میان‌قاب‌های غیر سازه‌ای مرسوم در کشور بر اساس مصالح به دو دسته 1) میان قاب با مصالح گسسته و 2) میان قاب با مصالح پیوسته تقسیم می‌شود که در ادامه به آنها پرداخته می شود.

سیستم سازه‌ای LSF یا همان قاب بندی فولادی سبک یک سیستم سازه‌ای نوین می‌باشد که نسبت به سیستم‌های ساختمانی سنتی مزایای زیادی دارد و می‌توان از آن به جای دیوارهای بتنی پیش ساخته یا آجری معمولی استفاده نمود.

سیستم سازه ایLSF از دیوارهای معمول سبکتر است، قیمت بسیار مناسبی دارد و همچنین سرعت نصب بسیار بالایی دارد.

1- میان‌قاب با مصالح گسسته

ساختمان سازی سنتی در ایران اغلب متمرکز بر بکارگیری این نوع از میان‌قاب ها در کشور است. این در حالی است که مصالح گسسته مانند آجر فشاری، بلوک‌های سفالی و بلوک بتنی سبک عمدتاً رفتاری شکننده دارند. بنابراین تا حد امکان باید تغییرشکل‌ آنها در داخل و خارج از صفحه مهار شود ‌یا‌ به طور کلی کاربرد آن در ساختمان ها محدود شود. این موضوع به دلیل کوچک بودن ابعاد مصالح گسسته ای همچون آجر یا انواع بلوک سیمانی است که می تواتد باعث شود در رج آخر اتصال مناسبی بین میان قاب با تیرها ایجاد نشود. همچنین در ساختمان‌های با سیستم مهاربند، با توجه به کمانش المان‌های مهاربندی که موجب کمانش بیش از حد میانقاب در خارج از صفحه می‌شود، استفاده از میان­قاب‌ها با مصالح گسسته در قاب مهاربندی شده مجاز نیست.

2- ‌میان‌قاب با مصالح پیوسته

این نوع از میان‌قاب‌ها در راستای صنعتی سازی روند ساختمان سازی بسیار توسعه یافته اند. استفاده از میان‌قاب‌های با مصالح پیوسته مزایای زیر را در بر دارد:

• مقاومت لازم دیوار میان‌قاب در برابر نیروهای خارج و داخل صفحه
• صرفه جویی در مصرف انرژی در زمان تولید و بهره برداری از ساختمان
• سرعت بالا در اجرا
• قابلیت استفاده در شرایط اقلیمی متفاوت
• هزینه تمام شده پایین

میان‌قاب‌های پیوسته با توجه به نحوه اجرا و منسجم بودن، در هنگام اعمال بار جانبی عملکرد مطلوبی را به نمایش می‌گذارند. ولی میان‌قاب‌های با مصالح گسسته تا این اندازه منسجم نبوده و در هنگام اعمال بار جانبی ممکن است به صورت قطعات بزرگ و کوچک از محل خود جدا شده و ریزش نمایند. ایراد بزرگ این نوع دیوارها آن است که در زلزله به طور ناگهانی ترک خورده و یا به صورت کامل می‌شکنند که در صورت ترک خوردگی، نیروی زلزله که در جهت عمود بر دیوار عمل می‌نماید می‌تواند باعث خروج دیوار از صفحه‌ی خود گردد. همین امر سبب تلفات بسیاری در زلزله‌های کشور شده است.

معرفی سیستم LSF

در ساختمان های رایج در ایران، علی رغم طراحی مدرن، اجرای سازه ها ضعیف است.

این بدان معناست که رفتار واقعی سازه در مقایسه با آنچه برای آن طراحی شده کاملاً متفاوت است. بنابراین نظارت دقیق بر کیفیت اجرا و رعایت جزئیات محاسبه شده امری الزامی است.

با توجه به این امر، ساختمان های پیش ساخته به دلیل آنکه در کارخانه ساخته شده و طبق نقشه های as-built و محاسبه شده مراحل کنترل کیفی و ساخت را طی می کنند، اهمیت ویژه می یابند.

در این راستا، قاب های فلزی سبک (LSF) به دلیل بهره مندی از کیفیت بالای تولید در کارخانه و سیستم اتصالات ساده، یکپارچه و سریع، برتری قابل توجهی نسبت به سایر سازه ها دارند.

مقاوم سازی سازه ها یکی از کارآمدترین روش ها برای جلوگیری از حوادث ناخواسته و همچنین خسارات جانی و مالی ناشی از بلایای طبیعی مانند زلزله و طوفان می باشد.

بنابراین قبل از ساخت سازه می توان با یک چشم انداز بلند مدت، مقاوم سازی را در سیستم ساخت سازه تعبیه کرد تا نیاز به اصلاح سازه های ساخته شده در آینده از بین برود.

قاب های فلزی سبک با سبک¬سازی سازه اثر نیروهای جانبی زلزله را کاهش می دهند.

مفهوم سبک سازی سازه ها تا حد زیادی به مقاوم سازی کمک می کند. قاب های مورد استفاده در سیستم LSF از صفحات گالوانیزه سبک تشکیل شده اند.

در صورت وقوع حادثه، سیستم LSF می تواند به طور قابل توجهی اثر بارهای اعمال شده را کاهش دهد. علاوه بر این، چنین سازه هایی می توانند به عنوان جایگزینی برای سازه های آسیب دیده استفاده شوند.

این سیستم در عرض 2 تا 3 روز قابل برپایی است و در نتیجه آگاهی از تکنولوژی ساخت آن بسیاری از مشکلات از جمله کمبود زمان را برطرف می کند.
با توجه به مزایای مختلف از جمله سرعت بالا، کیفیت ساخت بالا در کنار ساخت و عملکرد لرزه ای مناسب، در سال های اخیر کاربرد سیستم LSF در سراسر جهان رشد چشمگیری داشته است.

سیستم LSF متشکل از اعضای فلزی با مقاطع CSF (فولاد سرد نوردشده) است که از سال 1964 وارد صنعت ساختمان شده است، اما استفاده از آن ها در نتیجه ملاحظات اقتصادی محدود شد. پس از سال 1990 به دلایل مختلف از جمله افزایش قیمت چوب و محدودیت منابع برای آن، مشکلات زیست محیطی، نیاز به ساخت و ساز سریع و انبوه سازی و همچنین لزوم استفاده از سازه های پیش ساخته، سیستم های LSF کاربرد گسترده ای پیدا کردند به طوری که امروزه این سیستم به طور گسترده برای ساخت ساختمان های تجاری و مسکونی با ارتفاع کم و متوسط در ایالات متحده، کانادا، استرالیا و ژاپن و بسیاری از کشورهای دیگر مورد استفاده قرار می گیرد.

اجزای سازه LSF

سازه های LSF به صورت پانل ساخته می شوند و هر پانل از اعضای زیر تشکیل شده است:

• اعضای باربر عمودی

• اعضای اتصال قاب

• اعضای خمشی سقف

• اعضای باربر جانبی

همچنین اتصالات این سیستم به صورت پیچ و مهره و مونتاژ در محل می باشددیوار میان قاب فلزی سبک (LSF) این سیستم نوین ساخت و ساز در ایران، سیستمی کامل با عملکرد میان قابی برای ساخت دیوارهای جداکننده به روش خشک است‌ که منجر به سرعت بیشتر در اجرای پروژه و کاهش هزینه‌ها می شود.

اساس این سیستم را پانل‌های روکشدار گچی یا صفحات سیمان الیافی (سمنت بورد یا فایبرسمنت بورد) به عنوان پوشش و اسکلت فلزی سبک سرد نورد شده به عنوان قاب تشکیل می‌دهد.

این دیوارها دارای پایداری زیادی نسبت به دیوارهای با مصالح گسسته (مصالح بنایی) هستند زیرا علاوه بر وزن سبک، از یکپارچگی و انسجام بالایی نیز برخوردارند.

از مزایای این سیستم می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:

• قابلیت نصب سریع که به سایر فعالیت‌های مرتبط با دیوارچینی، امکان تسریع می‌دهد.
• فرآیند ساخت و ساز دیوار به صورت کاملا خشک بوده و کلیه مشکلات مربوط به عملیات بنایی از جمله: تأثیرات مخرب شوک دمایی، انقباض ناشی از خشک شدن، ترک برداشتن دیوار در اثر نشست و … مرتفع می‌گردد.
• انعطاف پذیری در طراحی این امکان را به وجود می‌آورد که بدون نیاز به پرداختن به الزامات پیچیده دیوار‌های کلافدار بنایی مرحله گذار از طراحی به اجرا به حداقل ممکن برسد.
• سختی و پیچیدگی اجرای بازشوهای بزرگ در دیوارهای سنتی، جان پناه‌ها با توجه به ماهیت این نوع دیوار بسیار کاهش می یابد.
• با افزودن لایه های بیشتر یا لایه فایبرسمنت بورد، مدت زمان مقاومت در برابر آتش دیوار تا 120 دقیقه افزایش می‌یابد.
• با افزودن لایه های مقاوم در برابر صوت (آکوستیک) در هسته دیوار می‌توان تا بیش از 60 دسیبل انتقال صوت را کاهش داد.
• با رعایت الزامات مندرج در مبحث 19 مقررات ملی ساختمان (با موضوع صرفه جویی در مصرف انرژی) و به کارگیری عایق حرارتی مناسب در هسته دیوار، این نوع دیوار سطوح بالایی از صرفه جویی در مصرف انرژی را به دست می‌دهد.
• این نوع دیوار بسیار سبک‌تر از دیوار بنایی بوده و از توزیع نامتقارن وزن در ساختمان (که منجر به جابجایی مرکز سختی و تولید لنگر پیچشی مخرب در هنگام زلزله می‌گردد) پیشگیری می‌نماید .

شرکت نانو پودر توس به عنوان یکی از تأمین کنندگان و مجریان این سیستم ها با برند کاراوال در کشور فعالیت می کند. این سیستم سازه‌ای در دو نوع قابل اجرا می‌باشد:

1- سیستم تمام سازه LSF: در این حالت، اسکلت فلزی و بتنی به طور کامل حذف می‌گردد و از روی فونداسیون، اسکلت و دیوارهای سازه LSF تا سه طبقه روی پیلوت اجرا می‌شود.

در این نوع سازه، دیوارها به صورت خشک پیش‌ساخته (Drywall) هستند و اسکلت ساختمان نیز با استفاده از ورق گالوانیزه سازه‌ای روکش شده اجرا می‌گردد.

این ورق‌ها به شکل ستون‌ها، تیرها و بادبندها طراحی و فرم‌دهی شده‌ و مجموعه آن ها کنار هم پیچ و مهره می‌شوند و سپس مونتاژ و نصب می‌گردند.

مراحل اندازه‌گیری و برش ورق‌ها در کارخانه بر مبنای نقشه‌های طراحی شده انجام می‌گیرد و در محل کار فقط مونتاژ و نصب می‌شوند و ساخت در محل ندارند.

2- سیستم دیوارهای داخلی و دیوارهای بیرونی LSF: در این حالت، ابتدا اسکلت بتنی یا فولادی ساختمان اجرا شده و تنها برای دیوارهای سازه از سیستم LSF استفاده می‌گردد.

دیوارهای LSF شرکت نانو پودر توس مجهز به عایق صوتی و حرارتی است. این عایق‌ها می تواند از جنس پشم سنگ، فوم پلی یورتان سلول باز (عایق حرارتی)، فوم پلی یورتان سلول بسته (عایق صوتی) و انواع عایق دیگر باشند.

روکش نهایی این دیوارها نیز ورق‌های مختلفی از جمله ورق‌های فایبرسمنت، کناف و فایبر سمنت‌های طرح چ.ب یا رنگی باشد.

ضخامت این ورق‌ها بین 0.7، 0.9 و 1 میلی متر متغیر است. برای پوشش دیوارهای بیرونی LSF می توان از سرامیک خشک نیز استفاده نمود.

همچنین امکان نصب تأسیسات ساختمانی در داخل این دیوارها وجود دارد. شرکت نانو پودر توس قادر است طراحی و تولید اسکلت سیستم LSF در هر دو حالت بالا را ظرف یک ماه به انجام رسانده و مونتاژ و نصب آن را در صورت مهیا بودن شرایط کارگاهی نیز طی دو الی سه هفته به اتمام برساند.

هزینه ساخت این سیستم در شرکت نانو پودر توس به عوامل مختلفی از جمله شرایط روز و نوع نیاز مشتری بستگی دارد. لازم به ذکر است این سیستم مورد تأیید سازمان نظام مهندسی می‌باشد.

مزایای سیستم LSF کاراوال

الف)کاراوال از دیدگاه مشتریان و سرمایه گذاران:

• ایمنی بالا در برابر آتش سوزی و زلزله
• هزینه های نگهداری پایین
• عمر طولانی
• حذف ترک های سطحی در سطوح وسیع نما
• سرعت اجرای بالا
• بازگشت سریع سرمایه گذاری
• ارزش افزوده بالاتر در مقایسه با سایر سیستم های رایج
• مصرف فولاد کمتر در فونداسیون و اسکلت های فلزی
• مصرف بتن کمتر برای فونداسیون و اسکلت های بتنی

ب) کاراوال از دیدگاه مهندسی و کارگاهی:

• انعطاف پذیری در طراحی و معماری سازه
• تعامل خوب با سایر سیستم ها
• سهولت نصب و اجرای تاسیسات
• امکان اجرا در تمام فصول و شرایط آب و هوایی مختلف
• ایمنی و انضباط بالاتر در کارگاه
• نیاز به نظارت کمتر
• نیاز به نظارت کمتر
• هزینه و زمان قابل پیش بینی برای کل سیستم
• سهولت در مونتاژ و جداسازی ضایعات و تلفات کم مصالح
• کمترین خطای ساخت

پ) کاراوال از دیدگاه زلزله و نیروهای جانبی:

• سهم وزن کمتر به دلیل ساختار سبک تر و مصالح خشک نوین
• رفتار مناسب به دلیل شکل پذیری ورق های فولادی
• اتصالات مکانیکی استاندارد
• دیوارهای مهاربندی شده
• اتصال قابل اطمینان به فونداسیون

ت) سایر مزایای کاراوال:

• مقاومت در برابر عوامل جوی
• مقاومت بالا در برابر خوردگی
• قابلیت بازیافت سازه و سایر قسمت های ساختمان
• ضایعات حداقلی در محل کارگاه
• تولید کارخانه ای مستمر و سرعت در تأمین مصالح
• تامین شرایط کاری مناسب با ضریب ایمنی بالا
• امکان صدور گواهینامه فنی در پایان پروژه