قاب سبک فلزی( Lightweight Steel Frame ) يا LSF چیست ؟

قاب سبک فلزی( Lightweight Steel Frame ) يا    LSF چیست ؟
928 1397/9/13

قاب سبک فلزی( (Lightweight Steel Frame يا    LSF

سيستم LSF سريعترين روش در صنعت ساختمان است كه بر مبناي استاندارد هاي كانادا و استراليا ميباشد . اين سيستم يكي از مناسب ترين سيستم هاي ساختماني است كه امروزه در جهان مورداستفاده قرار مي گيرد.

²  طراحی :


جهت طرح درست و مناسب سازه LSF ضروری است سازه به صورت سه بعدی و با دقت بالا به همراه تمام جزئیات مدل شود این کار توسط نرم افزار اختصاصی FRAME BUILDER شرکت genesis به عنوان یکی از پیشرفته ترین نرم افزارهای طراحی سازه در دنیا دارای مشخصه های بارز طراحی حرفه ای به همراه ارائه جزئیات اجرایی در کلیه ساختمانها می باشد . نرم افراز فوق کلیه اطلاعات ، نقشه ها و راهکارهای لازم را به منظور بهبود عملیات اجرایی ساختمان و همچنین صرفه اقتصادی مطلوب دراستفاده از فریم های ساخته شده از فولاد سبک LSF را در اختیار مجریان ، مشتریان و بهره برداران قرار می دهد .
پس از ایجاد مدل سه بعدی ( مجازی ) از ساختمان مورد نظر ، قاب بندی مناسب براساس محاسبات و اصول مهندسی صورت می گیرد و سپس نقشه های تولید و نصب پانل ها با در نظر گرفتن تمامی جزئیات و ملاحظات مهندسی بطور مشخص تهیه می گردد .

نقشه ها به گروه های مختلف به شرح ذیل تقسیم می شوند

:
1-نقشه دیوارها و سقف ها واتصالات مربوطه شامل اندازه اعضای سازه ای ، ضخامت ورقها ، فواصل اعضاء ، محل دیوارهای باربر و غیر باربر ، جزئیات اتصالات و ملاحظات مربوط به نکات آیین نامه ای
2- نقشه بام و خرپاها ( در صورت لزوم ) و اتصالات مربوطه شامل نقشه های تولید خرپاها ، بادبندی بام ها ، اتصالات و نکات آیین نامه ای

 ² مهمترين ويژگي های سیستم LSF :


1- سيستم سازه هاي فولادي سبك LSF مناسب ترين روش براي اضافه کردن يک يا دو طبقه به ساختمانهايي است که قبلا ساخته شده است زيرا :

1-1- با توجه به سبک بودن مصالح مصرفي بار اضافي به سازه زيرين وارد نمي شود.

1-2- مشکلات و کثيف کاري بنايي سنتي که اغلب موجب بروز مشکل و نارضايتي ساکنين واحدهاي زيرين مي گردد وجود ندارد.
1-3- زمان اجرا بسيار کوتاه و سريع خواهد بود.


1-4- پس از اجراي نما، نماي طبقه اضافه شده با ساير طبقات زيرين کاملا يکسان و يکدست خواهد يود.

 
1-5- با اجراي يک سقف زيبا مي توان شکوه خاصي به کل ساختمان بخشيد.


1-6- کليه الزامات استانداردهاي مربوط به ساختمان برآورده ميگردد.


2- سيستم سازه هاي فولادي سبك LSF مناسب ترين روش براي ساخت ويلا در منطق مختلف است زيرا:

2-1- مزيت اصلي اين سيستم سرعت قابل ملاحظه در اجراي آن ميباشد به نحوي كه مدت زمان اجراي يك واحد ويلائي بصورت تمام شده حدود 60 روز كاري بر آورد ميگردد.


2-2- در اين سيستم اجزا سازه اي، با اتصالات پيچي به هم متصل شده و تشكيل يك سيستم يكپارچه ساختماني مقاوم در برابرزلزله را مي دهد.


2-3- با اجراي سقف با طرحهاي جذاب و پوشش با پنلهاي زيبا مي توان جلوه خاصي به ويلا بخشيد.
2-4- با توجه به اين که جنس تمام پروفيلها گالوانيزه است سازه در برابر خوردگي و زنگ زدگي بخصوص در هواي شرجي مثل نواحي شمالي و جنوبي کشور بسيار مقاوم خواهد بود.

 
2-5- عايقهاي صوتي موجود در اين سيستم موجب کاهش چشمگير انتقال اصوات محيطي به داخل ساختمان و در نتيجه فراهم شدن بالاترين ميزان آرامش و راحتي در فضاي داخلي مي گردد.

2-6- تمام مصالح مصرفي در اين سيستم داراي مقاومت بالا در برابر آتش مي باشد.


2-7- به دليل استفاده از مصالح پيش ساخته و کوتاه بودن زمان نصب و حمل و نقل کم حجم، امکان ساخت ويلا در دورترين مکانهاي کوهستاني و جنگلي فراهم مي گردد.


3- سيستم سازه هاي فولادي سبك LSF ، يك سيستم سازه اي پيشرفته است كه در انواع ساخت و سازها مانند خانه هاي ويلايي، ساختمانهاي مسكوني، اداري و صنعتي يك تا سه طبقه، هتل ها و هتل آپارتمانها، ساختمانهاي مدارس و دانشگاهي، رستورانها و .... داراي كاربرد مي باشد. در اين سيستم اجزا سازه اي، با اتصالات پيچي به هم متصل شده و تشكيل يك سيستم يكپارچه ساختماني مقاوم در برابر باد، زلزله، برف و ... را مي دهد.

 ² بخش های مختلف سازه فولادی سبک :

1- پی: برای انتقال بار یک سازه به خاک، نیاز به یک سازه میانی می باشد که این بار را بدون ایجاد تغییر شکل های زیاد به زمین منتقل کند. در سیستم قاب فولادی سبک، به دلیل وزن کم سازه و ذیوارها، از پی های نواری و در صورت ضعیف بودن خاک از پی های گسترده استفاده می شود. مقدار ضخامت پی در این سازه به دلیل سبک بودن، بسیار کم است و مقدار حداقل در نظر گرفته می شود.
اتصال سازه سبک به پی، با استفاده از دو روش زیر انجام می شود :


*الف: نصب ستونک( اعضای عمودی سازه ) به پی، که به صورت مستقیم از طریق میله های اتصال به پی وصل می شوند.
*ب: اتصال لاوک ( اعضای افقی سازه ) به پی، که در این روش ابتدا لاوک ها به میله های اتصال پی بسته شده و سپس ستونک ها به لاوک ها متصل می شود.


2-کف کاذب: این سیستم برای بالاتر قرار گرفتن کف تمام شده ساختمان و ایجاد یک فضای خالی در زیر سازه استفاده می شود و با ایجاد یک فضای خالی در کف سازه علاوه بر تهویه طبیعی در زیر ساختمان، در مناطق مرطوب و از جمع شدن رطوبت و آب جلوگیری می کند و همچنین باعث اجرای ساده شبکه فاضلاب و جلوگیری از ورود حشرات و حیوانات موذی می شود.
3- سازه کف: در این بخش از سازه، تیرچه هایی به تیرهای اصلی متصل می شوند و قاب کف را تشکیل می دهند. پوشش نهایی سازه کف میتواند از بتن یا روکش های دیگر باشد.


4- دیوار: در سازه فولادی سبک، بار جانبی و بار ثقلی را دیوارها تحمل می کنند. دیوارها به صورت توخالی هستند و می توان این فاصله خالی را با بتن سبک یا فوم پلی استایرن پر کرد.


 5- سقف: برای اجرای سقف در این سازه از دو روش میتوان استفاده کرد: سقف قاب بندی شده و سقف خرپایی.

² اجزای LSF  :

سازه هایLSF بصورت پانل تولید شده و اجزای هر پانل عبارتند از

:
:Stud
اعضای قائم باربر           :Trackاعضای همبند قاب

 :Joist اعضای خمش سقف: Flat Strap     اعضای باربر جانبی

این ساختمان ها از 3جزءاصلی شامل:مقاطع متشكل از ورق های فولادی سرد نوردشده برای سازه،صفحات تخته گچی به عنوان پوشش رویه درونی ولایه عایق حرارتی و صوتی تشکیل میشوند و همچنین اتصالات این سیستم به صورت پیچهای خودکار و جوش CO2 در شرایط کارخانه ای میباشد مقاطع مورد استفاده در اين سيستمU ،C، Z است، كه معمولاً با اتصالات سرد به يكديگر متصل مي‌شوند.

هر ديوار از تعدادي اجزاي عمومي C شكل (استاد) به فواصل 40 تا 60 سانتي‌متر، كه در بالا و پايين به اجزاي افقي ناوداني U يا C شكل)تراك يا رانر) متصل شده‌اند، تشكيل مي‌شود. در صورتي كه از مقاطع C شكل به عنوان تراك (رانر  (استفاده شود، لازم است برش‌هايي در محل نصب استاد انجام گيرد.

استادها (Studs)  :

مقاطع C شکل که به صورت قائم نصب می شوند Stud نام دارند که به عنوان دیوار باربر مورد استفاده قرار می گیرند و فشار بار وارده را تحمل می نمایند

یك سیستم سازه ای باربر ثقلی است كه قابلیت تركیب شدن با سیستم سازه ای دیگر، مانند دیوارهای بتن مسلح سازه ای را دارد. در ساختمان های كوتاه به‌صورت سیستم سازه ای مختلط بكار می رود. استفاده از اشكال مختلف آن طبق آیین نامه مجاز بوده است. مقاطع آن دارای ابعاد متنوع و محدوده تغییرات ضخامتی بین 2.5 تا 6/0 میلیمتر می باشند. اتصال  LSFبه شالوده به واسطه كلاف افقی با مقطع c، شكل می گیرد. اجزاء قائم به عنوان عضو باربر ستونی در بارهای ثقلی عمل می كند، برخی از این اعضا در دهانه مهاربندی جانبی سازه علاوه بر بار ثقلی، متحمل نیروهای ناشی از بار جانبی هم بوده كه تحت نام وادار(stud) در سیستم معرفی شده اند. سقف این سازه ها متشكل از تیرچه های فلزی سردنوردشده است. تیرها و تیرچه ها عمدتا دارای مقاطع با اشكال cوz می باشند. پوشش سقف با دال بتنی در صورت یكپارچگی لازم بین بتن و پروفیل فولادی تیرچه، می تواند به عنوان سقف مركب فلزی طراحی شود. به‌منظور باربری جانبی سازه در امتداد اصلی متعامد، از دهانه های بار برجانبی استفاده می شود (Load Bearing Wall)

 

دهانه های باربر به 4روش ایجاد می شوند:

1. سیستم دهانه های مهاربندی با اعضای قطری

 2.سیستم دیوار برشی با ورق فولادی نازك

3. سیستم دیوار باربر با پوشش  OSB

4.سیستم دیوار برشی بتن مسلح

كه مهاربندی با اعضاء قطری برای ساختمان های تا 2طبقه مسكونی و سیستم باربر جانبی دیوار برشی بتن مسلح تا 4طبقه مسكونی مجازاست.انتقال حرارتی كم، آن را برای استفاده دائم مانند: ساختمان های مسكونی با مشكلاتی روبرو می سازد ولی عملكردش برای استفاده های منقطع مناسب است. عملكرد صوتی دیوارها و سقف های ساخته شده درصورت رعایت تمهیدات پاسخ گوی انتظارات تعیین شده مقررات ملی ساختمان می باشد.

 مواد تشكیل دهنده LSF بار حریق ندارند ولی پروفیل های سرد نورد شده مقاومت كمی در برابر حریق دارند و بایستی بخوبی محافظت گردند، كه یكی از دلایل كاربرد گچ به عنوان پوشش داخلی رسیدن به این هدف است

 

 

تراک ها (Trucks)

مقاطع U شکل که به صورت افقی در سازه نصب می شوند رانرها هستند که وظیفه یکپارچگی و اتصال قطعات Stud به یکدیگر و تشکیل پانل های دیواری و تقویت سازه را برعهده دارند و کشش را تحمل می نمایند

جویست ها (Joists)

مقاطع C شکل که به صورت افقی در سازه مورد استفاده قرار می گیرند. و برای بتن ریزی سقف و کف استفاده می شوند.

² روش های اجرا:

1- مونتاژ در محل اجرا : ( stick-built) در این روش، مقاطع فولادی به صورت برش خورده و شماره گذاری شده به محل اجرای طرح منتقل می شوند و در محل اجرا با اتصالات سرد( پیچ ومهره) به یکدیگر متصل می شوند.میتوان یک دیوار را به صورت افقی روی زمین اجرا کرد و سپس آن را بلند کرد و در محل خود نصب نمود. این روش از دقت بالایی برخوردار است.
2-سیستم برافراشتن(Tilt up): در این روش ابتدا قطعه موردنظر مانند دیوار، قاب و قطعات نما در محل پروژه به صورت افقی اجرا می شود و سپس به وسیله جرثقیل به مکان موردنظر حمل و در محل مورد نظر نصب می شود.
3- سیستم جعبه ای (Box system): این روش برای ساخت فضاهای ساختمانی محدود و کوچک مانند سرویس ها یا کانکس ها استفاده می شود. در این روش، قاب فولادی سبک به صورت جعبه های پیش ساخته پس از انتقال به کارگاه کنار هم چیده شده و به یکدیگر متصل می شوند. در مرحله بعد، قطعات دیواره و سقف و دیوارهای خالی اجرا می شوند.

² مزایای سیستم LSF :

1) مزایا برای طراحــان

 1-1) مــدرن بودنسیستم ســاختمانی

 1-2) مدرن بودن استانداردهای مربوط به عملکرد ساختـمان

1-3)  تنـوع درمصــالح نما

1-4)  انعطاف در طــراحـی

2) مزایا  برای سازندگان

            2-1)سرعت در اجـــرای سیستم

            2-2)کــاهش هـــزینه نیروی کار

            2-3)نیازکم بهتجهیزاتبرایاحداث  

            2-4)سهولت درنصب سیستمهای تأسیساتی

            2-5)انجام عملیات کارگـــاهی در فضـــای کــوچک

            2-6)پیشساختگیوتولیدانبوه(امکان مدولار کردن)

            2-7)سبک بودن ســـازه

            2-8)ایمنی درمحل کارگاه

            2-9)کــاهش هزینـــههـا