سازه ال اس اف (فولاد سبک) را بیشتر بشناسید
در این مقاله، می‌خواهیم به شما یک سازه بسیار کاربردی سبک با سرعت اجرایی بالا و مناسب برای مکان‌هایی که دسترسی به مصالح سنگین دشوار است، مانند مناطق کوهستانی یا تپه‌ای را به شما معرفی کنیم. این سازه به عنوان “سازه ال اس اف” یا همان سیستم فولاد سبک نورد سرد شناخته می‌شود.
این سازه یکی از سازه‌های نوین در کتاب‌ها و منابع مختلف مورد توجه قرار گرفته است، اما ریشه‌های آن به سال‌های قبل برمی‌گردد. در ابتدا، این تکنولوژی در طراحی هواپیما و خودروها مورد استفاده قرار می‌گرفت و از دهه ۳۰ به بعد، در صنعت ساخت و ساز نیز به کار گرفته شد.
برای مشاوره و سفارش با شرکت هوم زود با شماره‌ی ۱۰۲ ۹۷ ۲۲۰ – ۰۲۱ تماس بگیرید.
فهرست محتوا
فرایند تولید سازه ال اس اف
فولاد نورد سرد یک فرآیند تولید فولاد است که به وسیله آن ورق‌های فولادی با ضخامت کمتر و خواص مکانیکی مطلوب تولید می‌شوند. در این فرآیند، ورق فولادی که به صورت رول شده است، از طریق عبور از یک سری قلتک‌ها و پرس‌ها به مقاطع مورد نظر تبدیل می‌شود. متداول ترین مقاطعی که ساخته می شود به شکل حرف C،Z،U و گاهی اوقات هم ذوذنقه ای است.
ورق‌های فولادی نورد سرد به عنوان عناصر سازه‌ها و قطعات ساختمانی مورد استفاده قرار می‌گیرند و با توجه به مقاطع تولید شده، می‌توانند در خودروسازی، تجهیزات صنعتی، سازه‌های فلزی، پل‌ها و سازه‌های ساختمانی مورد استفاده قرار بگیرند.
خصوصیات و قابلیت‌های سازه ال اس اف
این ورقه‌های فولادی نوعی ساختار نازک هستند که فرم داده شده‌اند. شاید به این فکر کنید که با توجه به نازک بودن آنها، ممکن است دچار خمش شوند. اما یک نکته مهم در این سیستم سازه سبک وجود دارد که باعث می‌شود تحمل بیشتری در برابر نیروهای عمودی داشته باشد، و آن نکته تعداد اعضا است.
عناصر سیستم (LSF)
در این سیستم، عناصر عمودی که به آنها ستونک می‌گوییم، به طور فراوان استفاده می‌شوند. به عبارت دیگر، تقریباً در هر 40 تا 60 سانتیمتر، یک ستونک عمودی قرار می‌گیرد. این افزایش در تعداد ستونک‌ها باعث افزایش توانایی سیستم در تحمل نیروهای عمودی می‌شود.
اگر بخواهیم به بررسی اعضای دیگر این سیستم بپردازیم، باید به عناصر افقی، که به آنها رانر یا لاوک هم می‌گویند، اشاره کنیم. این عناصر، تیرهای اصلی سازه هستند که در واقع نیرو را از ورقه‌ها می‌گیرند و با انتقال آن به ستونک و سپس به سازه پی، نیرو را کنترل می‌کنند. در این سیستم، سازه‌های پی به صورت نوارهایی مورد استفاده قرار می‌گیرند، اما اگر خاک یا زمین سست باشد در این حالت، از پی‌های گسترده استفاده می‌شود.
روش اتصال اعضای عمودی و افقی
در اتصالات سرد، از پیچ و پرچ برای اتصال قطعات استفاده می‌شود. اما در بعضی مواقع، نمی‌توانیم به صورت مستقیم دو قطعه را به هم وصل کنیم. به عنوان مثال، اگر دو قطعه فلزی را به هم وصل کنیم و بین آنها فاصله‌ای وجود داشته باشد، نمی‌توانیم پیچ را به درستی بگیریم.
در این حالت، می‌توانیم از نبشی‌ها استفاده کنیم. نبشی‌ها نوعی قطعات هستند که به شکل یک زاویه یا L، در نقاط اتصال قرار می‌گیرند. با استفاده از پیچ‌ها، می‌توانیم این نبشی‌ها را به قطعات وصل کنیم.
تشخیص سازه ال اس اف
همانطور که گفتیم این قطعات فولادی عموماً شامل ستونک‌ها و تیرها هستند که با هم ترکیب شده و به شکل یک چارچوب سازه‌ای تشکیل می‌دهند.
در سازه‌های ال‌اس‌اف (LSF)، ستونک‌ها معمولاً به شکل ناودونی کار می‌شوند. این به این معنی است که در بالاترین نقطه ستونک، قطر آن بزرگتر است و به سمت پایین تدریجاً کوچکتر می‌شود. این شکل ناودونی به ستونک‌ها استحکام و سختی بیشتری می‌بخشد.
در ترسیمات سازه‌های ال‌اس‌اف، ستونک‌ها معمولاً به صورت دو خطه نمایش داده نمی‌شوند. به جای آن، در ترسیمات معمولاً تیرها به صورت خطوط عمودی نمایش داده می‌شوند و ستونک‌ها با نمایش نقاط در اتصالات با تیرها نشان داده می‌شوند. این نمایش ترسیمی برای ستونک‌ها و تیرها به منظور ساده‌سازی ترسیمات و فهم آسان‌تر ساختار سازه استفاده می‌شود.
بارهای جانبی در این سیستم چگونه مهار می شوند؟
روش اجرا و پیاده کردن سازه ال اس اف
ساخت و اجرای سازه‌ها در محل احداث بنا می‌تواند با استفاده از روش‌های مختلف انجام شود. در ادامه، سه روش متداول برای اجرا و پیاده‌سازی سازه در محل احداث بنا را بررسی خواهیم کرد:
روش منتاژ در محل پروژه:
- در این روش، قطعات سازه ابتدا در کارخانه تولید می‌شوند و به قسمت‌های کوچکتر تقسیم می‌شوند.
- سپس قطعات به محل احداث بنا منتقل می‌شوند و با استفاده از اتصالات پیچ و مهره به همدیگر متصل می‌شوند.
- در نهایت، سازه با اتصال قطعات به هم به صورت کامل ساخته می‌شود.
روش سیستم جعبه‌ای:
- در این روش، سازه مانند یک جعبه آماده می‌شود و در کارخانه تولید می‌شود.
- سازه آماده شده به محل احداث منتقل می‌شود و در آنجا قرار می‌گیرد.
- این روش می‌تواند در برخی موارد سازه‌هایی با قطعات استاندارد و تکراری کاربرد داشته باشد. با این حال، کنترل حرارتی و نصب تاسیسات در این روش ممکن است دشواری‌هایی را ایجاد کند.
روش سیستم برافراشتن:
- در این روش، مونتاژ و وصل قطعات سازه در محل احداث پروژه انجام می‌شود.
- قطعات سازه به صورت جداگانه تولید و به محل احداث منتقل می‌شوند.
- سپس، سازه کامل روی زمین ساخته می‌شود و با استفاده از جرثقیل بلند، دیوارها روی محل خود قرار می‌گیرند.
محدودیت های سازه ال اس اف
این محدودیت‌ها نشان می‌دهند که سازه ال اس اف برای پروژه‌های خاصی مناسب است. در انتخاب روش ساخت و اجرا، باید این محدودیت‌ها و نیازهای پروژه را در نظر گرفت و بهترین روشی را انتخاب کرد که با شرایط و محدودیت‌های موجود سازگاری داشته باشد.
محدودیت در قرار دادن بازشوها:
به دلیل عرض کمتر دهانه‌ها در سازه ال اس اف، قرار دادن بازشوها (مانند درب‌ها و پنجره‌ها) در این سیستم محدودیت‌های بیشتری دارد. این محدودیت می‌تواند توسط طراحی مناسب قابل مدیریت باشد، اما نیاز به توجه و کنترل دقیق دارد.
محدودیت تعداد طبقات:
در سازه ال اس اف، تعداد طبقات را نمی‌توان بیشتر از 5 طبقه در نظر گرفت. این محدودیت به دلیل نیروها و تنش‌هایی است که در سازه به وجود می‌آید و در طبقات بالاتر بیشتر می‌شود. بنابراین، سازه ال اس اف برای پروژه‌هایی با تعداد طبقات بالا مناسب نیست.
قیمت بالای قطعات گالوانیزه:
استفاده از قطعات گالوانیزه در سازه ال اس اف می‌تواند قیمت بالایی داشته باشد. گالوانیزه کردن قطعات به منظور مقاومت در برابر زنگ زدگی و عوامل محیطی انجام می‌شود، اما هزینه بیشتری نسبت به سایر روش‌ها دارد.
نیاز به نیروی متخصص:
اجرای سازه ال اس اف معمولاً نیاز به نیروهای متخصص دارد که تجربه و آشنایی کافی در این زمینه را دارند. این نیروها باید دارای دانش فنی و مهارت‌های لازم برای اجرای صحیح و ایمن سازه باشند. در کشور ایران، تعداد افراد متخصص در این زمینه ممکن است کمتر از نیاز باشد.
عایق حرارتی در سازه ال اس اف
- ضخامت پنل های عایق در سیستم ال اس اف باید به گونه‌ای انتخاب شود که عملکرد حرارتی بهبود یابد، اما افزایش زیاد ضخامت پنل ها می‌تواند به افزایش ضخامت دیواره کلی سیستم و کاهش فضای مفید منجر شود.
- استفاده از لایه‌ی سیلیکونی بین ستونک و پوشش خارجی می‌تواند به کاهش پل حرارتی کمک کند.
- اعمال یک لایه نازک از جنس پلی اسرانر در لایه بیرونی دیوار می‌تواند بهبود قابل توجهی در مشکل پل حرارتی سیستم را به همراه داشته باشد.
- ایجاد شیارهای عمود بر جهت جریان حرارت می‌تواند نیز به عنوان یک روش کاهش پل حرارتی در سیستم ال اس اف مورد استفاده قرار گیرد.
سخن آخر:
با استفاده از سازه ال اس اف، می‌توان طراحی ویلای مدرن و استثنایی ایجاد کرد. این سازه‌ها از نظر استحکام و مقاومت، با سازه‌های سنتی هم‌ردیف هستند و امکاناتی مانند عایق‌سازی مؤثر، کاهش هزینه‌های ساخت و انعطاف‌پذیری در طراحی فضا را فراهم می‌کنند.