معرفی عمومی سیستم ساختمانی سبک فولادی LSF

تاریخچه و دلایل به کارگیری سیستم ساختمانی LSFدر کشورهای گوناگون

سیستم ساختمانی سبک فولادی(LSF) یکی از سیستم های ساختمانی است که با استفاده از ورق های فولادی فرم داده شده در حالت سرد(CFS)در ساخت اجزای اصلی سیستم،در دهه اخیر بطور گسترده در کشورهای پیشرفته ودر حال توسعه به کار گرفته می شود.همانطور که در بخش قبل اشاره شد به کار گیری این سیستم بعد از سالهای 190 به دلیل گران شدن چوب،پدیدار شدن مشکلات زیست محیطی در صنعت ساختمان و برنامه ریزی برای توسعه پایدار معماری پایدار در صنعت ساختمان سازی بود که سبب شد سیستمLSFدر ساخت و ساز واحدهای مسکونی به کار گرفته شود.شاید بتوان گفت این سیستم ساختمانی به دلیل نیازهای صنعت ساختمان سازی در کشورهای فوق و یا جهت جوابگوئی به اهدافی چون تولید صنعتی ساختمان،اقتصادی نمودن ساخت و ساز ساختمان،ملاحظات زیست محیطی و توسعه پایدار در فعالیت های صنعت ساختمان سازی، برنامه ریزی،طراحی و اجرا شده است.این سیستم ساختمانی تا به حال توانسته در کشورهای یاد شده گواهینامه ساخت در چند طبقه دریافت نماید.برای صدور گواهی نامه،معمولا ارگان های صادر کننده ازمایش ها و کنترل های لازم را انجام می دهند و گواهی ساخت را صادر می نمایند.از طرفی ارزانی قیمت فولاد سیستم ساختمانی LSF  مورد توجه متخصصین،مسئولان و سازندگان ساختمان قرار می گیرد. متخصصان این امر از جمله اثرات زیست محیطی استفاده از این سیستم،تقلیل میزان ضایعات ساختمانی در مرحله ساخت و ساز ساختمان،الودگی بسیار کمتر در محیط ساخت،سرعت بالای ساخت و استفاده یا به کارگیری فولاد را مطرح می کنند.امکان استفاده مجدد و یا بازیافت قطعات به کار رفته،مخصوصا هزینه مناسب بازیافت مصالح ساختمانی به کار رفته،عوامل دیگری از ترغیب متخصصین برای استفاده از این نوع فولاد در ساختمان ها شده است.

اشنایی کلی با اجزای تشکیل دهنده سیستم ساختمانی LSF

سیستم ساختمانیLSFاز اتصال و تلفیق سه نوع مصالح ساختمانی:فولاد فرم داده شده در حالت سرد بنام های استاد و رانر،پانل گچی و عایق حرارتی عمدتا پشم شیشه یا پشم سنگ،شکل گرفته است.در این بخش ضمن معرفی کلی قطعات اصلی سیستم،به شیوه عملکرد و اجرای ان ها نیز اشاره خواهد شد.

شالوده برای نصب سیستم ساختمانی LSF

شالوده در سیستم ساختمانی LSF مثل سایر سیستم های ساختمانی رایج در کشور مطابق ظوابط و مقررات محل اجرای پروژه طراحی و اجرا می شود.پانل های اماده شده و یا قطعات تشکیل دهنده اجزای ساختمان(دیوارها)درسیستم ساختمانی LSF با استفاده از پیچ های عصائی کار گذاشته شده درشالوده و یا توسط پیچ های باز شونده بنا نصب می شوند.این شیوه اتصال را معولا می توان به دو صورت انجام داد

نصب رانرها به پی(Runner or Tracks)

نصب تیرهای کلافی به پی(Ringbeams)

برای تصب سیستم ساختمانی LSF به شالوده،در زمان بتن ریزی شالوده بولت های عصائی شکل در فواصل معین جاگذاری می شود.تیرهای کلافی و یا رانرها در محل های مورد نظر (ترازهای مورد نظر روی شالوده)با استفاده از سوراخ کاری های انجام شده بر روی قطعات رانر نصب می شوند.در حالت دیگر با سوراخ کردن رانر و شالوده،پانل دیواری را نصب می کنند.برای مقابله با نفوذ  رطوبت زمین ممکن است،تیرهای کلافی و یا رانرها با روکشی (علاوه بر گالوانیزه)پوشش داده شوند.

 

دیوارهای باربر و غیر باربر

اجزای تشکیل دهنده دیوارهای غیر باربر سیستم ساختمانیLSFهمان استاد ها(Studs) ورانرها(Runners or Trakes)می باشند،که به شکل پانلی بارهای عمودی و جانبی را به تکیه گاه انتقال می دهند.دیوارهای باربر به عنوان انتقال دهنده بار های عمودی ساختمان و به عنوان نکه دارنده نمای خارجی بنا و نیز جذب کننده بارهای جانبی بنا از جمله باد و زلزله،عمل می کند.در صورتی که دیوارهای غیر باربر معمولا برای جدا سازی فضا های داخلی بنا مورد استفاده قرار می گیرند.استاد های فولادی را معمولا از قبل برای عبور دادن تاسیسات(الکتریکی و مکانیکی) سوراخ کاری می کنند واین استاد ها را معمولا از بالا و پایین به رانرها به عنوان عناصر اصلی افقی اتصال داده میشوند.

در سیستم ساختمانی LSF معمولا دیوارها با اتصال دادن استادهای فولادی به رانرها ،بادبندها و با نصب پانل گچی به شکل پانل ساخته می شوند.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 تشخیص داده شده اند.نعل درکاه ها در سیستم ساختمانیLSF معمولا به شکل تیر I که از دو مقطع C شکل تشکیل (پشت به پشت چسبیده باشد)شده است،در جان استادهای مخصوص بنامKingstuds،نصب می شوند.

شیوه اجرای سقف ها و بام در سیستم ساختمانی LSF

شیوه های اجرایی گوناگونی برای سقف ها و بام در سیستم ساختمانی LSF به کار گرفته می شود. از فرم های ساده مسطح و بام های متقاطع با شیب های غیر مساوی قابل اجرا می باشند. دو نوع از معمول ترین انها عبارتند از:

خرپاهای سقفی:معمولا از قسمت جلو تا عقب بنا را پوشش می دهند.

-سیستم تیر ریزی مسطح:معمولا بین تکیه گاه ها یا دیوارهای باربر مشترک برای اجرای سقف های صاف استفاده می شود.

در ساخت و ساز سقف های میانی(طبقات) در سیستم ساختمانی LSFتیر ریزی ها معمولا در امتداد استاد های دیوار(معمولا بین 400یا 600 میلیمتر)انجام می شود.این فواصل،با در نظر گرفتن ظرفیت باربری و ابعاد قطعات پوششی(پانل گچی)دیوارها و سقف ها،طراحی و اجرا می شوند.قطعات فوق معمولا از قطعات استاد ها می باشند.پوشش این نوع سقف ها معمولا با بتن ریزی و یا با نصب تخته های چوبی،گچی انجام می شود.مناطقی که وزش باد شدید داشته و یا زلزله خیز است،قاب سقف را باید مهار بندی کرد.علاوه بر ان،برای مقاومت در مقابل باد و بلند شدن بام باید اتصال مناسبی بین دیوارهای باربر و سقف نهائی انتخاب نمود.برای پوشش نهائی بام در سیستم ساختمانی LSFمی توان از مصالح ساختمانی متنوعی مثل اسفالت،موزائیک،ویا پوشش ورق های فلزی استفاده کرد.

شیوه اجرای نمای خارجی

امکان اجرای نماهای رایج در ساختمان سازی کشور با استفاده از مصالح ساختمانی رایج،یکی از بارزترین محسنات سیستم ساختمانی LSFاست.نماهایی مانند نمای اجری،سیمان کاری،نمای سنگی و دیوار پردهای با ورق های فولادی برای نمای تمام شده، در این سیستم قابل استفاده هستند.بنابراین نمای سیستم LSF ظاهری مثل ساختمانهای معمول در کشور را خواهد داشت.این روش اجرای نما به دلیل قرارگیری قطعات سنگین نما در بخش خارجی بنا و اتصال مناسب و مطمئن ان ها به قاب،سبب می شوند در زمان وقوع زلزله ،به راحتی از بنا جدا نشده و در صورت تخریب نمای بنا،اوار به خارج از بنا ریزش کند و مشکل جانی برای ساکنین بوجود نیاورد.با این روش ساخت وساز،امکان کارگذاری عایق حرارتی در لایه میانی دیوارهای خارجی به راحتی امکان پذیر خواهد بود و سبب صرفه جویی در مصرف سوخت ساختمان خواهد شد.برای اتصال دادن نمای اجری  به استادها، می توان از اتصالات فولادی به نام بست فلزی،که به استادها نصب و از طرف دیوار در لابلای ملات اجرا قرار می گیرد، استفاده نمود.

شیوه های بر پا کردن سیستم ساختمانی LSF

بر اساس مقیاس پروژه ها قطعات بکار رفته در سیستم ساختمانیLSF،شیوه های بر پا نمودن ان در کارگاه متفاوت است.در سیستم دیوار باربر،پانل ها به کارگاه حمل،ونصب ان ها صورت می گیرد.در دیوار های غیر باربر ،بر اساس ساخت درجا است.یعنی نصب رانر بر روی کف و زیر سقف و نصب استادها در بین انها می باشند.اما در ساخت و ساز جعبه های واحد های مورد نظر،در کارخانه تولید شده و به شکل کانکس به کارگاه حمل و در محل مورد نظر کار گذاشته می شود.

بنا بر این سه روش برای بر پا کردن بنا با استفاده از سیستم ساختمانی LSFوجود دارد که عبارتند از:

-سرهم کردن اعضای سیسنم در کارگاه(ساخت و ساز درجاstick-built ویا سیستم از پیش مهندسی شده)

-دیوارها و سقف های اماده شده در قالب پانل

-واحدهای پیش ساخته به شکل کانکس(سیستم جعبه ای)