سازه LSF
سازه ال اس اف (LSF) چیست و چه کاربردهایی در ساختمان سازی دارد؟
هر ساله فناوری‌های نوینی وارد صنعت ساختمان می‌شوند که هدف از اجرا و توسعه بسیاری از آن‌ها به حداقل رساندن وزن سازه‌های فولادی و بتنی است. دستیابی به این مهم به ویژه برای کشورهای زلزله‌خیزی همچون ایران از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. سازه ال اس اف (LSF) یکی از سیستم‌های ساختمانی مناسب برای دستیابی به این هدف است. سابقه استفاده از این سیستم‌های ساختمانی به سال ۱۹۵۰ بر می‌گردد اما رواج استفاده از آن تقریباً از دهه ۱۹۹۰ شروع شده است. در این مقاله این فناوری سبک ساختمانی را به طور کامل بررسی خواهیم کرد.
سازه ال اس اف (LSF) چیست؟
ال اس اف (LSF) در واقع سیستم‌های پیش ساخته یا مودولاری هستند که از مقاطع فولادی جدار نازک (LGS) ساخته شده‌اند. 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.
سازه ال اس اف 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.
سازه LSF “ال اس اف”سازه ای پیش ساخته وسبک است که بر اساس طرح معماری ساختمان ،در محل کارخانه تولید شده وسپس در محل ساختمان بااستفاده از پیچ های سر مته ای ، بولت ها و سایر اتصالات نصب و بر پا خواهد شد.
این سازه ها که از ورق گالوانیزه با عرض پروفیل متغیر(معمولا 89 تا 308 میلی متر) تولید می شوند به عنوان جایگزین سازه های فلزی یا بتنی موجود یا هر نوع هایل دیگری است که در ساختمان سازی به کار برده می شود.
ضخامت آن بر حسب نوع کاربری متفاوت بوده از 0.6 تا 2.5 میلی متر متغیر می باشد.
در تمامی کاربردها (اعم از اسکلت کلی ساختمان ، سازه ترکیبی ،پارتیش بندی ، سقف کاذب و ….)مجموعه ای از این نوع پروفیل نقش سازه فلزی را بر عهده خواهد داشت و در مجموع تمامی دیوارهای داخلی ، خارجی و تیر های سقفی با انواعی از مقاطع LSF “ال اس اف”ایجاد و احداث می گردند .
کاربرد سازه ال اس اف
⦁ ساختمان‌های مسکونی چند واحدی حداکثر تا ۵ طبقه
⦁ مجموعه‌های ورزشی و آموزشی
⦁ کارخانه‌ها و کارگاه‌های صنعتی
⦁ ساخت نیم‌طبقه در فضاهای دارای ارتفاع زیاد
⦁ اضافه کردن طبقات در پشت‌بام به ساختمان
⦁ ساخت شهرک‌های مسکونی در مواقع لزوم در حداقل زمان ممکن
⦁ به طور کلی ساخت هر سازه و ساختمانی که با محدودیت طبقه مواجه است
⦁ ویلا های پیش ساخته
از مزایای LSF میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
⦁ سرعت اجرای بسیار بالا
⦁ وزن سبک اسکلت و ساختمان
⦁ مقاومت بسیار عالی در برابر زلزله و بارهای جانبی
⦁ امکان استفاده از انواع مصالح خشک و مدرن و مصالح سنتی
⦁ امکان استفاده از انواع عایق ها و در نتیجه صرفه جویی در مصرف انرژی
⦁ طول عمر زیاد ساختمان و اسکلت
⦁ صرفه جویی در مصرف مصالح، انرژی و نیروی کار در حین اجرا
⦁ امکان اجرای اصافه طبقه بر روی ساختمان های قدیمی به دلیل وزن سبک و سهولت ساخت
معایب سازه ال اس اف (LSF)
علی‌رغم تمامی مزایایی که در خصوص این نوع از سازه‌ها مطرح شد اما همچنان نقاط ضعفی نیز در خصوص آن‌ها وجود دارد. اولین نکته در خصوص آن این است که برای اجرای آن به نیروهای کاملاً متخصص و بسیار حرفه‌ای نیاز است. دومین نقطه ضعفی که میتوان به آن‌ها وارد کرد در واقع محدودیت در اجرای طبقات ساختمان است به طوری که این سازه‌ها را نمی‌توان در تعداد طبقات بالاتر از دو به کاربرد و در صورت نیاز به اجرای آن در طبقات بالاتر مستلزم الزامات و پیش نیازهایی خواهد بود که هزینه‌های زیادی را بر کارفرما تحمیل خواهد کرد.
. اجزای تشکیل دهنده سازه ال اس اف (LSF)
به طور کلی یک پنل از این سازه شامل چند بخش اصلی به شرح ذیل است:
⦁ ورق‌های فولادی سرد نورد شده جهت تأمین سازه
⦁ صفحات تخته گچی به‌عنوان پوشش درونی
⦁ لایه عایق حرارتی و صوتی
نحوه ساخت سازه ال اس اف (LSF)
برای اجرای این سازه ساختمانی نیز باید مطابق با دیگر ساختمان‌های معمولی عمل کرد و تمامی تمهیدات لازم از جمله آزمایشات خاک، طرح‌ها و نقشه‌های معماری را صورت داد. به طور خلاصه اجرای سازه ال اس اف (LSF) را میتوان در مراحل زیر خلاصه کرد.
⦁ پی و فونداسیون
⦁ اسکلت سازه شامل دیوار و سقف
⦁ پوشش‌های داخلی و خارجی سازه
⦁ تأسیسات برقی و مکانیکی
⦁ درب پنجره
پی و فونداسیون
برای نصب دیوارها یک فونداسیون به عمق تقریباً ۵۰ سانتیمتر اجرا می‌شود. بعد از اتمام فرایند فونداسیون، انکر بولت‌ها را در فاصله‌هایی که از قبل مشخص شده است در داخل فونداسیون قرار می‌دهند تا با استفاده از آن‌ها بتوان دیوارها را تثبیت کرد.
نصب دیوارها
پس از اجرای فونداسیون نوبت به نصب دیوارها می‌رسد. همان‌طور که در بالا اشاره شد برای نصب دیوارها و ثابت نگه‌داشتن آن‌ها از انکربولت‌هایی استفاده می‌شود که در داخل فونداسیون قرار گرفتند. دیوارها در این سازه‌های سبک مسئول تحمل بارهای جانبی و ثقلی هستند.
دیوارهای باربر را با استفاده از نوعی از مهار کننده‌های موقت در محل مشخص شده نصب می‌کنند. در ساختمان‌های ال اس اف (LSF) به منظور باربری جانبی سازه از دهانه‌های باربر جانبی یا همان دیوارهای باربر استفاده می‌شود. میله‌های مهار نصب شده در پی در این مرحله به دیوارهای باربر متصل می‌شوند. نصب دیوارهای غیر باربر هم که تاثیری بر سازه و ساختار آن نخواهد گذاشت عمدتاً بعد از نصب انجام می‌شود.
اجرای سقف
در اجرای سقف در سازه‌های ال اس اف (LSF) معمولاً روش‌ها و سبک‌های مختلفی را در پی می‌گیرند. خرپا‌های سقفی و سیستم تیر ریزی مسطح پرکاربردترین شیوه‌های اجرای سقف هستند. پوشش سقف عمدتاً به صورت خشک یا بتن درجا اجرا می‌گردد. ساخت این سازه‌ها به طور عمده متشکل از تیرچه‌های فلزی سرد نورد شده هستند که فاصله آن‌ها با توجه به میزان ظرفیت باربری عضو و ابعاد قطعات پوشش سقف تعیین می‌شود.
پوشش‌های داخلی و خارجی
در پوشش‌های خارجی و یا همان نما میتوان از انواع مصالح سنتی و یا مدرن استفاده کرد. پوشش‌های خارجی را میتوان به‌صورت تر و ملات و یا به صورت خشک به اجرا درآورد. در پوشش دیوارها در فضاهای داخلی نیز میتوان از مصالح مختلفی همچنین کاغذ دیواری، رنگ، دیوارپوش، انواع کاشی و گچ استفاده کرد. در پوشش کف نیز میتوان از انواع پارکت، موکت و کف‌پوش استفاده کرد. عایق‌کاری دیوارهای داخلی و خارجی نیز عمدتاً با استفاده از ورق‌های پلی استایرن به ضخامت ۵ سانتیمتر صورت می‌گیرد.
اجرای تأسیسات برقی و مکانیکی
تأسیسات مکانیکی به کار رفته در سازه‌های ال اس اف (LSF) شامل لوله‌کشی و سیستم تهویه مطبوع می‌شود. لوله‌کشی این سازه‌ها به طور عمده از لوله‌های سوپر پایپ و پی‌وی‌سی فشرده استفاده می‌کنند که نسبت به لوله‌های فلزی و چدنی از مقاومت و انعطاف بسیار بالاتری برخوردار هستند. نصب و اجرای سیستم تهویه نیز بر اساس نظر و سلیقه کارفرما صورت می‌گیرد.
تأسیسات برقی نیز شامل سیم‌کشی، انواع کلید و پریز، تابلوهای برق و خطوط تلفن و تلویزیون است. اجرا و نصب تأسیسات برقی در این نوع سازه‌ها به دلیل پیش ساخته بودن آن‌ها و وجود فضای خالی میان دیوارها به راحتی هر چه تمام تر صورت می‌گیرد.
نصب درب و پنجره
در نصب درب و پنجره نیز سعی می‌شود که از انواع درب‌های مدرن از جمله پی‌وی‌سی و آلومینیوم ضد حریق و ضد سرقت استفاده شود.
مقایسه سیستم LSF با سیستم های اسکلت فولادی و بتنی
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. 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. 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. 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.
مقایسه ویژگی های سازه lsf با سیستم ساختمان فولادی و بتنی
سخن آخر
بدون شک در کشوری همچون ایران استفاده از سازه ال اس اف (LSF) به دلایل مختلفی می‌تواند بسیار توجیه کننده باشد. فراوانی منابع معدنی و همچنین زلزله‌خیز بودن کشور از جمله دلایل مهم برای روی آوردن به استفاده از این سازه‌های بسیار سبک است. سازه‌های پیش ساخته و سبک بودن از مقاومت و استحکام بسیار بالایی برخوردار هستند. از طرفی هم اجرا و نصب این سازه‌ها در هر مقیاسی که باشد در سریع‌ترین زمان ممکن صورت خواهد گرفت.
0 دیدگاه