سازه ‏ال اس اف (LSF) چیست و چه کاربردهایی در ساختمان سازی دارد؟

هر ساله فناوری‌های نوینی وارد صنعت ساختمان می‌شوند که هدف از اجرا و توسعه بسیاری از آن‌ها به حداقل رساندن وزن سازه‌های فولادی و بتنی است. دستیابی به این مهم به ویژه برای کشورهای زلزله‌خیزی همچون ایران از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. سازه ‏ال اس اف (LSF) یکی از سیستم‌های ساختمانی مناسب برای دستیابی به این هدف است. سابقه استفاده از این سیستم‌های ساختمانی به سال ۱۹۵۰ بر‌ می‌گردد اما رواج استفاده از آن تقریباً از دهه ۱۹۹۰ شروع شده است. در این مقاله این فناوری سبک ساختمانی را به طور کامل بررسی خواهیم کرد.

سازه ‏ال اس اف (LSF) چیست؟

‏ال اس اف (LSF) در واقع سیستم‌های پیش ساخته یا مودولاری هستند که از مقاطع فولادی جدار نازک (LGS) ساخته شده‌اند. این مقاطع فولادی در واقع ورق‌های کم ضخامت فولادی دارای پوشش‌های گالوانیزه هستند. این ورق‌ها با استفاده از دستگاه‌های مخصوص و روش ساخت رولی، نورد شده و به صورت پروفیل‌های سبک در ابعاد مختلف تولید‌ می‌شوند. این سازه‌های پیش ساخته فولادی عمدتاً به صورت خشک و با استفاده از اتصالات پیچیده اجرا می‌شوند.

سازه ‏ال اس اف در واقع تشکیل دهنده چهارچوب یا اسکلت ساختمان است. دیگر قسمت‌های ساختمان را نیز به منظور سبک‌سازی حداکثر سازه از پروفیل‌های سرد نورد شده استفاده می‌کنند. این پروفیل‌ها را با مصالح مختلف از جمله سرامیک، سنگ و پی‌وی‌سی می‌توان پوشش داد. فضای درونی نیز هیچ تفاوتی با ساختمان‌های معمولی ندارد.

برای مطالعه: سفت کاری ساختمان

کاربرد سازه ‏ال اس اف

• ساختمان‌های مسکونی چند واحدی حداکثر تا 5 طبقه
• مجموعه‌های ورزشی و آموزشی
• کارخانه‌ها و کارگاه‌های صنعتی
• ساخت نیم‌طبقه در فضاهای دارای ارتفاع زیاد
• اضافه کردن طبقات در پشت‌بام به ساختمان
• ساخت شهرک‌های مسکونی در مواقع لزوم در حداقل زمان ممکن
• به طور کلی ساخت هر سازه و ساختمانی که با محدودیت طبقه مواجه است.

اجزای تشکیل دهنده سازه ‏ال اس اف  (LSF)

به طور کلی یک پنل از این سازه شامل چند بخش اصلی به شرح ذیل است:

• ورق‌های فولادی سرد نورد شده جهت تأمین سازه
• صفحات تخته گچی به‌عنوان پوشش درونی
• لایه عایق حرارتی و صوتی

برای مطالعه: عایق کاری ساختمان

نحوه ساخت سازه ‏ال اس اف  (LSF)

برای اجرای این سازه ساختمانی نیز باید مطابق با دیگر ساختمان‌های معمولی عمل کرد و تمامی تمهیدات لازم از جمله آزمایشات خاک، طرح‌ها و نقشه‌های معماری را صورت داد. به طور خلاصه اجرای سازه ‏ال اس اف (LSF) را‌ می‌توان در مراحل زیر خلاصه کرد.

• پی و فونداسیون
• اسکلت سازه شامل دیوار و سقف
• پوشش‌های داخلی و خارجی سازه
• تأسیسات برقی و مکانیکی
• درب پنجره

پی و فونداسیون

برای نصب دیوار‌ها یک فونداسیون به عمق تقریباً ۵۰ سانتیمتر اجرا‌ می‌شود. بعد از اتمام فرایند فونداسیون، انکر بولت‌ها را در فاصله‌هایی که از قبل مشخص شده است در داخل فونداسیون قرار می‌دهند تا با استفاده از آن‌ها بتوان دیوار‌ها را تثبیت کرد.

نصب دیوارها

پس از اجرای فونداسیون نوبت به نصب دیوارها می‌رسد. همان‌طور که در بالا اشاره شد برای نصب دیوار‌ها و ثابت نگه‌داشتن آن‌ها از انکربولت‌هایی استفاده می‌شود که در داخل فونداسیون قرار گرفتند. دیوارها در این سازه‌های سبک مسئول تحمل بارهای جانبی و ثقلی هستند.

دیوارهای باربر را با استفاده از نوعی از مهار کننده‌های موقت در محل مشخص شده نصب می‌کنند. در ساختمان‌های ‏ال اس اف (LSF) به منظور باربری جانبی سازه از دهانه‌های باربر جانبی یا همان دیوارهای باربر استفاده‌ می‌شود. میله‌های مهار نصب شده در پی در این مرحله به دیوارهای باربر متصل‌ می‌شوند. نصب دیوارهای غیر باربر هم که تاثیری بر سازه و ساختار آن نخواهد گذاشت عمدتاً بعد از نصب انجام‌ می‌شود.

اجرای سقف

در اجرای سقف در سازه‌های ‏ال اس اف (LSF) معمولاً روش‌ها و سبک‌های مختلفی را در پی‌ می‌گیرند. خرپا‌های سقفی و سیستم تیر ریزی مسطح پرکاربردترین شیوه‌های اجرای سقف هستند. پوشش سقف عمدتاً به صورت خشک یا بتن درجا اجرا‌ می‌گردد. ساخت این سازه‌ها به طور عمده متشکل از تیرچه‌های فلزی سرد نورد شده هستند که فاصله آن‌ها با توجه به میزان ظرفیت باربری عضو و ابعاد قطعات پوشش سقف تعیین می‌شود.

برای مطالعه: پایدار سازی ساختمان

پوشش‌های داخلی و خارجی

در پوشش‌های خارجی و یا همان نما‌ می‌توان از انواع مصالح سنتی و یا مدرن استفاده کرد. پوشش‌های خارجی را‌ می‌توان به‌صورت تر و ملات و یا به صورت خشک به اجرا درآورد. در پوشش دیوار‌ها در فضاهای داخلی نیز‌ می‌توان از مصالح مختلفی همچنین کاغذ دیواری، رنگ، دیوارپوش، انواع کاشی و گچ استفاده کرد. در پوشش کف نیز‌ می‌توان از انواع پارکت، موکت و کف‌پوش استفاده کرد. عایق‌کاری دیوار‌های داخلی و خارجی نیز عمدتاً با استفاده از ورق‌های پلی استایرن به ضخامت ۵ سانتی‌متر صورت می‌گیرد.

اجرای تأسیسات برقی و مکانیکی

تأسیسات مکانیکی به کار رفته در سازه‌های ‏ال اس اف (LSF) شامل لوله‌کشی و سیستم تهویه مطبوع‌ می‌شود. لوله‌کشی این سازه‌ها به طور عمده از لوله‌های سوپر پایپ و پی‌وی‌سی فشرده استفاده‌ می‌کنند که نسبت به لوله‌های فلزی و چدنی از مقاومت و انعطاف بسیار بالاتری برخوردار هستند. نصب و اجرای سیستم تهویه نیز بر اساس نظر و سلیقه کارفرما صورت‌ می‌گیرد.

تأسیسات برقی نیز شامل سیم‌کشی، انواع کلید و پریز، تابلوهای برق و خطوط تلفن و تلویزیون است. اجرا و نصب تأسیسات برقی در این نوع سازه‌ها به دلیل پیش ساخته بودن آن‌ها و وجود فضای خالی میان دیوار‌ها به راحتی هر چه تمام تر صورت‌ می‌گیرد.

نصب درب و پنجره

در نصب درب و پنجره نیز سعی‌ می‌شود که از انواع درب‌های مدرن از جمله پی‌وی‌سی و آلومینیوم ضد حریق و ضد سرقت استفاده شود.

مزایای سازه ‏ال اس اف (LSF)

سازه ‏ال اس اف (LSF) با توجه به ویژگی‌های ساختاری که دارند از مزایای بالقوه زیادی برخوردار هستند که از مهم‌ترین آن‌ها‌ می‌توان به موارد زیر اشاره داشت:

• وزن بسیار پایین در مقایسه با دیگر انواع سازه‌ها
• ساده بودن نصب و اجرای آن‌ها و متعاقباً کاهش هزینه نیروی کار و زمان توقف
• امکان‌پذیر بودن تولید انبوه و اجرای تعداد زیادی سازه در کمترین زمان ممکن
• کیفیت بالا و یکنواخت در تمامی سازه‌ها
• مقاومت و سختی بالا
• امکان اجرا و نصب سازه در تمامی شرایط آب و هوایی
• قابلیت بازیافت مصالح به طور کامل و نیاز بسیار کم به سایر مصالح غیر قابل بازیافت
• مقاومت بالا در برابر حرارت و آتش‌سوزی
• مقاومت بالا در برابر خوردگی‌های شیمیایی و هوازدگی
• انعطاف‌پذیری بالا در اجرای آن‌ها
• طول عمر بسیار بالا
• مقاومت بالا در برابر زمین‌لرزه
• مقاومت در برابر حشرات موذی
• نیاز کم به تجهیزات و فضای کارگاهی

معایب سازه ‏ال اس اف  (LSF)

علی‌رغم تمامی مزایایی که در خصوص این نوع از سازه‌ها مطرح شد اما همچنان نقاط ضعفی نیز در خصوص آن‌ها وجود دارد. اولین نکته در خصوص آن این است که برای اجرای آن به نیروهای کاملاً متخصص و بسیار حرفه‌ای نیاز است. دومین نقطه‌ ضعفی که می‌توان به آن‌ها وارد کرد در واقع محدودیت در اجرای طبقات ساختمان است به طوری که این سازه‌ها را نمی‌توان در تعداد طبقات بالاتر از دو به کاربرد و در صورت نیاز به اجرای آن در طبقات بالاتر مستلزم الزامات و پیش نیازهایی خواهد بود که هزینه‌های زیادی را بر کارفرما تحمیل خواهد کرد.

سخن آخر

بدون شک در کشوری همچون ایران استفاده از سازه‌ ‏ال اس اف (LSF) به دلایل مختلفی‌ می‌تواند بسیار توجیه کننده باشد. فراوانی منابع معدنی و همچنین زلزله‌خیز بودن کشور از جمله دلایل مهم برای روی آوردن به استفاده از این سازه‌های بسیار سبک است. سازه‌های پیش ساخته و سبک بودن از مقاومت و استحکام بسیار بالایی برخوردار هستند. از طرفی هم اجرا و نصب این سازه‌ها در هر مقیاسی که باشد در سریع‌ترین زمان ممکن صورت خواهد گرفت.