بایدها و نبایدهای سازه‌های LSF
بایدها و نبایدهای سازه‌های LSF
سازه‌های LSF در واقع سیستم‌های پیش ساخته یا مودولاری هستند که از مقاطع فولادی جدار نازک (LGS) ساخته شده‌اند.

به گزارش پایگاه خبری معماری و نما، سازه‌های LSF این مقاطع فولادی در واقع ورق‌های کم ضخامت فولادی دارای پوشش‌های گالوانیزه هستند.

این ورق‌ها با استفاده از دستگاه‌های مخصوص و روش ساخت رولی، نورد شده و به صورت پروفیل‌های سبک در ابعاد مختلف تولید‌ می‌شوند.

این سازه‌های پیش ساخته فولادی عمدتاً به صورت خشک و با استفاده از اتصالات پیچیده اجرا می‌شوند.

سازه‌های LSF در واقع تشکیل دهنده چهارچوب یا اسکلت ساختمان است.

دیگر قسمت‌های ساختمان را نیز به منظور سبک‌سازی حداکثر سازه از پروفیل‌های سرد نورد شده استفاده می‌کنند.

این پروفیل‌ها را با مصالح مختلف از جمله سرامیک، سنگ و پی‌وی‌سی می‌توان پوشش داد.

فضای درونی نیز هیچ تفاوتی با ساختمان‌های معمولی ندارد.

کاربردهای عمده سازه‌های LSF

سازه‌های LSF در انواع ساخت و سازها استفاده می‌شود. مانند:

  • ویلاها
  • ساختمان‌های مسکونی و اداری تا دو طبقه
  • هتل‌ها و هتل آپارتمان‌ها
  • مدارس و دانشگاه‌ها
  • رستوران‌ها
  • کمپ‌های اقامتی و تفریحی
  • ساختمان‌های چند واحدی
  • دفاتر و ساختمان‌های تجاری کوچک
  • ساختمان‌های ورزشی و آموزشی
  • واحدهای صنعتی
  • افزایش تعداد طبقات بر روی پشت بام ساختمان‌­های موجود (اضافه اشکوب)
  • انبوه سازی
  • احداث نیم طبقه در داخل بناهایی با ارتفاع زیاد
  • توسعه تعداد طبقات بر روی پشت بام ساختمان‌های موجود
  • فضاهای کاربردی پیش ساخته مثل سرویس‌های بهداشتی به صورت‌ ‌Box System
  • بازسازی مناطق آسیب‌دیده از بلایای طبیعی (زلزله، سیل، طوفان، رانش زمین و …) از نقطه نظر اسکان دائم
  • اسکان نیمه موقت آسیب‌دیدگان از بلایای طبیعی (با توجه به سرعت احداث و هزینه پایین)
  • احداث مسکن کوچک و ارزان قیمت برای جوانان
  • احداث شهرک‌های مسکونی جدید (در قالب انبوه سازی)‌
  • لحاظ کردن ملاحظات فرهنگی، اقتصادی، جغرافیایی در طراحی
  • طراحی شهرک براساس آخرین دستاوردهای علمی
  • پیش‌بینی نیازهای شهری با لحاظ کردن طرح توسعه
  • ساخت و ساز جدید در شهرهای کوچک و روستاها (اعم از مسکونی، آموزشی، فرهنگی وغیره)
بایدها و نبایدهای سازه‌های LSF

دسته‌بندی سازه‌های LSF

  • سازه‌های قاب‌بندی با نورد گرم: به مقاطعی که در کارخانه‌های ذوب و ساخت آهن ساخته می‌شود.
  • سازه‌های قاب‌بندی شده با نورد سرد یا LSF: مقاطعی که در خارج از کارخانه‌های عمرانی و توسط ابزارهای مختلف به هم اتصال داده می‌شود.

این مقاطع بیشتر در ساختمان‌های ویلایی خارج شهر کاربرد دارند.

  • سازه‌های پوسته‌ای مثل مخازن نگه‌داری مایعات و یا گازها.
  • سازه‌های معلق که بیشتر در کارها و طرح‌های پارامتریک معماری استفاده می‌شود.

در تحلیل و طراحی سازه‌های LSF هر عضوی که از مقطع فولادی باشد توسط نرم‌افزارهایی پیشرفته طراحی می‌شود.

این اعضا شامل تیرها, ستون‌ها, مهاربندها, سقف کامپوزیت ساده و عرشه فولادی و حتی دیوارهای برشی فولادی می‌شود.

منظور از طرح یک سازه تعیین پیکربندی، ابعاد و مشخصات قطعات آن می‌باشد به‌ نحوی‌که ایمنی، عملکرد خوب و پایایی تأمین گردد.

در همین راستا تحلیل و طراحی سازه‌های LSF با سه روش زیر صورت می‌گیرد.

  • روش طراحی تنش مجاز (ASD) یا الاستیک
  • روش طراحی مقاومت نهایی یا پلاستیک
  • روش طراحی حالات حدی  (LSD)
بایدها و نبایدهای سازه‌های LSF

الزامات طراحی و اجرای سازه‌های LSF

  • ‌در مناطق با خطر نسبی کم، متوسط و زیاد (مطابق آیین‌نامه ۲۸۰۰ ایران) استفاده از این سیستم سازه‌ای به عنوان قاب ساختمانی ساده به همراه دیوار برشی بتن آرمه حداکثر در پنج طبقه یا ارتفاع ۱۸ متر از ترازپایه بلا مانع است.
  • ‌استفاده از این سیستم در مناطق با خطر نسبی کم، متوسط و زیاد (مطابق آیین‌نامه ۲۸۰۰ ایران) تا حداکثر دو طبقه‌، با اجرای مهار‌بندی قطری بلامانع است.
  • ‌بکارگیری این سیستم در مناطق لرزه خیز با خطر نسبی بسیار زیاد مطابق آیین‌نامه (۲۸۰۰ ایران) مجاز نیست.
  • ‌بکارگیری حداکثر دهانه ۵ متر و حداکثر ارتفاع ناخالص (با احتساب ضخامت سقف)‌ برای هر طبقه در این سیستم مجاز است.
  • ‌کنترل سازه در مقابل بار باد بر مبنای مقررات ملی ساختمان ایران مبحث ششم و با در نظر گرفتن سیستم مقاوم در مقابل بار جانبی ناشی از زلزله انجام شود.
  • ‌رعایت محدودیت حداکثر بار زنده و مرده به ترتیب ۲۵۰ کیلوگرم بر متر مربع و ۳۵۰ کیلوگرم بر متر مربع برای سقف‌ها الزامی است.
  • ‌رعایت ضوابط آیین‌نامه ۰۵ـ۳۱۸ ACI و ویرایش‌های پس از آن برای طراحی دیوارهای برشی بتن آرمه الزامی است.
  • ‌تامین ضوابط دیافراگم صلب برای تمامی سقف‌ها الزامی است.
  • ‌تمامی اتصالات اعضاء قائم به اعضاء‌ افقی می‌بایستی به گونه‌ای باشد که یکپارچگی اعضاء در ارتفاع سازه تامین شود.
  • ‌ضوابط مربوط به اجزاء اتصالی شامل پیچ خودکار، پیچ و مهره می‌بایستی مطابق آیین‌نامه AISC و استاندارد AISI تامین شود.
  • ‌در صورت استفاده از اتصالات جوشی‌، رعایت ضوابط و مقررات مربوط به جوشکاری اعضاء سرد نورد شده مطابق استندارد AISI و آیین‌نام‌های AWS و AISC الزامی است.
  • ‌سقف سازه‌ای این سیستم متشکل از تیرچه فلزی و دال بتن آرمه فوقانی به صورت مقطع مرکب است.
بایدها و نبایدهای سازه‌های LSF

اجرا، تعمیر و نگهداری سازه‌های فولادی

از آنجا که فرآوری اجزای این سیستم در کارگاه اجرایی بسیار کم می‌­باشد و اجزای سیستم بصورت آماده با ابعاد و کدینگ معین به محل اجرای ساختمان حمل می‌­گردند.

بخوانید:  زیباترین خیابان‌ها و کوچه‌های دنیا

عملیات خاصی برای آماده‌سازی یا فرآوری مصالح و قطعات در کارگاه صورت نمی‌گیرد که باعث تضمین دقت در اجرا می­‌شود.

تجربیات سایر کشورها نشان داده که سبکی سیستم باعث سهولت در تعمیر و نگهداری این سیستم شده است.

همچنین باعث افزایش مقاومت سیستم در برابر زلزله و افزایش عمر مفید بنا نیز گشته است.

بطوریکه ساختمان‌­های ساخته شده با این شیوه در کشورهای صنعتی بیش از ۶۰ سال از عمرشان را سپری کرده‌­اند.

یکی از مهم‌ترین نتایج استفاده از اتصالات خشک پیچی، امکان بازکردن مجدد اغلب اتصالات بدون تخریب یا حداقل اتلاف مصالح آن می­‌باشد.

این امر موجب می­‌شود با کمترین هزینه ممکن در مراحل اجرای پروژه و یا پس از آن امکان ایجاد تغییرات، اصلاح اشتباهات و تعمیرات فراهم گردد.

بایدها و نبایدهای سازه‌های LSF

نیروی انسانی در سازه‌هایLSF

اجرای ساده سیستم سازه‌های LSF به گونه­‌ای است که می‌­توان نیروها را در چند ساعت آموزش داد.

همچنین در یک پروژه معمولی نیاز به نیروی کار زیادی نباشد.

بنابراین هزینه نیروی انسانی در این سیستم کمتر از روش‌­های سنتی ساختمان‌سازی است.

بایدها و نبایدهای سازه‌های LSF

اهمیت زمان در اجرا سازه‌های فولادی

بدلیل امکان ارائه نقشه‌­های اجرائی دقیق و تولید اجزای سیستم در کارخانه، و همچنین سهولت نصب قطعات، اجرای این سیستم نسبت به شیوه‌­های بنایی از سرعت و کیفیت بالاتری برخوردار است.

در نتیجه امکان بازگشت سریع­‌تر سرمایه و درنتیجه بازده اقتصادی بیشتر وجود دارد.

نتایج تحقیقی که در کشور انگلستان بر روی دو پروژه مشابه که یکی به روش LSF و دیگری به روش بنایی ساخته شده بودند، نشان می­‌دهد که ساختمان­‌های احداث شده به روش سبک ۳۶% سریع‌­تر اجرا شده‌­اند و آغاز فروش آنها ۲۹% زودتر بوده است.

مزایای سازه‌هایLSF

  • قابلیت ساخت‌
  • سرعت‌
  • ‌قوسی اما سبک‌
  • ‌ایمنی‌
  • ‌کیفیت‌
  • راحتی در جمع‌آوری‌
  • انعطاف پذیری طراحی
  • ‌قابلیت بازیافت‌
  • ‌اقتصاد‌
  • ‌سبکی‌

معایب سازه‌هایLSF

  • در ابعاد دهانه محدودیت وجود دارد.
  • تعداد طبقات قابل ساخت با این سیستم محدود است.
  • به نیروی کار متخصص و خبره نیاز دارد.
  • تامین قطعات فلزی گالوانیزه تولید شده در کارخانه هزینه نسبتاً بالایی دارد.
  • اتصالات جوشی
  • اتصال به دیگر مصالح
  • مهار‌های نگهدارنده و مها‌رهای برشی

این سیستم به صورت اجرای خشک و اغلب با استفاده از اتصالات پیچ و به روش تولید صنعتی به کار گرفته می‌شود.

گرچه در شرایط خاصی می‌توان از اتصال پرچ و جوش نیز استفاده کرد.

‌هزینه‌ی سازه‌هایLSF

هزینه سازه‌های LSF در مقایسه با سازه‌های دیگر همانند بتنی و فلزی بالا می‌باشد.

البته زمان عملیات سازه بتنی حدود ۵ برابر سازه‌های LSF است که این زمان مضاعف یک سری هزینه‌های بالاتری را اعم دست مزد پرسنل، اجاره‌ها و بیمه افراد به وجود می‌آورد.

که این امر سبب می‌شود در بیشتر موارد هزینه هر دو سازه اختلاف آنچنانی نداشته باشند.

هم چنین می‌توان گفت هزینه اصلی این سازه صرف قطعات فلزی گالوانیزه می‌شود و گرنه میزان مصرف سیمان و فولاد در سازه‌های LSF کمتر از دیگر سازه‌ها می‌باشد.

بایدها و نبایدهای سازه‌های LSF
  • منبع خبر : استوارسازان