سازه Lsf چیست ؟

لذا از سال ۱۹۵۰ سهم سازه LSF در ساخت و ساز مسکن ژاپن افزایش سایت senaghsh قابل توجهی یافت. لیکن از سال ۱۹۳۰ توجه به ملاحظات زیست محیطی و تلاش برای اقتصادی کردن فعالیت های ساخت و ساز ساختمان؛ سبب شد تحقیقات گسترده ای به منظور شناسایی مصالح ساختمانی مناسب جهت جایگزین نمودن با مصالح ساختمانی نامناسب و نیز یافتن روش های نوین ساخت و ساز انجام شود. 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 پیش ساخته سازی؛ سیستم LSF کاربرد وسیعی یافت به طوری که امروزه این سیستم در آمریکا؛ کانادا؛ استرالیا؛ ژاپن و بسیاری از کشورهای دیگر در احداث ساختمان های تجاری و مسکونی کوتاه مرتبه و میان مرتبه کاربرد زیادی دارد. این وزارتخانه برای تامین مسکن موردنیاز، سیاست های جدیدی را برای طراحی؛ تولید و ساخت مسکن ارائه نمود که از آن جمله می توان به استفاده از ساختمان های پیش ساخته با استفاده از مصالح ساختمانی غیر آتش زا؛ کوتاه کردن مدت زمان عملیات ساختمانی در کارگاه و نهایتا تلاش برای محافظت از منابع چوب اشاره کرد.

در مناطقی که وزش باد شدید داشته و یا زلزله خیز می باشد، قاب سقف را باید مهاربندی کرد. اندازة مركب: هرگاه بخواهيم اندازة عرض و يا ارتفاع آن را نشان بدهيم يك خط ترسيم مي نمائيم و در قسمت بالا و ارتفاع را در قسمت پادين مي نويسيم. به این ترتیب در صورتی که به عنوان مثال سالانه صد هزار واحد مسکونی ۷۵ متری (معادل با هفت و نیم میلیون متر مربع ساختمان) با سیستم LSF اجرا شود منجر به صرفه جویی قابل توجهی در استفاده از منابع ملی خواهد شد. 2-بارهاي وارده از ساختمان به سهولت بر پي و در نهايت به زمين منتقل گردد. یکی از روشهای جدید ساختمان سازی، روشی LSF است که امروز میخواهیم به بررسی آن بپردازیم. سازه LSF که از اعضای فولادی سرد نورد شده ساخته می شود از سال ۱۹۴۶ وارد صنعت ساختمان شد اما به دلیل اقتصادی نبودن کاربرد محدودی یافت. در سال های ۱۹۹۳ و ۱۹۹۴ تعداد خانه های ساخته شده با این روش به ترتیب به ۱۵۰۰۰ و ۷۵۰۰۰ واحد افزایش یافت.

به منظور مشخص شدن تفاوت های سازه LSF با سیستم های سنتی رایج در کشور در ساخت ساختمان های کوتاه مرتبه و میان مرتبه، در این قسمت چندین پروژه مختلف با استفاده از سیستم سازه فولادی معمولی؛ سازه بتنی و سیستم LSF طراحی شده و نتایج به دست آمده با یکدیگر مقایسه شده است. برای اجرای دیوار با استفاده از انکربولت هایی که از قبل به این منظور کار گذاشته شده اند، ابتدا تراک های کف نصب می شوند و سپس استادها به صورت کشویی داخل تراک کف قرار می گیرند. این اعضا به صورت پانلی، بار را به تکیهگاه منتقل میکنند. در ساخت و ساز و پیاده سازی اسکلت فلزی سبک از مصالح متنوعی استفاده میشود که از جمله آنها میتوان به انواع میلگرد، تیرآهن، نبشی، ناوردانی و … در سال ۱۹۹۲ تعداد ۵۰۰ خانه مسکونی با بهره گیری از سیستم قاب فولادی سبک ساخته شد. با توجه به پیش ساخته بودن سیستم و بهره گیری از اتصالات پیچی امکان دسترسی به اتصالات جهت تعمیر، ترمیم و یا تعویض برخی قطعات به سادگی امکان پذیر بوده و به عنوان یکی دیگر از مزایای سیستم LSF که منجر به افزایش عمر مفید ساختمان نیز خواهد شد محسوب می گردد.

به منظور جبران خسارات ناشی از جنگ در بخش مسکن نیاز به ساخت سریع چهار میلیون واحد مسکونی بود که بازسازی مجدد خانه های ویران شده با روش سنتی معادل با صرف زمانی در حدود ۱۵۰ سال برای تولید الوارهای چوبی لازم جهت ساخت بود. محدود بودن منابع موردنیاز برای تامین مصالح ساختمانی و لزوم استفاده بهینه از مصالح، مقاطع جدار نازک سرد نورد شده نسبت به مقاطع گرم نورد شده دارای نسبت مقاومت به وزن بالاتری هستند و بنابراین جایگزین نمودن این مقاطع، با مقاطع فولادی سنگین سبب افزایش بهره وری در صنعت ساخت و ساز می گردد. پي هاي نواري در ساختمان اسكلت فلزي و بتني معمولاً و در مواقعي ساخته مي شوند كه فاصله ستون ها نسبت به يكديگر كم باشد و اطراف ساختمان زمين همسايه احاطه كرده باشد. به منظور آشنایی بیشتر با مقاطع فولادی سرد نورد شده، مطالعه مطلب کاربردهای مقاطع سرد نورد شده از تیم مرکزآهن میتواند کمک بسیار بزرگی به شما بکند. در این مطلب شما با تمام این موارد آشنا شدید.

مثال: اگر ديواري به طول cm2/18 در روي نقشه به اندازة 4/36 رسم نمائيم مقياس نقشه را حساب كنيد. همان طور که گفته شد مقاطع CFS که به عنوان تیرچه های سقف یا استادهای دیوار به کار می روند در طول عضو دارای سوراخ هایی بوده که برای عبور و نصب تاسیسات از آن ها استفاده می گردد. در ادامه به بررسی کامل این سازه خواهیم پرداخت. در ادامه تاریخچه مختصری از سازه LSF در کشورهای گوناگون ارائه شده است. به دلیل کاربردهای بالای این نوع سازه تیم مرکزآهن تصمیم گرفته است شما را با سازه LSF بیشتر آشنا کند. در شمال آمریکا چوب برای قرن ها به دلیل فراوانی؛ دسترسی آسان؛ ارزان بودن قیمت نسبت به دیگر مصالح ساختمانی و همچنین راحتی کار ساخت و ساز به عنوان کاربردی ترین مصالح ساختمانی مورد استفاده قرار می گرفت. زمان طولانی صرف شده برای تولید مصالح ساختمانی، مقاطع سرد نورد شده نسبت به مقاطع گرم نورد شده یا مقاطع بتنی پیش ساخته در زمان بسیار کمتری تولید می شوند. با توجه به این دیدگاه بکارگیری قطعات فولادی سرد نورد شده در بخش مسکن به سرعت پذیرفته شد و صنعت فولاد ژاپن اقدام به ساخت قطعات فرم داده شده از ورق فولادی با ضخامت نازک جهت جایگزین کردن با قطعات چوبی نمود.

مقاطع سرد نورد شده به دلیل سادگی تولید و زمان کمی که برای تولید آن ها به کار می رود با قیمت مناسب تری در مقایسه با دیگر مصالح ساختمانی در دسترس می باشند. اشاره کرد. قیمت میلگرد ، تیرآهن و دیگر مصالح در سایت مرکزآهن قابل بررسی است. استفاده از روشهای صنعتی (روشهایی مانند LSF) باعث جایگزینی مصالح قدیمی و سنتی شده است. منظور از این صحبت این است که با تغییر روشهای ساخت، مصالحی که برای ساخت سازههای قدیمی استفاده میشدند کارایی را از دست داده و در نتیجه مصالح جدید جایگزین شدند. از دیوارهای غیر باربر بیشتر برای جدا کردن فضای داخلی سازه استفاده میشود. این تحقیقات در واقع شروعی برای بکارگیری قطعات CFS در صنعت ساختمان سازی در آمریکا گردید. قطعات فوق معمولا با اشکال C و یا Z ساخته و اجرا می شوند. پلان ها را معمولاً با مقياس رسم مي نمايند. وقوع این گونه مشکلات باعث شده است ساختمان سازی با روشهای نوین و جدید اهمیت بالایی پیدا کند. دلیل استفاده فراوارن از سازههای اسکلت فلزی سبک، مزایای بی شمار و پیاده سازی آسان آن است.

سازه LSF از مقاطع فولادی جدار نازک باز تشکیل شده که این مقاطع با انجام عملیات نورد سرد بر روی ورق نازک فلزی ساخته می شود. پوشش این نوع سقف ها معمولا با بتن ریزی و یا با نصب تخته های چوبی یا گچی انجام می شود. سیستم تیرریزی مسطح که معمولا بین تکیه گاه ها یا دیوارهای باربر مشترک برای اجرای سقف های صاف استفاده می شود. جالب است بدانید در اجرای مهاربند برای سازههای مدل LSF برخلاف سازههای فولادی پیاده سازی میشود. برای اینکه اطمینان حاصل شود مهاربند بعد از مواجه با بارهای جانبی، باربری را شروع میکند؛ اجزای این اعضا معمولا توام با پیش کشش اولیه است. سازه LSF مخفف کلمه LightWeight Steel Frame یا همان سازه پیش ساخته سبک است. سازه اسکلت فلزی سبک علاوه بر اینکه در کشور ایران مورد استفاده قرار میگیرد، در کشورهای پیشرفته دیگر نیز کاربرد دارد. اجرای فوم و روفیکس علاوه بر ایجاد عایق صوتی و حرارتی مناسب؛ از نفوذ شیره بتن در هنگام بتن ریزی جلوگیری می نماید.

پروژه های انجام شده شامل ۳ ساختمان دو طبقه، سه طبقه و پنج طبقه است که با استفاده از هر سه روش طراحی شده و مقایسه نسبتا جامعی از نتایج به دست آمده ارائه شده است. استفاده از سازه LSF در ساخت انواع ساختمان های ۱ و ۲ طبقه مسکونی، ویلایی، اداری، دفاتر تجاری کوچک، آموزشی و واحدهای صنعتی به دلیل مزایای فراوان از جمله سبک بودن، اقتصادی بودن، مصرف کم مصالح ساختمانی، افزایش فضای مفید داخلی، عملکرد صوتی مطلوب و اتلاف کم انرژی در بسیاری از کشورهای دنیا مرسوم می باشد. کاربردهای اسکلت فلزی سبک از مسکن های کم ارتفاع گرفته تا سازه های چند طبقه و آسمان خراش ها، از جمله قاب های سازه ای پانلی، سیستم های دیوار پرکننده خارجی و ساخت و ساز مدولار کاملاً تمام شده در خارج از محل را شامل می شود. تا سال ۱۹۹۰ بکارگیری قطعات CFS در بخش ساختمان سازی تجاری رواج یافت ولی به دلیل هزینه بالای ساخت و ساز مسکن با قاب فولادی سبک؛ استفاده از این سیستم در ساخت و ساز مسکن به طور گسترده مورد قبول واقع نشد.

از آنجا که در ایران قسمت عمده ای از تولید ورق با ضخامت های 2 تا 6 میلی متر دارای مصارف محدودی می باشد و نیز به دلیل وجود تکنولوژی نورد سرد در کشور؛ امکان تولید صنعتی ساختمان در کشور بر مبنای توسعه استفاده از مقاطع سرد نورد شده سبک وجود دارد که در صورت بهره گیری از این تکنولوژی چشم انداز روشنی در صنعت ساختمان سازی وجود خواهد داشت. منظور از تراک اعضای افقی است که از بالا و پایین به صورت کشویی استادها را در بر می گیرند. در صورت اضافه کردن بادبند این شیوه ساخت برای مقاومت در برابر بارهای جانبی؛ از جمله بارهای حاصل از باد و زمین لرزه خیلی مناسب می باشد.مهاربندها با استفاده از ورقهای نازکی به ضخامت 0.8 تا 2 میلیمتر ساخته میشود. راپيد، گرافوس، راديس:در گذشته اي دور براي مركب نمودن نقشه از قلمي به نام راپيد استفاده مي شود، بعداً وسيله اي ساخته شد شبيه خودنويس با فيش هاي متفاوت. سازه LSF که طی سال های گذشته کاربرد فراوانی در کشورهای پیشرفته پیدا نموده چندی است که به عنوان یک راه حل مناسب برای برطرف نمودن مشکل کمبود مسکن؛ مورد توجه مسئولین و تصمیم گیران بخش ساختمان و مسکن در کشورمان قرار گرفته است.

این سیستم پیش ساخته که به دلیل مطالعات و تحقیقات انجام شده در کشور در بیشتر کشورهای دنیا به خوبی شناخته شده و مزایای قابل توجهی در ساخت و ساز ایجاد نموده است، در کشور ما سیستمی بسیار جدید و ناشناخته محسوب می گردد. افزایش غیرقابل اجتناب قیمت مصالح در بیشتر نقاط دنیا. از سال ۱۹۵۶ به دلیل تنزل قابل توجه در کیفیت چوب و ارزان شدن قیمت فولاد، سازه LSF مورد توجه متخصصین؛ مسئولین و سازندگان ساختمان قرار گرفت، به طوری که سازندگان ساختمان از قطعات سبک فولادی در ساخت دیوارهای غیرباربر جدا کننده و همچنین ساخت دیوارهای پیرامونی در ساختمان های بلند بهره بردند. این استادها با فاصله 40-60 سانتی متری به تراکتها وصل میشوند. در مرحله بعد آرماتوربندی، قالب بندی و بتن ریزی انکربولتها در فاصله استاندارد در شالوده اجرا شده و دیوارها تعبیه میشوند. برای اینکه عبور تاسیسات راحت انجام شود، استادها قبل از نصب سوراخکاری میشوند. در کشور ژاپن قبل از جنگ جهانی اول بیشتر ساختمان های شهری از چوب ساخته می شد. با توجه به مطالب ارائه شده در قسمت های قبل به کارگیری سازه LSF در صنعت ساختمان سازی ایران دارای مزایای زیادی است که مهمترین آن ها در جدول زیر ارائه شده است.

کشو ایران از جمله کشورهایی است که در سالهای اخیر با زمین لرزه و بلایای طبیعی متنوعی دست و پنجه نرم کرده است. همان طور که ذکر شده سیستم ساختمانی قاب فولادی سبک موسوم به سازه LSF با استفاده از مقاطع فولادی سرد نورد شده برپا می شود. ابتدا كف پي را 10cm بتن كم سيمان (بتن مگر) مي ريزند كه سطح خاك و بتن از هم جدا شود و همچنين سطح پي كاملاً هر تراز گردد و سپس روي بتن مگر تخته قالب نموده و ميلگردها را ميلگردگذاري مي نمايند و سپس اقدام به بتن ريزي مي نمايند و بعداً جهت متراكم نمودن بتن از وسيله اي به نم ويبراتور استفاده مي نمايند. برای اجرای سیستم ساختمانی LSF همانند سایر سیستم های رایج ساختمان سازی ابتدا طرح های معماری و سازه ای و سپس نقشه های اجرایی تهیه شده و براساس آن سیستم اجرا می شود. در زمان اجرای شالوده برای نصب دیوار نوارهایی با عمق 40 تا 50 سانتیمتر مورد استفاده قرار میگیرد. شیوه های اجرایی گوناگونی برای سقف ها و بام در سیستم LSF بکار گرفته می شود به طوری که انواع بام ها از فرم های ساده مسطح گرفته تا بام های متقاطع با شیب های غیر مساوی قابل اجرا می باشند.

مزایای قابل توجه استفاده از این روش مانند سازگاری با محیط زیست، تقلیل میزان ضایعات ساختمانی، امکان استفاده مجدد از قطعات به کار رفته در ساخت و امکان بازیافت قطعات به کار رفته با هزینه مناسب، سرعت بالای ساخت و اقتصادی بودن؛ فولاد را به عنوان عنصر اصلی ساخت و ساز در آمریکا مطرح نمود به طوری که امروزه سهم قابل توجهی از ساختمان های مسکونی ساخته شده در آمریکا با استفاده از سیستم قاب فولادی سبک ساخته می شود. مزایای زیاد این سیستم از جمله پیش ساخته بودن، سرعت زیاد در اجرا، سازگاری مناسب با محیط زیست، مقاومت لرزه ای مطلوب و اقتصادی بودن، استفاده از این سیستم را با استقبال زیادی مواجه نموده است. از آنجایی که سیستمهای پیش ساخته دارای کیفیت بالایی هستند، به افزایش عمر مفید ساختمان و دوام ساخت آن کمک میکنند و باعث بهبود مقاومت سازه در برابر زمین لرزه میشوند؛ استفاده از آنها در سالهای اخیر بسیار پرطرفدار شده است.

فاصله استاندارد تعریف شده برای شالوده به طور معمول از 40 تا 60 سانتیمتر متغیر است. لازم به ذکر است که برای اجرای هر متر مربع از سازه LSF در حدود ۳۰۰ کیلوگرم ماده اولیه نیاز بوده و ضایعات به جامانده کمتر از ۲ تا ۳ کیلوگرم خواهد بود. این در حالی است که در سیستم های سنتی ماده اولیه برداشت شده از طبیعت بیش از ۱۰۰۰ کیلوگرم می باشد که حداقل ۱۰۰ کیلوگرم ضایعات ساختمانی غیر قابل بازیافت به دنبال خواهد داشت. دولت ژاپن برای سامان دهی به امر ساخت و ساز در کشور و فعال کردن کارخانجات تولیدکننده مسکن ، وزارت ساختمان را در این کشور تاسیس نمود. استاد یکی از بخشهای اصلی برای ساخت و برپایی دیوار است که وظیفه تحمل بار تقلی را به عهده دارد. دیوار باربر وظیفه انتقال بار عمودی ساختمان، جذب بار جانبی و محافظت در برابر باد و زلزله را به عهده دارد. 1-پي هاي تك نقطه اي كلاف شده: در ساختمانهاي اسكلت فلزي و بتني چون تمام بارها به ستون ها و ستون ها به فونداسيون و منتقل مي شود و به عبارت ديگر بار به طور متمركز و نقطه اي به زمين منتقل مي شود در نتيجه اين پي ها را توسط شناژ به همديگر متصل مي نمايند.

در کشور انگلستان از سال ۱۹۳۰ به بعد به کارگیری فولاد در ساختمان سازی رونق گرفت و از دهه ۱۹۴۰ برای تامین قطعات فولادی مورد نیاز، از مقاطع فولادی فرم داده شده در حالت سرد برای جایگزین نمودن با قطعات فولادی گرم و سنگین در ساختمان های صنعتی استفاده شد. استفاده از سازه LSF به دلیل مزایای فراوان از جمله سرعت و کیفیت بالای ساخت و عملکرد لرزه ای مناسب در سال های اخیر در بسیاری از کشورهای دنیا رواج قابل توجهی یافته است. به دلیل نحوه ساخت، مهاربندها تنها قادر به تحمل بار کششی در سازه هستند. هریک از تیرها معمولا بار خود را مستقیما به استادها منتقل می نمایند. پس از اجرای پی نوبت به برپایی دیوارها می رسد. با شروع جنگ جهانی اول و به دنبال آن وقوع آتش سوزی های گسترده در مناطق مسکونی، بخش وسیعی از این خانه ها در اثر آتش سوزی ویران شدند. از زاویهای دیگر علاقه به ساخت سریع سازه برای رفع مشکل کمبود مسکن، استفاده از این روشها را مرسوم کرده است. کمبود منابع مورد نیاز برای تامین مصالح ساختمانی و لزوم صرفه جویی در مصرف مصالح و استفاده بهینه از آن ها تمایل به استفاده از اعضای جدار نازک سرد نورد شده به منظور انجام ساخت و ساز سریع را افزایش می دهد.

در حال حاضر بالغ بر ۲۰ تن از سازندگان مطرح خانه های مسکونی در انگلستان به منظور ساخت خانه های یک و دو طبقه از این سیستم استفاده می کنند. این نوع سازه که یک سیستم پیش ساخته است امروزه در بسیاری از ساخت و سازها مورد استفاده قرار میگیرد. سازه lsf که امروزه به عنوان یکی از انواع سازههای کاربردی شناخته میشود، امروزه در ساختمان سازی زیاد مورد استفاده قرار میگیرد. در سیستم ساختمانی lsf معمولا دیوارها با اتصال دادن استادهای فولادی به تراک های فولادی؛ بادبندی شده و با نصب پانل های گچی به شکل پانلی ساخته می شوند. علاوه بر آن برای مقاومت در مقابل باد و بلند شدن بام باید اتصال مناسبی بین دیوارهای باربر و سقف انتخاب نمود. در سازه فولادی مهاربند ضربدری و در دو انتهای قالبها متصل میشود، این در صورتی است که برای سازه lsf علاوه بر اینکه مهاربند در انتها متصل میشود، با کمک پیچ به تمام استادهای میانی نیز متصل میشود. مصالحی که برای ساختمان سازی جدید استفاده میشود، دارای کیفیت بسیار بالایی نسبت به مصالح قدیمی هستند. این رقم در سال ۲۰۰۲ به پنج برابر نسبت به سال ۱۹۹۴ افزایش یافت.