سازه lsf چیست؟
سازه های LSF سازه های نورد سرد هستند که به صورت صنعتی تولید می شوند و از جنس ورق گالوانیزه می باشند. مقاومت سازه بر اساس تعدد اعضای بار بر می باشد که در صورت ضعف اجرا و یا در حین بهره برداری عضوی به درستی عمل نکند بقیه اعضا قابلیت تحمل خود را حفظ می کنند. در این روش دیوارها باربر بوده و قابلیت اجرا تا ۵ طبقه را دارند.
روش های اجرای این نوع سازه آسان بوده و در مدت زمان کوتاهی می توان یک بنای چند طبقه را احداث نمود. فونداسیون این نوع سازه بصورت گسترده بوده ونسبت به بناهای فلزی و بتنی کم حجم می باشند.
نحوه اجرای فونداسیون سازهLSF
بتن ریزی فونداسیون
هنگام آرماتور بندی ، لوله های فاضلاب در کف اجرا شده و بصورت انتظار بعد از بتن ریزی فونداسیون قابل مشاهده است و لازم است در طراحی سازه کلیه خروجی های تاسیسات پیش بینی گردیده و در نقشه معماری با دقت ترسیم گردد تا در زمان اجرا ی فونداسیون لوله های تاسیسات اجرا شوند.
سقف این نوع سازه عمدتا بصورت خرپا اجرا می شود.
ضخامت ورق های آن بر حسب نوع کاربری متفاوت بوده و از ۰٫۶ تا ۲٫۵ میلی متر متغیر می باشد. اندازه قطعات در جان آن ۵۰ تا ۳۰۰ میلی متر است و مقاطع آن با توجه به کاربری Z,U,… ساخته می شوند. ابتدا در سال ۱۹۴۶ با تدوین آیین نامه هایی وارد صنعت ساختمان شد . اما به دلیل عدم صرفه اقتصادی، زیاد متداول نگردید ولی از سال ۱۹۹۰ به دلیل گرانی چوب و افزایش توجه به محیط زیست، کاربرد فراوانی یافت. از این رو امروزه این روش در کشور هایی چون آمریکا ، کانادا ، ژاپن بصورت عمده مورد استفاده قرار می گیرد . در ایران نیز در سالهای اخیر توسط تعدادی شرکت ساختمانی خصوصی عرضه می گردد.
اجزای تشکیل دهنده هر پانل سازه های LSF:
۱) Stud (اعضای قائم باربر)
۲) Joist ( اعضای خمشی سقف)
۳) Track (اعضای همبند قاب)
۴) Flat strap (اعضای باربر جانبی)
سیستم های مهار بندی جانبی:
۱) سیستم دهانه های مهاربندی شده با اعضای قطری
۲) سیستم دیوار برشی با ورق فولادی نازک
۳) سیستم دیوار باربر با پوششهای پانل های چوبی O.S.B
۴) سیستم دیوار برشی بتن آرمه.
در حال حاضر در ایران برای ساختمانهای تا ۵ طبقه مسکونی از سیستم دهانه های مهاربندی شده با اعضای قطری و برای ساختمانهای بیش از ۵ طبقه از سیستم باربر جانبی دیوار برشی بتن آرمه مجاز می باشد.
مراحل اجرا:
• اجرای فونداسیون سازه به صورت گسترده یا نواری و با ضخامت کم
• اجرای اسکلت ساختمان
• نصب پانل های پوشش خارجی
•پوشش های داخلی سقف و دیوار
• تاسیسات مکانیکی و برقی
• درب و پنجره
• عملیات نازک کاری
نحوه پوشش دیوارها
نحوه اجرای راه پله
عایق بندی و نحوه اجرای جدار داخلی دیوارها
مزایای این روش :
• وزن سبک ساختمان
• مقاومت مطلوب سازه در برابر زلزله
• دقت بالا در اجرای جزییات
• اجرای سریع و آسان
• عدم نیاز به قالب بندی
• عدم توقف در ساخت و نصب در همه شرایط های آب و هوایی
• مقاومت بالا در برابر پوسیدگی و حمله موریانه
• حمل و نقل آسان
• قابلیت عدم اشتعال
• کاهش هزینه انرژی و عایق بندی با وجود مصالح نوین
• قابل بازیافت
معایب این روش:
معایب خاصی برای این روش ذکر نشده، اما نکات زیر باید رعایت شود:
۱- با توجه به نازک بودن ضخامت ورقها مقاومت بالایی در برابر آتش سوزی ندارند که این مشکل با نصب پانل های محافظ گچی تا حد زیادی حل می گردد.
۲- در حمل و نقل آن دقت نمود، چون در صورت آسیب دیدن قابل استفاده نیستند و قطعه مورد نطر باید جهت ساخت مجدد سفارش داده شود.
۳- وجود سر و صدا در سازه بر اثر انقباض و انبساط بالا.
آیین نامه های طراحی مورد استفاده این سازه:
۱- آمریکا ASD&LRFD) AISI&2003)
۲- استرالیا و نیوزلند AS/NZS 4600:2005
۳- انگلستان : (BS 5590 -8(2003
۴- اروپا : ENV 1993 – ۱-۳:۱۹۹۶
۵- ایران : آیین نامه ۲۸۰۰ و مباحث مقررات ملی ساختمان
مقایسه ویژگی های سیستم LSF با سیستم ساختمان فولادی و بتنی
لازم به ذکر است که در محاسبه ی مقادیر مندرج در جدول مصالح به کار رفته در شالوده ی ساختمان (فونداسیون) نیز در نظر گرفته شده است.
1.همان طور که ملاحظه می شود با استفاده از این سیستم کاهش قابل ملاحظه ای در وزن، نیروی زلزله، مصالح مصرفی و زمان صرف شده برای ساخت ساختمان شده است. نسبت به ساختمان بتنی و فولادی نیروهای لرزه ای را به ترتیب ۴۰ % و ۳۰ % کاهش می دهد.
2. میزان برش پایه نسبت به سیستم بتن مسلح ۵۵% ونسبت به سیستم فلزی ۳۸٫۱% کمتر است.
3. بیش ترین تغییر مکان مرکز جرم بام در مقایسه با سیستم بتن مسلح ۵۶٫۲ % و نسبت به سیستم فلزی ۳۸٫۱% کاهش می یابد.
4. میزان وزن کل ساختمان در مقایسه با سیستم بتن مسلح ۷۲٫۸% و در مقایسه با سیستم فلزی ۵۸٫۷ درصد کاهش می یابد.
5. میزان وزن اسکلت ساختمان در مقایسه با سیستم بتن مسلح ۷۲٫۴% و در مقایسه با اسکلت فلزی ۵۵٫۸% کاهش می یابد.
6. مقدار فولاد و آرماتور مصرفی در مقایسه با سیستم بتن مسلح ۲۴٫۵% و در مقایسه با سیستم فلزی ۵۴٫۳% کاهش یافته است.
7. میزان بتن مصرفی در مقایسه با سیستم بتن مسلح ۷۸٫۹% و در مقایسه با سیستم فلزی ۵۶% کاهش می یابد.
8.به طور کلی استفاده از این سیستم منجر به کاهش پنجاه درصدی در زمان ساخت سیستم خواهد شد.
مقایسه مصرف فولاد در سیستم های مختلف نسبت به سیستم فلزی
(مقدار فولاد و آرماتور مصرفی در مقایسه با سیستم بتن مسلح ۲۴٫۵% و در مقایسه با سیستم فلزی ۵۴٫۳% کاهش یافته است)
مقایسه مصرف بتن در سیستم های مختلف
(میزان بتن مصرفی در مقایسه با سیستم بتن مسلح ۷۸٫۹% و در مقایسه با سیستم فلزی ۵۶% کاهش می یابد)
مقایسه هزینه ساخت در سیستم های مختلف
کاهش هزینه نیروی کار، نیاز کم به تجهیزات ، هزینه های بهره برداری کمتر نسبت به دیگر سیستمها ، نیاز کمتر به استفاده از مصالح و قابل بازیافت بودن مصالح ساختمانی . بررسی موردی یک ساختمان هفت طبقه نشان می دهد نشان می دهد که استفاده از قاب های سبک فولادی به جای دیوارهای سنگین بنایی، موجب کاهش وزن ساختمان تا میزان حدود ۶۰ درصد وکاهش نیروی زلزله تا میزان حدود ۵۷ درصد شده است.
مقایسه سیستم LSF با روش های سنتی – طراحی ساختمان پنج طبقه مسکونی با استفاده از سیستم فولادی ، بتنی و LSF در منطقه با خطر نسبی زیاد زلزله
سایر توضیحات تکمیلی:
مقاطع فولادی جدار نازک، مقاطع فلزی سرد نورد شده ای می باشند که با استفاده از ورقهای فولادی نازک و با استفاده از روشRoll Forming شکل دهی می شوند. داشتن ضخامت یکنواخت در عرض مقاطع و استفاده از روش Roll Forming برای ساخت آنهاست که باعث می گردد، تولید در حجم بسیار بالا و با کیفیت مناسب و یکنواخت انجام گیرد. مقاطع فولادی جدار نازک ، سبک بوده و به راحتی قابل حمل می باشد . بخش های مختلف ساختمان را به راحتی می توان با این مقاطع مونتاژ نمود. این عوامل باعث می گردد که عملیات ساخت با این سیستم بسیار سریع باشد.
سیستم ساختمانی قابهای سبک فولادی سرد نورد شده LSF :
ساختمانهای پیش ساخته فولادی سبک (light weight steel frame) موسوم به LSF به صورت اجرای خشک و عمدتاً با استفاده از اتصالات پیچی و به روش تولید صنعتی به کار گرفته می‌شوند . این ساختمان‌ها از سه جزء اصلی شامل ورقهای فولادی سرد نورد شده جهت تأمین سازه، صفحات تخته گچی و سیمانی به عنوان پوشش رویه درونی و خارجی و لایه های عایق حرارتی و صوتی، تشکیل می‌شوند. کاربرد این ساختمان‌ها به عنوان سیستم سازه ای مستقل، اکثراً در احداث اضافه طبقه، ساخت و ساز سریع انواع ویلا، انبوه سازی ساختمانهای دو طبقه، دفاتر و ساختمانهای تجاری کوچک، واحد های صنعتی و سالن‌های ورزشی در یک طبقه میباشند. این سیسنم سازه ای توانایی ترکیب شدن با سیستمهای سازه ای دیگر، همانند دیوارهای بتن‌آرمه سازه ای را نیز دارا میباشد و میتواند در ساخت ساختمانهای کوتاه مرتبه به صورت سیستم سازه ای مختلط به کارگرفته شود. جهت ساخت مقاطع سرد نورد شده مطابق آیین نامه های مربوط به این سازه‌ها استفاده از اشکال مختلف مجاز میباشد. این مقاطع معمولاً دارای ابعاد متنوع و محدوده تغییراتی ضخامتی بین ۰٫۶ الی ۲٫۵ میلی متر میباشند. اتصال سازه LSF به شالوده به وسیله یک کلاف افقی با مقطع c شکل میباشد. اجزاء قائم این سیستم به عنوان عضو باربر ستونی در بارهای ثقلی عمل می‌نمایند. برخی ازاین اعضا که در دهانه مهاربندی جانبی سازه قرار میگیرند علاوه بر بار ثقلی متحمل نیرو های ناشی از بارهای جانبی می‌شوند. این اعضا تحت نام وادار (stud ) در این سیستم معرفی می‌شوند.
سقف سازه این ساختمان‌ها متشکل از تیرچه های فلزی سرد نورد شده بوده که فواصل تیرچه‌ها با توجه به میزان ظرفیت باربری عضو و ابعاد قطعات پوشش سقف که میتواند به صورت شیبدار و یا مسطح از با استفاده از انواع پوشش های متداول سفالی، ساندویچ پنل، انواع ورق، تخته های چوبی،سیمانی و یا دال بتن‌آرمه باشد، تعیین می‌شود. تیرها و تیرچه‌ها عمدتاً دارای مقاطع با اشکال c یا z میباشند، پوشش سقف با دال بتن‌آرمه، در صورت تأمین یکپارچگی لازم بین بتن و پروفیل فولادی تیرچه، میتواند به عنوان یک سقف مرکب بتنی فلزی طراحی شود. در ساختمانهای LSF به منظور باربری جانبی سازه در دو امتداد اصلی متعامد، از دهانه های باربر جانبی استفاده می‌شود که تحت عنوان (Load Bearing Wall) نامیده می‌شوند.
دهانه های باربر به ۴ روش ایجاد می‌شود که عبارتند از:
سیستم دهانه‌های مهاربندی شده با اعضای قطری، سیستم دیوار برشی با ورق فولادی نازک، سیستم دیوار باربر با پوش‌های OSB، سیستم دیوار برشی بتن‌آرمه.
در حال حاضر در کشور ایران استفاده از سیستم دهانه های مهاربندی شده با اعضای قطری برای ساختمان‌ها تا ۲ طبقه مسکونی و سیستم باربر جانبی دیوار برشی بتن‌آرمه برای ساختمانهای تا ۵ طبقه مجاز میباشد. عملکرد صوتی دیوارها و سقف‌های ساخته شده با این سیستم در صورت رعایت تمهیدات لازم به راحتی پاسخگوی انتظارات تعیین شده در مقررات ملی ساختمان میباشد. پروفیل‌های سرد نورد شده مقامت کمی در برابر حریق دارند و باید به خوبی محافظت شوند. یکی از دلایل کاربرد گچ به عنوان پوشش داخلی ساختمان‌ها، دستیابی به این هدف است.
از عمده مزایای ساختمانهای سبک فولادی LSF کاهش جرم ساختمان میباشد که تاثیر فراوانی در جهت کاهش هزینه های ناشی از مصالح،نیروی انسانی و نیز زمان احداث پروژه‌ها خواهد داشت. این سیستم در زمینه های انرژی، حریق، اکوستیک و سازه در مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، مورد ارزیابی قرار گرفته و کاربرد آن در حیطه الزامات ارائه شده، مجاز میباشد.
الزامات طراحی اجرا برای سیستمهای ساختمانی قابهای سبک فولادی سرد نورد شده LSF :
1. در مناطق با خطر نسبی کم ،متوسط و زیاد(مطابق آیین نامه ۲۸۰۰ ایران) استفاده از این سیستم سازه به عنوان قاب ساختمانی ساده به همراه دیوار برشی بتن مسلح حداکثر در ۵ طبقه یا ارتفاع ۱۸ متر از تراز پایه بلامانع است.
2. استفاده از این سیستم در مناطق با خطر نسبی کم ،متوسط و زیاد(مطابق آیین نامه ۲۸۰۰ ایران) تا حداکثر ۲ طبقه یا ارتفاع ۷٫۲۰ متر از تراز پایه، با اجرای مهاربندی قطری بلا مانع است.
3. به کارگیری این سیستم در مناطق لرزه خیز با خطرنسبی بسیار زیاد(مطابق آیین نامه ۲۸۰۰ ایران)مجاز نیست .
4. به کارگیری حداکثر دهانه ۵ متر و حداکثر ارتفاع ناخالص (با احتساب ضخامت سقف) ۳٫۶۰ متر برای هر طبقه در این سیستم مجاز است.
5. طراحی کلیه اجزا ء اتصالات در این سیستم بر اساس استاندارد AISI و طرح سازه ای و لرزه ای آن بر اساس آیین نامه های ASCE-05و IBC2003 و ویرایش‌های بعد از آن انجام گیرد.
6. کنترل سازه در مقابل بار باد بر مبنای مقررات ملی ساختمان ایران مبحث ششم و با در نظر گرفتن سیستم مقاوم در برابر بار جانبی ناشی از زلزله که در بندهای ۱ و ۲ آمده است انجام شود.
7. رعایت محدودیت حداکثر بار مرده و زنده به ترتیب ۲۵۰ کیلوگرم بر متر مربع و ۳۵۰ کیلوگرم بر متر مربع برای سقف‌ها الزامی است.
8. رعایت مشخصات فولاد سرد نورد شده بر اساس استاندارد ASTM الزامی است.
9. رعایت ضوابط فصل ۲۱ آیین نامه ACI-318-05 و ویرایش‌های پس از آن برای طراحی دیوارهای برشی بتن مسلح الزامی است.
10. تأمین ضوابط دیافراگم صلب برای کلیه سقف‌ها الزامی است.
11. کلیه اتصالات اعضای قائم به اعضای افقی می‌باید به گونه ای باشد که یکپارچگی اعضا در ارتفاع سازه تأمین شود.
12. ضوابط مربوط به اجزاء اتصالی شامل پیچ خودکار، پیچ و مهره می‌بایستی مطابق آیین نامه AISC و استاندارد AISI تأمین شود.
13. در صورت استفاده از اتصالات جوش، رعایت ضوابط و مقررات مربوط به جوشکاری اعضای نورد شده مطابق استاندارد AISI و آیین نامه های AWS و AISC الزامی است.
14. سقف سازه ای این سیستم متشکل از تیرچه فلزی دال بتن مسلح فوقانی به صورت مقطع مرکب است که می‌باید بر مبنای ضوابط مقاطع مرکب مطابق آیین نامه و دال‌های بتن مسلح بر مبنای آیین نامه ACI تأمین شود.
15. به کارگیری مصالح بنایی در دیوارهای خارجی و داخلی مجاز نمی‌باشد. حداکثر وزن متر مربع دیوارتمام شده در جداکننده های داخلی نبایستی بیشتر از ۵۰ کیلوگرم بر متر مربع و در دیوارهای خارجی نبایستی بیش از ۱۰۰ کیلوگرم بر مترمربع باشد.
16. لازم است تمهیدات لازم به منظور عدم مشارکت پانل‌های غیر باربر و جداکننده‌ها در سختی جانبی سازه صورت پذیرد.
17. لازم است تمهیدات لازم متناسب باشرایط مختلف اقلیمی و محیط‌های خورنده ایران صورت پذیرد.
18. کلیه مصالح و اجزا در این سیستم اعم از معماری و سازه ای از حیث دوام، خوردگی، زیست محیطی و غیره می‌بایستی بر مبنای مقررات ملی ساختمان ایران یا آیین نامه های ملی یا معتبر بین المللی شناخته شده و مورد تایید، به کار گرفته شود.
19. الزامات مربوط به انرژی باید مطابق مبحث ۱۹ مقررا ت ملی ساختمان رعایت شود.
20. در صورتی که عایق حرارتی به صورت پرکننده اجرا شود، باید نوع و ضخامت عایق، مقاومت حرارتی مورد نیاز را تأمین کند.
21. به منظور کاهش اثر پل حرارتی، لازم است حدفاصل وادارها (stud) و لایه خارجی جداره با نوعی عایق حرارتی متراکم پر شود.
22. لازم است ملاحظات کامل هوابندی در جداره های داخلی و خارجی، بازشو ها و همچنین محل نصب اجزای اتصالی نظیر پیچ و مهره ،با توجه به اقلیم مورد نظر و همچنین خطر میعان به عمل آید.
23. رعایت مبحث سوم مقررات ملی ساختمان درخصوص حفاظت ساختمان‌ها در مقابل حریق و همچنین الزامات نشریه شماره ۴۴۴ مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن مربوط به مقاومت جداره‌ها در مقابل حریق با درنظر گرفتن ابعاد ساختمان، کاربری و وظیفه عملکردی اجزای ساختمانی الزامی است.
24. صدابندی بردهای جداکننده بین واحد های مستقل و پوسته خارجی ساختمان و صدابندی سقف بین طبقات می‌بایست طبق مبحث هجدهم مقررات ملی ساختمان تأمین شود.
25. اخذ گواهی نامه فنی برای محصول تولیدی، پس از راه اندازی خط تولید کارخانه، از مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن الزامی است.
دیوارهای غیرباربر سبک پیش ساخته LSF:
صفحات دیواری سبک که از سیستم ساختمانی قابهای سبک سرد نورد شده منشعب می‌شوند قابل کاربرد در اکثر سیستمهای ساختمانی میباشند. این صفحات دیواری بر اساس کاربرد اجزایی به نام ( stud) وادار و ( track) تیرچه شکل گرفته است و ساختار اصلی دیوارها از ترکیب نیمرخ های فولادی گالوانیزه سرد نورد شده،بر پا می‌شود.
مقطع مورد استفاده در این دیوارها c شکل میباشد که معمولاً با اتصالات مکانیکی به یکدیگر متصل می‌شوند. هر دیوار از تعدادی اجزای عمودی شکل وادار به فواصل ۴۰ تا ۶۰ سانتی متر که در بالا وپایین به اجزای افقی ناودانی شکل U یا C شکل تیرچه متصل شده‌اند، تشکیل می‌شوند. در صورتی که از مقاطع C شکل به عنوان تیرچه استفاده شود، لازم است برش کاری در محل نصب وادار انجام شود.
این سیستم قابلیت بالایی برای نصب عایق حرارتی دارد. عایق حرارتی را به دو روش میتوان بین وادارها نصب کرد. در روش اول، وادارها هم راستا اجرا می‌شوند و عایق حرارتی، در فضای بین آنها قرار میگیرد. اجرا در روش دوم، وادارها هم راستا اجرا نمی‌شوند و عایق حرارتی به صورت زیگزاگ بین آنها حرکت میکند. در این حالت وادارها به صورت پلی حرارتی عمل نخواهند کرد و عایق کاری در شرایط بهتری انجام می‌شود. یکی دیگر از راه های عایق کاری دیوارها نصب یک لایه حرارتی صلب در طرف خارجی قاب فلزی است.
عایق صوتی از افزودن تخته گچی یا سیمانی در دو طرف عایق حرارتی (پشم شیشه، پشم سنگ یا فوم پلی اورتان) تأمین می‌شود. از دیگر روش‌های ایجاد عایق صوتی در یک طبقه، استفاده از دیوارهای جداکننده با دو قاب مجزا از یکدیگر و نیز استفاده از وادارهای آکوستیکی میباشد.
ورقهای نسبتاً نازک فولاد گالوانیزه در برابر آتش دارای مقاومت کمی بوده و از این نظر باید محافظت شوند در غیر اینصورت ساختارها از نوع LSFدر برابر آتش به سرعت دچار تغییر شکل شده و فرو خواهند ریخت. محافظت از این ساختارها در مقابل آتش به وسیله تخته های گچی که بر روی چهارچوب فولادی نصب می‌شود قابل تأمین است.
به طور کلی با توجه به کاهش قابل ملاحظه وزن و اتلاف اندک مصالح نسبت به شیوه های متداول وقابلیت انطباق این سیستم با مقررات ملی ساختمان، کاربرد این نوع دیوارهای سبک غیر باربر داخلی برای انبوه سازی مناسب میباشد.
این پانل‌ها در زمینه های انرژی، حریق، آکوستیک و سازه در مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، مورد ارزیابی قرار گرفته و کاربرد آن، در حیطه الزامات ارائه شده، مجاز میباشد.
زبان و اصلاحات قاب فولادی:
صفحه زیرین (Botton Plate) : یک صفحه که انتهای زیرین دیواره ها را پوشش می دهد. صفحه زیرین دارای بال و جان می باشد ولی بدون لبه.
تیرک سقف (Ceiling Joist) : یک عضو قابی سازه ای که با سقف را تحمل می کند .
عضو C شکل (C Section) : که برای اعضای قاب سازه ای مانند نشیمن تیر، تیرچه ، شاه تیر و تیرهای عرضی و خر پا استفاده می شود، اسم آن از شکل سطح مقطع عضو که شبیه حرف C است و شامل قسمت های جان ، بالا و لبه می باشد به وجود آمده است .عمق جان عضو C شکل و اندازه های بال از روی ابعاد خارجی آن خوانده می شوند.
گیره (Clip angle) : یک قطعه فلزی کوتاه L شکل (عموما با زاویه ۹۰ درجه ) که برای اتصالات استفاده می شود.
شکل دهی سرد (Cold Formating) : فرآیندی که اعضای فولادی سبک بدون استفاده از حرارت تولید می شوند .
فلنج بال (Flange) : قسمتی از عضو C شکل که عمود بر جان عضو می باشد .
تسمه صاف ( Flat Stap) : فولاد ورقه بریده شده با پهنای خاص بدن هیچ خمشی که عموما برای مهار بندی و دیگر کاربردهای در سطح استفاده می شود .
تیرک کف (Floor Joist) : یک سازه قابی افقی که بارهای کف را تحمل می کند.
فولاد گالوانیزه (Galvanized Steel) : فولادی که دارای حفاظ پوششی زنیک برای مقاومت در مقابل خوردگی می باشد . میزان حفاظ پوششی با وزن پوشش گالوانیزه بر سطح فولادی محاسبه می شود مثل G – ۴۰ یا G.60
کیج (Guge) : یک واحد اندازه گیری رایج برای توصیف ضخامت اسمی فولاد . کیج کمتر به معنی ضخامت بیشتر است.
(Header) :یک سازه قابی افقی ساخته شده که برای تحمل بار بازشوهای دیواره یا سقف هنگام بازشدن استفاده می شود.
(In – Line – Framing) : سیستم های قابی که تمامی اعضای حامل بارهای افقی و عمودی تراز شده اند.
Jack Stud: یک عضو سازه ای عمودی که تمامی ارتفاع دیواره را دربرنمی گیرد و بارهای عمودی و بارهای جانبی افقی را مانند بار هدر تحمل می کند.
ستون اصلی (King Stud) : یک عضو سازه ای عمودی که تمام ارتفاع دیواره را در بر میگیرد و بارهای عمودی و جانبی را تحمل می کند. عموما در دو انتهای هدر مجاور jack Stud به جهت مقاومت در مقابل بارهای جانبی قرار می گیرند.
لبه (Lip) : بخشی از یک عضو C شکل که از انتهای باز بال خم شده است . این لبه خواص مقاومتی عضو را افزایش و به عنوان یک استیفنر برای بال عمل میکند.
دیوارهای تحت بار (Load Bearing Wall) : یک دیوارکه بار عمودی را از بالا و بارهای ناشی از باد را تحمل می کند این بارها ممکن است به طور مجزا یا ترکیبی عمل کنند. هر دو حالت دیوار داخلی و خارجی ممکن است تحت بار باشند.
ضخامت مصالح ( Material Thickness) :ضخامت فلز اصلی بون در نظر گرفتن پوشش حفاظتی . ضخامت ها در واحد میل ارائه می شوند. (به طور رایج در واحد کیج ارائه شده است.
میل (Mil) : یک واحد اندازه گیری که نوعا در اندازه گیری ضخامت عناصر باریک استفاده می شود. Mil1 برابر است با lnch001/0 می باشد.
دهانه چند تکه (Multi Ples Pan) : دهنه ای که با یک عضو ممتد ساپرت های میانی ساخته شده باشد.
دیوار بدون بار (Non – Load Bearing Wall) : دیوارهایی که هیچ باری را تحمل نمی کنند.
حفره (Punch – Out) : یک سوراخ در جان عضو قاب فولادی که اجازه عملیات لوله کشی ، اتصالات الکتریکی و برقی و دیگر انواع نصب را می دهد.
تیر عرضی (Rafter) : یک عضو سازه ای قابی که بارهای سقف را تحمل می کند.
دیوار برشی (Shear Wall) : یک دیوار که قادر است د رمقابل نیروهای جانبی به جهت جلوگیری از نیروهای باد و زلزله مقاومت کند و به طور موازی با ضخامت دیواره قرار می گیرد.
تک دهانه (Single Span) : دهانه ای که با یک عضو سازه ای ممتد بدون هیچ گونه ساپرت میانی ساخته شده است.
دهانه(Span) : یک فاصله افقی مشخص بین اعضای حامل بار.
پوشش سازه ای (Structural Sheathing) : یک پوشش که به طور مستقیم ( ورقه فولادی) روی اعضای سازه (ستون ها و تیرکها ) به جهت توزیع بار، تقویت دیوارها و مقاوم سازی مجموعه به کار می رود.
ستون یا Stud عضو سازه ای عمودی یک مجموعه که بارهای عمودی و بارهای جانبی انتقالی را تحمل می کند.
صفحه بالاسری (Top plate) :یک صفحه که به جهت انتقال بار خرپای سقف به ستون ها استفاده می شود به طوری که ستون ها به طور مستقیم زیر نقاط بار خرپا قرار نگرفته اند . صفحه بالا سری دارای جان و بال ولی بدون لبه می باشد.
شیار (Track) : برای کاربردهایی از قبیل صفحات بالاسری و پایینی برای دیوارها و تیرکها سیستم های کف می باشد.شیار دارای جان و بال ولی بدون لبه می باشد. اندازه های عمق جان شیار از داخل بالها به دست می آید.
جان (Web):بخشی از عضو C شکل یا شیار که رو بال را به هم متصل میکند.
تقویت کننده جان (web Stiffener) : عضو اضافی که به جان متصل می شود تا عضو را در مقابل آسیب های وارده به جان تقویت کند.
تنش تسلیم (Yield Strength) : یک خاصیت ذاتی فولاد . بالاترین حد تنش که ماده می تواند قبل از رخ دادن تغییر شکل پلاستیک تحمل کند.
یک خانه با سازه قابی فولادی با طور نرمال روی یک کف با بتن تقویت شده ساخته می شود. سپس دیواره های طبقه همکف روی این کف نگه داشته و بسته می شود. حامل های بار طبقه دوم دیوارهای تحت بار می نشینند . این حامل های بار سپس به تیرکهای طبقه متصل می شود. تیرکهای طبقه ، سطح طبقه و صفحات دیوارهای بالایی را تحمل مکند نقاط بار سقف روی دیوار به جهت حمل بارهاس سقف می نشینند. اندازه ها و فضاهای سازه به بارهای طراحی بستگی دارد. به طور کلی (BHP Steel Lysayht) مواد زیر را جهت طراحی توصیه میکند.
Lysayht C75 & Lysayht C100 : می توانند باری ستونهای دیوار استفاده شوند.
تیرکهای طبقه می توانند از بین Lysayht C75 & Lysayht C100: بسته به بارهای طراحی و پیکربندی طبقه انتخاب شوند.
اتصالات قاب فولادی می توانند شامل پیچ های خودکار ، پیچ و مهره و پرچ باشد. به طور کل در بیشتر حالات جوشکاری مورد نیاز نمی باشد و همین بست های مکانیک کافی میباشند.
سیستم دیواره:
دیوارهای تحت بار:
یک دیوار تحت باد دیواری است که بارهای عمودی را از سازه بالاسری یا بارهای جانبی را در نتیجه وزش باد تحمل می کند این بارها ممکن است به طور مجزا یا ترکیبی عمل کنند هر دو نوع دیوارهای داخلی و خارجی می توانند تحت بار باشند.
شرکت Steel Lysayh BHP موارد زیر را برای دیوارهای تحت بار توصیه می کند تمام ستون های تحت بار باید حداقل C75 C550 Lysayh با فرم دهی سرد باشند. صفحه بالایی سازه به جهت حمل بارهای خرپا از سقف به ستون ها استفاده می شود به طوری که ستون ها به طور مستقیم زیر نقاط خرپا قرار ندارند. صفحات بالایی باید Lay G550 با شکل دهی سرد باشند. صفحه بالایی باید به طو اریب در حداکثر ۱۸۰۰ میلیمتر از خرپا یا تیرهای عرضی با براکت های ساپرت دیوار در حالت ایمنی کامل قرار گیرند.
صفحه پایینی باید حداقل G550 با فرم دهی سرد باشد صفحه پایینی باید به طور کامل زیر هرگونه ستون تحت بار قرار گیرد این برای ستونهای در کنار بازشوها و ستون های حامل بارهای اصلی از بام ، سقف یا سازه طبقه بالا بحرانی است . ساپرت باید با یک تیرک طبقه، قطعه گیردار یا کف بتنی که مستقیما زیر ستون قرار دارد انجام شود. برای بازشوهای بیشتر از ۱۲۰۰ میلیمتر در دیوارهای تحت بار تیر سر درب ضروری می باشد تیرهای سر در زیر سقف های فلزی ورقه ای اساسا برای بارهای به سمت بالا که ناشی از باد روی سازه بام میباشد طراحی شده اند در حالی که سردرهای زیر بام های مشبک برای بارهای به سمت پایین از خرپای بام طراحی شده اند. در دیوارهای تحت بار به جهت ایجاد مقاومت جانبی در ستون های دیوار ممکن است از پنلهایی به شکل شکاف دار استفاده می شود. در دیوارهای معین به جهت مهیا کردن مقاومت در مقابل بارهای ناشی زا باد نیاز به مهار بندی می باشد. این می تواند به شکل تسمه های تقویت کننده یا ورقهای تقویت کننده باشد. ستون ها تیرها و خرپاها به خوبی به جهت انتقال بار به عضو پایینی تنظیم شوند.
دیوارهای بدون بار:
دیوارهای داخلی که بارهای طبقه یا خرپا را تحمل نمی کنند دیوارهای بدون بار در نظر گرفته می شوند.
BHP Steel موارد زیر را برای دیوارهای بدون بار توصیه می کند:
ستون های دیوارهای بدون بار داخلی باید حداقل Lysatht G550 C75 با فرم دهی سرد باشند.
صفحات بالایی باید حداقل G550 فرم دهی سرد بوده و باید در حداکثر ۱۸۰۰ میلیمتر چهارچوب اتاق به جهت مهیا سازی پایداری جانبی دیوار فیکس شوند.
صفحه پایینی باید حداقل G550 با فرم دهی سرد باشد. سردرهای زاویه دار برای بازشوها در دیوارهای بدون بارلازم نیست. پنل های شیار دار عموما برای دیوارهای بدون بار مورد نیاز نمی باشد.
جزئیات دیوار و اتصالات:
قاب های فولادی با صفحات پایینی بعد از اینکه تمامی پنل های به دقت تنظیم شدند به سازه کف بسته شده اند. برای ثابت کردن قاب فلزی روی کف بتنی با مصالح بنایی عموما از پیچ ، پرچ یا مصالح شیمیایی استفاده می شوند. توصیه های درست برای نوع و کمیت مصالح می تواند از طریق تولید کنندگان و کارشناسان تهیه شود. پنل های دیوار عموما با بست های مکانیکی از قبیل پیچ خودکار به یکدیگر متصل می شود.
بازشوهای دیوار:
قاب درها و پنجره های خارجی:
قاب درها و پنجره های مشابه با سازه های چوبی در اینجا نیز مورد استفاده است اگر قاب پنجره آلومینیومی داخل چوب فیت شده باشد می توان آن را با بستن از طریق تیرهای میانی به پشت آن بعد از قرار دادن کامل نصب کرد.اگر امکان نداشته باشد که فریم به طور نا محسوس نصب شود پیچ های خودکار با طول مناسب میتوانند قاب پنجره را به قاب فولادی متصل کنند. پیچ های مشابه ممکن است برای بستن قاب پنجره های آلومینیومی به طور مستقیم به بازشوهای قاب فولادی استفاده شود. قاب های درهای چوبی در دیوارهای داخلی می توانند با میخ یا پیچ به طور نامحسوس به پشت ستون های میانی فیکس شوند. متناوبا قاب می تواند از طریق چهارچوب با پیچ های خودکار به ستون ها متصل گردد.
پوشش دیوارها و پارتیشن ها:
اگر نیاز باشد می توان در دیوارهای خارجی عایق های فویل دار انعکاسی را به بال خارجی ستون های فولادی با پیچ های خودکار و واشرهای تخت ۲۵ میلیمتر متصل کرد .همین طور میتوان از پیچ های سر کنگره ای استفاده شود. اسکپ های سیمی که به سادگی روی ستون های فولادی اتصال داده می شوند به جهت سازه آجرهای نما مورد استفاده قرار میگیرند. برای سازه های تک جداره ورقه های سیمانی پنل شکل می توانند با پیچ خودکار به سازه فولادی متصل شوند تخته های ورود هوای چوی می توانند به ستون های فولادی سازه با پیچ های خودکار تخت دو سر متصل شوند. همچنین پوشش ورقه ای با پیچ های خودکار متصل می شود.
سیستم 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 شکل کف مستحکم تری را تشکیل می دهند.این می تواند صداهای نا بهنجار 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 ای سیستم کف می تواند روی سازه مسطح یا جایی که کف چند تکه می باشد انجام شود.
سیستم بام:
سازه بام مجموعا یک سیستم خرپای فولادی است که می تواندبا ورقه های فلزی یا پنل ها طراحی شود این یک سیستم خرپای بام است که شامل C100 و C75 به عنوان عضو های مور و اعضای خرپا استفاد شود. سیستم بام فولادی می تواند تمامی انواع Hip – Gable – Dutchadable و ورق های بام فولادی را انجام دهد و میتواند 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.
مراحل ساخت خانه های پیش ساخته:
نام مرحله متریال مورد استفاده
اجرای فونداسیون شناژی میلگردهای طولی و فونداسیون نواری با ابعاد پایین
اجرای اسکلت فولاد گالوانیزه سرد نوردشدهLSF
اجرای پوشش سقف ساندویچ پنل – پانل های سیمانی (Fiber cement board) + ترکیب با مصالح سنتی و کلاسیک و …
نصب پانل های پوشش خارجی انواع فایبرسمنت یا فوم بتن و …
نصب لایه عایق حرارتی، رطوبتی و صوتی پشم سنگ، فوم پلی اورتان، فوم پلی استایرن ضدحریق و پوشش نهایی مطابق روش کلاسیک و …
نصب پانل های پوشش داخلی فایبرسمنت، گچ برگ با سیستم کناف و …
اجرای عملیات تاسیسات الکترونیکی و مکانیکی کلیه تاسیسات این سیستم می تواند بصورت عبور از فضای خالی (داکت) قابل دسترسی باشد
نصب درب و پنجره UPVC، آلومینیومی، چوبی و …
عملیات نازک کاری کلیه این عملیت مطابق با روش های معمول انجام شده
مزایای سازه های فولادی گالوانیزه سردنوردشده سبک:
سبکی و سادگی در پیش ساختگی وتولید انبوه
کیفیت یکنواخت
مقاومت وسختی بالا
عدم تاخیر ناشی از شرایط جوی در ساخت و نصب سازه
حمل ونقل اقتصادی
نصب سریع وآسان
دقت بالا در اجرای جزئیات
قابلیت بازیافت مصالح
عدم قابلیت اشتعال
مقاومت بالا در برابر پوسیدگی وحمله موریانه ها
عدم نیاز به قالب بندی
عدم وجود افت وخزش در دماهای محیطی