nima5310
20 October 2011, 10:51 AM
1.مقدمه :
در ساختمانهای رایج، سازه علی رغم طراحی پیشرفته ، معمولاً از اجرای ضعیفی در ایران برخوردار است . به این معنی که رفتار واقعی سازه در مواقع سرویس دهی با آنچه طراحی شده کاملاً متفاوت است. لذا نظارت دقیق بر کیفیت اجرا و تطابق با جزئیات محاسبه شده امری کاملا ضروری می باشد. از این رو ساختمانهای پیش ساخته شده در کارخانه به دلیل طی نمودن مراحل کنترل کیفیت و تولید مطابق با نقشه های محاسباتی ر فتار مناسب سازه را در مواقع سرویس دهی خواهد داشت . در این بین قابهای فولادی سبک ( LSF ) با کیفیت ساخت کارخانه ای و اتصالات ساده ، مطمئن، مستحکم و سریع از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشند.
استفاده از سیستم LSF به دلیل مزایای فراوانی که در ذیل به آن اشاره شده درسالهای اخیر در بسیاری از کشورهای جهان رواج قابل توجهی پیدا کرده است . سيستم LSF كه ازاعضاي فولادي سردنورد شده ساخته ميشودازسال 1946 وارد صنعت ساختمان شد،امابه دليل اقتصادي نبودن كاربردمحدودي يافت. ازسال 1990 به دلايل زيادازجمله افزايش قيمت چوب ومحدودبودن منابع تهيه آن در این سالها در کشورهایی مانند آمریکا ، آلمان و ... رواج یافت .
استفاده از اعضاي فولاد سرد نوردشده از دهه 1850 ميلادي آغاز گرديد. ولي استفاده از آن تا انتشار اولين ضوابط انجمن امريكايي آهن در1946گسترش زيادي پيدا نكرد. اولين استاندارد طراحي بر مبناي تحقيقات انجام يافته در دانشگاه كرنل سال 1939 و با پشتيبانيAISIتدوين گرديد. امروزه بدليل كيفيت مناسب ساخت و سرعت بالاو مقاومت بالا در برابر زلزله از آن در كشورهاي انگلستان، امريكا، كانادا،استراليا، ژاپن و... استفاده مي كنند.
2. 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 (لینک ها فقط به اعضای سایت نمایش داده می شوند.) 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 میشوند.
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. مابین پانل پیش ساخته LSF و بتن سبک از پرلیت پر میشود. دراينبخشاجزااصليسيستم LSFبه همراه نحوه ي اجراي هرقسمت به اختصارمعرفي شده است.
ü 1.2. شالوده
براي نصب ديوارها و برپايي سيستم LSF شالوده نواري به عمق 40 تا 50 سانتي متر اجرا مي شود. جهت نصب رانرهاي افقي بر روي شالوده نواري انكربولت ها در فواصل 40 يا 60 سانتي متري داخل شالوده كار گذاشته مي شوند.
.2.2سیستم کف
سیستم کف می تواند از عضو C شکل به صورت تیرکهای متصل به ستون حامل ساخته شود. تیرک های کف می توانند در رنج سایزهای عضوهای C شکل بسته به پارامترهای بارگذاری طراحی شود. سیستم های کف با تیرهای به صورت مشبک کف مستحکم تری را تشکیل می دهند. این می تواند صداهای ناهنجار در اثر خوب بسته نشدن کف به تیرها را حذف کند. این همچنین عایق کاری صوتی بهتری بین طبقه همکف و بالایی انجام می دهد این سیستم کف می تواند روی سازه مسطح یا جایی که کف چند تکه می باشد انجام شود
.
.3.2سیستم بام
سازه بام مجموعاً یک سیستم خرپای فولادی است که می تواند با ورقه های فلزی یا پنل ها طراحی شود این یک سیستم خرپای بام است که شامل C75 و C100 به عنوان عضو های مورب و اعضای خرپا استفاده شود. سیستم بام فولادی می تواند تمامی انواع Hip-Gable-Dutchadable و ورق های بام فولادی را انجام دهد و می تواند به طور مستقیم به قاب دیواره متصل شود در هنگام استفاده از تایل خرپای بام چوبی استفاده می شود با عبور دادن Purlins از روی تایل ها فیت کردن آنها انجام می شود.
. 3 فواید سیستم
1 - از نظر زیست محیطی، این سیستم ساختمانی در زمره سیستم هایی است که انرژی اندکی برای ساخت اجزای آن مصرف می شود.
2 - فولاد از مصالح محـکم است و شـکل دادن آن راحت می باشد
3 - اینرسی حرارتی کم این سیستم آن را برای ساختمان های اداری، تجاری و دیگر ساختمان های با کاربری منقطع، بسیار مناسب می سازد.
4 - سازگاری مواد و مصالح با شرایط اقلیمی مناطق مختلف ایران
5 - در سازه نیازی به آجر ، بلوک ، سفال ، تیرچه ، کاشی نیست.
6 - عدم استفاده از موادی که برای سلامتی انسان مضر باشد.
7 - کاهش هزینه تمام شده نسبت به ساختمان سنتی سازوهزینه تعمیر آن در طول زمان نسبت به مصالح دیگر خیلی کم می باشد.
8 - ایزولاسیون در برابر سرما ـ گرما ـ رطوبت و صوت
9 - مقاومت بالا در برابر اشعه خورشید و مقاومت در برابر آتش سوزی
10 - قسمت های حامل بار در اسـکلت فولادی بار بیـشتری را تحمل می کنندو در مقابل آتش و زلزله مقاوم می باشد.
11 - طول عمر حداقل یکصد سال
12 - به علت عدم تاثیر پذیری از رطوبت ،ماهیت قطعات فلزی به هیچ وجه تغییر نمی کند ، برای اینکه جنس سازه گالوانیزه می باشد و امکان پوسیدگی وجود ندارد
13 - با توجه به اتصالات محکم احتمال صدمه دیدن به واسطه طوفان خیلی کم می باشد.
. 1.3بررسی 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.
2.3عوامل 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.
3.3مقاومت در برابر زمین لرزه
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 همچنین قسمت های حامل بار در اسـکلت فولادی بار بیـشتری را تحمل می کنندو در مقابل آتش و زلزله مقاوم می باشد. با توجه به اینکه اتصال اجزاء ساختمان های فولادی مطمئن می باشد کمترین صدمه را از حرکت های جانبی می بیند بنابراین ضایعات زلزله به حداقل می رسد.
. 4 ایرادات سیستم
1 - در صورتی که در اجرا تمامی نکات فنی مورد رعایت قرار نگیرد، خطر ایجاد صدا در حالت های انقباض و انبساط است.
2 - اینرسی حرارتی کم این سیستم، آن را برای استفاده دائم مانند مسکونی، با مشکلاتی رو به رو می سازد.
3 - 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.
5. مزاياي سازه هاي فولاديگالوانيزه سردنوردشده سبك
سبكي
سادگي در پيش ساختگي وتوليد انبوه
كيفيت يكنواخت
مقاومت وسختي بالا
عدم تاخير ناشي از شرايط جوی در ساخت و نصب سازه
حمل ونقل اقتصادي
نصب سريع وآسان
دقت بالا در اجراي جزئيات
قابليت بازيافت مصالح
عدم قابليت اشتعال
مقاومت بالا در برابر پوسيدگي وحمله موريانهها
عدم نياز به قالب بندي
عدم وجود افت وخزش در دماهايمحيطي
.6 مراحل ساخت خانه هاي پيش ساخته
نام مرحله
متريال مورد استفاده
اجراي فونداسيون شناژي
ميلگردهاي طولي و فونداسيون نواري با ابعادپايين
اجراي اسكلت
فولاد گالوانيزه سرد نوردشدهLSF
اجراي پوشش سقف
پانل هاي سيماني (Fiber cement board) + تركيب با مصالح سنتي و كلاسيك
نصب پانل هاي پوشش خارجي
فايبرسمنت يا فوم بتن
نصب لايه عايق حرارتي، رطوبتي وصوتي
پشم سنگ، فوم پلي استايرن ضدحريق و پوشش نهاييمطابق روش كلاسيك
نصب پانل هاي پوشش داخلي
فايبرسمنت، گچ برگ
اجراي عمليات تاسيسات الكترونيكي ومكانيكي
كليه تاسيسات اين سيستم مي تواند بصورت عبور ازفضاي خالي (داكت) قابل دسترسي باشد
نصب درب و پنجره
UPVC، آلومينيومي، چوبي و ...
عمليات نازك كاري
كليه اين عمليت مطابق با روش هاي معمول انجامشده
.7برتری های ساختمان های شبکه فلزی و فواید آن برای طبیعت
- درصد بازیافت فولاد از بازیافت آلومینیم، پلاستیک و شیشه بیشتر می باشد؛ درصد بازیافت صنعتی فولاد در حدود 68% می باشد.
- بازیافت فولاد به اندازه 5/1 برابر انرژی مورد استفاده خانواده های ایرانی در طول یک سال صرفه جویی انرژی دارد.
- به خاطر خواص ذاتی فولاد تشخیص بازیافت آن از مصالح دیگر راحت تر می باشد.
- 88% فلز ساختمان های تجاری تخریب شده در سال 1998 در امریکا بازیافت شده است.
8.نتیجه گیری
باتوجه به مباحث مطرح شده درقسمتهاي قبل،ومثالهايي كه ازاجراي پروژههاي مختلف بااستفاده ازسيستم LSF وسيستمهاي فولادي وبتني ارائه شد،ازاين مقاله نتايج زيربه دست مي آيد:
براساس آمارهاي ارائه شده درموردتعدادواحدهاي مسكوني موردنيازدركشورتوسط سازمانهاونهادهاي مربوطه،براي تأمين مسكن موردنيازدركشوربايدسالانه درحدود 1.5 ميليون واحدمسكوني ساخته شودكه رسيدن به اينرقم بااستفاده ازروشهاي سنتي ساخت،به دليل كارايي و سرعت كم اين روشها مقدورنمي باشدبنابراين لازم است دولت باتوجه ويژه به اين مسئله باايجادكارخانه هاوتجهيزات موردنياز،زمينه را براي به كارگيري فناوريهاي پيشرفته و روشهاي نوين درصنعت ساخت و سازكشور فراهم نمايد.
براساس برآوردهاي انجام شده نسبت به مقدار فولادتوليد شده دركشور وتوانمندي علمي وعملي موجود درداخل كشور براي استفاده از سيستم وجودداردكه براساس نتايج به دست LSF درحال حاضرامكا ن ساخت سالانه يكصدهزارواحدمسكوني بااستفاده از فناوري،LSF را داراست.
منبع :
1.Winter, G., “Development of Cold-Formed Light Gage Steel Structures”, AISI regional technical paper,
2. Wei-Wen Yu, “Cold-formed steel Design”, Third Edition, 2000.
3. باقريصباغ،عليرضا، ”كاربردمقاطعجدارنازكسردن ردشدهدرساختمانهايميانمرت هوكوتاهمرتبهپيشساخته“ ،دانشكدهفني،
دانشگاهتهران.
4. سازمانگسترشونوسازيصنايعاي رانسیستم قاب سبک فولادی، دکتر بهروز محمدکاری - دکتر رسول احمدی، مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، 1387
5. NAHB Research Center, “Steel Frame House Construction”, third printing 2005.
6. Landolfo, R., et al. “Seismic behavior of sheathed cold-formed structures: physical tests”. Journal of
Structural Engineering, ASCE 2006; 132(4):570–81.
7. Serrette, R., Encalada, J., Matchen, B., Nguyen, H., and Williams, A. “Additional shear wall values for
light weight steel framing.” Rep. No. LGSRG-1-97, Light Gauge Steel Research Group, Dept. of Civil
Engineering, Santa Clara Univ., Santa Clara, Calif. 1997b.
8. American Society of Civil Engineers, “Bracing Cold-Formed Steel Structures”.
9. American Iron and Steel Institute, "Specification for the Design of Cold-Formed Steel Structural
Members", 1998.
10 . ” آئيننامهطراحيساختمانهادرب رابرزلزله،استاندارد 2800 ، (ويرايشسوم)“.
11. U.S. Army Corps of Engineers, Engineering and Construction Division Directorate of Military Programs
Washington, “Design of Cold-Formed Load Bearing Steel Systems and Masonry Veneer / Steel Stud Walls”,
1998.
درساختوسازسريع“ ،همايش LSF12 . مستاجرانگورتاني،آرش.،آذري آريندخت.،وثوقيفر،حميدرضا. ” بررسيكاربردفناورينوين
. فناوريهاينويندرصنعتساختما ن،فرهنگسرايجوانقم،تابستان 1387
13. Moghimi, H., Ronagh, R., “Performance of light-gauge cold-formed steel strap-braced stud walls
subjected to cyclic loading”.Journal of engineering structures, 2008.
در ساختمانهای رایج، سازه علی رغم طراحی پیشرفته ، معمولاً از اجرای ضعیفی در ایران برخوردار است . به این معنی که رفتار واقعی سازه در مواقع سرویس دهی با آنچه طراحی شده کاملاً متفاوت است. لذا نظارت دقیق بر کیفیت اجرا و تطابق با جزئیات محاسبه شده امری کاملا ضروری می باشد. از این رو ساختمانهای پیش ساخته شده در کارخانه به دلیل طی نمودن مراحل کنترل کیفیت و تولید مطابق با نقشه های محاسباتی ر فتار مناسب سازه را در مواقع سرویس دهی خواهد داشت . در این بین قابهای فولادی سبک ( LSF ) با کیفیت ساخت کارخانه ای و اتصالات ساده ، مطمئن، مستحکم و سریع از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشند.
استفاده از سیستم LSF به دلیل مزایای فراوانی که در ذیل به آن اشاره شده درسالهای اخیر در بسیاری از کشورهای جهان رواج قابل توجهی پیدا کرده است . سيستم LSF كه ازاعضاي فولادي سردنورد شده ساخته ميشودازسال 1946 وارد صنعت ساختمان شد،امابه دليل اقتصادي نبودن كاربردمحدودي يافت. ازسال 1990 به دلايل زيادازجمله افزايش قيمت چوب ومحدودبودن منابع تهيه آن در این سالها در کشورهایی مانند آمریکا ، آلمان و ... رواج یافت .
استفاده از اعضاي فولاد سرد نوردشده از دهه 1850 ميلادي آغاز گرديد. ولي استفاده از آن تا انتشار اولين ضوابط انجمن امريكايي آهن در1946گسترش زيادي پيدا نكرد. اولين استاندارد طراحي بر مبناي تحقيقات انجام يافته در دانشگاه كرنل سال 1939 و با پشتيبانيAISIتدوين گرديد. امروزه بدليل كيفيت مناسب ساخت و سرعت بالاو مقاومت بالا در برابر زلزله از آن در كشورهاي انگلستان، امريكا، كانادا،استراليا، ژاپن و... استفاده مي كنند.
2. 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 (لینک ها فقط به اعضای سایت نمایش داده می شوند.) 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 میشوند.
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. مابین پانل پیش ساخته LSF و بتن سبک از پرلیت پر میشود. دراينبخشاجزااصليسيستم LSFبه همراه نحوه ي اجراي هرقسمت به اختصارمعرفي شده است.
ü 1.2. شالوده
براي نصب ديوارها و برپايي سيستم LSF شالوده نواري به عمق 40 تا 50 سانتي متر اجرا مي شود. جهت نصب رانرهاي افقي بر روي شالوده نواري انكربولت ها در فواصل 40 يا 60 سانتي متري داخل شالوده كار گذاشته مي شوند.
.2.2سیستم کف
سیستم کف می تواند از عضو C شکل به صورت تیرکهای متصل به ستون حامل ساخته شود. تیرک های کف می توانند در رنج سایزهای عضوهای C شکل بسته به پارامترهای بارگذاری طراحی شود. سیستم های کف با تیرهای به صورت مشبک کف مستحکم تری را تشکیل می دهند. این می تواند صداهای ناهنجار در اثر خوب بسته نشدن کف به تیرها را حذف کند. این همچنین عایق کاری صوتی بهتری بین طبقه همکف و بالایی انجام می دهد این سیستم کف می تواند روی سازه مسطح یا جایی که کف چند تکه می باشد انجام شود
.
.3.2سیستم بام
سازه بام مجموعاً یک سیستم خرپای فولادی است که می تواند با ورقه های فلزی یا پنل ها طراحی شود این یک سیستم خرپای بام است که شامل C75 و C100 به عنوان عضو های مورب و اعضای خرپا استفاده شود. سیستم بام فولادی می تواند تمامی انواع Hip-Gable-Dutchadable و ورق های بام فولادی را انجام دهد و می تواند به طور مستقیم به قاب دیواره متصل شود در هنگام استفاده از تایل خرپای بام چوبی استفاده می شود با عبور دادن Purlins از روی تایل ها فیت کردن آنها انجام می شود.
. 3 فواید سیستم
1 - از نظر زیست محیطی، این سیستم ساختمانی در زمره سیستم هایی است که انرژی اندکی برای ساخت اجزای آن مصرف می شود.
2 - فولاد از مصالح محـکم است و شـکل دادن آن راحت می باشد
3 - اینرسی حرارتی کم این سیستم آن را برای ساختمان های اداری، تجاری و دیگر ساختمان های با کاربری منقطع، بسیار مناسب می سازد.
4 - سازگاری مواد و مصالح با شرایط اقلیمی مناطق مختلف ایران
5 - در سازه نیازی به آجر ، بلوک ، سفال ، تیرچه ، کاشی نیست.
6 - عدم استفاده از موادی که برای سلامتی انسان مضر باشد.
7 - کاهش هزینه تمام شده نسبت به ساختمان سنتی سازوهزینه تعمیر آن در طول زمان نسبت به مصالح دیگر خیلی کم می باشد.
8 - ایزولاسیون در برابر سرما ـ گرما ـ رطوبت و صوت
9 - مقاومت بالا در برابر اشعه خورشید و مقاومت در برابر آتش سوزی
10 - قسمت های حامل بار در اسـکلت فولادی بار بیـشتری را تحمل می کنندو در مقابل آتش و زلزله مقاوم می باشد.
11 - طول عمر حداقل یکصد سال
12 - به علت عدم تاثیر پذیری از رطوبت ،ماهیت قطعات فلزی به هیچ وجه تغییر نمی کند ، برای اینکه جنس سازه گالوانیزه می باشد و امکان پوسیدگی وجود ندارد
13 - با توجه به اتصالات محکم احتمال صدمه دیدن به واسطه طوفان خیلی کم می باشد.
. 1.3بررسی 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.
2.3عوامل 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.
3.3مقاومت در برابر زمین لرزه
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 همچنین قسمت های حامل بار در اسـکلت فولادی بار بیـشتری را تحمل می کنندو در مقابل آتش و زلزله مقاوم می باشد. با توجه به اینکه اتصال اجزاء ساختمان های فولادی مطمئن می باشد کمترین صدمه را از حرکت های جانبی می بیند بنابراین ضایعات زلزله به حداقل می رسد.
. 4 ایرادات سیستم
1 - در صورتی که در اجرا تمامی نکات فنی مورد رعایت قرار نگیرد، خطر ایجاد صدا در حالت های انقباض و انبساط است.
2 - اینرسی حرارتی کم این سیستم، آن را برای استفاده دائم مانند مسکونی، با مشکلاتی رو به رو می سازد.
3 - 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.
5. مزاياي سازه هاي فولاديگالوانيزه سردنوردشده سبك
سبكي
سادگي در پيش ساختگي وتوليد انبوه
كيفيت يكنواخت
مقاومت وسختي بالا
عدم تاخير ناشي از شرايط جوی در ساخت و نصب سازه
حمل ونقل اقتصادي
نصب سريع وآسان
دقت بالا در اجراي جزئيات
قابليت بازيافت مصالح
عدم قابليت اشتعال
مقاومت بالا در برابر پوسيدگي وحمله موريانهها
عدم نياز به قالب بندي
عدم وجود افت وخزش در دماهايمحيطي
.6 مراحل ساخت خانه هاي پيش ساخته
نام مرحله
متريال مورد استفاده
اجراي فونداسيون شناژي
ميلگردهاي طولي و فونداسيون نواري با ابعادپايين
اجراي اسكلت
فولاد گالوانيزه سرد نوردشدهLSF
اجراي پوشش سقف
پانل هاي سيماني (Fiber cement board) + تركيب با مصالح سنتي و كلاسيك
نصب پانل هاي پوشش خارجي
فايبرسمنت يا فوم بتن
نصب لايه عايق حرارتي، رطوبتي وصوتي
پشم سنگ، فوم پلي استايرن ضدحريق و پوشش نهاييمطابق روش كلاسيك
نصب پانل هاي پوشش داخلي
فايبرسمنت، گچ برگ
اجراي عمليات تاسيسات الكترونيكي ومكانيكي
كليه تاسيسات اين سيستم مي تواند بصورت عبور ازفضاي خالي (داكت) قابل دسترسي باشد
نصب درب و پنجره
UPVC، آلومينيومي، چوبي و ...
عمليات نازك كاري
كليه اين عمليت مطابق با روش هاي معمول انجامشده
.7برتری های ساختمان های شبکه فلزی و فواید آن برای طبیعت
- درصد بازیافت فولاد از بازیافت آلومینیم، پلاستیک و شیشه بیشتر می باشد؛ درصد بازیافت صنعتی فولاد در حدود 68% می باشد.
- بازیافت فولاد به اندازه 5/1 برابر انرژی مورد استفاده خانواده های ایرانی در طول یک سال صرفه جویی انرژی دارد.
- به خاطر خواص ذاتی فولاد تشخیص بازیافت آن از مصالح دیگر راحت تر می باشد.
- 88% فلز ساختمان های تجاری تخریب شده در سال 1998 در امریکا بازیافت شده است.
8.نتیجه گیری
باتوجه به مباحث مطرح شده درقسمتهاي قبل،ومثالهايي كه ازاجراي پروژههاي مختلف بااستفاده ازسيستم LSF وسيستمهاي فولادي وبتني ارائه شد،ازاين مقاله نتايج زيربه دست مي آيد:
براساس آمارهاي ارائه شده درموردتعدادواحدهاي مسكوني موردنيازدركشورتوسط سازمانهاونهادهاي مربوطه،براي تأمين مسكن موردنيازدركشوربايدسالانه درحدود 1.5 ميليون واحدمسكوني ساخته شودكه رسيدن به اينرقم بااستفاده ازروشهاي سنتي ساخت،به دليل كارايي و سرعت كم اين روشها مقدورنمي باشدبنابراين لازم است دولت باتوجه ويژه به اين مسئله باايجادكارخانه هاوتجهيزات موردنياز،زمينه را براي به كارگيري فناوريهاي پيشرفته و روشهاي نوين درصنعت ساخت و سازكشور فراهم نمايد.
براساس برآوردهاي انجام شده نسبت به مقدار فولادتوليد شده دركشور وتوانمندي علمي وعملي موجود درداخل كشور براي استفاده از سيستم وجودداردكه براساس نتايج به دست LSF درحال حاضرامكا ن ساخت سالانه يكصدهزارواحدمسكوني بااستفاده از فناوري،LSF را داراست.
منبع :
1.Winter, G., “Development of Cold-Formed Light Gage Steel Structures”, AISI regional technical paper,
2. Wei-Wen Yu, “Cold-formed steel Design”, Third Edition, 2000.
3. باقريصباغ،عليرضا، ”كاربردمقاطعجدارنازكسردن ردشدهدرساختمانهايميانمرت هوكوتاهمرتبهپيشساخته“ ،دانشكدهفني،
دانشگاهتهران.
4. سازمانگسترشونوسازيصنايعاي رانسیستم قاب سبک فولادی، دکتر بهروز محمدکاری - دکتر رسول احمدی، مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، 1387
5. NAHB Research Center, “Steel Frame House Construction”, third printing 2005.
6. Landolfo, R., et al. “Seismic behavior of sheathed cold-formed structures: physical tests”. Journal of
Structural Engineering, ASCE 2006; 132(4):570–81.
7. Serrette, R., Encalada, J., Matchen, B., Nguyen, H., and Williams, A. “Additional shear wall values for
light weight steel framing.” Rep. No. LGSRG-1-97, Light Gauge Steel Research Group, Dept. of Civil
Engineering, Santa Clara Univ., Santa Clara, Calif. 1997b.
8. American Society of Civil Engineers, “Bracing Cold-Formed Steel Structures”.
9. American Iron and Steel Institute, "Specification for the Design of Cold-Formed Steel Structural
Members", 1998.
10 . ” آئيننامهطراحيساختمانهادرب رابرزلزله،استاندارد 2800 ، (ويرايشسوم)“.
11. U.S. Army Corps of Engineers, Engineering and Construction Division Directorate of Military Programs
Washington, “Design of Cold-Formed Load Bearing Steel Systems and Masonry Veneer / Steel Stud Walls”,
1998.
درساختوسازسريع“ ،همايش LSF12 . مستاجرانگورتاني،آرش.،آذري آريندخت.،وثوقيفر،حميدرضا. ” بررسيكاربردفناورينوين
. فناوريهاينويندرصنعتساختما ن،فرهنگسرايجوانقم،تابستان 1387
13. Moghimi, H., Ronagh, R., “Performance of light-gauge cold-formed steel strap-braced stud walls
subjected to cyclic loading”.Journal of engineering structures, 2008.