چکیده

این مقاله ضمن بررسی ویژگی های فنی و عمومی سیستم قاب فوﻻد سبک (L.S.F)، مزایای استفاده از این سیستم در ساخت و سازهای سریع و مقاوم موضعی ارایه شده است.. بدین منظورتمامی مراحل ساخت یک ساختمان مسکونی به به دو روش ساخت سنتی (سازه فوﻻدی) و صنعتیL.S.F توسط نرم افزار M-S –Project مدل سازی شده و پس از محاسبات انجام شده ، توسط نرم افزار زمان دقیق و نهایی اتمام عملیات ساخت ساختمان برای روش ۹۲ L.S.Fروز و برای روش ساخت فلزی ۱۷۱ روز کاری محاسبه گردیده است. نتایج این بررسی نشان می دهد ، بهره گیری از سیستم L.S.F به دلیل دارا بودن قابلیت پیش ساخته سازی و سبک بودن ،بدون ایجاد وقفه ویا اختﻻل در کاربری محل، سرعت ساخت وساز را تا ۲٫۵ برابر افزایش داده و با کاهش ۴۰درصدی در مصرف فوﻻد نسبت به سازه های فوﻻدی ،وزن سازه را تا ۵۰ درصد کاهش می دهد.

واژگان کلیدی: قاب فوﻻدی سبک L.S.F ، مقاطع سرد نورد شده فوﻻدی C.F.S، ساخت و ساز سریع ، برنامه زمـان بنـدی ، هزینه

۱

-۱ مقدمه

سیستم سازه سرد نورد شده L.S.F یکی از سیستم های سازه نوین در صنعت ساختمان سازی می باشد. که در سالهای اخیر در اکثر کشورهای جهان رواج یافته است.این سیستم از اعضای فوﻻدی با مقاطع C.F.S ساخته شده است. که از سال ۱۹۴۶ در صنعت ساختمان وارد شد.[۱] از سال ۱۹۹۰ به دﻻیل زیاد از جمله افزایش قیمت چوب و محدود بودن منابع تهیه آن، مشکﻻت زیست محیطی، نیاز به تولید

سریع و انبوه مسکن و ضرورت استفاده از پیش ساخته سازی سیستم L.S.F کاربرد وسیعی یافت ، بطوریکه امروزه این سیستم در آمریکا، کانادا، استرالیا ، ژاپن و بسیاری از کشورهای دیگر در احداث ساختمانهای تجاری و مسکونی کوتاه مرتبه و میان مرتبه کاربرد زیادی دارد.[۲] این سیستم بدون استفاده از حررات و با انجام عملیات نورد سرد برروی ورقهای فوﻻدی تولید شده که ضخامت بین ۰/۳ تا ۳

میلی متر نورد می شوند. که یکی از اهداف فوﻻد سرد نورد شده حذف یا کاهش چشم گیر عملیات جوشکاری می باشد.

-۲ شیوه فر آوری قطعات C.F.S
قطعات C.F.S که اعضای اصلی تشکیل دهنده سیستم L.S.Fمی باشند. معموﻻً از ورق فوﻻدی گالوانیزه براساس BS2989 تهیه و بکار گرفته می شوند و درحال حاضر براساس استاندارد اروپایی در قاره اروپا BSEN 10142 10147 تولید می شوند. این نوع ورقهای فوﻻدی معموﻻً در عرض های ۱/۵ متر در کارخانجات ذوب آهن تولید شده و در کارخانجات مخصوص دیگری به صورت رولی و پرسی فرم داده می شوند. تا به اشکال مورد نظر در آیند.اندازه قطعات در جان اعضای C.F.S معموﻻ بین ۵۰ تا ۳۰۰ میلی متر می باشد. معمول ترین ضخامت ورق فوﻻدی گالوانیزه شده برای تولید قطعاتی که

دراین سازه بکار می روند۱/۲ تا ۳/۲ میلی متر می باشد. [۲] برای فرم دادن ورق فوﻻدی ، عموما آنرا به صورت نواری از بین یک سری غلتک ها و در فواصل مختلف عبور می دهند، این

حرکت در بین غلتک ها سبب تغییر شکل ورقها می شود. تعداد غلتک های به کار رفته بستگی به پیچیدگی قطعات دارند. این قطعات را می توان قبل یا بعد از عبور دادن در بین غلتک ها برش داد. این شیوه عمل معوﻻً در سطح باﻻ و با دقت زیاد ، توسط کامپیوتر کنترل می شود. این قطعات با طولهای کوتاه و مقدار محدوده را می توان به وسیله پرس فرم داده و یا خم نمود.این تکنیک معموﻻً برای قطعات ساده (مانند نبشی و c شکل) مناسب می باشد. سوراخ کاری هایی نیز در مرحله فرم دادن ورقهای فوﻻدی انجام می شود که برای کار گذاری تاسیسات در بنا انجام می شود. مزیت این روش نسبت به شیوه تولید نورد گرم سرعت باﻻی تولید، نیروی انسانی کمتر ، عدم نیاز به عملیات طراحی و جلوگیری از ایجاد تنش های پسماند در

مقاطع به دلیل انجام عملیات نورد گرم برروی آنها می باشد.

شکل-۱ کار گذاشتن انکر بولت برای نصب دیوار شکل-۲ .نصب کردن استادها و رانرها

۲

-۳ اجزاء تشکیل دهنده L.S.F
-1-3 سازه :
قطعات عمودی ) STUD مقاطع C شکل)، قطعات افقی ) (RUNNER) TRACK مقاطع U شکل ) ، تیرچه JOIST و بادبند می باشد.تیرچه ها به صورت افقی به واشرها اتصال دارند. ضخامت ورقها ۰/۶ – ۲/۶ میلی متر بوده و از کنار هم قراردادن مقاطع ستونها تشکیل شده است.از ویژگی های مهم این سیستم می توان به سبکی، سرعت باﻻی اجرا، امکان اجرای سقف ها ی شیب دار و افقی ، امکان بهره گیری از حجم نور زیاد، استفاده از خرپاها با دهانه های بزرگ و عایق سازی حرارتی و صوتی درحین اجرای دیوارها را نامبرد. [۳] همچنین اتصاﻻت این سیستم به صورت پیچهای خودکار و جوش CO2 در شرایط کارخانه ای می باشد.

-۲-۳ سقف:
شیوههای اجرایی گوناگونی برای سقف و بام در سیستم L.S.F بکار گرفته میشود به طوری که انواع بامها از فرمهای ساده مسطح گرفته تا بامهای متقاطع با شیبهای غیر مساوی قابل اجراء میباشند . در ساخت و ساز سقفهای میانی (طبقات) در سیستم L.S.F تیر ریزیهاعموماً در امتداد استادهای دیوار انجام میگیرد . هر یک از تیرهامعموﻻً بار خود را مستقیماً به استادها منتقل مینمایند .

-۳-۳ پوشش دیوارهای داخلی:
برای پوشش این دیوارها از گچ برگ، ورق MDF، ورق PVC،Cement Bord، و پوشش های مشابه استفاده می شود.

-۴-۳ پوشش دیوارهای خارجی:

که برای دیوارهای خارجی از ساندویچ پانل، Cement Bord،و اجرای نما سازی معمولی سنتی (نمای سنگی، نمای آجری و….) می توان استفاده نمود.

-۴ مزایای سیستم ساختمانی قاب فوﻻدی سبکL.S.F
– ایمنی در برابر حوادث طبیعی بخصوص زلزله: بدلیل سبکی و عدم استفاده از مصالح سنتی و سنگین این سازه دارای امنیت باﻻ می باشد.
– سرعت باﻻی اجرا
– کاهش قابل توجه در زمان ساخت
– سازگاری با محیط زیست و رعایت اصول ساخت و ساز پایدار
– کاهش هزینه های تعمیر و نگهداری ساختمان
– سادگی در پیش ساختگی و تولید انبوه
– نصب سریع و آسان
– دقت باﻻ در اجرای جزئیات

– مقاومت باﻻ در برابر پوسیدگی و حمله موریانه
– عدم نیاز به قالب بندی

– حمل و نقل آسان و اقتصادی
– قابل بازیافت و جابجایی سازه
– عدم وجود تاخیرهای ناشی از شرایط آب و هوایی در تولید، ساخت و نصب سازه

۳

-۵ معایب سازه فوﻻدی سبک L.S.F

جدول -۱ معایب استفاده از اعضای فوﻻدی سرد نورد شده [۱]

×ردیف ×معایب
۱× ×فوﻻدی بودن اسکلت در اتصاﻻت سازه

× ۲×ضخامت کم و باز بودن مقاطع

× ۳×ناشناخته بودن رفتار سیستم درکشور

× ۴×دوجداره بودن دیواره های باربر

×نتایج

– آسیب پذیری دربرابرآتش
-×کارایی نسبتاً پایین در مناطق گرم و مرطوب

– کوچک بودن سختی هندسی در برابر کمانش موضعی
– مقاومت کم در برابر نیروهای خارج از صفحه

– ناکافی بودن سختی مقاطع جدار نازک باز برای پایداری ×پیچشی، خمشی و جانبی

– لزوم استفاده از دیوار برشی در سازه های بیش از ۲ طبقه جهت

×کسب اطمینان از ایمنی لرزه ای سیستم

– عدم تطابق با فرهنگ کشور
-× امکان نفوذ حشرات موذی در فضای خالی دیوار

-۶ مراحل اجرای سازه فوﻻدی سبک L.S.F
– اجرای پی نواری (شالوده ) به عمق ۶۰Cm و نصب انکربولتها

– نصب رانرهادرمحل بولتها و اجرای استادها به صورت مدوﻻر
– اجرای مهاربندهای افقی و عمودی در فاصله بین طبقات
– اجرای دیوارها به صورت پیش ساخته یا به صورت خشک
– اجرای سقف خرپا برای پوشاندن سقفهای بادهانه های زیاد

– نصب تیرچه ها در سقف مسطح و اجرای ورقهای موجدارو نبشی های دور بعنوان قالب
– پوشاندن دیوارهای خارجی با استفاده از گچ برگ ، ورق MDF ، PRC ، سمنت بورد ، ساندویچ پانل و ….
– عایق سازی جداره ها با استفاده از پشم سنگ، پشم شیشه،… [۳]

-۷ بررسی نمونه موردی طراحی یک ساختمان دو طبقه با استفاده از سیستم فوﻻدی و L.S.F
استفاده از سیستم L.S.F در ساخت انواع ساختمانهای یک و دو طبقه مسکونی ، ویﻻیی ، اداری و … به دلیـل مزایـای فراوان از جمله سبک بودن، اقتصادی بودن، مصرف کم مصالح ساختمانی، افزایش فضای مفید داخلی عملکرد صوتی مطلـوب و اتﻻف کم انرژی در بسیاری از کشورهای دنیا مرسوم می باشد. [۲] در این بخش یک ساختمان مسکونی دو طبقه با مساحت زیر بنای ۹۲ متر مربع در هر طبقه که در منطقه با خطر زلزله زیاد

قرار دارد با استفاده از روشهای مورد نظر طراحی و نتایج آن به شرح جدول ۲ می باشد.