سازه‌های قاب فلزی سبک
امروزه ایمنی ساختمان‌ها تنها به نوع ساخت و استفاده از مصالح گوناگون بستگی ندارد، بلکه سبک سازی و جایگزینی روش‌ها و مصالحی که ساختمان را سبک می‌کند یکی از مفاهیم کاربردی در زمینه ایمنی در ساختمان به شمار می‌رود. اصلی ترین هدف در ساختمان‌ها، کاهش نیروی وارده به ساختمان است، بنابراین برای ایمنی و سبک سازی ساختمان توجه به اجزای غیر سازهای یک ساختمان که معمولا قسمت بیشتری از وزن یک بنا را تشکیل می‌دهند، مهم تر از بخش اجزا سازهای است. با توجه به ضرورت و راهکارهای کاهش وزن ساختمان برای ایمنی بیشتر ساختمان، ملاحظاتی جهت طرح و ساخت قاب سبک فولادی (LSF) با استفاده از مصالح سازهای سبک و ایمن مطرح شده است. که توجه به آنها می‌توان گام بلندی در جهت حفظ وبهره وری منابع، مواد، انرژی و حفظ سرمایه‌ها و ثروت ملی و جلوگیری از تلف شدن انرژی و همچنین افزایش ایمنی برداشت.
فولاد به طور وسیع در ساختمان و سازه‌های چند منظوره استفاده می‌شود در بسیاری از نقاط جهان استفاده از چوب یا سازه‌های آجری و بتنی ترجیح داده می‌شود. در طول سالیان سیستم‌های پیشرفته متنوعی برای استفاده در امور ساختمان سازی یافت شده است. اخیرا سیستم قاب فولادی سبک اقتصادی استفاده زیادی در آمریکا و اروپا و استرالیا و نیوزلند پیدا کرده است. این قاب فولادی سبک در یک فرایند شکل دهی سرد (Form Cold) بدون استفاده از حرارت تولید می‌شود. این فرایند به تولید کنندگان فولاد اجازه می‌دهد که ورق‌های فولادی سبک ولی با خواص مکانیکی بالا تولید کنند. رویه ورق توسط آلیاژ زنیک (Zenic) که به طور کامل سطح فولاد را می‌پوشاند و آن را در مقابل عوامل خورنده محیطی محافظت می‌کند پوشش داده شده است. همه اینها منجر به احداث ساختمانی منسجم، سخت، منعطف، پایدار و موجب سرعت بیشتر در ساخت می‌شود به گونه‌ای که هزینه‌های ساخت را به شدت کاهش می‌دهد. همین طور قاب فولادی سبک یک انتخاب جذاب برای استفاده در امور مربوط به ساختمان است.
اجزای سازه‌های قاب فلزی سبک
این ساختمان‌ها از ۳ جزء اصلی شامل مقاطع متشکل از ورق‌های فولادی سرد نورد شده برای سازه، صفحات گچی یا PVC به عنوان پوشش و لایه عایق حرارتی و صوتی تشکیل می‌شوند. کاربرد این ساختمان‌ها به عنوان یک سیستم سازهای مستقل در انبوه سازی ساختمان‌های دو یا سه طبقه ویلاها، ساختمان‌های کوچک، واحدهای صنعتی و سالن‌های ورزشی یک طبقه است. این روش یک سیستم سازهای باربر ثقلی است که قابلیت ترکیب شدن با سیستم‌های سازهای دیگر، مانند دیوارهای بتن مسلح سازهای (دیوارهای برشی) را دارد و در ساختمان‌های کوتاه بصورت سیستم سازهای مختلط به کار می‌رود.
اتصال LSF به شالوده توسط کلاف افقی با مقطع CC، شکل گرفته و اجزای قائم به عنوان عضو باربر ستونی در بارهای ثقلی عمل می‌کند، برخی از این اعضا در دهانه مهاربندی جانبی سازه علاوه بر بار ثقلی، متحمل نیروهای ناشی از بار جانبی هم می‌باشد که تحت نام (STUD) در سیستم معرفی شده‌اند.
سقف این سازه‌ها متشکل از تیرچه‌های LSF سرد نورد شده است. تیرها و تیرچه‌ها عمدتاً دارای مقاطع با اشکال C و Z هستند. پوشش سقف از دال بتنی است ولی درصورت نیاز به یکپارچگی لازم بین بتن و پروفیل فولادی تیرچه، میتواند به عنوان سقف مرکب فلزی طراحی و اجرا شود. LSF به منظور باربری جانبی سازه در امتداد اصلی متعامد، از دهانه‌های باربر جانبی استفاده می‌شود.
دیوار
در سازه فولادی سبک، بار جانبی و بار ثقلی را دیوارها تحمل می‌کنند. دیوارها به صورت توخالی هستند و می‌توان این فاصله خالی را با بتن سبک یا فوم پلی استایرنپر کرد.
این دیوارها شامل دیوارهای باربر و دیوارهای غیرسازه‌ای هستند. دو نوع روش اجرایی برای ساخت قاب بندی دیوارها در ساختمان وجود دارد. قاب بندی دیوارهای باربر را می‌توان در محل کارگاه مشروط بر ایجاد یک سطح تراز و شاسی کشی مناسب ساخت و سپس در جای دقیق بر پا داشت. روش دیگر، تولید پانل پیش ساخته در کارخانه است که در آن پیش سازی سقف‌ها، دیوارها و خرپاها به کمک میزهای مونتاژ انجام و پس از حمل به محل، عملیات نصب پانل‌های آماده انجام می‌شود. اجرای دیوارهای غیر باربر در هر دو روش میتواند بعد از اجرای دیوارهای باربر و سقف انجام شود.
سقف
سیستم سقف سازهای شامل تیرچه، ترک پیرامونی، سخت کننده‌های جان، بست‌های تسمه‌ای، بست‌های انسجام دهنده و انواع پوشش از قبیل صفحات سازهای چوبی، فولادی است. همچنین کاربرد سقف‌های مرکب بتن و عرشه فولادی با رعایت ضوابط مربوط مجاز است.
دیوارهای غیر باربر
صفحات دیواری سبک که از سیستم ساختمانی قاب‌های سبک سرد نورد شده منشعب می‌شوند قابل کاربرد در اکثر سیستم‌های ساختمانی هستند. ساختار اصلی دیوارها از ترکیب نیمرخ‌های فولادی گالوانیزه سرد نورد شده، بر پا می‌شود. مقطع مورد استفاده در این دیوارها c شکل است که معمولاً با اتصالات مکانیکی به یکدیگر متصل می‌شوند. هر دیوار از تعدادی اجزای عمودی شکل (وادار) به فواصل ۴۰ تا ۶۰ سانتی‌متر که در بالا و پایین به اجزای افقی ناودانی شکل U یا C شکل (تیرچه) متصل شده‌اند، تشکیل می‌شوند. در صورتی که از مقاطع C شکل به عنوان تیرچه استفاده شود، لازم است برش کاری در محل نصب وادار انجام شود.
این سیستم قابلیت بالایی برای نصب عایق حرارتی دارد. عایق حرارتی را به دو روش می‌توان بین وادارها نصب کرد. در روش اول، وادارها هم راستا اجرا می‌شوند و عایق حرارتی، در فضای بین آنها قرار می‌گیرد. اجرا در روش دوم، وادارها هم راستا اجرا نمی‌شوند و عایق حرارتی به صورت زیگزاگ بین آنها حرکت می‌کند. در این حالت وادارها به صورت پلی حرارتی عمل نخواهند کرد و عایق کاری در شرایط بهتری انجام می‌شود. یکی دیگر از راههای عایق کاری دیوارها نصب یک لایه حرارتی صلب در طرف خارجی قاب فلزی است. عایق صوتی از افزودن تخته گچی یا سیمانی در دو طرف عایق حرارتی (پشم شیشه) تأمین می‌شود. از دیگر روش‌های ایجاد عایق صوتی در یک طبقه، استفاده از دیوارهای جداکننده با دو قاب مجزا از یکدیگر و نیز استفاده از وادارهای آکوستیکی می‌باشد. ورق‌های نسبتاً نازک فولاد گالوانیزه در برابر آتش دارای مقاومت کمی بوده و از این نظر باید محافظت شوند در غیر اینصورت ساختارها از نوع LSF در برابر آتش به سرعت دچار تغییر شکل شده و فرو خواهند ریخت محافظت از این ساختارها در مقابل آتش به وسیله تخته‌های گچی که بر روی چهارچوب فولادی نصب می‌شود قابل تأمین است.
به طور کلی با توجه به کاهش قابل ملاحظه وزن و اتلاف اندک مصالح نسبت به شیوه‌های متداول و قابلیت انطباق این سیستم با مقررات ملی ساختمان، کاربرد این نوع دیوارهای سبک غیر باربر داخلی برای انبوه سازی مناسب است. این پانل‌ها در زمینه‌های انرژی، حریق، آکوستیک و سازه در مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، مورد ارزیابی قرار گرفته و کاربرد آن، در حیطه الزامات ارائه شده، مجاز هستند.
فواید سازه‌های قاب فلزی سبک
قابلیت ساخت
استفاده از عناصر فولادی پیش ساخته باعث کاهش فضای کارگاهی و کاهش ضایعات مصالح و بهبود کیفیت می شود.
سرعت
این سیستم نیاز به دوره ساخت و ساز کمتری در مقایسه با سیستم‌های رایج دارد.
قوسی اما سبک
فولاد یکی از با‌لاترین نسبت‌های قدرت به وزن را در مصالح ساختمانی دارد این منجر به صرفه جویی در فونداسیون می‌شود و همچنین سبکی باعث راحتی در حمل و نقل آن می‌شود.
ایمنی
قدرت ذاتی فولاد و کیفیت ضد حریق بودن آن خانه‌های با سازه فولادی را در مقابل حوادث زیانبار از قبیل آتش سوزی، زلزله و طوفان و تند باد مقاوم می‌سازد. خانه میتواند طوری طراحی شود که بزرگترین زمین لرزه‌ها و بادها را در هر منطقه کشور تحمل کند.
کیفیت
خانه باکیفیت نهایی بهتر، که بسیار پایدار است و نیازی به تعمیر و نگهداری درطول بهره برداری ندارد.
راحتی در جمع آوری
جمع آوری ساختمان میتواند به راحتی انجام شود. دیواره‌های بدون بار می‌توانند به راحتی تعویض یا برداشته یا اینکه تغییر داده شوند.
انعطاف پذیری طراحی
به خاطر قدرت فولاد، میتواند در طول‌های زیاد تولید شود که باعث ایجاد فضاهای بازتر شده و انعطاف پذیری طراحی را بدون نیاز به ستون‌های میانی یا دیواره‌های تحت بار افزایش می‌دهد.
قابلیت بازیافت
تمامی محصو‌لات فوالدی قابل بازیافت هستند.
اقتصاد
رشد روزن افزون قیمت مصالح سنتی و افزایش مستمر دستمزد و عوامل سازنده ساختمان‌های سنتی موجب شده ساختمان‌های سبک و ارزان قیمت مقاوم جای خود را در همه بخش‌های ساخت و ساز باز کنند.
سبکی
وزن پائین ساختمان‌های ساخته شده با سیستم (LSF) نقش به سزایی در کاهش هزینه‌های حمل و نقل دارد.
معایب سازه‌های LSF
- در ابعاد دهانه محدودیت وجود دارد.
- تعداد طبقات قابل ساخت با این سیستم محدود است.
- به نیروی کار متخصص و خبره نیاز دارد.
- تامین قطعات فلزی گالوانیزه تولید شده در کارخانه هزینه نسبتاً بالایی دارد.
این سیستم به صورت اجرای خشک و اغلب با استفاده از اتصالات پیچ و به روش تولید صنعتی به کار گرفته می‌شود گرچه در شرایط خاصی می‌توان از اتصال پرچ و جوش نیز استفاده کرد.
اتصالات جوشی
مناطق جوش کاری باید به نحوه مناسبی آماده سازی شود تا مقاومت خوردگی منطقه جوش کاری حفظ شود.
اتصال به دیگر مصالح
مشخصات پیچ، میخ، میل مهار و دیگر اتصال دهنده‌ها که برای اتصال قاب‌های فولادی سبک به چوب، مصالح بنایی، بتن و دیگر اجزاء فولادی بکار می‌روند، باید مطابق استانداردهای معتبر باشند.
مهار های نگهدارنده و مهارهای برشی
میل مهارهای نگهدارنده دیوارهای برشی و دیوارهای باربر فولادی سبک همراه مهاربند تسمه‌ای قطری باید از نوع J شکل بوده و در هنگام بتن ریزی در پی قرار داده شود. استفاده از روش کاشت بولت، به شرط تأمین طول مهاری کافی در طول ترک زیرین مجاز است.
الزامات طراحی و اجرای سیستم ساختمانی قاب سبک فولادی سرد نورد شده (LSF)
- در مناطق با خطر نسبی کم، متوسط و زیاد (مطابق آئین نامه ۲۸۰۰ ایران) استفاده از این سیستم سازهای به عنوان قاب ساختمانی ساده به همراه دیوار برشیبتن آرمه حداکثر در پنج طبقه یا ارتفاع ۱۸ متر از ترازپایه بلا مانع است.
- استفاده از این سیستم در مناطق با خطر نسبی کم، متوسط و زیاد (مطابق آئین نامه ۲۸۰۰ ایران) تا حداکثر دو طبقه، با اجرای مهار بندی قطری بلا مانع است.
- بکارگیری این سیستم در مناطق لرزه خیز با خطر نسبی بسیار زیاد مطابق آئین نامه (۲۸۰۰ ایران) مجاز نیست.
- بکارگیری حداکثر دهانه ۵ متر و حداکثر ارتفاع ناخالص (با احتساب ضخامت سقف) برای هر طبقه در این سیستم مجاز است.
- کنترل سازه در مقابل بار باد بر مبنای مقررات ملی ساختمان ایران مبحث ششم و با در نظر گرفتن سیستم مقاوم در مقابل بار جانبی ناشی از زلزله انجام شود.
- رعایت محدودیت حداکثر بار زنده و مرده به ترتیب ۲۵۰ کیلوگرم بر متر مربع و ۳۵۰ کیلوگرم بر متر مربع برای سقف‌ها الزامی است.
- رعایت ضوابط آئین نامه ۰۵ـ۳۱۸ ACI و ویرایش‌های پس از آن برای طراحی دیوارهای برشی بتن آرمه الزامی است.
- تامین ضوابط دیافراگم صلب برای تمامی سقف‌ها الزامی است.
- تمامی اتصالات اعضاء قائم به اعضاء افقی می‌بایستی به گونه‌ای باشد که یکپارچگی اعضاء در ارتفاع سازه تامین شود.
- ضوابط مربوط به اجزاء اتصالی شامل پیچ خودکار، پیچ و مهره می‌بایستی مطابق آئین نامه AISC و استاندارد AISI تامین شود.
- در صورت استفاده از اتصالات جوشی، رعایت ضوابط و مقررات مربوط به جوشکاری اعضاء سرد نورد شده مطابق استندارد AISI وآئین نام‌های AWS و AISC الزامی است.
- سقف سازهای این سیستم متشکل از تیرچه فلزی و دال بتن آرمه فوقانی به صورت مقطع مرکب است.
ساختمان‌های قابل احداث با استفاده از LSF
این سیستم در انواع ساخت و سازها مانند ویلاها، ساختمان‌های مسکونی و اداری تا دو طبقه، هتل‌ها و هتل آپارتمان‌ها، مدارس و دانشگاه‌ها، رستوران‌ها، کمپ‌های اقامتی و تفریحی و …. استفاده می‌شود.
- ساختمان‌های چند واحدی
- دفاتر و ساختمان‌های تجاری کوچک
- ساختمان‌های ورزشی و آموزشی
- واحدهای صنعتی
- احداث نیم طبقه در داخل بناهایی با ارتقاع زیاد
- توسعه تعداد طبقات بر روی پشت بام ساختمان‌های موجود
- فضاهای کاربردی پیش ساخته مثل سرویس‌های بهداشتی به صورت Box System
- بازسازی مناطق آسیب‌دیده از بلایای طبیعی (زلزله، سیل، طوفان، رانش زمین و …) از نقطه نظر اسکان دائم
- اسکان نیمه موقت آسیب‌دیدگان از بلایای طبیعی (با توجه به سرعت احداث و هزینه پایین)
- احداث مسکن کوچک و ارزان قیمت برای جوانان
- احداث شهرک‌های مسکونی جدید (در قالب انبوه سازی)
- لحاظ کردن ملاحظات فرهنگی، اقتصادی، جغرافیایی در طراحی
- طراحی شهرک براساس آخرین دستاوردهای علمی
- پیش‌بینی نیازهای شهری با لحاظ کردن طرح توسعه
- ساخت و ساز جدید در شهرهای کوچک و روستاها (اعم از مسکونی، آموزشی، فرهنگی وغیره)
شرکت پیام دشت پارس مجری تخصصی سازه های فولادی سبک LSF با هدف ارتقاء صنعت ساختمان در زمینه طراحی، تولید و اجرای سیستم قاب سبک فولادی (Lightweight Steel Framing)با بهره گیری ازتجربه و تخصص در سال۱۳۸۵شروع به فعالیت نموده و با توجه به افزایش روز افزون تقاضای ساخت ساختمان به روش LSF با مزایای فراوان اعم از مقاومت در مقابل زلزله ، کاهش زمان ساخت ، جابه جایی آسان ، دقت بالا در اجرا و قابلیت بازیافت تا ۹۵درصد و..... تمامی تلاش خود را معطوف به بهره گیری از این تکنولوژی نوین ساختمانی نموده است و در حال حاضر به عنوان یکی از برترین شرکتهای سازنده ساختمان به روش صنعتی (قاب فولادی سبک) ارائه خدمات می نماید.
پیمانکار ساختمانی
انجام کلیه امور طراحی از صفر تا صد
ساخت اضافه اشکوب در 60 روز
ساخت ویلای مدرن در 90 روز
طراحی محاسبات وفروش سازه های LSF&CFS
تماس با ما :
1-ایمیل شرکت info@pdpars.ir
2-شماره های تلفن ثابت : 1753-021
تهران پاسداران- خیابان گل نبی- پلاک 40
3- همراه مهندس محمدی :09124942628