سازه LSF چیست؟ کاربرد و اجرای آن

“Lightweight Steel Framing” – LSF نام شناخته شده بین المللی برای سیستم سازه ایاست، که در آن سازه از پروفیل های فلزی گالوانیزه به شکل سرد (دمای محیط) با ضخامت کاهش یافته (در حد یک میلی متر) و در نتیجه وزن بسیار کم برای ایجاد چارچوب ساختمان‌ تشکیل شده است. سبک وزن بودن این نوع سازه ها باعث کاهش وزن پی و نیروی جانبی موثر ساختمان می شوند.

این سازه ها مقرون به صرفه هستند، به عنوان یک جایگزین مدرن برای روش‌های سنتی ساخت به حساب می‌آیند و با هر نوع متریال و دکوراسیونی مطابقت دارند. علاوه بر این، آنها را می توان با سرعت و کارآئی بالا نصب کرد.

ساختمان های با سازهای LSF، امکان ساخت و ساز خشک را فراهم می کند که می‌تواند با سرعت و دقت بالا اجرا شود.

سازه LSF، بر اساس افزایش تعداد اجزای باربر، ظرفیت باربری بیشتری را برای سازه فراهم می کند. سیستم شامل ناودانی ها، مسیرها و اسکلت اصلی قطعات فولادی گالوانیزه نورد سرد، مانند پروفیل های C، U، و Z است که توسط پیچ ها یا پیچ های سر ویفر به هم متصل می شوند. اینها اجزای اصلی ساختارهای LSF هستند.

خانه های LSF با فولاد سبک به عنوان مصالح ساختاری ساخته شده اند. پروفیل های فولادی روکش (گالوانیزه) می‌شوند تا استحکام بیشتری در سازه ایجاد کنند و از عایق ها و مواد ضد آب و همچنین پوشش های داخلی و خارجی لازم پشتیبانی کنند. فولاد به دلیل تطبیق پذیری، پایداری و طول عمر زیاد، پرمصرف ترین مصالح ساختمانی در جهان است.

قاب های فولادی سبک (LSF) به گونه‌ای طراحی شده‌اند که امکان مونتاژ سریع و کارآمد در محل ساخت و ساز را فراهم می‌کنند.

اجزای سازه lsf

پروفیل‌های فولادی و ریل‌ها : پروفیل‌های فولادی اعضای عمودی هستند، در حالی که ریل‌ها اعضای افقی هستند که چارچوب را تشکیل می‌دهند. معمولاً از فولاد گالوانیزه برای مقاومت در برابر زنگ‌زدگی ساخته می‌شوند.
پوشش‌دهی: چارچوب فولادی با مواد پوششی مانند تخته گچی یا تخته سه‌لا پوشانده می‌شود. این کار باعث افزایش استحکام و کمک به عایق‌بندی و مقاومت در برابر آتش می‌شود.
عایق: عایق بین پروفیل‌های فولادی نصب می‌شود تا عملکرد حرارتی و ویژگی‌های صوتی بهبود یابد. موادی مانند فایبرگلاس، پشم سنگ یا تخته فوم معمولاً استفاده می‌شوند.
اتصالات و بست‌ها: پیچ‌ها و اتصالات خاص برای پیوستن مقاطع فولادی و اتصال آنها به پی و دیگر اجزای ساختاری استفاده می‌شود.

مزایای سازه های LSF

سبک بودن: وزن آن تقریباً 25 تا 30 درصد سازه های معمول است که منجر به نیروی زلزله بسیار کمتری می شود و آن را به گزینه ای ایده آل برای مناطقی با فعالیت لرزه ای بالا تبدیل می کند.
حمل و نقل آسان: استفاده از مقاطع فولادی نازک باعث کاهش وزن کلی سازه می‌شود که می‌تواند به صرفه‌جویی در هزینه‌های پی‌سازی و آسانی حمل و نقل و جابجایی منجر شود.
سرعت ساخت: ساختارهای LSF می‌توانند به صورت پیش‌ساخته در کارخانه تولید و سپس به سرعت در محل مونتاژ شوند، که این امر موجب کاهش زمان ساخت و هزینه‌های نیروی کار می‌شود.
ایمنی: اگرچه این یک سیستم ساخت و ساز سبک است، اما این بدان معنا نیست که خانه های LSF کمتر ایمن هستند. این نوع سازه دارای ساختار هسته ای (قاب) با ظرفیت جذب انرژی بسیار بالا است و به لطف انعطاف پذیری این ماده دارای مقاومت لرزه ای بسیار بالایی است. علاوه بر این، سازه‌های LSF مقاومت بالایی در برابر آتش دارند زیرا مواد مورد استفاده غیر قابل احتراق هستند.
انعطاف‌پذیری و چندمنظور بودن: می‌تواند برای انواع مختلف ساختمان‌ها، از خانه‌های مسکونی تا ساختمان‌های تجاری، مورد استفاده قرار گیرد. مقاطع فولادی به راحتی قابل تنظیم یا تغییر برای برآورده کردن نیازهای طراحی خاص هستند.
پایداری: فولاد 100% قابل بازیافت است، که LSF را به انتخابی پایدارتر نسبت به مواد ساختمانی سنتی تبدیل می‌کند. همچنین، ضایعات تولیدی کمتر در حین ساخت به مزایای محیطی آن کمک می‌کند.
دوام: فولاد در برابر آفات، پوسیدگی و قالب مقاوم است؛ که می‌تواند عمر مفید ساختمان را افزایش داده و هزینه‌های نگهداری را کاهش دهد .از طرفی سازه های LSF به دلیل داشتن روکش گالوانیزه، مقاومت و دوام بالایی در شرایط محیطی مختلف دارند که مقاومت بسیار خوبی در برابر خوردگی و رطوبت دارند.
انعطاف‌پذیری طراحی: وزن سبک فولاد امکان ایجاد فضاهای باز بزرگتر و طرح‌های انعطاف‌پذیرتر بدون نیاز به ستون‌ها یا تیرک‌های پشتیبانی گسترده را فراهم می‌آورد.
مزیت اقتصادی: هزینه تعمیر و نگهداری کم ، بهره وری انرژی بالا ، خانه های LSF هنوز هم از نظر قیمت ساخت به دلیل کاهش مصالح در ساخت و ساز و هم از نظر قیمت حمل و نقل ارزان تر از خانه های سنتی هستند. وزن، ابعاد و حجم مواد به طور طبیعی هزینه حمل و نقل کمتری دارد.
بهبود کیفیت هوای داخل ساختمان: سیستم LSF امکان نصب کارآمد سیستم‌های تهویه، بهبود کیفیت هوای داخل و فراهم کردن محیط سالم‌تری را برای سرنشینان فراهم می‌کند.
نیاز به نیروی کار کمتر: به دلیل مونتاژ سریع و استفاده از قطعات پیش ساخته نسبت به روش های سنتی به نیروی کار کمتری نیاز دارد.
سازه های LSF بر خلاف روش های ساخت و ساز سنتی که کیفیت پایین اجرای اتصالات اغلب منشا اکثر خرابی ها در زلزله است، اجرای اتصالات با کیفیت بالا را ارائه می دهند. به عنوان مثال برای ساخت یک سازه چهار طبقه با زیربنای هزار متر مربع تنها ۱۲۰ روز کاری لازم است.
سازه های LSF با کاهش ضخامت دیوارها باعث افزایش 9-12 درصدی فضای داخلی مفید نسبت به روش های سنتی می شوند.
سازه های LSF با کاهش مقدار انرژی مبادله شده از طریق دیوارها، مصرف انرژی را کاهش می دهند. در دراز مدت، این به صرفه جویی قابل توجهی در هزینه های حرارتی سازه تبدیل می شود.
بیشتر قطعات ساختاری و غیرسازه ای در سیستم LSF به صورت پیچی اجرا می شوند که بازیافت، جداسازی قطعات و حمل و نقل را آسان می کند.
سازه های LSF به دلیل مسیرهای استاندارد آنها که نصب سیستم های الکتریکی و لوله را آسان تر می کند، با امکانات الکتریکی و مکانیکی به راحتی قابل اجرا هستند.
سازه های LSF از نظر فرهنگی با سازه های سنتی سازگار هستند و امکان استفاده از نماهای مختلف را در بیرون و دیوارهای داخلی فراهم می کنند.

معایب سازه های LSF

انتقال حرارت: فولاد هدایت حرارتی بالایی دارد که می‌تواند منجر به اتلاف حرارت شود، مگر اینکه به درستی عایق‌بندی شود. عایق مناسب برای اطمینان از کارایی انرژی لازم است.
عایق صوتی: بدون عایق‌بندی مناسب صوتی، چارچوب‌های فولادی می‌توانند صدا را بیشتر منتقل کنند. تدابیر موثر عایق‌بندی صوتی برای حل این مشکل ضروری است.
زنگ‌زدگی: اگرچه فولاد گالوانیزه در برابر زنگ‌زدگی مقاوم است، اما جزئیات صحیح و نگهداری مناسب برای جلوگیری از آسیب‌های طولانی‌مدت، به ویژه در محیط‌های ساحلی یا با رطوبت بالا، لازم است.
سازه های LSF برای نصب و اجرا به کارگران متخصص نیاز دارند.
سازه های LSF در مقایسه با سازه های بنایی یا بتنی سنتی ظرفیت مقاوم در برابر آتش محدودی دارند.

در نتیجه، سازه‌های LSF مزایای بی‌شماری را نسبت به روش‌های ساخت و ساز سنتی، از جمله افزایش سرعت اجرا، بهره‌وری انرژی و سهولت حمل و نقل ارائه می‌کنند. با وجود چندین معایب، سازه های LSF یک انتخاب عالی برای ساخت و ساز مقرون به صرفه، سبک و پایدار هستند.

مقاوت در برابر نیروهای جانبی

سازه های اسکلت فولادی سبک (LSF) راه حلی مناسبی برای این موضوع هستند. این سازه ها برای مقاومت در برابر زلزله با اسکلت های فولادی قوی و سبک طراحی شده اند که انرژی را از طریق اتصالات پیچ و مهره ای در سراسر سازه های اطراف توزیع می کند و انرژی بین اتصالات را خنثی می کند. علاوه بر این، سازه های LSF بر اساس استانداردهای فعلی صنعت ساخت و ساز ساخته می شوند، به طور کامل در کارخانه ها نظارت می شوند و در حین اجرا به دقت نظارت می شوند تا از اتصالات مناسب بین سازه ها اطمینان حاصل شود. این اقدامات ایمنی باعث شده است که سازه های LSF از نظر ایمنی و اطمینان شهرت جهانی داشته باشند.

فرآیند نورد سرد درگیر در ساخت سازه های LSF با افزایش استقامت، اقدامات ایمنی آنها را بیشتر افزایش می دهد. این فرآیند کربن را بین لایه های عناصر فولادی اضافه می کند و در نتیجه استحکام و دوام آنها را افزایش می دهد. فولاد نورد سرد همچنین شکنندگی و انعطاف پذیری خود را از دست می دهد که استقامت ساختمان را در هنگام زلزله یا آتش سوزی افزایش می دهد.

قاب های سازه های LSF با استفاده از فولاد نورد سرد ساخته می شوند و اعضائی مانند خرپاها با اعضاء و اتصالات مورب برای اطمینان از پایداری ساختمان در نظر گرفته شده است. خرپاها انرژی را از سطوح افقی به سطوح عمودی انتقال می دهند و سطوح عمودی بارهای وارده را در کل سطح پخش می کنند و انرژی موجود در دیوارها را خنثی می کنند. اتصالات مورب بار روی یک ناحیه از دیوار را به صورت ضربدری به قسمت‌های دیگر دیوار می‌آورد و در نتیجه انرژی رانش و تنش وارده به دیوار را تقسیم و خنثی می‌کند.

اما سازه های LSF دارای معایبی از جمله محدودیت در ابعاد بازشوها و تعداد طبقات قابل ساخت با این سیستم هستند. علاوه بر این همانظور که گفتیم این سازه ها به نیروی کار ماهر نیاز دارند و تامین قطعات فلزی گالوانیزه تولید شده در کارخانه ها در مقایسه با مواد سنتی می تواند نسبتاً پرهزینه باشد.

کاربردهای ساختارهای LSF

ساختمان‌های مسکونی LSF: معمولاً در ساخت خانه‌ها، آپارتمان‌ها و خانه‌های شهری استفاده می‌شود. قابلیت پیش‌ساخت و مونتاژ سریع آن، آن را برای پروژه‌های مسکونی ایده‌آل می‌کند.
ساختمان‌های تجاری: دفاتر، فضاهای تجاری و مدارس از انعطاف‌پذیری و سرعت ساخت LSF بهره‌مند می‌شوند.
ساختمان‌های صنعتی LSF: می‌تواند برای انبارها، کارخانه‌ها و دیگر تأسیسات صنعتی که به ساخت سریع و فضاهای باز بزرگ نیاز دارند، مورد استفاده قرار گیرد.

سخن پایانی

همانطور که مطالعه کردید پذیرش LSF، به خاطر این دلایل در دهه های اخیر در سراسر جهان رشد کرده است، و در حال حاضر به طور گسترده در کشورهایی چون آمریکا، کانادا و استرالیا استفاده می‌شود. در کشورهای دیگر نیز پذیرش شده است، اما این روند رو به رشد است؛ زیرا متخصصان و صاحبان صنعت بیشتر با مزایای این سیستم آشنا می شوند و در استفاده از آن تجربه کسب می کنند.

ساختارهای فولادی سبک (LSF) رویکردی مدرن و کارآمد به ساخت‌وساز ارائه می‌دهند که مزایای زیادی به همراه دارد. اگرچه چالش‌هایی مانند عملکرد حرارتی و صوتی وجود دارد، برنامه‌ریزی دقیق و استفاده از مواد مناسب می‌تواند این مسائل را برطرف کند. با پیشرفت فناوری و تغییرات در روش‌های ساخت،LSF همچنان گزینه‌ای مناسب و جذاب برای انواع مختلف پروژه‌های ساخت‌وساز باقی می‌ماند.

در نظر گرفتن تأثیر هزینه ساخت و ساز LSF در مقایسه با روش های ساخت و ساز سنتی ضروری است، زیرا برخی موارد به دلیل هزینه های مربوط به ساخت پروفیل های فولادی سبک و مونتاژ سیستم، ارزش اولیه کمی بالاتر دارند. با این حال، در نظر گرفتن این نکته نیز مهم است که مزایایی را ارائه می دهد که می تواند این سرمایه گذاری اولیه بالاتر را جبران کند، یعنی از طریق مدت زمان (ساخت سریعتر به دلیل مونتاژ کارآمدتر اجزا در محل) و مقدار هزینه (صرفه جویی در هزینه در رابطه با نیروی کار و ضایعات کمتر). از مواد) در طول ساخت و ساز.

لازم به ذکر است که انتخاب بین LSF و روش های ساخت و ساز سنتی باید چندین فاکتور از جمله مکان، طراحی خاص، مواد انتخابی و نیروی کار موجود و همچنین دوام، انعطاف پذیری طراحی و ملاحظات پایدار را در نظر بگیرد. بنابراین توصیه می کنیم که هر پروژه به صورت جداگانه با در نظر گرفتن تمام عوامل ذکر شده در بالا ارزیابی شود.

شما می‌توانید با مهندسان کارشناسان و مجرب در این زمینه در شرکت نویاتک تلفنی تماس بگیرید و تمامی سوالات خود در این زمینه را بپرسید.