اسکلت سبک فلزی _ تولید و ساخت تخصصی سازه پیش ساخته

اسکلت سبک آهنی
اسکلت سبک آهنی در ساختمان علی رغم طراحی پیشرفته معمولا از اجرای ضعیفی در ایران برخوردار است به این معنی که رفتار واقعی اسکلت آهنی در مواقع سرویس دهی با آنچه طراحی شده کاملا متفاوت است. لذا نظارت دقیق بر کیفیت اجرا اسکلت آهنی و تطبیق با جزییات محاسبه شده امری کاملا ضروری می باشد. از این رو ساختمان های پیش ساخته در کارخانه به دلیل طی نمودن مراحل کنترل کیفیت و تولید مطابق با نقشه های محاسباتی رفتار مناسب در موقع سرویس دهی خواهد داشت.

                                                                                                     اسکلت فلزی

در این بین اسکلت آهنی با کیفیت تولید کارخانه ای و اتصالات ساده، و یا جوشکاری مطمئن مستحکم و سریع از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشند. در روش اسکلت فلزی یک سری مزایا و معایبی وجود دارد مانند تمام سازه های دیگر و از این سیستم هم در تمام دنیا استفاده میگردد ما در این مقاله بیشتر در مورد ویلا سازی و نقش اسکلت فلزی مورد بررسی قرار می دهیم  

نیاز کشور برای ساخت و ساز و استفاده روز افزون از سیستم های مدرن در ساخت اسکلت ساختمان استفاده از اسکلت پیشرفته تر فلزی بسیار هایز اهمیت است مدرن ترین سازه فلزی که با دقت و سرعت بسیار زیاد تولید و استاندارد های لازم را برخوردار باشد سازه فلزی ال اس اف است که از روش های جدیدی در ساختمان سازی استفاده گردد.

در این روش علاوه بر کاهش زمان ساخت و بهینه در مصرف مصالح ساختمانی سنتی ، و از مرغوبیت مصالح مطلوب برخورداری است به منظور دستیابی به روش فوق اسکلت فلزی سیستم ساخت سریع با تاییده های فنی و رعایت استاندارد های شهر سازی و نظام مهندسی در نقاط مختلف کشور را داراست طراحی شده و به عنوان سیستم پیش ساخته، البته اسکلت سازه الباقی اجناس به صورت آماده وجود دارد. 

                                                                                          اسکلت سازه ال اس اف

معرفی اسکلت سبک فلزی ال اس اف lsf 

اسکلت سازه فلزی به دلیل مزایای فراوان از جمله سرعت در اجرای بالا و کیفیت درتولید و ساخت و مقاومت در برابر زلزله، طول عمر بالا نسبت به سازه سنتی مناسب در ساخت ویلا در تمام نقاط کشور است و در سالهای اخیر استفاده از اسکلت سازه ال اس اف در بسیاری از کشورهای دنیا رواج یافته است.

اسکلت سازه فلزی از سال ۱۹۴۶در صنعت ساختمان وارد شد. اما به بدلیل اقتصادی نبودن و نبود استاندارد قابل اعتماد نبود و کاربرد محدودی داشت و از سال۱۹۹۰به دلایل مختلفی از جمله افزایش دیگر مصالح و محدود بودن منابع تولید ، مشکلات زیست محیطی، نیاز به تولید سریع و انبوه مسکن و ضرورت استفاده از سیستم مدرن و سریع ساز وسیعی یافت، به طوری که امروزه از این سیستم در تمام کشورهای مدرن و صنعتی آمریکا ، کانادا، استرالیا، ژاپن و … مورد استفاده قرار میگیرد

مراحل اجرای اسکلت فلزی ال اس اف lsf
اسکلت سازه فلزی ال اس اف (Light Weight Steel frame) به صورت خشک اجرای و عمدتاً با استفاده از اتصالات پیچی و به روش تولید صنعتی به کار گرفته می شود . به این ساختمان ها از سه جز اصلی تشکیل شده است متشکل از :

— ورق های فولادی گالوانیزه نورد شده برای اسکلت سازه فلزی

— صفحات تخت سمنت برد و گچی به عنوان پوشش درونی و بیرونی

— پوشش عایق حرارتی و صوتی دیواره داخل و بیرون


نمونه پروژه های ساخته شده با سازه ال اس اف کلیک کنید


استفاده از سازه ال اس اف lsf در کشورهای مدرن
در اروپا سیستم های مشابهی توسعه یافته اند اما معمولاً این سیستم ها در ساختمان های بلند در ایالات متحده مورد استفاده قرار نمی گیرند . در سوئد و فنلاند بدلیل اینکه انرژی ارزش بالاتری نسبت به امریکا دارد و اقلیم آب و هوایی بسیار سرد است به منظور بقای انرژی و جلوگیری از ایجاد پل سرمایی توسط فولاد برای بازدهی و کارایی بیشتر حرارتی استادهای با جانهای شیاردار توسعه یافته اند این استاد ها در دیوارهای خارجی ساختمان با پشم سنگ پوششی در فضای میان استدها استفاده می شوند استد ها معمولاً عمقی بین ۲۰۰ تا ۱۷۰ میلی متر دارند که شاخص حرارتی آنها تقریباً ۲۵% W/M2 K بدون داشتن عایق خارجی می باشند که مشابه دیوارهای با استدهای چوبی می باشند.

اگر از عایق بیرونی استفاده شود شاخص ضریب انتقال حرارت را می توان به پایان تر از ۲۵% W/M2 K کاهش داد این نوع از استدها را می توان در دیوارهای یکپارچه ۱ و همچنین در دیوارهای باربر در ساختمانهای ۳ تا ۴ طبقه استفاده نمود شیارهای جان در این مقاطع مقاومت جان را دربرابر برش کاهش می دهند روش های طراحی برای استدهای شیاردار گسترش یافته اند ولی تاکنون در آیین نامه ها ارائه نشده است روش های طراحی صفحات گچی تک لایه توسط کالانسر و آکرلند توسعه یافته اند و تاکنون از این روش در سوئد استفاده می شود همچنین از این روش می توان برای طراحی دیوارهای با استد فولادی استفاده نمود.

اجزای اسکلت فلزی ال اس اف lsf
طراحی اسکلت:
جهت طرح درست و مناسب سازه سبک فلزی ال اس اف LSF ضروری است سازه به صورت سه بعدی و با دقت بالا به همراه تمام جزئیات مدل شود این کار توسط نرم افزاراختصاصی FRAMECAD 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.

اسکلت سازه فلزی ال ای اف lsf:
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 9/۰ میلیمتر تا 2 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

طراحی فونداسیون 
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.

مزایا و محدودیت ها اسکلت فلزی ال اس اف:
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

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 .

عایق 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 .

سایر مزایا اسکلت فلزی :
مقاومت در برابر تمام شرایط آب و هوایی

دوام بالا در برابر خوردگی و طول عمر بالا

کاهش استفاده از جرثقیل و ماشین آلات سنگین به لحاظ وزن سبک پانلها

قابلیت بازیافت کامل سازه و سایر قطعات ساختمان

تولید انبوه سازه در کارخانه بدون پرت و دور ریز

ایجاد شرایط کاری مطلوب و با ضریب ایمنی بالا 

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 ساختمانی در ایران افزوده شده و تعدادی کارخانه در ایران این مقاطع فلزی را تولید و عرضه می کنند.

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 بارزنده 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 بازشو ها و هم چنین محل نصب اجزاء اتصالی نظیر پیچ و مهره باتوجه به اقلیم مورد نظر و نیز خطر میعان به عمل آید .

نتیجه گیری:

امروزه از فناوری های مختلف به منظور ایجاد آسایش و امنیت بیشتر و صرفه جویی در هزینه ها بخصوص در مصرف منابع انرژی بهره های فراوان برده می شود . از بررسی انجام شده در قسمت های قبل و مقایسه صورت گرفته بین سیستم سازه LSF با دیگر سیستم ها نتایج زیر از این تحقیق به دست می آید:
– نیاز شدید به افزایش بهره وری در بخش ساختمان این واقعیت را آشکار کرده است که استفاده از سیستم های سنتی در امر ساخت و ساز جوابگوی نیاز جامعه نبوده و استفاده از فناوری در این بخش اجتناب ناپذیر می باشد روش های نوینی که در صنعت ساختمان مطرح است سیستم های ساختمانی با پتانسیل های تولید صنعتی و پیش ساختگی می باشد که نیاز های کمی و کیفی صنعت ساختمان سازی را می تواند براورده نماید. یکی از این سیستم ها سیستم قاب سبک فلزی می باشد که نه تنها امکان تولید صنعتی و پیش ساختگی آن وجود دارد بلکه بعلت سبک بودن سیستم در هنگام زمین لرزه آسیب پذیری ساختمان ها را به حداقل می رساند در این مقاله تلاش شده است نیاز کشور از نظر کمی و کیفی برای استفاده از فناوری در بخش ساختمان مورد بررسی قرار گیرد و همچنین مشخصات تئوری ، فنی ، ارزیابی کمی و کیفی سیستم قاب سبک فلزی برای افزایش بهره وری در صنعت ساختمان نیز عنوان گردد.
– استفاده از مقاطع سرد نورد شده فولادی مزایای به دنبال دارد که از مهمترین انها می توان به مواردی چون تولید راحت این مقاطع بدون نیاز به استفاده از عملیات حرارتی عدم وجود تنش های حرارتی پسماند در مقاطع ، امکان ایجاد مقاطع باشکل های متنوع و دلخواه جهت دستیابی به حداکثر بازده مقاومتی ممکن در مقطع ، سبک بودن ، مقاومت و سختی بالا دقت بالا در اجرای جزئیات و نصب سریع و آسان اشاره نمود
– باتوجه به نیاز روز افزون به ایجاد سازه های مورد نیاز با کاربری های گوناگون که دارای مقاومت و کیفیت مطلوب باشند لازم است از سیستم های نوین با قابلیت پیش ساختگی استفاده نمود که در این بین سیستم LSF به دلیل مزایای فراوان که در قسمت های قبلی به آن پرداخته شد دارای کاربردزیاد و موثری در انجام ساخت و سازهای سریع بدون ایجاد وقفه در کاربری های مختلف خواهد شد.

– نتایج نشان می دهند که میزان برش پایه در سیستم LSF در مقایسه با سیستم بتن مسلح ۵۵٫۵ درصد و در مقایسه با سیستم فلزی ۳۸٫۱ درصد کاهش می یابد میزان بیشترین تغییر مکان مرکز جرم پشت بام در سیستم LSF در مقایسه با سیستم بتن مسلح ۵۶٫۲ و در مقایسه با سیستم فلزی ۳۸٫۱درصد کاهش می یابد میزان وزن کل ساختمان در سیستم LSF در مقایسه با سیستم بتن مسلح ۷۲٫ درصد و در مقایسه با سیستم فلزی ۵۸٫۷ درصد کاهش می یابد میزان وزن اسکلت ساختمان در سیستم LSFدر مقایسه با سیستم بتن مسلح ۷۲٫۴ درصد و در مقایسه با سیستم فلزی ۵۵٫۸ درصد کاهش می یابد میزان مقدار بتن مصرفی در سیستم LSF در مقایسه با سیستم بتن مسلح ۷۸٫۹ درصد و درمقایسه با سیستم فلزی ۵۶٫۰ درصد کاهش می یابد میزان مقدار فولاد و آرماتور مصرفی در سیستم LSF در مقایسه با سیستم بتن مسلح ۲۴٫۵ درصد و درمقایسه با سیستم فلزی ۵۴٫۳ درصد کاهش می یابد.

تلاش در جهت ترویج بکارگیری این نوع ساخت و سازها می تواند راهکاری برای صنعتی کردن ساختمان سازی باشد و این تاثیر بسیاری در تقلیل مصرف ساختمانی و انرژی نیز می گذارد . صنعت ساختمان سازی کشور می باید توجه خاصی به این سیستم نمود و از پتانسیل های متعدد آن برای پاسخگویی به فن آوری مورد نیاز از آن جمله برای ساخت دیوارهای دو جداره بهره برداری مناسب بنماید.

بدون دیدگاه

دیدگاهتان را بنویسید

Call Now Button