز شد. به دليل كيفيت مناسب ساخت ، سرعت بالا و مقاومت بالا دربرابر زلزله ، از آن در كشورهاي انگلستان ،‌ آمريكا ، كانادا ، استراليا ،‌ آلمان ،‌ ژاپن و … استفاده ميشود لازم به ذكر است مركز تحقيقات راه و مسكن و شهر سازي – معاونت نظارت راهبردي رئيس جمهور ، امور نظام فني و معاونت تحقيقات در خصوص اين سيستم ساختماني (LSF) ضمن بررسي آئين نامه ها ، دستورالعملها ،‌ استانداردها و ضوابط اجرائي معتبر بين المللي با رويكرد بومي سازي و ايجاد هماهنگي بين ضوابط طرح و اجراي اين سيستم و مباحث مقررات ملي ساختمان به ويژه مبحث ششم وآيين نامه استاندارد 2800 ايران با همكاري متخصصان ذيربط ،اقدام به تاليف و تدوين بخش سازه اي آئين نامه طراحي و اجراي ساختمان هاي فولادي سرد نورد ، تحت عنوان نشريه شماره 612 و بخش غير سازه اي آن در نشريه شماره 613 ارائه داده و آنرا براي دستگاه هاي اجرايي ،‌ مشاوران و پيمانكاران و ساير عوامل ذي نفع لازم الاجرا دانسته است.

سازه lsf پس از دريافت اطلاعات معماري دراولين گام،تهيه طرح سازه توسط طراح سازه و نرم افزار هاي مربوط و براساس آئين نامه هاي مجازانجام پذيرفته و پس از تهيه نقشه پنلايز و ليستوفر ، برنامه توليد به كارخانه ارائه مي گردد. در كارخانه مقاطع بر اساس دستور توليد از ضخامت  0/6تاضخامت 2/5 ميليمتر واز عرض 0/7  تاعرض 300 ميليمتر و  براساس قطر مقطع استاد يا رانر (c،u) توليد مي شود. جنس سازه فلزي از ورق گالوانيزه (بدون خطر زنگ زدگي يا پوسيدگي در انواع شرايط آب و هوائي ) است.  كه براساس نقشه هاي تهيه شده  بسته به شرايط پروژه ، مونتاژ اوليه آنها درمحل كارخانه يا محل نصب ، صورت ميگيرد.

طراحي سازه

ازحدود 25 سال قبل كد هاو آئين نامه هاي خاصي براي طراحي سازه هاي LSF تدوين شده ودر تمامي كشور هاي پيشرفته دنيا مورد استفاده قرار ميگيرد و اخيرا در نسخه جديد نرم افزار sap، گزينه COLD‌FORMING اضافه شده است.

مزایای ساخت سازه با LSF

– ايمني

ایمنی دربرابر حوادث طبيعي به خصوص زلزله به دليل سبكي و عدم استفاده از مصالح سنتي و سنگين در اين نوع سازه ها موجب شده ساكنين از امنيت جاني بالاتري درزمان زلزله بر خوردار باشند استفاده از سازه های سبک وزن ال اس اف (LSF)، یکی از راه های کارآمد برای کاهش وقایع زلزله می باشد. در این سازه ها، وزن سبک و اعضای پیچیده چارچوب ساختمان، باعث تقسیم انرژی زلزله به ساختمان شده و از تخریبات زلزله می کاهد. در این سازه ها، از هر نوع ابزاری جهت مقابله با تنش های ورودی به ساختمان و سبک تر شدن وزن سازه، استفاده شده است. با توجه به اینکه کشور ایران بر روی یک منطقه زلزله خیز قرار گرفته است، پس باید ساختمان ها را به نحوی ایجاد نمود، که در هنگام زلزله کمترین ضرر و تخریب به ساختمان وارد شود و کمترین ضررات مالی و جانی به شهروندان وارد شود. از این رو استفاده از سازه های سبک وزن ال اس اف (LSF)، یک راه بسیار کارآمد می باشد.

– به حداقل رسيدن خطاهاي طراحي و اجرا

ازآنجا كه مراحل طراحي و ساخت اين ساختمان ها به صورت متمركز در محل كارخانه و با نظارت متخصصين باسابقه انجام خواهد شد،‌لذا احتمال بروز خطاها و مشكلات اجرائي ساختمان هاي سنتي تا حد زيادي كاهش خواهد يافت.

– تمركز فعاليت هاي طراحي و توليد

– اعمال نظام كنترل كيفي بر كليه مراحل طراحي سازه ، توليد مصالح و عمليات نصب

– انجام عمليات ساختماني توسط اكيپ متخصص و آموزش ديده

– سرعت بالاي احداث ساختمان

– ايمني بالا در قبال آتش سوزي

– عمر طولاني حدود 100 سال در مقايسه با عمر 35 تا 50 سال ساختمان هاي سنتي

– عدم وجود ترك هاي رايج روي سطوح نازك كاري

– انعطاف پذيري در طراحي سازه و معماري

– سهولت و سرعت اجرا در تاسيسات برقي و مكانيكي

از جمله مشكلات اساسي پروژه هاي ساختماني در كشور ، طولاني شدن مدت اجراي آن مي باشد. سلب آسايش طولاني مدت از همسايگان در طول دوران احداث، تاثير نوسان قيمت ها و كمبود نوع خاصي از مصالح بر سرنوشت طرح ، طولاني شدن مدت انتظار مالك تا زمان تحويل گرفتن بنا و در نهايت بالا رفتن هزينه هاي نيروي انساني و به طور كلي هزينه هاي بالا سري طرح، كه در نهايت بالا رفتن قيمت تمام شده ساختمان را به دنبال خواهد داشت، ازجمله پيامدهاي زيان بار اين موضوع مي باشد. ساختمان هاي مذكور داراي اين مزيت قابل توجه است كه احداث آن بسيار سريع صورت مي پذيرد. به طور معمول احداث يك ساختمان دو طبقه با زير بناي كل 300 متر مربع طي مدت 45 تا حد اكثر 60 روز  پس از تحويل زمين مربوطه انجام ميگيرد .بنابراين مالك خانه، ‌با آسودگي خيال ازبحث نوسانات قيمت و ساير عوامل پيش گفته ،‌ ساختمان مورد نظر خود را طي مدت زمان كوتاهي تحويل خواهد گرفت.

اقتصادي بودن

با توجه به استفاده از تكنولوژي روزدرطراحي و اجرا ، نوع مصالح مصرفي ،  طول مدت احداث و هزينه هاي اجرائي ، اين ساختمان ها درمقايسه با ساختمانهائي كه با مصالح موجود و به صورت اسكلت بتنی و  فلزي دركشور ساخته ميشوند ، ارزانتر بوده و ياحداكثر قيمتي برابر خواهند داشت. اما با توجه به دلايل زير، مي توان گفت كه در مقايسه با روش هاي ساختماني فعلي داراي توجيح اقتصادي هستند:

– صرف جوئي درانرژي در دوران بهره برداري به دليل عايق بندي مناسب ساختمان

– صرفه جوئي در مصالح مصرفي در طول دوران احداث به دلیل عدم پرت

– استفاده از مصالح كمتر به نسبت متراژ ساختمان به ويژگي هاي طراحي و نوع مصالح

– سرعت احداث ( عدم خواب طولاني مدت سرمايه تا دوران بهره برداري)

– تمرکز فعاليت هاي طراحي ،‌ توليد ونظارت بر ساختمان ( كاهش هزينه هاي بالاسري طرح)

– پائين بودن هزينه هاي تامين و نگهداري( پيش ساخته بودن اجرا و قابليت تعويض)

مصالح پوششي :

درحال حاضر در اكثر قريب به اتفاق ساختمانهاي درحال ساخت ، از مصالح سنتي ( نظير:آجر ، سفال، بلوك وغيره) به عنوان ديوار استفاده مي شد كه مشكلات اجرائي و معايب خود را دارا هستند.درسازه هاي lsf علاوه برامكان استفاده از مصالح سنتي به عنوان پوشش داخلي و خارجي نوع ديگري از پوشش ها  استفاده مي شودكه عمدتا شامل پانلهاي گچي و پانلهاي چوبي و پانل هاي فايبر سمنت است. اين پانلها برروي سازه فلزي گالوانيزه نصب شده  و نقش ديوار در تمامي كابردها (اعم ازديوارداخلي و خارجي ،سقف داخلي و خارجي و غيره) بر عهده خواهند داشت.  پانل هاي فايبر سمنت نسل جديدي از مصالح ساختماني است كه طي دو دهه اخير كاربرد گسترده اي يافته و در سطوح داخلي و خارجي ساختمان مورد استفاده قرار ميگيرد. مقاومت مكانيكي خوب و مقاومت بسيار عالي دربرابر رطوبت، حشرات موذي و ساير عوامل مخرب باعث شده تا استفاده از اين پانل ها روز به روز با استقبال بيشتري روبرو شود.

ويژگي ها :

مقاوم دربرابر رطوبت ، حريق ، ضربه ، حشرات و مواد شيميائي فاقد آزبست يا هر گونه مواد زيان آور عدم ايجاد آلودگي هاي زيست محيطي نصب آسان ،‌ايمني ،‌پايداري، سبكي و دوام قابل توجه از ویژگیهای مصالح پوششی است .

قابل پوشش با :

همچنین قابل پوشش با كاغذ ديواري ،‌كاشي ،‌سراميك ،‌موزائيك ،‌رنگ ،‌كامپوزيت هاي آلومينيومي و تمامي پوشش هاي رايج داخلي و خارجي ساختمان در تمام جهات می باشد.

اجراي ساختمان هاي تركيبي

يكي از كاربردهاي اقتصادي مصالح توليدي ، استفاده به صورت سازه تركيبي با سازه هاي بتنی و فلزی معمول است.از اين نوع سيستم مي توان براي اجراي سقف و ديوار در تمامي ساختمان هاي طبقاتي و حتي برج ها بهره گرفت ،‌ بدون آنكه محدوديت خاصي در اين رابطه وجود داشته باشد. مزيت عمده اين روش كاهش شديد وزن مرده ساختمان(D.L)است. بطوريكه نيروهاي دروني اعضاي ساختمان را مي توان حتي تا 5 برابركاهش داد،كه نتيجه اين امر كاهش ابعاد مقاطع  سازه اي ، سبك شدن ساختمان و صرفه جوئي اقتصادي است.سرعت بالاي اجراي اين نوع سقف و ديوارها نيز به سازنده اين امكان را مي دهد تا در كمترين زمان ممكن پس از اجراي اسكلت مزبور ، به تكميل فضا هاي داخلي ساختمان بپردازد. ضمن آنكه مصالح بنائي سنتي كه مشكلات زيادي را اعم از حمل و نقل ، تخليه ، اجرا و تخريب به همراه دارد واجراي متوالي آنها درفصول مختلف(به دليل رطوبت موجود) امكان پذير نيست، از چرخه ساخت و ساز حذف شده و يك باره پس از اجراي هر ديوار،نصب پوشش نهائي (رنگ، كاغذ ديوار و….)قابل اجرا مي باشد.