مزایای سازه ال اس اف

نیروی کار : 

اجرای ساده سیستم LSF به گونه­ای است که می­توان کارگران را در چند ساعت آموزش داد و همچنین در یک پروژه معمولی نیازبه نیروی کار زیادی نباشد. بنابراین هزینه نیروی انسانی در این سیستم کمتر از روش­های سنتی ساختمان سازی است.

صرفه جویی در زمان : 

بدلیل امکان ارائه نقشه­های اجرائی دقیق و تولید اجزای سیستم در کارخانه، و همچنین سهولت نصب قطعات، اجرای این سیستم نسبت به شیوه­های بنایی از سرعت و کیفیت بالاتری برخوردار است. در نتیجه امکان بازگشت سریع­تر سرمایه و درنتیجه بازده اقتصادی بیشتر وجود دارد. نتایج تحقیقی که در کشور انگلستان بر روی دو پروژه مشابه که یکی به روش LSF و دیگری به روش بنایی ساخته شده بودند، نشان می­دهد که ساختمان­های احداث شده به روش سبک 36% سریع­تر اجرا شده­اند و آغاز فروش آنها 29% زودتر بوده است.

کلیّات عملکرد سازه ای سیستم :

سقف سازه این ساختمان­ها متشکل از تیرهای فلزی است که فواصل تیرچه­ها با توجه به ظرفیت باربری عضو و ابعاد قطعات پوشش سقف که می­تواند از نوع تخته­های سیمانی ضخیم و یا دال بتن مسلّح باشد، تعیین می­شود. در سازه­های فولادی موجود، دهانه مهاربندی، فقط شامل دو ستون می­باشد. در حالی که در سیستم LSF در یک دهانه مهاربندی بیش از دو استاد وجود دارد، در این سیستم اعضای فشاری در طول دهانه توزیع شده و اعضای قطری نیز به آنها متصل می­شود، در نتیجه اعضای فشاری علاوه بر باربری ثقلی، در تحمّل نیروهای جانبی باد و زلزله نیز شرکت می­نماید.اجزای قائم این سیستم تحت بارهای ثقلی، بعنوان عضو باربر فشاری عمل می­کند، چنانچه اعضای فشاری در دهانه­های مهاربندی شده قرار گرفته باشند علاوه بر بارهای ثقلی، نیروهای ناشی از بارهای جانبی باد و زلزله را نیز تحمّل می­کنند و از آنجاییکه در ارتفاع ساختمان ممتد نمی­باشند، اتصال آنها به کف، سقف و یا فونداسیون حائز اهمیّت می­باشند که توسّط بولت­های فولادی با عملکرد کششی انجام می­شود. این اعضای قائم در این سیستم سازه­ای استاد نامیده می­شوند. اتصال اعضای فشاری (استادها) به کلاف عرضی (تراک) به وسیله یک عضو واسطه با مقطع ناودانی (رانر) صورت می­پذیرد. در بیشتر موارد دو نوع سقف در سیستم سازه­ای LSF استفاده می­شود. در نوع اوّل از نوعی صفحه سبک از مصالحی مانند صفحات سیمانی ضخیم استفاده می­شود که بیشتر در ساختمان­های یک طبقه با سقف شیب­دار و یا بام در مناطقی که بار برف و باد قابل ملاحظه نیست استفاده می­گردد بدین شکل که صفحات را بر روی تیرچه­ها قرار داده و بال فوقانی تیرچه­ها را توسط پیچ خودکار به صفحه متصل می­کنند. نوع دوّم دال بتن مسلّح است که می­تواند به صورت پیش ساخته یا بتن ریزی درجا باشد که در حالت درجا، دال بتن مسلّح از طریق یک ورق موج­دار که مانند قالب عمل می­کند، بر روی تیرچه­ها قرار داده می­شود و هیچگونه اتصالی بین دال بتن مسلّح و تیرچه فلزی وجود نداشته و در واقع دال بر روی یک تکیه گاه ساده قرار می­گیرد، بنابراین دال بین دو تیرچه دارای تکیه­گاه ساده بوده و رفتار تیرچه­ها نیز بصورت یک عضو خمشی مستقل خواهد بود.

بهینه کردن مصرف مصالح : 

در روش­های سنتی متداول ساختمان سازی در کشور، مقدار قابل توجهی ملات گچ و خاک برای بدست آوردن سطوح صاف استفاده می شود. در صورتیکه در این سیستم یکی از اصلی­ترین مسائلی که باید مورد توجّه قرار گیرد سبک­سازی است. این مورد علاوه بر اسکلت سازه باید در سایر موارد اجرایی نیز در نظر گرفته شود. دیوارها در این سیستم سازه­ای غالباً از گچ­برگ روکش دار با وزن حدودی 30 تا 40 کیلوگرم بر متر مربع ساخته می­شوند که عموماً نیازی به نازک کاری­های داخلی و معمول در ساختمان های سنتی ندارند. استفاده بهینه از مصالح ساختمانی جدید و سبکی آنها سبب شده این سیستم در کنار اقتصادی بودن نسبت به روش­های سنتی ساختمان سازی و حتی سایر سیستم­های تولید صنعتی سبک­تر باشد. وزن ساختمان­های احداث شده در سیستمLSF حدوداً 40% کمتر از سیستم­های رایج فولادی میباشدمزایای این روش :

• وزن سبک ساختمان

• مقاومت مطلوب سازه در برابر زلزله

• دقت بالا در اجرای جزییات

• اجرای سریع و آسان

• عدم نیاز به قالب بندی

• عدم توقف در ساخت و نصب در همه شرایط های آب و هوایی

• مقاومت بالا در برابر پوسیدگی و حمله موریانه

• حمل و نقل آسان

• قابلیت عدم اشتعال

• کاهش هزینه انرژی و عایق بندی با وجود مصالح نوین

• قابل بازیافت

معایب این روش:

معایب خاصی برای این روش ذکر نشده، اما نکات زیر باید رعایت شود:

۱- با توجه به نازک بودن ضخامت ورقها مقاومت بالایی در برابر آتش سوزی ندارند که این مشکل با نصب پانل های محافظ گچی تا حد زیادی حل می گردد.

۲- در حمل و نقل آن دقت نمود، چون در صورت آسیب دیدن قابل استفاده نیستند و قطعه مورد نطر باید جهت ساخت مجدد سفارش داده شود.

۳- وجود سر و صدا در سازه بر اثر انقباض و انبساط بالا. البته در سیستم اجرای شرکت ویلا سازی کاسپین حداقل تاثیر شرایط جوی بر روی سازه وجود دارد

آیین نامه های طراحی مورد استفاده این سازه:

۱- آمریکا ASD&LRFD) AISI&2003)

۲- استرالیا و نیوزلند AS/NZS 4600:2005

۳- انگلستان : (BS 5590 -8(2003

۴- اروپا : ENV 1993 – ۱-۳:۱۹۹۶

۵- ایران : آیین نامه ۲۸۰۰ و مباحث مقررات ملی ساختمان

مقایسه ویژگی های سیستم LSF با سیستم ساختمان فولادی و بتنی

لازم به ذکر است که در محاسبه ی مقادیر مندرج در جدول مصالح به کار رفته در شالوده ی ساختمان (فونداسیون) نیز در نظر گرفته شده است.

1.همان طور که ملاحظه می شود با استفاده از این سیستم کاهش قابل ملاحظه ای در وزن، نیروی زلزله، مصالح مصرفی و زمان صرف شده برای ساخت ساختمان شده است. نسبت به ساختمان بتنی و فولادی نیروهای لرزه ای را به ترتیب ۴۰ % و ۳۰ % کاهش می دهد.

2. میزان برش پایه نسبت به سیستم بتن مسلح ۵۵% ونسبت به سیستم فلزی ۳۸٫۱% کمتر است.

3. بیش ترین تغییر مکان مرکز جرم بام در مقایسه با سیستم بتن مسلح ۵۶٫۲ % و نسبت به سیستم فلزی ۳۸٫۱% کاهش می یابد.

4. میزان وزن کل ساختمان در مقایسه با سیستم بتن مسلح ۷۲٫۸% و در مقایسه با سیستم فلزی ۵۸٫۷ درصد کاهش می یابد.

5. میزان وزن اسکلت ساختمان در مقایسه با سیستم بتن مسلح ۷۲٫۴% و در مقایسه با اسکلت فلزی ۵۵٫۸% کاهش می یابد.

6. مقدار فولاد و آرماتور مصرفی در مقایسه با سیستم بتن مسلح ۲۴٫۵% و در مقایسه با سیستم فلزی ۵۴٫۳% کاهش یافته است.

7. میزان بتن مصرفی در مقایسه با سیستم بتن مسلح ۷۸٫۹% و در مقایسه با سیستم فلزی ۵۶% کاهش می یابد.

8.به طور کلی استفاده از این سیستم منجر به کاهش پنجاه درصدی در زمان ساخت سیستم خواهد شد.

مقایسه مصرف فولاد در سیستم های مختلف نسبت به سیستم فلزی

(مقدار فولاد و آرماتور مصرفی در مقایسه با سیستم بتن مسلح ۲۴٫۵% و در مقایسه با سیستم فلزی ۵۴٫۳% کاهش یافته است)

مقایسه مصرف بتن در سیستم های مختلف

 (میزان بتن مصرفی در مقایسه با سیستم بتن مسلح ۷۸٫۹% و در مقایسه با سیستم فلزی ۵۶% کاهش می یابد) 

مقایسه هزینه ساخت در سیستم های مختلف

کاهش هزینه نیروی کار، نیاز کم به تجهیزات ، هزینه های بهره برداری کمتر نسبت به دیگر سیستمها ، نیاز کمتر به استفاده از مصالح و قابل بازیافت بودن مصالح ساختمانی . بررسی موردی یک ساختمان هفت طبقه نشان می دهد نشان می دهد که استفاده از قاب های سبک فولادی به جای دیوارهای سنگین بنایی، موجب کاهش وزن ساختمان تا میزان حدود ۶۰ درصد وکاهش نیروی زلزله تا میزان حدود ۵۷ درصد شده است.

سایر توضیحات تکمیلی:

مقاطع فولادی جدار نازک، مقاطع فلزی سرد نورد شده ای می باشند که با استفاده از ورقهای فولادی نازک و با استفاده از روشRoll Forming شکل دهی می شوند. داشتن ضخامت یکنواخت در عرض مقاطع و استفاده از روش Roll Forming برای ساخت آنهاست که باعث می گردد، تولید در حجم بسیار بالا و با کیفیت مناسب و یکنواخت انجام گیرد. مقاطع فولادی جدار نازک ، سبک بوده و به راحتی قابل حمل می باشد . بخش های مختلف ساختمان را به راحتی می توان با این مقاطع مونتاژ نمود. این عوامل باعث می گردد که عملیات ساخت با این سیستم بسیار سریع باشد.از مزایای سازه سبک LSF می توان موارد زیر را برشمرد:

- کاهش وزن ساختمان و در نتیجه کاهش اثر نیروهای لرزه ای

- عملکرد لرزه ای مناسب

- کاهش قابل توجه در زمان ساخت

- بازگشت سریع تر سرمایه اولیه

- اقتصادی شدن ساخت مسکن

- سازگاری با محیط زیست و رعایت اصول ساخت و ساز پایدار

- دوام و پایداری سازه و افزایش عمر مفید ساختمان

- کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری ساختمان

- افزایش درجه نا معینی سازه و در نتیجه افزایش پایداری

- حمل و نقل اقتصادی

- قابلیت بازیافت مصالح

- سادگی در پیش ساختگی و تولید انبوه

نصب سریع و آسان

- عدم وجود تاخیرهای ناشی از شرایط آب و هوایی در تولید، ساخت و نصب سازه

- امکان تولید مدولار و پیش ساخته سازی

دقت بالا در اجرای جزئیات

- سهولت تامین الزامات مبحث 19

- وجود فضای مناسب جهت عبور تاسیسات

قابلیت استفاده از مصالح مقاوم در برابر اشتعال

مقاومت بالا در برابر پوسیدگی و حمل موریانه ها

- عدم نیاز به قالب بندی

- عدم وجود افت و خزش در دماهای محیطی

- کیفیت یکنواخت در نقاط مختلف سازه

• لینک مرتبط