مرکز سازه های قاب فلزی سبک LSF

 سیستم ساختمانی LSF دیوار به 2 روش ساختمانی ساخته می شود:

      1. دیوار به صورت ساخت درجا(Stick Built, On Site)

      2. دیوار به صورت پنل پیش ساخته (Precast, Prefabricated, Tilt-up, Panelized, Off Site)

در سیستم سازه LSF دیوار به 4 گونه تقسیم می گردند:

      1. پنل های قاب های باربر سازه ای(Structural Load bearing wall)

      2. پنل های قاب های باربر غیرسازه ای- میان قاب(Non-Structural Load bearing wall, Infill wall)

      3. پنل های غیرباربر غیرسازه ای- جداکننده(Non-Structural Non-Load bearing wall, Partition)

      4. دیوارهای پرده ای دیوار حایل- پوشش خارجی- برون قاب(Curtain wall)

1. روش های ساخت سازه های LSF

     1. در حالت ساخت درجا(Stick Built) که به آن ساخت در محل(On-Site) نیز می گویند، نخست رانرهای پایین و در تراز عمودی آن رانرهای بالا جاگذاری شده و سپس استادها به طور ترازدر شاقول رانرهای پایین و بالا به ترتیب جاگذاری می گردند. این شکل ساخت عمدتا برای دیوارهای غیرباربر و جدا کننده های داخلی(Partition) مورد استفاده قرار می گیرد. اما در شرایط هم که تغییراتی در ساختمان به وجود آمده باشد امکان نصب دیوار پیش ساخته نباشد یا دشوار باشد، و ساخت درجا سهل تر و قابل کنترل تر باشد، برای ساخت دیوارهای باربر مورد استفاده قرار می گیرد.

    2. عمده شکل ساخت دیوار در سیستم LSF به صورت پنل های پیش ساخته(Precast, Prefabricated) می باشد که اصطلاحاً به آن پنلایز(Panelize) و ساخت غیر محل (Off-Site) نیز می گویند و روش اجرای چنین دیوارهای پیش ساخته را تیلت آپ(Tilt-up) می نامند. دیوارهای ساختمان پس از طراحی پلان ساختمان به شکل پنل های جدا از هم طراحی و شماره گذاری می گردند و سپس طبق شماره های محل طراحی به صورت پنل های آماده در کارگاه ساخته می شوند و آماده ی حمل و نصب در محل اجرای ساختمان می شوند. در حالت پیش ساخته می توان بسیاری از عملیات نظیر عبور کابل ها و لوله ها، عایق کاری، پوشش خارجی و حتی نمای دیوار را در مرحله ی تولید پیش ساخته انجام داد و تنها نصب پوشش های داخلی را به محل اجرای ساختمان موکول نمود. به دلیل اجرای إتصالاتی که باید داخل سازه انجام گیرند نمی توان پوشش های داخلی را در مرحله ی پیش ساخته انجام داد. اما پیش ساختگی در کارگاه و نیاز به کمترین زمان حضور و عملیات کارگاهی در محل اجرا یکی از مزیت های بسیار عمده ی سیستم ساختمانی LSF می باشد. گرچه پیش ساختگی در سازه های بتنی نیز مورد آزمون قرار گرفت و طی دهه ی 70 ساختمان های بسیاری ساخته شد ولی وزن بسیار زیاد و افزایش هزینه ی تزانزیت اثر بهره وری اقتصادی آن را کاهش داد و به مرور با افزایش هزینه های حامل های انرژی و هزینه های حمل و نقل از ردیف صنایع ساختمانی حذف گردید. سیستم ساختمانی LSF با وزن بسیار کم و حمل و نقل آسان و کم هزینه پیش ساختگی را دوباره وارد صنعت ساختمان نمود و مورد استقبال فراوان صنعت ساختمان قرار گرفت. هم اکنون به طور عمده سیستم LSF با همان دیوارهای پنلایز پیش ساخته شناخته می شود.

2. انواع دیوارهای سازه های LSF

     1. پنل های قاب های باربر سازه ای(Structural Load bearing wall): این نوع قاب های دیوارهای LSF به طور کل باربر و سازه ای بوده و تمام بارهای ثقلی و نیروهای جانبی ساختمان را تحمل می نمایند. ساختمان های ساخته شده با قاب های سازه ایLSF دارای محدودیت در ارتفاع ساختمان و ارتفاع طبقات می باشند. محدودیت ارتفاع هر دیوار باربر سازه ای تا 16فوت (480 سانتی متر) بوده و امروزه تا 10 طبقه را می توان با این سیستم طراحی و به اجرا در آورد.

    2. پنل های قاب های باربر غیرسازه ای- میان قاب(Non-Structural Load bearing wall, Infill wall): این قاب ها در برابر نیروهای مکش و فشار باد و نیروهای صفحه ای باربر هستند اما برای بارهای ثقلی ساختمان طراحی نمی شوند. این نوع قاب ها عمدتاً به عنوان دیوارهای پر کننده میان قاب ها در سازه های بتنی یا فولادی مرسوم به کار می روند. مزیت استفاده از این قاب ها کاهش بار مرده ساختمان و در نتیجه کاهش مقاطع سازه اصلی و تأمین رفتار مناسب در برابر نیروهای جانبی مانند زلزله و همچنین انتقال مزیت های سازه های سرد نورد به سازه های مرسوم نظیر فقدان آوار و علل مصدومیت ها و کاهش خطرات جانی در برابر زلزله و دیگر فواید آن نظیر موارد مربوط به ساختمان سبز و استفاده از مصالح تجدید پذیر و شاخص های تسعه ی پایدار می باشد.

    3. پنل های غیرباربر غیرسازه ای- جداکننده(Non-Structural Non-Load bearing wall, Partition): این نوع قاب ها برای جداسازی فضاهای داخلی ساختمان که خارج از قاب های سازه ای بوده و مسائل سازه ای و بارگذاری بر روی آن ها مترتب نیست کاربرد دارند و به عنوان پارتیشن داخلی(Partition) طراحی و اجرا می شوند. انتظار هیچ نوع تحمل بار یا مقاومت در برابر نیرویی از پارتیشین ها نمی رود و تنها موارد خاص مورد انتظار از این نوع قاب ها عایق بندی در برابر انتقال حرارت، صوت و رطوبت می باشد.

      4. دیوارهای پرده ای پوشش خارجی- برون قاب(Curtain wall): این نوع دیوارها به عنوان دیوارهای خارجی ساختمان مورد استفاده قرار می گیرند که هیچ نوع بارگذاری سازه ای بر روی آن انجام نمی گیرد و تنها در برابر فشار و خلاء ناشی از مکش باد طراحی می شوند. تنها بار ثقلی وارد بر این نوع دیوارها وزن خود دیوار است که إستادها باید بر اساس آن انتخاب شوند. عمده مزیت این نوع دیوارها کاهش و حذف بارگسترده ی خطی دیوارهای جانبی ساختمان و در نتیجه صرفه ی اقتصادی و به سازی فنی در مقاطع سازه ی اصلی ساختمان و همچنین رفتار مناسب و فاقد خطر در زلزله می باشد. در دیوارهای پوششی عمدتاً از رانر استفاده نمی شود و إستادها به صورت ممتد و متصل به هم در راستای سازه تا بام ساختمان برروی هم قرار می گیرند و توسط براکت هایی که در سازه های بالای 3 طبقه دارای تمهیداتی برای دریفت سازه و عدم تأثیرگذای سازه بر دیوار می باشند به سازه ی ساختمان متصل می شوند. در این شرایط دیوارها به طور کامل خارج از قاب های سازه بوده و به شکل پرده ساختمان را می پوشاند. استفاده از این روش برای انتقال مزایای سیستم LSF به ساختمان هایی با سازه های بتنی یا فولادی مرسوم به ویژه در ساختمان های بلند مرتبه بسیار مؤثر است و می تواند با کاهش بارهای مرده ی ساختمان موجب کاهش وزن سازه و تأثیرات کاهش هزینه های اقتصادی در سازه ی آن و افزایش ضریب ایمنی سازه و همچنین انتقال مزایای دیگر LSF به ساختمان گردد. استفاده از دیوارهای پوششی(Curtailwall) امروز یکی از کاربردهای بسیار مرسوم سیستم LSF به شمار می رود.

3. استفاده های تلفیقی از سازه های سردنورد با دیگر انواع سازه های مرسوم نظیر سازه ی فولادی و سازه های بتنی مهم ترین عامل تغییر نام این سازه ها از (LGS(Light Gauge Steel-frame به (LSF(Lighrweight Steel Frame بود. چرا که مسئله ی سبک سازی و پایداری سازه ای ساختمان بیشتر مورد عنایت واقع گردید و هدف، سبک سازی هر نوع ساختمانی با هر نوع سازه ای بود که می توانست با تلفیق سازه های سرد نورد به عنوان سیستم سازه های هیبریدی(Hybrid Structures) انجام گیرد.