مزایای استفاده از اسکلت سبک فولادی LSF
در این مقاله به شرح اینکه چگونه استفاده از اسکلت سبک فولادی (دیوار LSF) منجر به ساخت ساختمان‌هایی با سرعت ساخت بالا، سازگار با محیط زیست و مقرون به صرفه می‌گردد، پرداخته شده است.
یکی از مزایای اصلی قاب بندی سبک فولادی، تطبیق پذیری آن و طیف وسیعی از انواع ساختمان هایی است که می توان از این سیستم برای ساخت آن ها استفاده کرد، می باشد.
کاربردهای قاب بندی فولادی سبک از خانه‌های کم ارتفاع گرفته تا سازه‌های چند طبقه، از جمله قاب‌های سازه‌ای پانلی، سیستم‌های دیوار پرکننده خارجی و سیستم ساختمانی مدولار پیش‌ساخته را شامل می‌شود.
این روش مدرن ساخت علاوه بر سرعت ساخت بالا، کیفیت و عملکرد بالا، ایمنی عالی و مقرون به صرفه بودن، طیف گسترده‌ای از کاربردها را ارائه می‌دهد. عمده کاربرد سیستم قاب بندی فولادی سبک در ساخت ساختمان‌های مسکونی چهار تا هشت طبقه و ساختمان‌های با کاربری چندگانه است که اغلب شامل فضای تجاری و پارکینگ خودرو در طبقات پایین‌تر می‌شود. در این موارد، ویژگی سبک وزن بودن سیستم ساختمانی برای به حداقل رساندن بارهای وارده بر سازه نگهدارنده بسیار مهم است.
انواع ساختار قاب فولادی سبک و دیوار میان قالب LSF
قاب فولادی سبک شامل مقاطع C شکل سرد-نورد گالوانیزه به عرض 70 میلی متر تا 100 میلی متر در پانل‌های دیواری و مقاطع C با 150 میلی متر تا 300 میلی متر عرض یا تیرچه‌های مشبک در طبقات می باشد. در این سیستم دهانه‌هایی تا 6 متر قابل دستیابی است که می‌تواند دیوارهای باربر داخلی را حذف کند که منجر به انعطاف پذیری در طراحی فضای داخلی می‌شود.
پانل های دیواری پیش ساخته که در سازه قاب فولادی سبک استفاده می‌شود معمولاً دارای ارتفاع طبقاتی هستند (یعنی 2.7 متر تا 3.2 متر) و تا 8 متر طول دارند که این ارتفاع به نوع روش حمل و نقل و بلند کردن آنها بستگی دارد. کف طبقات را می‌توان به صورت کف پیش ساخته یا به صورت تک تیرچه نصب کرد.
استفاده از دال های کف کامپوزیتی که توسط دیوارهای فولادی سبک نگه داشته می‌شوند در برخی از بخش‌ها رایج است. در این مورد، دال کف معمولاً 150 میلی متر تا 180 میلی متر ضخامت دارد که با استفاده از عرشه فولادی پروفیلی با بتن درجا ساخته می‌شود و زمانی که به طور موقت در طول فرآیند ساخت قرار داده می‌شود تا 5.5 متر دهانه دارد.
وزن این دالها نه تنها نیمی از وزن یک دال مسطح بتنی است، بلکه ضخامتش کمتر است و امکان نصب کانال‌های معلق از عرشه را فراهم می‌کند.
در هر دو نوع طبقه تیرچه دار و کامپوزیت اغلب از تیرهای کف باریک استفاده می‌شود که در قسمت کف یکپارچه شده‌اند تا فضای پلان بازتری ایجاد کنند که به ویژه برای استفاده در مناطق لابی مفید است. پله‌های بتنی و فولادی به عنوان بخشی از سازه فولادی سبک تحویل داده می‌شوند و در مدلسازی اطلاعات ساختمان (BIM) ارائه شده توسط تامین کننده این سازه به صورت یکپارچه دیده می‌شوند.
عملکرد ساختاری مقاطع سرد-نورد استفاده از آنها را در طیف گسترده ای از کاربردها ممکن می‌سازد. یک مقطع فولادی سبک C با ضخامت 1.5 میلی متر می‌تواند تا 50 کیلو نیوتن فشار را تحمل کند.
مهاربندی سازه برای پایداری در دیوارها اجرا می‌شود تا ساختمان‌های متوسط نیازی به هسته‌های مقاوم سازی اضافی نداشته باشند. راهکارهای طراحی کارآمد با انتخاب ضخامت فولاد و پیکربندی مقاطع متناسب با شرایط بارگذاری خاص به دست می‌آیند.
کاربرد در پروژه های شهری
مزایای روش های ساخت خارج از محل (پیش‌ساخته) و قاب‌های فولادی سبک به ویژه در پروژه‌های مسکونی شهری که اغلب شامل ترکیبی از خانه‌های یک یا دو طبقه و آپارتمان‌های بزرگتر است، آشکار می‌شود. مزایایی که کارفرماها و پیمانکاران ساختمانی به دنبال آن هستند عبارتند از:
- دارا بودن رتبه خوب در بحث پایداری بر اساس طیف وسیعی از معیار های زیست محیطی
- کیفیت بالا از نظر دقت هندسی و عاری از هرگونه حرکات در دراز مدت به دلیل خزش و جمع شدگی
- یک سیستم ساختمانی پرکاربرد که برای ساختمان‌های مسکونی تا ساختمان‌های 10 طبقه کارآمد است
تمام اجزای فولادی را می توان بازیافت کرد و در آینده می‌توان الحاقات ساختمان را به راحتی به ساختمان اضافه کرد
- یک سیستم ساختمانی یکپارچه که در آن تمام اجزای سازه‌ای توسط یک تامین کننده طراحی، تحویل و نصب می‌شوند
- به حداقل رساندن بارهای وارده بر فونداسیون و هر سازه نگهدارنده و همچنین هنگام ساخت و ساز بر روی تونل‌ها یا پشت بام
- یک مدل BIM یکپارچه توسط تامین کننده تهیه می‌شود که با نقشه‌های معماری پیوند می‌خورد و پیمانکار اصلی و کارفرما می‌توانند از آن استفاده کنند یا چیزی به آن اضافه کنند.
- به حداقل رساندن فضای ذخیره سازی و تحویل پروژه در سایت‌های ساختمانی داخل شهر. این مزیت با “تحویل به موقع” به سایت حاصل می‌شود. پانل‌ها دارای کد رنگی هستند یا برچسب گذاری شده اند تا به راحتی قابل شناسایی باشند
کاربرد در ساختمان‌های با کاربری چندگانه
ساختمان ها با کاربری چندگانه عموماً شامل فضای تجاری یا خرده فروشی در طبقات پایین و واحدهای مسکونی در طبقات بالا می‌شود. به عنوان مثال یک ساختمان مسکونی سه یا چهار طبقه که روی یک فضای خرده فروشی مانند سوپرمارکت‌ها در مناطق شهری ساخته می‌شود. ماهیت کاربری چندگانه ممکن است به دلایل مختلفی از جمله برنامه ریزی یا به حداکثر رساندن بازده از کاربری زمین مورد نیاز باشد.
یک الزام کلیدی در ساخت این نوع ساختمان‌ها ایجاد یک ساختار فوق العاده سبک وزن با قابلیت ایجاد دهانه بین تیرهای انتقال و مقاوم در برابر تحمل انحرافات جزئی تکیه گاه‌ها است.
قاب‌بندی فولادی سبک راه حل مناسبی است زیرا وزن آن کمتر از 100 کیلوگرم در متر مربع در هر طبقه است و در عین حال قابلیت ایجاد دهانه‌هایی تا 6 متر بین تیرها را دارد.
مدل سازی اطلاعات ساختمان (BIM)
صنعت قاب‌بندی فولادی سبک پیشرو در BIM است، که برای فرآیند تولید ضروری است و مشکلات را در سایت پروژه ساختمانی، به ویژه در رابطه با سایر اجزا، برطرف می‌کند.
در سیستم قاب‌بندی فولادی سبک، یک مدل BIM سه بعدی از ساختار ساختمان با فرمت IFC ایجاد می‌شود و در طول مراحل شکل گیری طراحی با معمار پروژه به اشتراک گذاشته می‌شود.
تامین‌کننده قاب فولادی سبک، نقشه‌های پنل را برای سازنده آنها و همچنین برای سایر اجزاء، مانند تیرهای فولادی و واحدهای پله، که در مدل ادغام شده‌اند، تولید می‌کند.
این امر ایجاد یک هندسه ثابت و رابط با سایر بخش‌های کلیدی ساختمان، مانند نما را ممکن می‌سازد. تعارضات در این مرحله شناسایی و حل می‌شوند. پیمانکار اصلی یا معمار پروژه اغلب ایجاد مدل BIM را بر عهده می‌گیرد و به روز رسانی‌های بعدی را مدیریت می‌کند تا در دسترس مشتری قرار گیرد.