آشنایی با سیستم قاب سبک فولادی (lsf) ساختمان

سیستم قاب سبک فولادی (lsf) ساختمان

تعریف سیستم قاب سبک فولادی
سیستم ساخت قاب سبک فولادی Lightweight Steel Framing که به اختصار LSF می نامند، یک سیستم ساختمانی است، که برای اجرای ساختمان های عمدتاً کوتاه مرتبه و میان مرتبه (حداکثر تا 5 طبقه) استفاده می شود و از سیستم های مورد تایید مهندسان عمران در کشورهای توسعه یافته و مدرن می باشد.
این سیستم که شباهت زیادی به روش های ساخت ساختمان های چوبی دارد، بر اساس کاربرد اجزایی به نام استاد (Stud) یا وادار و تراک (Track) یا رانر شکل گرفته است و از ترکیب نیمرخ های فولادی گالوانیزه سرد نورد شده، ساختار اصلی ساختمان برپا می شود.
مقاطع مورد استفاده در این سیستم U,C و Z است، که معمولاً با اتصالات سرد به یکدیگر متصل می شوند.
هر دیوار از تعدادی اجزای عمومی C شکل (استاد) به فواصل 40 تا 60 سانتی متر، که در بالا و پایین به اجزای افقی ناودانی U یا C شکل (تراک یا رانر) متصل شده اند، تشکیل می شود. در صورتی که از مقاطع C شکل به عنوان تراک (رانر) استفاده شود، لازم است برش هایی در محل نصب استاد انجام گیرد.

این سیستم در اکثر موارد با سقف سبک و به صورت موردی با انواع دیگر سقف اجرا می شود. تیر و تیرچه های این نوع سقف های سبک، همانند استاد و تراک های دیوار ها است.
سقف نهایی معمولاً از نوع شیب دار و با استفاده از خرپاهای فلزی ساخته شده از پروفیل های سرد نورد شده در نظر گرفته می شود (شکل زیر). قسمت های دیگر ساختمان نیز با استفاده از پروفیل های سرد نورد شده اجرا می شوند و با انواع مختلف تخته (گچی، سیمانی، چوبی، ...) پوشیده می شوند.
سازه فولادی سبک یکی از سیستم های نوین ساختمانی است که برای اجرای ساختمان های با طبقات محدود که معمولا تا 5 طبقه می باشد استفاده می شود.(اضافه كنم كه توي ايران فكر مي كنم كه تا 2 طبقه جواز ساخت داره)
استفاده از این سیستم وزن سازه را تا پنجاه درصد کاهش می دهد و این بزرگترین امتیاز در برابر زلزله می باشد.

جزییات سقف مستوی یا شیب دار
پوشش نهایی این سیستم می تواند با انواع تخته های ساختمان از جمله تخته سیمانی، چوب، تخته گچی و یا مصالح بنایی، سفال و آردواز صورت گیرد.

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.
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.

مزایای سازه فولادی سبک

1- حفظ محیط زیست: اکثر متریال مورد استفاده در این سازه، قابل بازگشت به طبیعت است.

2- کاهش وزن سازه: میزان فولاد مصرفی در این سیستم، حدود پنجاه در صد وزن فولاد مصرفی در سازه های فولادی معمولی است.

3- اجرای آسان تاسیسات: به دلیل امکان ایجاد سوراخ و یا حفره هایی در اعضا، تاسیسات به راحتی از داخل اعضا عبور می کنند.

4- حمل و نقل آسان: تمام اجزای سازه را می توان به صورت یک دسته مرتب کرد و به راحتی حمل کرد.

5- دوام و پایداری مناسب: ایین سازه نسبت به مصالح سنتی دارای دوام بیشتری است و در برابر حشرات و جانوران موذی مقاومت خوبی دارد.

معایب سازه فولادی سبک

1: در ابعاد دهانه محدودیت وجود دارد.

2: تعداد طبقات قابل ساخت با این سیستم محدود است.

3: به نیروی کار متخصص و خبره نیاز دارد.

4: تامین قطعات فلزی گالوانیزه تولید شده در کارخانه هزینه نسبتا بالایی دارد.

بررسی نقاط قوت و ضعف سیستم قاب سبک فولادی

عوامل مربوط به هزینه
این سیستم ساخت، نیازمند نیروی انسانی ماهر، ولی به تعداد کم و در زمان کم است. لذا مجموعه هزینه نیروی انسانی در این سیستم، کمتر از روش های سنتی است. ابزار مورد استفاده نیز نسبتاً کم هزینه هستند، ولی هزینه های بالای تامین مصالح، به خصوص در دوره ای که رواج چندانی نیافته است، این سیستم را جزو سیستم های گران قیمت دسته بندی می کند. این سیستم نیاز به مخارج ادواری خاصی ندارد و هزینه تعمیرات احتمالی آن بسته به نوع خرابی، می تواند خیلی متفاوت باشد.
سیستم LSF از سیستم هایی است که شعاع مصرف اقتصادی بالایی دارد. در صورتی که این سیستم به روش اجرای درجا (Stick – Built) برپا شود، مصالح اولیه را، که بسیار سبک و کم حجم است، می توان به فواصل دور و حتی مناطق صعب العبور نیز منتقل کرد. این مصالح معمولاً به راحتی در حمل آسیب پذیر نیستند، ولی در صورت بروز آسیب در قطعات، در ساختمان قابل استفاده نخواهند بود، و نیاز به تولید مجدد قطعه است. این در حالی است که چند کاره بودن قطعات و قابلیت جایگزینی قطعه خراب شده با سایر قطعات، سیکل ساخت را تا رسیدن مجدد قطعه متوقف نمی سازد. هزینه های انبارداری این مصالح چندان قابل توجه نیست، زیرا ورق گالوانیزه در برابر شرایط جوی مقاوم است و به علاوه، فضای زیادی برای انبارداری این مصالح لازم نیست.

عوامل مربوط به زمان
از نظر سرعت اجرا، تجربیات سایر کشور ها نشان داده است که این سیستم در زمان کمی برپا می شود و سرعت اجرا نسبت به شیوه های سنتی و حتی صنعتی سنگین بسیار بالاتر است. نسبت فرآوری محصول در کارخانه نسبت به سایت در این سیستم ساخت، بر اساس نوع اجرا و مقدار پیش ساخته سازی، می تواند بسیار متغیر و متفاوت باشد. این سیستم قابلیت اجرا در تمام شرایط جوی را دارد و با تغییرات شرایط جوی، مشکلات جدی در اجرا به وجود نخواهد آمد.

عوامل مربوط به قابلیت های اجرایی
اجرای این روش، نیاز به نیروی ماهر و ابزار خاص دارد، ولی چگونگی اجرا و نحوه بکارگیری ابزار، به سادگی قابل آموزش خواهد بود. اقداماتی که برای اجرای این سیستم انجام می شود، تعدد و گوناگونی کمی دارند و برای اجرای هر آیتم، یک سری اقدام ساده لازم است، هرچند قطعات اصلی این سیستم از تعدد زیادی برخوردار نیست، ولی در زمانی کوتاه، با استفاده از ابزار های ساده می توان فرم های متنوعی را با آن ها تولید کرد.
استفاده از قطعات از پیش برش خورده یا پانل های پیش ساخته، قابلیت اجرای طرح های مدولار را در این سیستم افزایش می دهد. این سیستم برای تنوع در معماری فضا و اختیار دادن به طراح در ایجاد طرح های مختلف قابلیت بالایی دارد. سهولت اجرای دهانه های متنوع و تغییر ارتفاع، به اضافه سادگی قرار دادن بازشو در جداره ها ـ که مرهون قابلیت ترکیب آن با سیستم تیر ستون است ـ این سیستم را از جهت تطابق با طرح های معماری در سطح خوبی قرار داده است. نگهداری این سیستم شرایط خاصی را نمی طلبد و به علت اجرای خشک، تغییرات آن به سادگی صورت می پذیرد. به علت استفاده از مصالحی که فرآوری عمده و خاص در سایت ندارند، می توان این سیستم را با دقت نسبتاً بالایی کنترل کرد.

عوامل مربوط به کیفیت و قابلیت های فنی
به دلیل کاهش زیاد وزن و اتلاف اندک مصالح نسبت به شیوه های سنتی و دستی، این سیستم برای انبوه سازی مناسب است، ولی اجرای ساختمان های بلند مرتبه در این سیستم، با مشکل مواجه است. اجرای خشک، این سیستم را برای بازدید های ادواری مناسب ساخته است. به اضافه اینکه، ایجاد تغییرات حین اجرا در نقشه های تاسیسات، معمولاً به سادگی انجام می شود.
استفاده از ورق گالوانیزه، پایداری این سیستم را در برابر هوازدگی و میکرو ارگانیسم ها افزایش داده است. از نظر زیست محیطی، این سیستم ساختمانی در زمره سیستم هایی است که انرژی اندکی برای ساخت اجزای آن مصرف می شود.
از نقاط ضعف این سیستم، در صورتی که در اجرا تمامی نکات فنی مورد رعایت قرار نگیرد، خطر ایجاد صدا در حالت های انقباض و انبساط است.
وزن کم این سیستم ساختمانی (در حدود 60 درصد وزن واحد سطح سیستم های رایج ساخت و ساز) باعث می شود نیرو های اعمال شده در صورت وقوع زمین لرزه به طور قابل توجهی نسبت به ساختمان های متداول کمتر باشد، تا حدی که در اکثر موارد، اثر نیرو های اعمال شده توسط باد بیشتر و تعیین کننده تر از نیرو های ناشی از زمین لرزه است. در ضمن، وزن کم این سیستم باعث می شود به عنوان گزینه ای مناسب برای مناطق با مقاومت خاک کم، تلقی شود.
اینرسی حرارتی کم این سیستم، آن را برای استفاده دائم مانند مسکونی، با مشکلاتی رو به رو می سازد. ولی در عین حال، عملکرد آن را برای ساختمان های اداری، تجاری و دیگر ساختمان های با کاربری منقطع، بسیار مناسب می سازد.
عملکرد صوتی دیوار ها و سقف های ساخته شده با این سیستم، در صورت رعایت تمهیدات لازم، به راحتی جوابگوی انتظارات تعیین شده در مقررات ملی است.
مواد تشکیل دهنده LSF بار حریق ندارند، ولی پروفیل های سرد فرم داده شده مقاومت کمی در برابر حریق دارند و باید به خوبی محافظت شوند. یکی از دلایل اصلی کاربرد گچ به عنوان پوشش داخلی این سیستم ها دستیابی به این هدف است.
با اجرای لایه بخاربند در حد فاصل جداره داخلی و عایق حرارتی، می توان از خطر میعان در دیوار ها جلوگیری کرد. به علاوه آنکه، سقف سرد در این سیستم، کمک شایانی به کاهش خطر میعان خواهد کرد.
به رغم اینکه بار مرده این سیستم با اجزای اصلی و کاربردی آن منتقل می شود، ولی اجرای خشک، قابلیت تغییرات آتی را تا حدی در آن به وجود می آورد. معمولاً ساختار نمای این سیستم، از سازه آن جدا است و از سهولت و دقت اجرای خشک برخوردار است.
اجرای خشک، امکان برچیدن و استفاده مجدد این سیستم را ایجاد کرده است، به علاوه آنکه، قطعات و اجزا عمدتاً از مصالح و فلزات قابل بازگشت به چرخه ساخته شده اند.

(اگه بخواين از نزديك هم ببينيد از سنگسر كه به سمنان مي آيد نرسيده به پل جهاد توي شهرك روزيه بر بلوار يه ساختمان دو طبقه ي بتني ديوار كشيده هست كه داره روي يكي از طبقاتشو يه اطاقك درست مي كنه با همين سيستم LSF .قشنگ معلومه يه اطاقك درست كرده كه درواز و سقفش از ورق هاي لوله شده ي گالوانيزه هست)
منبع :
-سیستم قاب سبک فولادی، دکتر بهروز محمدکاری - دکتر رسول احمدی، مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، 1387
-http://www.civilmaster.ir

آشنایی با سیستم قاب سبک فولادی (lsf) ساختمان

سیستم قاب سبک فولادی (lsf) ساختمان

مطالب مشابه :

طرح و ساخت قاب سبک فولادی (lsf)

طرح و ساخت قاب سبک فولادی (LSF)

دانلود قاب عکس با طرح چوب

قاب آیینه مشبک

آموزش ساخت قاب عکس قلب

طرحهای ابتکاری وزیبا

قاب آینه جیبی طرح ارسی

آشنایی با سیستم قاب سبک فولادی (lsf) ساختمان

قاب آینه جیبی طرح آویز دار

مدل های قاب عکس های مدرن