نوشته های مشابه
ساختمانهای ال اس اف
تاریخچه
ساختمانهای ال اس اف که ال اس اف L.S.F نام دارد یکی از شیوه های مدرن اجرای سازه می باشد که استفاده از آن از سال ۱۹۵۰ در برخی از کشورها از جمله کانادا آغاز گردید، ولی استفاده گسترده از آن از سال ۱۹۹۰ مورد توجه قرار گرفت. کارخانه های این سیستم در ایران برای اولین بار در سال ۱۳۸۵ راه اندازی شد
تعریف سازه سبک پیش ساخته LSF
سازه فولادی سبک که به اختصار به آن سازه ال اس اف تعریف می شود ، یکی از سیستم های نوین ساختمانی است که برای اجرای ساختمان های با طبقات محدود که معمولا تا ۵ طبقه می باشد استفاده می شود و از سیستم های مورد تایید مهندسان عمران در کشورهای توسعه یافته و مدرن می باشد. این سازه از ورق های فولادی نورد شده برای تامین پایداری ساختمان، صفحات و تخته های گچی به عنوان پوشش درونی و قطعات دیواره خارجی به عنوان نما تشکیل شده است. این سیستم توانایی ترکیب با سیستم های سازه ای دیگر را دارا می باشد. استفاده از این سیستم وزن سازه را تا پنجاه درصد کاهش می دهد و این بزرگترین امتیاز در برابر زلزله می باشد این سیستم که شباهت زیادی به روش های ساخت ساختمان های چوبی دارد، بر اساس کاربرد اجزایی به نام استاد (Stud) یا وادار و تراک (Track) یا رانر شکل گرفته است و از ترکیب نیمرخ های فولادی گالوانیزه سرد نورد شده، ساختار اصلی ساختمان برپا می شود. مقاطع مورد استفاده در این سیستم U,C و Z است، که معمولاً با اتصالات سرد به یکدیگر متصل می شوند. این سیستم در اکثر موارد با سقف سبک و به صورت موردی با انواع دیگر سقف اجرا می شود. تیر و تیرچه های این نوع سقف های سبک، همانند استاد و تراک های دیوار ها است . سقف نهایی معمولاً از نوع شیب دار و با استفاده از خرپاهای فلزی ساخته شده از پروفیل های سرد نورد شده در نظر گرفته می شود . قسمت های دیگر ساختمان نیز با استفاده از پروفیل های سرد نورد شده اجرا می شوند و با انواع نماها از قبیل سنگ, آجر نما, نمای PVC , چوبی یا آلمینیومی, رنگ, کاشی, سرامیک و … بر روی این دیوار قابل اجرا است و از داخل نیز همانند دیوارهای معمول امکان اجرای رنگ, کاغذ دیواری و … بر روی پانلهای گچی وجود خواهد داشت. فضای درون دیوار نیز با عایق صوتی و حرارتی مناسب پر می گردد
همه چیز در مورد سازه های پیش ساخته ال اس اف
اصلی ترین عامل در این سیستم مقاطع فولادی جدار نازک است.این مقاطع ،مقاطع فلزی سرد نورد شده است که با استفاده از ورقهای فولادی گالوانیزه نازک ، شکل دهی می شوند. . بر اساس آیین نامه تدوین شده برای مقاطع فولادی سبک نورد شده ضخامت فلز پایه (ضخامت فلز بدون احتساب پوشش های محافظ) بین ۴۵۵¸۰ میلی متر تا ۳ میلی متر تدوین شده است. تولید و برش این مقاطع در کارخانه باعث می گردد , تولید مقاطع با کیفیت مناسب و یکنواخت در حجم و سرعت بسیار بالا انجام گیرد . قرارگیری این مقاطع فولادی در فواصل نزدیک به هم دیوارهای باربری را ایجاد می نماید که مقاومت و سختی مناسبی را در برابر بارهای جانبی ناشی از باد و زمین لرزه دارا می باشند.
مراحل اجرای سازه ال اس اف
در اجرای این سازه ها،بخش عمده ی کار(حدود ۶۰_۷۰درصد) به طراحی و تولید مربوط می شود که بصورت تمام اتوماتیک و بدون دخالت دست در کارخانه انجام می پذیرد،۳۰ الی ۴۰ درصد باقی مانده ی کار که مربوط به بخش اجرایی است به عوامل مختلفی بستگی دارد از قبیل:
۱٫دانش وتکنولوژی شرکت مجری
۲٫آشنایی کامل با استانداردها و الزامات اجرایی مربوطه
۳٫تجربیات شرکت مجری
۴٫داشتن مهندسین کارآزموده و متخصص و کارگران مجرب و آموزش دیده
۵٫شناخت درست مجری نسبت به مصالح و متریال مدرن در کار
۶٫استفاده از ابزار و ماشین آلات مخصوص و …
شالوده یا فونداسیون
ابتدا شالوده یا فونداسیون به صورت نواری یا گسترده اجرا می شود ودرون آن رول بولت ها یا پیچ های انتظاربه شکل های میلگردی یا عصایی در فواصل معین (بسته به نوع بولت ها از ۲۰ سانتیمتر تا ۲۴۰ سانتیمتر) کار گذاشته می شود،شالوده می بایست به نحوی طراحی شود که تمامی بارهای وارده را به شکل صحیح انتقال دهد. معمولا ابعاد شالوده به نوع و ارتفاع ساختمان و مقدار بار وارده و ظرفیت باربری خاک بستگی دارد. طبق محاسبات کارشناسان و متخصصین به علت سبکی وزن سازه،در ساختمان های کوتاه مرتبه وتک طبقات،نیازی به مسلح کردن پی ساختمان نمی باشد ولی در دوطبقه و یا بیشتر،پی ساختمان کاملا” مسلح می شود. در زمینه ی اجرای شالوده هیچ گونه محدودیتی در رابطه با توپوگرافی و جنس و شیب زمین وجود ندارد و در هر شرایطی قابل اجرا می باشد. پس از اجرای فونداسیون،تمامی سطح آن توسط عایق های رطوبتی ایزوله می شود.
نصب پروفیل کف خواب(رانر) به شالوده:
در این مرحله پروفیل را روی بولت ها قرار داده و بولت ها را از درون سوراخ های رانر رد کرده واز بالا مهره می کنیم. از خصوصیات بارز این بولت ها اینکه،در بتن به هیچ عنوان زنگ نمی زنند و خورده نمی شوند و هرکدام از آنها توانایی تحمل ۲۵۰۰ کیلوگرم نیروی فشاری،کششی و خمشی را دارند. تمامی پیچ های مورد استفاده در این سازه ها، از نوع سرمته ی بالدار می باشد که غیرقابل بازگشت می باشند و در لرزه ها و عوامل فشاری بدرستی نیروها را به فونداسیون منتقل می کند.
مزایای سازه ال اس اف
- سازه lsf دارای مزایا و اهمیت بسیار زیادی در مقایسه با دیگر سازه ها می باشد؛ که از جمله آنها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
- کیفیت بالا و یکنواختی محصول نهایی
- سبک و مناسب در برابر زلزله چرا که نیروی زلزله وارد شده بر آن بسیار کمتر می باشد
- دارا بودن استانداردهای جهانی مصرف انرژی
- سرعت اجرایی بسیار بالا
- حمل و نقل آن به تمامی نقاط کشور بسیار آسان می باشد
- مصالح به کار رفته در آن قابلیت بازیافت دارند
- تناسب و تطابق فرهنگی نمای داخل ساختمان با ساختمان های سنتی
- آسان بودن استفاده از تاسیسات برقی و مکانیکی
- ایمنی کاری بیشتر و نیاز به فضای کاری کمتر
- داشتن عایق مناسب برای صدا
- داشتن عایق مناسب برای مصرف انرژی در دیواره ها و سقف
- هم چنین مدت زمانی که برای ساخت یک ساختمان با سازه lsf نیاز می باشد بسیار کم بوده و این امر سبب شده است که این سازه نظر سرمایه گذاران بسیاری را به سوی خود جذب نماید.
- اغلب مصالح مورد استفاده در این سیستم و کل مصالح پرتی قابل بازیافت هستند.
- مقاوم در مقابل خوردگی ، کج شدگی و ایجاد ترک
- میتوانند با طولهای دقیق مورد نیاز سفارش داده شوند
- مصالح مورد نیاز برای ساخت این سیستم حداقل ۶۰% سبک تر از مصالح مرسوم هستند
- جهت گیری این سازه به سمت تکنیک پانل های پیش ساخته است که دیوارهای ساختمان در محل کارخانه و تحت شرایط کنترل شده مونتاژشده و سپس به محل سایت جهت نصب منتقل می گردند.
- در زمان شکل دهی و ساخت ، یک سری سوراخهای استاندارد در جان این مقاطع ایجاد می نمایند که عبور دادن سیم ها و لوله ها از داخل این سوراخها باعث ایجاد تسهیل در نصب سیستم های تاسیساتی در داخل دیوار می گردد.
- وزن این سیستم سازه ای در مقایسه با سیستم سنتی حدود ۳۰% آن می باشد.
با توجه به وزن کم این سیستم ، فونداسیون مورد نیاز بصورت شناژ فقط در زیر دیوارهای باربر با حداقل ابعاد مورد استفاده در فونداسیونها میباشد و در زیر دیوارهای داخلی از یک دال بتنی به ضخامت حدود ۱۰ سانتیمتر استفاده می شود
معایب سازه lsf
- در کنار تمامی مزیت هایی که سازه lsf دارد می توان به برخی از معایب این سازه به صورت زیر اشاره کرد:
- محدودیت طبقه (حداکثر تا ۵ طبقه می توان از این سازه استفاده کرد)
- نیاز به مهندسین خبره و با تجربه و متخصص در سازه ال اس اف (که متاسفانه تعداد این افراد بسیار کم می باشد)
- بالا بودن هزینه های قطعات فلزی گالوانیزه
- محدود بودن ابعاد دهانه
- امکان اکسید شدن سازه های فلزی
- آسیب دیدن شدید سازه های فلزی در شرایط آتش سوزی
- از اصلی ترین معایب سازه lsfمی توان به نبود تیم های حرفه ای و نیز بالا بودن هزینه آن اشاره نمود.
کاربرد سازه lsf
ویلاها ،ساختمانهای مسکونی ، اداری،صنعتی تا سه طبقه ، هتل ها ، هتل آپارتمانها ، ساختمانهای مدارس و دانشگاهها ، رستورانها و …(ودر ساختمانهای ۳ تا ۹ طبقه نیز توسط سیستمهای ترکیبی قابل اجراء است .) سازه lsf امروزه در کشورمان مورد توجه مهندسین برای پروژه های متوسط واقع شده است. این سازه در موارد بسیار زیادی کاربرد دارد که با اجرای این سازه شاهد تمامی کاربردهای این سازه بوده ایم. از مهم ترین کاربرد این سازه می توان موارد زیر را نام برد:
- واحدهای صنعتی
- ساختمان های آموزشی
- ساختمان های چند واحدی
- افزودن بر تعداد طبقات بر روی پشت بام ساختمان ها
- بازسازی مناطق زلزله زده
- ساخت اقامتگاه های موقتی برای افراد زلزله دیده
- ساختمان های ورزشی
- ساختمان های تجاری کوچک
- ساخت خوابگاه های کوچک و مناسب برای دانشجویان
- ساخت موتل های بین راهی
- ساخت اقامتگاه هایی برای زائرین در شهرهای مذهبی
هزینه ی سازه lsf
هزینه سازه lsf در مقایسه با سازه های دیگر همانند بتنی و فلزی بالا می باشد؛ که البته زمان عملیات سازه بتنی حدود ۵ برابر سازه ال اس اف است که این زمان مضاعف یک سری هزینه های بالا تری را به وجود می آورد (دست مزد پرسنل، اجاره ها و بیمه افراد) که این امر سبب می شود در بیشتر موارد هزینه هر دو سازه اختلاف آنچنانی نداشته باشند. هم چنین می توان گفت هزینه اصلی این سازه صرف قطعات فلزی گالوانیزه می شود و گرنه میزان مصرف سیمان و فولاد در سازه lsf کمتر از دیگر سازه ها می باشد.
نحوه اجرای سازه lsf
در اجرای سازه lsf همانند دیگر سازه ها در مرحله اولیه کار یک طرح شماتیک و ماکتی از ساختمان مورد نظر کارفرما ساخته می شود؛ که در این طرح اولیه سعی بر آن شده است که مقاومت های بادی و زلزله و ضخامت ستون ها و تیر تعریف شده باشد هم چنین تمام راه های اتصالی آب و برق و فاضلاب به ساختمان مشخص شده باشد؛ که بعد از این مرحله نوبت به پی ریزی و اسکلت سازی می رسد. دیوار های ساختمان تو خالی ساخته می شوند و داخل این فضا را می توان با بتن سبک پر کرد که عایق خوبی برای انرژی و صدا می باشد. مرحله بعدی پوشش های خارجی و داخلی سقف می باشد و مرحله آخر تاسیسات برقی، مکانیکی، درب و پنجره است.
ویژگی های ال اس اف
- ضد زلزله
- ضد آتش سوزی l
- انبوه سازی وساختمان های چند واحدی با lsf
- ساختمان های مرکز ورزشی وآموزشی با lsf
- دفاتر وساختمان های تجاری کوچک با lsf
- واحد های صنعتی وپارتیشن بندی(دیوار اطراف سوله ها و……..) با lsf
- احداث نیم طبقه در داخل بناهای با ارتفاع زیاد
- امکان اضافه کردن یک یا چند طبقه به ساختمان های بنایی، فلزی وبتنی به دلیل سبکی سازه
- ساخت ویلا
- ساخت نمازخانه ، سرویس بهداشتی
- مسجد ، تالار،رستوران ها وفست فود ، اتاق های نگهبانی
- کمپ یا ساختمان ،استقرار نیروی انتظامی ( ساختمان پلیس )
مزایای سیستم سازه های فولادی سبک LSF
– کاهش مصرف فولاد
با توجه به استفاده ازمقاطع ساخته شده با ورق های با ضخامت کم و همچنین کاهش بارهای مرده ساختمان وزن اسکلت سازه حدود ۳۰ الی ۴۰ درصد کاهش می یابد.
امکان افزودن طبقات به ساختمان موجود با توجه به وزن نسبتا پایین تر این سیستم با در نظر گرفتن تمهیداتی امکان افزایش طبقات ساختمان فراهم می گردد
– سهولت در مونتاژ و تفکیک اجزا
اتصالات اعضا در این سیستم در کارگاه بصورت پیچ و پرچ بوده و به سادگی امکان مونتاژ و تفکیک حاصل می گردد.
– سرعت بالای اجرا
بدلیل ساخت و آماده سازی پانل ها در کارخانه ، عملیات نصب در کارگاه از سرعت قابل قبولی برخوردار است
_ دوست محیط زیست
در سازه های چوبی برای احداث یک ساختمان نیاز به قطع تعداد زیادی درخت می باشد، همچنین برخی از مصالح ساختمانی قابل بازیافت نمی باشد ولی در این سیستم اسکلت فولادی کاملا قابل بازیافت بوده و همچنین برای تولید سازه می توان از فولاد بازیافت شده استفاده نمود.( سالانه حدود ۴۳۵ میلیون تن فولاد در جهان بازیافت می شود که معادل ۱۵۰ برج ایفل در روز می باشد.)
_ انعطاف پذیری در طراحی
- طرح معماری برای این سیستم دارای محدودیتی نمی باشد و قابلیت طراحی سازه برای معماری خاص با بازشوهای مختلف وجود دارد
- امکان استفاده در کنار سایر سیستم ها
- امکان عبور سیستم های تاسیساتی از داخل پانل ها
- مقاوم در برابر زلزله وسختی بالا ( بار های جانبی توسط تعداد زیادی از دیوارها تحمل می شود )
- دقت بسیار بالا در زمان تولید قطعات اسکلت و حذف خطاهای نیروی انسانی در زمان اجرا
- امکان اجرای پروژه در کلیه فصول و در شرایط جوی مختلف
- افزایش ایمنی و انضباط در کارگاه
- مقاومت بالا در مقابل زنگ زدگی و خوردگی (شرایط محیطی شمال و جنوب کشور ،عمرمفید بیشتر)
- کیفیت بالا و یکنواختی محصول نهایی (کارخانه و تکنسین فنی )
- برخورداری از استانداردهای جهانی مصرف انرژی
- حمل و نقل آسان (حتی برای نقاط صعب العبور )
- امکان تولید انبوه
- تطابق فرهنگی محیط داخل و نما با ساختمانهای سنتی (امکان اجرای رنگ ، کاغذ دیواری و..ودر سطوح خارجی انواع نماها)
- عملکرد صوتی خوب و برخوردار از استانداردها و ضوابط ضد آتش
نحوه ساختار دیوار های L.S.F
مزایای پوشش ها و دیوارهای خشک
- سبک بودن
- سرعت در نصب
- فرایندی تمیز و عاری از گرد و خاک
- مقرون به صرفه و اقتصادی (بدلیل سبکی، دوام و حمل و نقل آسان و نصب سریع)
- طراحی انعطاف پذیر
- ایمن در برابر زلزله (بدلیل وزن سبک و سیستم های نگهدارنده مناسب)
پوشش دیوارهای داخلی
بعد از قرار دادن عایق صوتی و حرارتی بین stud های دیوار ، از پانل های گچی به ضخامت ۱۵ میلیمتر برای پوشش آنها در هر طرف استفاده می شود سطح پانلها را بعد از تنظیم و بتونه کاری ، میتوان رنگ ، کاغذ دیواری ، پوشش های چوبی و پلاستیکی نمود
پوشش دیوارهای خارجی
ابتدا از یک لایه تخته سه لا به ضخامت ۱۵ میلیمتر استفاده شده و روی آن کلیه نماها قابل اجرا است ( انواع پلاستر ها ، نمای آلومینیومی ، پانل سیمانی و…
پوشش کف ها
- کف طبقه همکف : استفاده از یک دال بتونی به ضخامت ۱۰ سانتیمتر و اجرای سرامیک ، کفپوش و ..
- کف طبقات : بعد از نصب joist های طبقه ، میتوان از سیستم های زیر استفاده کرد.
- نصب تخته سه لا به ضخامت ۱۵ میلیمتر و ( عایق حرارتی و صوتی بین آنها ) واجرای ملات ماسه سیمان و سرامیک یا کفپوش و…
- اجرای کفپوش و سرامیک با استفاده از چسب ( حذف ملات ماسه و سیمان )
- استفاده از ورق های سینوسی با ضخامت ۰/۸ میلیمتر به جای تخته سه لا (ونصب عایق حرارتی و صوتی بین آنها ) ومش بندی با آرماتور ۸ و بتن ریزی به ضخامت ۸ سانتیمتر و اجرای سرامیک یا کفپوش
پوشش سقف ها
سقف این نوع ساختمانها در دو نوع تخت و یا شیبدار اجرا می شود .
سقف های تخت
۱_ اجرای تخته سه لا روی joist های سقف ، ملات شیب بندی و لایه ایزوگام
۲_ در صورت تردد کم روی سقف ( با توجه به کاربری ساختمان ) ،حذف ملات شیب بندی و انجام ایزوگام روی تخته سه لا . .۳استفاده از ورق های سینوسی روی joist ها ، مش بندی ، لایه بتن به ضخامت ۸ سانتیمتر ، ملات شیب بندی و ایزوگام
سقف های شیب دار
۱_نصب تخته سه لا روی سازه و اجرای سقف سفالی
۲_استفاده از ساندویج پانل ها روی سازه های سبک
۳_ استفاده از ورق های فلزی و یا سفال های رنگی روی سازه ( مانند سایه بانها )
در و پنجره ها
در این سیستم از نظر نوع در و پنجره هیچگونه محدودیتی نداشته و می توان از انواع آنها استفاده کرد.
Pvc ، upvc ،چوبی ، آلومینیومی با شیشه های دوجداره یا تک جداره.
اجزای :LSF
طراحی:
جهت طرح درست و مناسب سازه LSF ضروری است سازه به صورت سه بعدی و با دقت بالا به همراه تمام جزئیات مدل شود این کار توسط نرم افزاراختصاصی FRAME BUILDER شرکت GENESIS به عنوان یکی از پیشرفته ترین نرم افزارهای طراحی سازه در دنیا دارای مشخصه های بارز طراحی حرفه ای به همراه ارائه جزئیات اجرایی در کلیه ساختمان ها می باشد.
نرم افزارفوق کلیه اطلاعات نقشه ها و راهکارهای لازم را به منظور بهبود عملیات اجرایی ساختمان و همچنین صرفه اقتصادی مطلوب در استفاده از فریم های ساخته شده از فولاد سبک LSF را در اختیار مجریان مشتریان و بهره برداران قرار می دهد
پس از ایجاد مدل سه بعدی (مجازی) از ساختمان مورد نظر قاب بندی مناسب براساس محاسبات و اصول مهندسی صورت می گیرد و سپس نقشه های تولید و نصب پانل ها با در نظر گرفتن تمامی جزئیات و ملاحظات مهندسی به طور مشخص تهیه می گردد .
نقشه ها به گروه های مختلف به شرح ذیل تقسیم می شوند:
نقشه دیوارها و سقف ها و اتصالات مربوطه شامل اندازه اعضای سازه ای ضخامت ورقها فواصل اعضاء محل دیوارهای باربر و غیرباربر جزئیات اتصالات و ملاحظات مربوط به نکات آیین نامه ای .
نقشه بام و خرپاها (در صورت لزوم ) و اتصالات مربوطه شامل نقشه های تولید خرپاها ،باد بندی بام ها ، اتصالات و نکات آیین نامه ای.
۲_ سازه های سبک فلزی:
سازه های سبک فلزی از اهن گالوانیزه توسط صنایع استاد ایران اولین تولید کننده سازه های سبک فلزی از طریق دستگاه های رول فرم (ROLL FORM) درایران براساس استاندارد آمریکا تولید می شود ضخامت این سازه ها از ۳/۰ میلیمتر تا ۸۶/۱ میلیمتر قابل تغییر است محاسبات فنی ساختمان و جدول از پیش تنظیم شده اندازه و ضخامت مورد لزوم برای طرح را تعیین می نماید این اندازه ها با توجه به ارتفاع سازه و فشارافقی وارد برآنها و در صورتی که در کف سازی مورد استفاده قرار گیرد با توجه به عرض وطول دهانه ها و میزان بار وارد برآن تعیین می گردد.
سازه های قائم (STUD)
این سازه به طور عمودی و بفواصل ۴۰ تا ۶۰ سانتیمتر درون سازه های هادی قرارداده می شود سازه های ناودانی وسازه های قائم مکمل یکدیگر بوده اتصال آنها به یکدیگر بوسیله پیچ شبکه کلی آهن گذاری و پشت بند صفحات گچی را فراهم می نماید سازه های ناودانی و سازه های قائم معمولاً در ضخامت های ۵/۰ میلیمتری و ۷/۰ میلیمتری در دیوارهای داخلی غیر باربرو باضخامت ۸۵/۰ میلیمتر ودر دیوارهای داخلی با ارتفاع بلندتر از حد معمول ۰ درنما سازی ها و با عنوان عناصر تقویتی بکاربرده می شود بال سازه ها ۳ میلیمتر و پهنای انها در سه اندازه مختلف ۶ سانتیمتر ۹ سانتیمتر ۱۵ سانتیمتر و عرضه می شود برای دیوارسازی معمولی عرض ۹ سانتیمتر توصیه می گردد این سازه ها فاصله مناسبی را برای عبور لوله های آب فاصلاب و عایق پشم شیشه ما بین صفحات گچی بوجود می آورد
سازه های تقلیل دهنده صدا(resillentchanne)
بهترین روش برای تقلیل انتقال صوت بکار بردن سازه های تقلیل دهنده صدا می باشد که بر روی سازه های عمودی پیچ می شود این سازه سطح آنگاه صفحات گچی را به سازه های عمودی به حداقل تقلیل می دهد نتیجتاً انتقال صوت را از صفحات به سازه کم می نماید
سازه های کلاهک (hat channel)
قطعه اتصال سازه کلاهکی به دیوار آجری یا بتنی (wall furring bracket)
با استفاده از این قطعه و کمک ناودانی های باربر و سازه های کلاهک شکل می توان شبکه می توان شبکه پشت بند جهت نصب صفحات گچی برروی دیوارهای آجری و یا بتنی را فراهم آورد ویژگی این قطعات اتصال آن است که تنظیم شاقولی شبکه پشت بند را امکان پذیر می سازد و در نتیجه کیفیت کار را بالاتر می برد .
ناودانیهای باربر
این ناودانی ها به عرض ۴ سانتیمتر و دارای ضخامتی برابر ۵/۱ میلیمتر هستند جنس آنها از آهن سیاه معمولی است که معمولاً با رنگ مشکی در بازار عرضه می شود (تصویر شماره ۶) موارد استفاده از ناودانها عمدتاً در شبکه بندی سقفهای کاذب و شبکه بندی فلزی جهت روکش دیوارهای بتنی و آجری می باشد.
سازه های تقویتی کنجها(corner beand)
این نوع سازه برای تقویت و حفاظت کنجهای بیرونی و ایجاد خط مستقیم درکنجها روی صفحات گچی بکار برده می شود و می توان آنها را با پیچ به سازه های عمودی متصل کرد ضخامت این نوع سازه معمولاً ۳/۰ میلیمتر است این سازه با نوار و بتن پوشانده می شود نوع بتنی ای که بکار برده می شود باید نوع مرغوب و آزمایش شده باشد که .
سازه های تقویتی حاشیه (j Bead)
سازه های تقویتی j شکل برای تقویت و ظرافت لبه پانلها در اطراف پنجره ها سقف و جائیکه پانلها در کنار مصالح دیگر قرار می گیرد بکار می رود با استفاده از این نوع ضمائم می توان خطوط مستقیم و حاشیه های تمیز بوجود آورد عرض دهانه این سازه معمولاً ۱۲ و ۱۵ میلیمتر است .
سازه های تقویتی در انبساط (control joint)
با استفاده از سازه های درز انبساط می توان سطح بزرگ دیوار یا سقف را به سطوح کوچکتری تبدیل نمود بدین ترتیب از بوجود آمدن ترک در سطوح نازک کاری جلوگیری به عمل آورد در تقسیم بندی سطوح لازم است درز انبساط از کف تا سقف و از ارتفاع نعل درگاه در تاسقف ادامه یابد
۳–مشخصات خصوصی
سازه های سبک فلزی
جنس این سازه ها از ورق گالوانیزه یا ورق روغنی رنگ کارخانه می باشد و باید با دستگاه نورد سرد فرم داده شده باشد.
دیوارهای خارجی
سازه های افقی یا رانر بدون پانچ باشد
دیوارهای داخلی
سازه های سبک فلزی برای مصرف در دیوارهای داخلی که در یک رو یا هر دو روی آن پانلهای گچی نصب می گردد باید دارای مشخصات زیر باشد
–ضخامت ورق در سازه های عمودی (STUD) نباید کمتر از ۵۵/۰ میلیمتر باشد سازه های عمودی باید پانچ شده باشد و یالهای آن کمتر از ۳۳-۳۱ میلیمتر نباشد .
–سازه های افقی یا رانر باید بدون پانچ باشد.
– در دیوارهای داخلی که بر روی آنها کاشی نصب می شود ضخامت سازه هایعمودی و فاصله سازه ها از یکدیگر با محاسبه تعیین گردد.
– ناودانی های نگهدارنده سقف کاذب (سی چانل)
عرض سازه بسته به مورد می تواند تا ۴۰ میلیمتر و یال آن ۱۰ میلیمتر و ضخامت ورق آن تا ۲/۱ میلیمتر باشد.
– سازه های کلاهکی یا هت چانل (HAT CHANNEL)
این سازه سبک در سقف کاذب یا برای روکش دیوار بنائی مورد استفاده قرار می گیرد و ضخامت ورق آن نباید کمتر از ۵۵/۰ میلیمتر باشد.
سازه های تقویتی کنجها (corner&jbead)
این سازه ها از ورق گالوانیزه به ضخامت حداقل ۳/۰ میلیمتر ساخته می شود و آج مخصوص بر روی سازه گیرایی بتن را بر روی سازه تامین می کند.
۴_ چگونگی اتصال کلاف بندی سازه های سبک به یکدیگر
۴-۱ فاصله استدها از یکدیگر باید ۶۰ حداکثر سانتیمتر باشد (مگر طبق محاسبه غیر از این قید شده باشد) در هر حال حداکثر تغییر مکان مجاز نباید بیش از ۱:۲۴۰ باشد.
۴-۲ رانرها به کف استراکچر با بولت یا میخ هیلتی در فواصل حداکثر ۱۲۰ سانتیمتر متصل می گردد
۴-۳ در انتهای آزاد دیوارهای جداکننده و یا کناره کلاف درب ها از استاد دوبل که به وسیله پست اتصال به یکدیگر متصل شده باشند استفاده می شود
۴-۵ در محل تقاطع دیوارها از سه عدد سازه استفاده به عمل می آید
۴-۶ در مواردیکه دیوار جداکننده فقط تا ارتفاع سقف کاذب ادامه دارد بستگی به مورد هر یک از روش های زیر می تواند مورد استفاده قرار گیرد
الف) در فواصل ۲۰/۱ متر استدها تا سقف اصلی ادامه می یابد.
ب) در فواصل ۲۰/۱ متر دیوار با بازرو های ۴۵ درجه به سقف استراکچر متصل می گردد.
ج) دیوار به شکبه فلزی آویز از سقف استراکچر متصل می شود . نحوه اتصالات هر یک از روش های فوق را مهندس سازه تعیین می کند.
۴-۶ کلاف درها را قبل از ثابت نمودن سازه های کناری بصورت شاقول از دو طرف ثابت می نمایند از کلاف فلزی سه تکه می توانید بجای کلاف یک تکه استفاده کنید.
– ۶مشخصات پانل ها
۶-۱ ضخامت پانل های گچی باید ۱۲+ میلیمتر باشد.
۶-۲ در نحوه استفاده از پانلها مشخصات ارائه شده توسط تولید کننده رعایت گردد.
۷_پیچها
۷-۱ برای اتصال سازه به یکدیگر از پیچ خودکار سازه به سازه و در صورت عدم دسترسی از پرچ استفاده می شود
۷-۲ برای اتصال پانلها یک لایه از پیچ های مخصوص پانل به طول ۲۵ میلیمتر و برای اتصال پانلهای دولایه از پیچهای مخصوص به طول ۳۵ میلیمتر استفاده می شود
۸- طراحی پی
طراحی پی در این نوع سازه بعلت سبکی ساختمان در مقابل UPLIFT بایستی کنترل شود بطور کلی عملیات پی سازی بسیار ساده تر و کم حجم تر از پی سازی ساختمان های سنتی است در کشور ما که جزو مناطق زلزله خیز دنیا محسوب می شوداستفاده از این روش ساخت از اهمیت ویژه ای برخوردار است زیرا وزن مرده ساختمان (deadload) کمتر از ۵۰ کیلوگرم در متر مربع می باشد که کمتر از ۱/۱ نیروی وارده در مقایسه با ساختمان موجود دارد نوسازی های بعداز زلزله با استفاده از این روش ساختمانی ضمن بر طرف نمودن خطرهای آتی از سرعت ساخت قابل توجهی نیز برخوردار است.
اشکال معمولی مقاطع شامل ناودانیها ، z ، نبشی ، HATSECTIOS و مقاطع T , I و دایره بطور کلی اجزاء سازه ای اندازه ۲ اینچ تا ۱۲ اینچ و ضخامت ۴/۰ میلیمتر تا ۶ میلیمتر ساخته می شوند و در مواردی تا ۱۸ اینچ و ضخامت یک دوم اینچ نیز ساخته شده اند.
۹– ظرفیت باربری و سختی
ظرفیت باربری و سختی این مقاطع از موضوعات اصلی مورد مطالعه این سیستم می باشد
این مقاطع برای ساختمان های تا ۴ طبقه مورد استفاده قرار می گیرند در ساختمان های بلندتر مقاطع اصلی فولاد گرم نورد شده استفاده می شود و مقاطع درجه دوم مانند تیرچه و پانلها از سیستم سرد استفاده می شود در این سیستم مقاطع به صورت اعضاء جداگانه و یا به صورت پانل و deck مورد استفاده قرار می گیرند.
در پوشش استفاده از سیستم پانل خرپایی مرکب acomposit truss – panel system معمول و اقتصادی می باشد که در اروپا به عمق ۲۰۰ میلیمتر به طور وسیع مورد استفاده است .
مقاطع سرد فرم داده شده (cold formed sections )به عنوان خرپا فریم فضایی ، قوسها و انبارهای کرکره ای مورد استفاده می باشند.
یک گام از ورق کرکره ای ۳۰ تا ۷۵ میلیمتر و ارتفاع آن ۵ تا ۲۵ میلیمتر می باشد ضخامت صفحات بین ۳/۰ تا ¾ میلیمتر متغیراست البته گام ۱۵۰ میلیمتر و عمق ۵۰ میلیمتر هم ساخته می شود پانل های ساخته شده از صفحات کرکره ای با عمق غیر معمول در حالات بدون فریم باربر مورد استفاده است.
متدهای فرم دادن به ورق ها به سه طریق می باشد
Press brake operation , bending brake operation , acold roll forming
۱۰– جوشکاری ورق های نازک
جوشکاری ورق های نازک شامل انواع زیر است:
Arewelds (groove welds ,arespot welds , fillet welds and flare groove weld)
مقاوت جان در انتها (نشیمن گاه) تحت عنوان webcripling یکی از محدودیتهای طراحی است که از استاندارد A.I.S.I شرطهای لازم و مقاومت های باربری مجازتعیین شده است.
۱۱- ضخامت ورق و محدودیتها
ضخامت ورق به تنهایی محدودیتی را بیان نمی کند بلکه نسبت پهنا به ضخامت w/t عامل محدودیتها می باشد و البته خستگی المان زیر بار نیز در این رابطه تاثیر گذار می باشد A.I.S.I بحث شده است
۱۲-طراحی پلاستیک
اعضای که نسبت پهنا به ضخامت آنها بزرگ می باشند قادر به توسعه در لوله های پلاستیک قبل از کمانش موضعی نخواهند بود برای نسبتهای بزرگ w/t طراحی پلاستیک ضرورت دارد تا ظرفیت غیر الاستیک رزرو تیرها را محاسبه نمود.
۱۳–روش محاسبه خطی خواص مقاطع
با توجه به یکنواختی ضخامت مقاطع دراین گونه سازه خواص مقاطع را می توان به صورت ساده شده خطی (میان تار مقطع) محاسبه و از ضخامت t صرف نظر نمود و در انتها t را وارد نمود
۱۴- فرم منحنی خستگی
تغییر شکل نسبی برای فولاد نورد گرم معمولاً نیز (نقطه تسلیم مشخص است) و برای سرد نورد شده که حالت نرمی بیشتری دارد به صورت منحنی است که مدول آن را کمی کمتر از گرم نورد شده به حساب می آورند.
۱۵-خواص مکانیکال و اثر فرم دادن سرد به فلز
مقاومت تسلیم FY و مقاومت نهایی در قسمتهایی که تحت تاثیر نیروهای بالابرای فرم دادن قرار می گیرد مقاومت تسلیم افزایش می یابد مهمترین عوامل تاثیر نسبت R/T برای گوشه های نسبت FU/FY فلز مورد استفاده می باشد عوامل دیگر از قبیل نوع فولاد نوع خستگی (فشار یا کشش) و جهت خستگی نسبت به جهت عملیات فرم دادن عمود یا در جهت خستگی تاثیر گذار می باشند بطور کلی با افزایش تسلیم نرمی فلز کاهش می یابد فلز ترد و شکننده می شود.
۱۶– نتیجه گیری
۱۶-۱ مقاومت در برابر زلزله
نظربه اینکه کشورایران در زمره مناطق زلزله خیر جهان شناخته شده است ساختن پهنای “ساخت سریع ” با خطر نسبی بالا و شتاب طرح (A) 35/0 براساس آئین نامه ۲۸۰۰ ایران طراحی شده که از محاسبات عمده این سیستم محسوب می گردد در مقام مقایسه ساختمان “ساخت سریع ” با مشابه سنتی ارقام زیر نشان دهنده این واقعیت خواهند بود:
ساخت سریع سنتی درصدتفاوت
نیروی زلزله ۴۷تن ۱۱۸تن ۲۶۰%
۱۶۲-سرعت در ساختمان
زمانی که سرعت در اجرای طرحها از اهمیت ویژه ای برخوردار است سیستم “ساخت سریع ” را می دهد که کارفرمایانی که بدنبال ، تکنیک ، کیفیت می باشد می باشند بتوانند در کوتاه ترین زمان ممکن نیازهای خود را برطرف نمود و زمان برگشت سرمایه خود را به حداقل برسانند مدت زمان ۱۱۴ روز کاری برای ۱۲۰۰ متر مربع یک بلوک چهار طبقه یک واقعیت اجتناب ناپذیر می باشد که دربرنامه زمان بندی پروژه به شرح آن خواهیم پرداخت .
۱۶-۳عایق بودن
بهره گیری از عایق پولی اورتان (ساندویچ پانل) در جدارهای خارجی سیستم (کمترین قابلیت انتقال حرارت را نسبت به سایر عایق ها دارد) که عایق بسیار مناسبی در برابر گرما ، سرما، و صدا است از محاسن سیستم “ساخت سریع ” می باشد کاربرد این عایق در بناهای “ساخت سریع ” نه تنها جوابگوی شرایط متنوع جوی ایران است بلکه صرفه جویی چشم گیری در مصرف انرژی بدنبال خواهد داشت .
مزایا و محدودیت ها و قوانین لازم الاجرا:
مزایای این سیستم :
از دید مصرف کنندگانایمنی بالا در قبال آتش سوزی و زلزله – هزینه پایین نگهداری – عمرطولانی – عدم وجود ترکهای رایج روی سطوح نازک کاری
ازدیدسرمایه گذاران :
کیفیت برتر – سرعت بالا – بازگشت سرمایه سریعتر – اقتصادی تر – ارزش افزوده بیشتر در مقایسه با سایر روش ها – مصرف فولاد کمتر – مصرف سیمان کمتر – ریسک کمتر
از دید مهندسی:
انعطاف پذیری در طراحی سازه ومعماری – امکان استفاده در کنار سایر سیستم ها – سهولت در نصب و اجرای تاسیسات – امکان اجرای پروژه در کلیه فصول و در شرایط جوی مختلف – افزایش ایمنی و انضباط در کارگاه – نظارت کمتر – هزینه و زمان قابل پیش بینی – سرعت بالای اجرا – سهولت در مونتاژ و تفکیک ضایعات و پرت مصالح بسیار کم – حداقل خطای ساخت.
ازدید زلزله و نیروهای جانبی :
وزن کمتر ناشی از سازه سبکتر و استفاده از مصالح جدید – رفتار مناسب با توجه به شکل پذیری فولاد- اتصالات مکانیکی استاندارد – دیوارها و سقف های مهاربندی شده – اتصال مطمئن به فونداسیون.
سایر مزایا :
مقاومت در برابر شرایط بد جوی – دوام بالا در برابر خوردگی – کاهش استفاده از جرثقیل و ماشین آلات سنگین به لحاظ وزن سبک پانلها – قابلیت بازیافت کامل سازه و سایر قطعات ساختمان عدم توقف تولید کارخانه ای ایجاد محیط کارگاهی فاقد نخاله و بسیارتمیز ایجاد شرایط کاری مطلوب و با ضریب ایمنی بالا و صدور گواهینامه فنی درخاتمه پروژه
این سیستم چندین سال است که در آمریکا – اروپا – ژاپن و… مورداستفاده قرار گرفته است که اخیراً نیز به سایر سیستم های ساختانی درایران افزوده شده و تعدادی کارخانه درایران این مقاطع سرد را تولید و عرضه می کنند.
برخی از ضوابط آئین نامه ای این سازه ها به شرح زیر است:
۱- در مناطق با خطر نسبی کم ؛متوسط و زیاد (مطابق آئین نامه ۲۸۰۰ ایران (استفاده از این سیستم سازه ای به عنوان قاب ساختمانی ساده به همراه دیوار برشی بتن مسلح حداکثر در پنج طبقه یا ارتفاع ۱۸ متر از تراز پایه بلامانع است.
۲- استفاده از این سیستم درمناطق با خطر نسبی کم متوسط و زیاد مطابق آئین نامه ۲۸۰۰ ایران تا حداکثر دو طبقه یا ارتفاع ۲۰/۷ متر از تراز پایه با اجرای مهاربندی قطری بلامانع است.
۳- به کارگیری این سیستم در مناطق لرزه خیز با خطر نسبی بسیار زیاد ( مطابق ائین نامه ۲۸۰۰ ایران ) مجاز نیست.
۴- به کارگیری حداکثر دهانه ۵ متر و حداکثر ارتفاع ناخالص (با احتساب ضخامت سقف) ۳٫۶۰ متر برای هر طبقه دراین سیستم مجاز است.
۵- طراحی کلیه اجزاء و اتصالات براساس استاندارد های AISI و طرح سازه ای و لرزه ای آن براساس آئین نامه IBC2003 ASCE 7-05 و ویرایش های بعد از آن انجام گیرد.
۶- کنترل سازه در مقابل بارباد برمبنای مقررات ملی ساختمان ایران مبحث ششم و با در نظر گرفتن سیستم مقاوم در مقابل بارجانبی ناشی از زلزله که در بندهای ۱ و ۲ آورده شده است انجام شود.
۷- رعایت محدودیت حداکثر بار زنده و مرده به ترتیب ۲۵۰ کیلوگرم بر متر مربع و ۳۵۰ کیلوگرم بر متر مربع برای سقف ها الزامی است.
۸- رعایت مشخصات فولاد سرد نورد شده براساس استاندارد ASTM الزامی است.
۹- رعایت ضوابط فصل ۲۱ آئین نامه ACI 318-05 ویرایش های پس از آن برای طراحی دیوارهای برشی بتن مسلح الزامی است
۱۰- تامین ضوابط دیافراگم صلب برای کلیه سقف ها الزامی است.
۱۱- کلیه اتصالات اعضای قائم به اعضای افقی می باید به گونه ای باشند که یک پارچگی اعضا در ارتفاع سازه تامین شود
۱۲- ضوابط مربوط به اجزاء اتصالی شامل پیچ خودکار پیچ و مهره می بایستی مطابق آئین نامه AISC و استاندارد AISI تامین شود.
۱۳- درصورت استفاده از اتصالات جوشی رعایت ضوابط و مقررات مربوط به جوشکاری اعضا سرد نورد شده مطابق استاندارد AISI و آئین نامه های AISC و AWS الزامی است.
۱۴- سقف سازه ای این سیستم متشکل از تیرچه فلزی و دال بتن مسلح فوقانی به صورت مقطع مرکب است که می باید بر مبنای ضوابط مقاطع مرکب آئین نامه و دال های بتن مسلح بر مبنای آئین نامه ACI شود.
۱۵- به کارگیری مصالح بنایی در دیوارهای خارجی و داخلی مجاز نیست حداکثر وزن متر مربع سطح دیوار تمام شده در جداکننده های داخلی نبایستی بیشتر از ۵۰ کیلوگرم بر متر مربع و در دیوارهای خارجی نبایستی بیشتر از ۱۰۰کیلوگرم بر مترمربع باشد.
۱۶-لازم است تمهیدات لازم به منظور عدم مشارکت پانل های غیر باربر و جداکننده ها در سختی جانبی سازه صورت پذیرد
۱۷- لازم است تمهیدات لازم متناسب با شرایط مختلف اقلیمی و محیط های خورنده ایران صورت پذیرد.
۱۸- کلیه مصالح و اجزاء دراین سیستم اعم از معماری و سازه ای از حیث دوام ، خوردگی ، زیست محیطی و غیره می بایستی بر مبنای مقررات ملی ساختمان ایران و یا آئین نامه های ملی یا معتر بین المللی شناخته شده و مورد تایید به کار گرفته شود.
۱۹- الزامات مربوط به انرژی باید مطابق مبحث نوزدهم مقررات ملی ساختمان رعایت شود.
۲۰- درصورتی که عایق حرارتی به صورت پرکننده اجرا شود بایدنوع و ضخامت عایق مقاومت حرارتی موردنیاز را تامین کند
۲۱- به منظور کاهش اثر پل حرارتی لازم حد فاصل وادارها (stud) و لایه خارجی جداره با نوعی عایق حرارتی متراکم پر شود
۲۲- لازم است ملاحظات کامل هوابندی در جداره های داخلی و خارجی بازشوها و هم چنین محل نصب اجزاء اتصالی نظیر پیچ و مهره باتوجه به اقلیم مورد نظر و نیز خطر میعان به عمل آید .
۲۳- رعایت مبحث سوم مقررات ملی ساختمان در خصوص حفاظت ساختمانها در مقابل حریق و همچنین الزامات نشریه شماره ۴۴۴ مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن مربوط به مقاومت جداره ها در مقابل حریق با در نظرگرفتن ابعاد ساختمان کاربردی و وظیفه عملکردی اجزای ساختمانی الزامی است.
۲۴- صدابندی هوا برجداکننده بین واحدهای مستقل و پیوسته خارجی ساختمان وصدابندی سقف بین طبقات می بایست مطابق مبحث هجدهم مقررات ملی ساختمان تامین شود.
۲۵- اخذ گواهی نامه فنی برای محصول تولیدی پس از راه اندازی خط تولید کارخانه از مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن الزامی است.
مقایسه باسازه های مرسوم در حال اجرای فولادی و بتنی در ایران.
