مرکز سازه های قاب فلزی سبک LSF

 قاب های دیوارهای LSF به جهت ایجاد معابر دسترسی و تردد و نورگیری و تهویه و موارد دیگر دارای بازشوهایی هستند که موجب تحقق این موارد می گردد. محل این بازشوها در طراحی معماری و براساس ایده های طراحی و نیازهای معماری و یا اموری از قبیل تأسیسات و دیگر موارد موجب التزام مشخص و معین می گردند. جا نمایی این بازشوها در پلان معماری مشخص شده و در زمان طراحی دیوارهای LSF مورد توجه قرار می گیرند. برای ایجاد بازشوها در قاب دیوار LSF باید نکات مربوط به طراحی و ایجاد آن ها مورد توجه قرار گیرند.

 إستاندارد LSSI CS - 230

1. سقف ساختمان LSF بسته به نوع طراحی می تواند با روش های ذیل اجرا گردد:

    1. سقف با جویست گذاری این لاین با پوشش OSB یا Plywood

    2. سقف با پنل پیش ساخته LSF (متشکل از جویست قاب بندی شده مانند دیوارها) با پوشش OSB یاPlywood

    3. سقف با جویست این لاین یا قاب بندی شده با پوشش دک و بتن ریزی

    4. سقف دال بتنی یکپارچه پیش ساخته هالوکور (دال مجوف بتنی)

    5. سقف بدون استفاده از جویست با سیستم یکپارچه دک های اسلیم دک و کامفلور دک با بتن ریزی

2. برای مناطق با خطر لرزه پذیری زیاد و بسیار زیاد استفاده از سیستم جویست گذاری دارای توجیه فنی و اقتصادی نبوده و استفاده از گزینه های سقف های هالوکور و اسلیم دک بسیار فنی تر و به صرفه تر بوده و دارای پایداری و مقاومت در برابر نیروهای جانبی و انتقال دیافراگمی بهتری می باشند.

3. جداسازی طبقات و طراحی سقف بین طبقه در سازه های LSF به دو روش انجام می گیرد:

    1. سیستم سقف پلت فرم (Platform)

    2. سیستم سقف بالونی (Balloon)

4. تمام طبقات باید با میل مهارهای فولادی از میان قاب های طبقه ی بالا و پایین یا توسط براکت های فولادی مخصوص طبق استاندارد StrongTie از ناحیه ی بال إستادهای طبقات بالا و پایین به هم متصل باشند.

   بام و سقف ساختمان LSF به طور معمول نسبت به نوع و منظر طراحی می تواند با انعطاف پذیری معمارانه ی بسیار طراحی گردد.

از بام های مسطح تخت تا انواع بام های شیب دار و اتاقی را می توان در سیستم ساختمانی LSF طراحی و اجرا نمود. بر همین مبنا محدودیت های چندانی از این نظر بر ساختمان های LSF مترتب نمی باشد.

برای طراحی بام های LSF باید با دقت نظر ترکیب بارگذاری و بارهای ثقلی و جانبی وارد بر آن به عمل آمده و مورد ارزیابی دقیق قرار گیرند تا در پایداری و ایستایی سازه ای آن دچار نقصان نگردد. به ویژه در طراحی بام های شیب دار، اهمیت به نیروهای جانبی و بارهای به ویژه باد بسیار مهم می نماید.

************************

طراحی بام های شیب دار LSF با سه روش انجام می گیرد:

1. استفاده از مقطع جویست که اصطلاحاً رفتر (Rafter) نامیده می شود. معمولاً برای بام هایی که در مناطق با بار برف کمتر از 200 کیلوگرم و فشار باد کمتر از 900 پاسکال دارند از رفتر استفاده می کنند که در کاهش مصالح مؤثر می باشد.

2. با استفاده از خرپای شیب دار. خرپای شیب دار خود کمپوننت های مختلفی دارد و از مقاطع گوناگونی برای طراحی آن استفاده می شود. معمولاً این مقاطع بر اساس میزان بار وارده و دهانه های خرپا انتخاب می شوند. ساده ترین شکل خرپا با استفاده از مقاطع استاد و رانر است ولی مقطع Hat یک مقطع خوب و سبک و با مقاومت بهتر نسبت به رانر به عنوان های یال های افقی تحتانی و یال فوقانی خرپا عملکرد بهتری دارد و یال های عمودی و مورب از مقاطع C شکل مانند استاد استفاده می شود. برای دهانه های بلندتر مقاطع دیگری نیز وجود دارند که SpanChord نامیده می شوند. اسپن کوردها خود مقاطع گوناگونی برای پوشش های بلندتر دارند.

3. بام هایی با اتاق های زیرشیروانی که با استفاده از رفتر یا کمپوننت های خرپایی ساخته می شود. این بام ها بسته نوع طراحی می توانند ترکیبی از بام های تخت و شیب دار نیز باشند.

************************

طراحی بام های تخت LSF با چهار نوع روش انجام می گیرد:

1. با استفاده از مقطع C شکل (جویست Joist) به صورت تیرریزی بر روی محور استادهای دیوار. در این حالت جویست ها بر روی یک لبه روی دیوار قرار داده می شوند و بال تحتانی عملکرد کششی پیدا می کند.

2. با استفاده از خرپای تخت (Truss ) که بر روی محور استادهای دیوار قرار داده می شود. برخلاف خرپای شیب دار که با استفاده از انواع مقاطع C ، Z ،  SpanChord ، Hat طراحی می شوند، خرپای تخت تنها با استفاده از مقاطع استاد و رانر طراحی می شوند. معمولاً در شرایطی که بارگذاری برای جویست های C شکل پاسخگو نمی باشد از خرپای تخت برای دایفراگم برای بام نهایی یا بین طبقات استفاده می شود.

3. با استفاده از مقاطع عرشه های فلزی سازه ای (W-Deck) که بر اساس تولیدات و ابتکارات شرکت های ارائه دهنده مقاطع گوناگونی مانند SlimDeck ، Comflor Deck و... را شامل می شوند که مکانیزم عملکردی یکسان با ظرفیت های گوناگون خمشی را شامل می شوند. استفاده از این نوع مقاطع موجب می شود تا تیرریزی حذف شده و به جای آن مقاطع دک استفاده می شوند. دک ها بسته به نوع طراحی و انتظارات سازه ای با پوشش های خشک پیش ساخته مانند Plywood یا OSB یا پنل های ساندویجی پلی یورتان یا پنل های درای وال پوشیده می شوند و یا توسط دال بتنی با بتن ریزی سازه ای طراحی و اجرا می شوند. معمولاً در شرایط طراحی ساختمان در مناطق با لرزه خیزی بالا دک های سازه ای به دلیل صلبیت کامل دایفراگم عملکرد بهتری دارند.

4. با استفاده از دال های بتنی مجوف (Hollow Core Section) این نوع مقاطع بتنی برای استفاده به عنوان دال های پیش ساخته ی سقفی کاربرد بهتری دارند و به دلیل عملکرد بهتر برای طراحی ساختمان های LSF طبقاتی در مناطق با لرزه خیزی بالا از این نوع دال ها استفاده می شود.

با پیشرفت سیستم های تکنولوژی تولید و طراحی سازه های سرد نورد، طبقات ساختمانی LSF با قطعیت برای 11 طبقه طراحی و ساخته شد.

شرکت های Howick و Pinnacle که تولید کننده ی مادر تخصصی ماشین آلات و دانش تولید سازه های سرد نورد هستند، به همراه گروه مهندسی DEM و SNA با رهبری آقای استفن نیپر Stephen Napper در تولید و ساخت ساختمان های بلند پیشگام هستند و نمونه های اجرایی موفقی را در امریکا به ثبت رسانده اند.

آپارتمان wellington در 11 طبقه، طبقه ی همکف بتن  سال 2012 تولید و اجرا توسط ماشین آلات شرکت Howick طراحی و محاسبات توسط گروه مهندسی DEM	آپارتمان beach road در 12 طبقه، دو طبقه اول بتن  سال 2012 تولید و اجرا توسط ماشین آلات شرکت Howick طراحی و محاسبات توسط گروه مهندسی DEM

شرکت Icarus با استفاده از سازه های سرد نورد یک هتل را با سیستم LSF طراحی و به مرحله ی ساخت رساند. این هتل در المپیک پارک لندن ساخته شده و برای بازی های سال 2012 به بهره برداری رسید.

تولید قطعات توسط ماشین آلات Howick انجام گرفته و طراحی آن توسط گروه طراحی تحت نظر آقای استفن نیپر Stephen Napper بوده است.

طبقه ی همکف از بتن ساخته شده و 7 طبقه LSF بر روی آن طراحی و ساخته شد. کف سازی هتل با استفاده از دک و بتن سبک انجام گرفت.