مرکز سازه های قاب فلزی سبک LSF

ضوابط اجرایی

1. سطح محل اجرا باید دارای کف سازی اسلب بتنی کاملاً مسطح و تمیز باشد .
اجرای سازه قبل از اسلب بتنی (کف سازی ) مجاز نیست . تأسیسات آب و فاضلاب همکف باید قبل از کف سازی انجام شده باشد.

2. بتن و ملات های محل اجرای س ازه باید کاملاً خشک شده باشند . به جهت خاصیت قلیایی بسیار زیاد بتن و واکنش فعال با پوشش گالوانایز، از تماس مستقیم سازه با بتن و ملات مرطوب باید ممانعت به عمل آورد. برای بتن های عاری از کلرید نیازی به این امتناع نیست.

3. رانر کف پنل های دیوارهای جانب ی باید از لبه تُرد فونداسیون 1 اینچ ( 25 میلیمتر ) فاصله داشته باشند.

4. رانر باید بر روی کف خواب تخته ای یا عایق های پلی یورتان، پلی اتیلن یا ایزوله ای مناسب اجرا گردد.

5. نصب پنل های دیوارها و إستادهای داخل قاب بندی باید شاقول و تراز و ثابت باشد. ابزارها و لوازم جانبی لازم برای نصب مطلوب باید استفاده شوند.

6. اتصال قاب های غیرباربر در قاب های سازه ای باید به شکلی باشد که در رفتار سازه ای و سختی جانبی قاب های باربر تأثیری نداشته باشد.

7. قاب ها پس از جای گذاری باید در محل هایی از سازه با نصب کابل هایی برای تخلیه بارهای الکتریکی به زمین متصل شده و بارهای الکتریکی طبقات بالا برای تخلیه به طبقات پایین سازه انتقال یابند. تابلوهای برق پروژه باید دارای إرت های تخلیه در پای هر تابلو باشند.

8. برای تخلیه ی بارالکتریکی ساختمان و نصب (Earthing) تعبیه ی چاه إرت برق گیر برای دفع حملات الکتریسیته ی رعد و برق ها و جریانات الکتریکی الزامی است . لازم است اتصال زمین و لحاظ نمودن آخرین پیشرف ت های روز در زمینه احداث چاه ارت (استفاده از بنتونیت و سایر مواد کاهش دهنده مقاومت ) با مقاومت حداکث ر 2 اهم اجرا شود . رعایت ضوابط چاه ارت بر اساس استانداردهای آن مانند VDE-0140 الزامی است.

9.  محل های ساییده شده و خراش یده شده و مواضع و نقاط جوش کاری شده باید با پوشش گالوانیزه پاششی اصلاح و دوباره در حد إستاندارد پوشیده شوند.

10. تمامی بولت ها و براکت های مورد استفاده باید دارای پوشش های گالوانایز، سندبلاست یا ضد زنگ زدگی و ضد خوردگی مناسب باشند.

11. بولت های قرارگرفته در مواضع دو إستاد بسیار نزدیک به هم که غیرقابل دسترسی برای محکم کاری و به کارگیری ابزار می گردد، باید به حد فاصل إستاد مجاور منتقل شوند.

12. محل جویست های اضاف ی یا قفل بندی جویست های مجاور د یواره ای بیرونی و درونی، بازشوها و د یگر نقاط که نیاز به تقو یت و ساپورت دارند باید در طراحی ساخت سقف نشان داده شوند.

13. تدارک جو یست اضافی بر ای پارتیشن های جد اکننده ی مواز ی جویست ها که طول آن ها بیش از نصف طول جو یست می باشد و همچنین برای بازشوهای سقف و کف که یک یا چند عضو طولی را قطع کرده باشند.

14. در سازه های قاب فلزی سبک پیچش ها مهم ترین عوامل مؤثر در تخریب سازه در اثر نیروهای جانبی یا خستگی می باشند.

15. تمام تمهیدات لازم نظیر عوامل موسوم به «3B» مهاربندی ها(Bracing)، پل بندی ها (Bridging)، و قفل بندی ها (Blocking) جهت ممانعت از پیچش ها در هر یک از عناصر و مؤلفه های سازه ای قاب های دیوار، کف و سقف باید إعمال گردد.

16. لوله های عبوری از داخل قاب های دیوار به ویژه لوله های آب سرد باید با عایق های مناسب پوشیده شوند تا از تعرق در داخل قاب ممانعت به عمل آید.

17. آب بندی و عایق کاری رطوبتی و بخاربندی زیرسطح سازه از روی فونداسیون تا جداره ها و محل بازشوها و پوشش سقف باید به طور کامل انجام گیرد.

18. باید از حداکثر طول رول عایق بخاربندی و هوابندی برای پیچاندن آن به دور ساختمان استفاده شود . بستن عایق باید از پایین ساختمان شروع شود و هر لایه عایق که از بالای عایق پایینی شروع می شود باید به اندازه یک لایه 4 اینچی (10 سانتی متری) بر روی عایق پایینی قرار گیرد تا در محل مجاورت لایه ی عایق پایینی و لایه ی بالایی درز نفوذ هوا ایجاد نگردد.

19. هم راستایی محور انتقال نیروهای ناشی از بار طبقات بالا تا فونداسیون با قراردادن استادهای نیمه به اندازه عمق جان جویست ها در داخل جویست ها در امتداد استادهای طبقات بالا و راستای استادهای طبقه پایین تا فونداسیون تأمین گردد.

20. رواداری: نصب د یوارها و جداکننده ها بر رو ی خطوط مستقیم، عمود (شاقول )- تراز افقی و عمودی- بدون انحنا و انحراف یا عوارض دیگر، در محل های اتصال، به ازا ی هر 100 سانتی متر ارتفاع ، یک میلیمتر رواداری خطا در تراز افقی و عمودی در طول و ارتفاع مجاز شمرده می شود. در قاب های افقی در هر طبقه نیز به ازا ی هر 120 سانتی متر، یک میلی متر رواداری خطا در هر جهت مجاز می باشد.

21. پوشش های (گیپسوم برد، پلاستر برد، سمنت برد، فایبرسمنت برد، پلاستوبرد، وودبرد، فایبرگلاس و ...) قاب بندی باید 1/2 اینچ ( 13 میلیمتر ) از فونداسیون، کف و سقف، دیوارهای بتنی و بنایی فاصله داشته باشند.

22. پوشش های سمنت برد، گیپسوم برد، فایبر سمنت برد و پلاستر برد، در محل مجاورت با یکدیگر، باید با بتونه های الاستیک درزگیری شوند.

برای انتقال تأسیسات در ساختمان های LSF راهکارهای بسیار ساده ای وجود دارد. اما برای عبور آن باید در همان مرحله ی طراحی دقت لازم به عمل آید تا در مرحله ی اجرا دچار موانع نگردد یا به لحاظ طراحی در بهترین شرایط ممکن باشند.

طراحی محل عبور تأسیسات و محل نصب آن در ساختمان قاب فلزی سبک باید در تمام پنل های قاب بندی به طور مجزا در نظر گرفته شود. از آنجا که برای عبور لوله های آب یا کابل های الکتریکی باید اجزای سازه ای پانچ و سوراخکاری شوند، لذا لازم است تا در مرحله ی طراحی تمهیدات مناسبی به کار برده شوند تا حداقل سوراخکاری ها در سازه های باربر انجام گیرند و حداقل مقدور تأسیسات از سازه های غیرباربر عبور داده شوند. همچنین در سقف باید از بهترین روش های طراحی برای جانمایی قسمت های نیازمند به تأسیسات ساختمان استفاده نمود تا با جانمایی دقیق محل هایی مانند حمام، دستشویی و آشپزخانه بتوان از نزدیک ترین مسیر ممکن لوله های تأسیسات را به محل داکت ها هدایت نمود تا از طی مسیرهای اضافی لوله ها در سقف ممانعت به عمل آورد.

برای عبور لوله های آب سرد و گرم باید تمهدیات مناسب را جهت مهار جریان شبنم و تصاعد بخارها به عمل آورد.

برای عبور کابل های الکتریکی باید از تمهیدان مناسب عایق بندی مانند استفاده از گرامت ها برای جدا کردن محل اتصال کابل از پروفیل سازه ها و ممانعت از اتصال الکتریکی استفاده نمود.

برای نصب ابزارها و محل شیر الات باید یک قطعه پروفیل را به صورت افقی و به شکل بلاکینگ (Blocking) بین دو پروفیل قرار داد و از آن به عنوان تکیه گاه برای نصب شیرآلات یا کلید و پریز یا نصب کنسول یا ابزارهای سنگین و حتی کابینت استفاده نمود.

برای بلاکینگ موارد الکتریکال بهتر از مصالح چوبی استفاده نمود.

     سیستم ساختمانی LSF بر اساس شرایط طراحی آن می بایست دارای تمهیدات عایق کاری مناسبی باشد.

      برای ساختمان LSF در هر نوع شرایطی 6 نوع عایق کاری باید انجام پذیرد:

           1. عایق هوا بندی (Air Barrier)

           2. عایق بخار بندی (Vapor Barrier)

           3. عایق حرارتی (Thermal Insulation)

           4. عایق صوتی (Acoustic)

           5. عایق حریق (Fire resistance)

           6. عایق آب بندی (Water Barrier)

نکته 1: گرچه گاهی با محصولی می توان به دو یا چند نوع عایق بندی رسید اما باید توجه داشت که اثرات هرکدان باید به تنهایی مورد بررسی و تأیید قرار گیرند.

نکته 2: با توجه به این که مواد و محصولات مختلفی در جهت رسیدن به راهکارهای فوق مورد استفاده قرار می گیرند، باید به عوارض استفاده هر یک نسبت به محیط مورد استفاده ی آن توجه خاص شود. مانند استفاده از پشم سنگ برای فضای خانه یا عایق های پلی استایرن یا پروپپلین یا پلی یورتان های پاششی که هرکدام باید نسبت به عوارض استفاده از آن در محیط مورد نظر تمهیدات خود را دارا باشند.

سیستم ساختمانی LSF دارای مزایای بسیاری نسبت به سازه های متعارف از قبیل سازه های بتنی و فولادی رایج می باشد. طراحی بسیار آسان تر نسبت به دیگر سازه ها، تولید پیش ساخته، عملیات اجرایی کمتر، سرعت در نصب، کاهش قابل توجه هزینه های اجرایی ساختمان، نیروی کار بسیار کمتر، کاهش مصرف انرژی، راحتی بسیار زیاد در تعمیر و نگهداری، پایداری سازه ای و رفتار لرزه ای بسیار مناسب، توانایی تغییر و جابجایی آسان در بخش های سازه و ساختمان، تخریب بسیار آسان، بازیافت کامل تمام مصالح به کار رفته و فقدان نخاله در حین ساختمان و پس از تخریب تعدادی از مزایای این سیستم ساختمانی می باشند؛ اما باید توجه داشت که مزیت هر پدیده ای در شرایط خود قابل سنجش هست و هیچ پدیده ای همانطور که خود محض نبوده و اصل عدم قطعیت در مورد آن ها صادق است، دارای مزایای محض نبوده و همواره مزایای آن ها مطلق می باشند.

ساختمان های LSF به نسبت نوع طراحی سازه ای دارای محدودیت هایی در ارتفاع می باشد که برای ساختمان های بلند مناسب نبوده و نمی توان از آن به صورت سازه ای باربر استفاده نمود اما در کنار سازه ی اصلی که می تواند از هر نوع سازه ای با توانایی بلندمرتبه سازی باشد، به عنوان سازه های غیربار در میانقاب ها(Infillwall) و تیغه های جداکننده داخلی(Partition) یا دیوارهای پوشش خارجی(Curtainwall) از آن استفاده نمود که در این صورت تأثیرات بسزایی در رفتار لرزه ای سازه، سبکی سازه، صرفه جویی اقتصادی، صرفه جویی انرژی و تعمیر و نگهداری ساختمان خواهد داشت. به همین علت سازه های LSF در هر موقعیتی نسبت به نوع شرایط حاکم می تواند مزایای خود را در اختیار مهندسان و معماران قرار دهد.

فلسفه LSF به بیان ماهیت، علل و استدلال ظهور و توسعه تکنولوژی LSF و شایستگی ها و بایستگی های گسترش و استفاده به عنوان یک گزینه ی مطلوب در امر ساخت می پردازد.

ساختمان LSF نیز طبعاً مانند دیگر ساختمان های رایج نیاز به بسترسازی در خاک و محل ساختمان دارد.

1. فونداسیون ساختمان LSF می تواند به دو صورت پی نواری یا دال گسترده رادیه طراحی شود.

2. در موارد لازم فونداسیون باید به گونه ای طراحی گردد که از نفوذ گازهای خطرناک خاک مانند رادون ممانعت نماید.

3. برای بستر سازی زیر ساختمان های خاص یک طبقه که طراحی مدولار یا شبه مدولار دارند می توان از فولاد IP نیز استفاده نمود.

4. دیواره فونداسیون سازه های LSF از بتن، دیوار برشی، مصالح بنایی مانند بلوک های سیمانی که با بتن پر شده باشند یا ICF یا چوب های محافظت شده ساخته می شوند.

5. فونداسیون باید زیر کلیه ی دیوارهای باربر، ستون های نما، پایه ها، شومینه و دودکش های خارجی طراحی و اجرا گردد و بارهای وارده را به طور صحیح انتقال داده و توزیع کند. دیوارهای غیرباربر به فونداسیون نیازی ندارد و تنها اجرای یک شالوده کم عمق با بتن مگر جهت بسترسازی برای اتصال مناسب دیوارغیرباربر به محل نصب کفایت می کند.

6. شالوده فونداسیون دیوارهای جانبی(خارجی) ساختمان LSF با نمای فایبرسمنت برد یا دیگر گونه های نمای خشک و حداقل ظرفیت باربری خاک برابر با 0.75kg/cm² به عرض 256mm بوده و به ازای هر طبقه افزایش 107mm به عرض شالوده افزایش می یابد.

7. شالوده فونداسیون دیوارهای جانبی(خارجی) ساختمان LSF با نمای آجری یا سنتی و حداقل ظرفیت باربری خاک برابر با 0.75kg/cm² به عرض 318mm بوده و به ازای هر طبقه افزایش 119mm به عرض شالوده افزایش می یابد.

8. شالوده فونداسیون دیوارهای داخلی ساختمان LSF با دیواره های بتنی، بلوک های سیمانی یا ICF به عنوان تکیه گاه قاب های فلزی سبک LSF و ظرفیت باربری خاک برابر با 0.75kg/cm² به عرض 305mm بوده و به ازای هر طبقه افزایش 153mm به عرض شالوده افزایش می یابد.

9. شالوده فونداسیون دیوارهای داخلی ساختمان LSF با قاب فلزی سبک LSF به عنوان تکیه گاه قاب های فلزی سبک LSF و ظرفیت باربری خاک برابر با 0.75kg/cm² به عرض 203mm بوده و به ازای هر طبقه افزایش 152mm به عرض شالوده افزایش می یابد.

10. سازه LSF باید از تماس با بتن خیس فونداسیون محافظت شده باشد. استفاده از لایه پلی اتیلن یا دیگر ایزولاسیون ها مانند ایزوگام می تواند مانع از تماس باشد. این کار موجب می گردد در آینده نیز اگر بتن به هر دلیلی مرطوب شد اثر خورنده بر روی لایه ی محافظ زینک سازه LSF نداشته باشد.

11. پس از تعیین مقدار عرض شالوده می توان ضخامت شالوده را بر اساس مقدار بار وارده محاسبه نمود.

12. مقدار ضخامت شالوده هرگز نباید کمتر از عرض المانی که روی سازه نصب می گردد باشد. حداقل مقدار ضخامت شالوده 102mm می باشد.

13. مقاومت بتن شالوده و فونداسیون باید با آیین نامه بتن ایران و مبحث نهم سازگار باشد. حداقل مقاومت بتن شالوده و فونداسیون درسن 28 روزه باید 150kg/cm² باشد.

14. دیواره فونداسیون LSF باید در کنترل ترک، درزگیری و نما کاری، ضد رطوبت سازی، زهکشی سطح و فونداسیون، ضد آب کردن، کنترل گازهای خاک و خاک ریزی پشت کار پاسخ دهی مناسب داشته باشد.

15. سازه LSF باید توسط میل مهار إتصالی مناسب و مقاوم مطمئن به فونداسیون داشته باشد.

16. حداقل سایز قطر بولت های مهار باید 13mm باشد.

17. فاصله مرکز به مرکز بین بولت های مهار حداکثر باید 2400mm باشد.

18. جای گذاری بولت های مهار با سوراخ کاری بر روی فونداسیون و تزریق رزین های اپوکسی صورت می گیرد.

19. درصورت اجرای کف برای ساختمان، جهت عدم تداخل بولت ها با جویست ها می توان اولین بولت را با فاصله 150mm از إستاد قاب جای گذاری نمود.

20. به جای بولت های مهار می توان از براکت های مهار إتصال ریم جویست ها و إستادها به فونداسیون استفاده نمود. این براکت ها با حداقل 8 عدد پیچ 8# به ریم جویست یا إستاد إتصال می یابند.

21. پس از اجرای فونداسیون با دوباره نقشه های اجرایی را با فونداسیون مطابقت داده و اندازه ها را دوباره بررسی و چک نمود. در صورتی که در هر جا در اندازه ها تغییری مشاهده شود باید اندازه ها را بر اساس اندازه های فونداسیون تنظیم نموده و کات لیست ها را براساس ابعاد و اندازه های فونداسیون تهیه نمود.

 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. 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.

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.