مرکز سازه های قاب فلزی سبک LSF

     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.

کدهای خانه سازی بین الملل International Residential Code به عنوان معتبرترین آیین نامه استاندارد ساخت خانه‌های مسکونی، مرجع ساختمانی مهندسین و خانه سازان به شمار می رود که تا سطح 3 طبقه بدون نیاز به محاسبات پیچیده و آنالیزهای الزام آور، می توان به استناد به آن و رعایت الزامات عددی و ارقام ثابت مذکور در آن برای انتخاب مقاطع و اتصالات، اقدام به طراحی و ساخت خانه های مسکونی نمود. در این آیین نامه به طور کامل به نحوه‌ی طراحی و ساخت خانه های چوبی wood framing و قاب سبک فلزی lsf پرداخته شده است. برای این منظور جهت آشنایی بیشتر مهندسین مطالعه‌ی این آیین نامه توصیه می گردد. 

International Residential Code 2015

با وجود مزایای بسیار زیاد توسعه‌ی بنا با سیستم قاب سبک فولادی، در صورت بی توجهی به اتصال دو ساختمان موجود و ساختمان قاب سبک فلزی، مزایای آن بی اثر شده و به ساختمانی خطرآفرین تبدیل می گردد. اتصال دیوارهای LSF‌ به ساختمان موجود، حساس ترین مرحله ی طراحی و اجرای اضافه طبقات بر روی ساختمان های موجود می باشد. به طوری که اگر این مرحله با دقت و حساسیت انجام نگیرد، هم موجب آسیب رسانی به بنای موجود و هم توسعه‌ی ناامن و خطر آفرین بر روی ساختمان موجود می گردد.  چنانچه این قسمت از پروژه به درستی انجام نگیرد، تمام دقت محاسباتی و اجرایی مراحل بعدی بی اثر شده و ساختمانی ناامن ایجاد می گردد. بنابراین برای اتصال ساختمان LSF به ساختمان موجود باید الزامات سازه ای رعایت شوند.

ساختمان به ذات دارای بازشوهایی جهت انتقال نور و تردد و دسترسی ها و تهویه می باشد که قسمتی مهم از هویت معماری ساختمان نیز به شمار می رود. برای طراحی و اجرای بازشوها رعایت تمهیدات و ضوابط خاصی لازم می باشد تا علاوه بر احراز نقش کارکردی و هویت معمارانه ی خود، از نظر ایستایی نیز دارای عملکردی مثبت و منطقی باشند.

ایجاد باشوها در ساختمان های قاب فلزی سبک LSF‌ نیز علاوه بر هویت احراز نقش عملکردی، می تواند در اثر بخشی معمارانه‌ی ساختمان LSF‌ بسیار نقش مفیدی داشته باشد. لذا مهندس معمار می تواند در طراحی بازشوها ایده های اثربخشی معمارانه‌ی بازشوها را با رعایت ضوابط آن ها به کار بندد. 

بازشوها در ساختمان های قاب فلزی سبک LSF می توانند بدون محدودیت در نوع بازشو طراحی اجرا شوند. اما برای تعبیه ی محل بازشوها می بایست الزامات سازه ای و ساختمانی رعایت گردند.

در سازه های قاب فلزی سبک LSF به دلیل نوع سیستم سازه ای که از نوع قاب های ساده با اتصالات مفصلی و مهاربندی های قطری یا دیوارهای برشی با صفحات سازه ای می باشند، بازشوها به نسبت محل قرارگیری دارای محدودیت های موضعی می گردند. به طور مثال در قاب های مهاربندی شده در داخل زون مهاربند ترجیحاً بازشوهای پهن تر از 120 سانتی متر نباید ایجاد شوند. ارتفاع این بازشوها نیز بسیار محدود خواهد بود. عمده بازشوهای ایجاد شده تنها در میان دو استاد یعنی حداکثر به طول 60 سانتی متر خواهند بود. این بازشوها می توانند در برابر عملکرد سازه ای قاب مهاربندی در زون مهاربندی نیز اختلال ایجاد نمایند یا موجب خطرات جانی در اثر فشار بر قاب پنجره و پرتاب تیغه ی شیشه های پنجره به سمت اطراف باشند. لذا ترجیحاً از ایجاد بازشو در این نوع قاب ها امتناع می کنیم. اما به هرحال در صورت تمهیدات لرزه ای و ایجاب طرح معماری، قابلیت ایجاد بازشو حداکثر به طول 120 سانتی متر  ارتفاع متناسب با زون مهاربندی را دارند.

در قاب های پوشش داده با صفحات سازه ای فولادی یا چوبی که به عنوان دیوار برشی طراحی می شوند، بازشوها دارای محدودیت های متناسب با نوع دیوار برشی می باشند که باید طبق آیین نامه ی AISI S213 از 2001 تا 2007 که در بند 5 فصل ششم نشریه ی 612 معاونت برنامه ریزی و نظارت راهبردی ریاست جمهوری تحت عنوان «آیین نامه طراحی و اجرای سازه های فولادی سرد نورد - LSF (بخش سازه)» به آن اشاره شده است و یا نخستین ویرایش AISI S400 منتشر شده در 2016 در طراحی مورد نظر قرار گرفته و رعایت شوند.

با رعایت این تمهیدات و الزامات استانداردهای AISI و مسایل بهره برداری، در بقیه ی دیوارهای ساختمانی LSF ایجاد باشوها با دهانه های تا 5 متر و ارتفاع تراز تا سقف، محدودیتی ندارد. لذا تنظیم فشار و مکش باد و طراحی بر مبنای باد در تنظیم دهانه های بازشوها الزامی است.
همچنین در بازشوهای بزرگتر، رعایت نکات ایمنی از نصب شیشه ها و تمهیدات لازم در زلزله برای انتخاب نوع شیشه ها و روش های نصب شیشه ها الزامی می باشد.

در سیستم ساختمانی قاب سبک فولادی LSF می توان با توجه به شرایط و انتظارات طراحی و در صورت پاسخدهی مناسب نسبت به طرح معماری ساختمان و نیروهای جانبی وارد بر سازه ی ساختمان، برای تأمین مقاومت لازم در برابر نیروهای جانبی باد و زلزله، از قاب های مهاربندی (Bracing frame) استفاده نمود. قاب های مهاربندی عمده ترین شکل مهاربندی ساختمان های قاب سبک فولادی می باشند که به دلیل سادگی اجرا و همگنی مصالح و هزینه ی بسیار پایین مورد استفاده قرار می گیرند.

 - مهاربندی ساختمان قاب سبک فولادی به 4 روش عمده انجام می گیرند:

1. تسمه های فولادی قطری Diameter Flat Strap Steel Bracing

2. تسمه های فولادی Diagonal V & Λ Flat Strap Bracing

3. مهارهای مثلثی گوشه قاب Triangular Sheet Steel Bracing

4. مهاربندی قطری با کابل های کششیTensile Cable Bracing