سازه ال اس اف چیست ؟

سازه LSF چیست؟ معرفی کامل سازه‌های فولادی سبک و مزایا و معایب آن

مقدمه

در دهه‌های اخیر، پیشرفت‌های شگرفی در صنعت ساختمان‌سازی به وجود آمده و توجه مهندسین و مجریان پروژه‌ها به سمت سازه‌های مدرن و سریع‌الاحداث جلب شده است. یکی از مهمترین این نوآوری‌ها، “سازه ال اس اف” یا LSF است که به دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فرد خود، جایگاه ویژه‌ای در ساخت‌وساز جهان و ایران یافته است. آیا می‌خواهید بدانید سازه LSF چیست و چرا به آن توجه ویژه شده؟ در این مقاله، به طور کامل با این سیستم ساخت و ساز آشنا خواهید شد و تمام جزئیات، مزایا، معایب و کاربردهای عملی آن را خواهید شناخت

تعاریف پایه: LSF چیست؟

سازه LSF مخفف Light Steel Frame یا Lightweight Steel Framing است که معنای “قاب فولادی سبک” را می‌دهد. این سیستم ساختمانی مدرن، با استفاده از مقاطع فلزی با ضخامت کم (که اغلب به صورت سرد شکل داده شده‌اند و به اصطلاح به آن‌ها “فولاد جدار نازک” یا “ورق گالوانیزه” نیز می‌گویند)، به عنوان اسکلت اصلی ساختمان به کار می‌رود. این مقاطع به شکل‌های C و U اکثراً تولید شده و به صورت پیش‌ساخته یا نیمه‌پیش‌ساخته از کارخانه به محل پروژه آورده می‌شوند

وجه تمایز:

• وزن کم نسبت به سیستم‌های بتنی و فولادی سنگین.
• سرعت بالا در تولید، حمل و اجرا.
• دقت و کیفیت بالاتر به دلیل تولید صنعتی و مونتاژ کنترل‌شده در محیط کارخانه.

روش اجرا و اجزای سازه LSF

در سیستم LSF، بیشتر اجزای دیوار، سقف، کف و حتی نما به صورت کارخانه‌ای تولید می‌شود و سپس در محل پروژه مونتاژ می‌گردد. اتصالات نیز به کمک پیچ و مهره و یا پرچ انجام می‌شود و عمدتاً نیازی به جوشکاری و عملیات سنگین کارگاهی وجود ندارد. این موضوع موجب تسریع عملیات ساخت و کاهش خطاهای انسانی می‌گردد

اجزای اصلی این سازه‌ها عبارت‌اند از:

• تیر و ستون از جنس پروفیل فولادی سبک (LSF)
• دیافراگم‌های افقی و عمودی جهت باربری زلزله و باد
• پانل‌های سقفی و کفی
• روکش داخلی و خارجی (گچ‌برگ، سمنت برد، پانل سیمانی و …)

ویژگی‌ها و مزایای سازه LSF

۱. سرعت ساخت بسیار بالا

تمامی مراحل ساخت، از طراحی تا تولید و نصب، به صورت سریعی انجام می‌گیرد. اجرای پروژه‌هایی که با روش سنتی ماه‌ها طول می‌کشد، در سیستم LSF طی هفته‌ها یا حتی روزها قابل انجام است 

۲. سبکی چشمگیر و کاهش بار بر زمین

فولاد مصرفی در این سیستم، بسیار سبک‌تر از بتن و سیستم‌های سنتی بوده و به همین سبب، وزن تمام‌شده ساختمان به طور محسوسی کاهش می‌یابد؛ در نتیجه هزینه‌های فونداسیون و زیرسازی نیز کمتر خواهد شد

۳. مقاومت عالی در برابر زلزله

اتصالات منسجم و دقیق اجزا و استفاده از فولاد در اسکلت، مقاومت بسیار بالایی در مقابل زلزله و نیروهای افقی به ساختمان می‌دهد. این موضوع خصوصاً برای کشور ایران که زلزله‌خیز است، اهمیت بالایی دارد

۴. انعطاف‌پذیری در طراحی

طراحان و معماران می‌توانند فرم‌ها و نقشه‌های بسیار متنوعی را به کمک این سیستم پیاده‌سازی کنند؛ چرا که تولید صنعتی و سفارشی اجزا، امکان اجرای اشکال پیچیده مهندسی را فراهم می‌کند 

۵. دقت بالا و کیفیت برتر

اجرای اجزا در کارگاه‌های بزرگ و تحت کنترل کیفیت کارخانه‌ای باعث می‌شود قطعات با ابعاد دقیق، اتصالات استاندارد و کمترین خطای انسانی تولید شوند؛ بنابراین ساختمان‌ها دارای کیفیت بسیار بالایی می‌شوند 

۶. بهبود عایق صوتی و حرارتی

استفاده از عایق‌های مختلف در فضای مابین مقاطع فولادی با روکش‌های مخصوص، عملکرد صوتی و حرارتی بسیار مطلوبی برای ساختمان فراهم می‌کند.

۷. سرعت بالا در بازسازی و تغییر کاربری

در سازه‌های LSF به دلیل پیچی بودن اتصالات و عدم وجود دیوارهای باربر سنتی، جابه‌جایی دیوارها و بازسازی بخش‌های مختلف ساختمان به سرعت و سهولت انجام‌پذیر خواهد بود.

کاربردهای سازه LSF

سازه‌های LSF به طور گسترده در پروژه‌های مختلفی استفاده می‌شود؛ از قبیل:

• ساخت ویلاها و خانه‌های مسکونی کوتاه‌مرتبه (تا ۴ طبقه)
• مدارس، مراکز درمانی، کلینیک‌های سریع‌الاحداث
• ساختمان‌های اداری و تجاری کوچک
• پروژه‌های انبوه‌سازی و شهرک‌سازی
• کمپ‌های کارگری، دفاتر پیش‌ساخته و فروشگاه‌های موقت
• توسعه طبقات بالای ساختمان‌های موجود (افزایش تراکم)

معایب و محدودیت‌های سازه LSF

در کنار مزایای فراوان، این سیستم دارای برخی چالش‌ها و معایب نیز می‌باشد که باید پیش از تصمیم‌گیری نهایی، آن‌ها را در نظر گرفت:

۱. هزینه اولیه بالاتر نسبت به بعضی روش‌های سنتی

گرچه اجرای سریع‌تر باعث صرفه‌جویی نهایی در هزینه و زمان می‌شود، اما گاهی اوقات تهیه اجزا و سفارش آن‌ها به کارخانه به دلیل صنعتی بودن، هزینه اولیه بیشتری را نسبت به بنای سنتی ایجاد می‌کند

۲. نیاز به نیروی متخصص و آموزش‌دیده

اجرای سازه ال اس اف برخلاف روش‌های سنتی نیازمند تیمی با دانش فنی مناسب و تجربه کافی است؛ اشتباهات اجرایی ممکن است به کاهش عملکرد و کیفیت سازه منجر شود 

۳. محدودیت ارتفاع ساختمان

اسکلت فولادی سبک بیشتر مناسب ساختمان‌های کوتاه‌مرتبه (تا ۴ یا ۵ طبقه) است. هرچند تحقیقات و توسعه‌های جدید، امکان ساخت طبقات بیشتر را هم فراهم کرده، اما اجرای پروژه‌های بلندمرتبه با این روش همچنان با محدودیت‌هایی مواجه است [2].

۴. دسترسی محدود به تولیدکنندگان و قطعات در برخی مناطق

در برخی شهرها یا کشورهای کمتر توسعه‌یافته، ممکن است تأمین پروفیل‌ها و قطعات مورد نیاز یا حتی نیروی نصب ماهر با مشکل مواجه شود 

۵. انعطاف‌پذیری کمتر در تغییرات سازه‌ای نسبت به بتن

گرچه LSF انعطاف مناسبی در معماری دارد، اما امکان حذف یا جابجایی برخی عناصر اصلی (مانند دیوار باربر) محدودتر از بتن یا فولاد سنگین است.

ویژگی‌های فنی و ساختاری سازه LSF

مقاطع فولادی جدار نازک (Cold Formed Steel)

این مقاطع به روش شکل‌دهی سرد (بدون گرمادهی و ریخته‌گری) تولید می‌شوند و غالباً ضخامت آن‌ها بین 0.5 تا 2 میلی‌متر است. مقاومت مکانیکی مطلوب، سبکی و سهولت حمل‌ونقل سبب شده در قلب سیستم LSF مورد استفاده قرار گیرند

سیستم دیوار باربر و پانل‌های سبک

در این روش، دیوارها علاوه بر جداسازی فضاها نقش باربری نیز دارند و می‌توانند وزن سقف و طبقه‌های فوقانی را منتقل کنند. روکش دیوارها معمولاً از پنل‌های گچی (گچ‌برگ)، سمنت برد یا مشابه است.

سرعت بالا و انعطاف اجرایی

قطعات LSF قابلیت تولید در ابعاد و فرم‌های گوناگون را دارند و می‌توانند دقیقاً بر اساس نقشه و نیاز پروژه سفارش‌سازی شوند.

مقایسه با سایر سیستم‌های ساختمانی

ویژگی/سیستمبتن آرمهفولاد سنگینLSF

عملکرد در برابر سوانح و محیط زیست

مقاومت زلزله

سازه LSF به دلیل سبکی و اتصالات دقیق، رفتار بسیار مناسبی در برابر بارگذاری دینامیکی نظیر زلزله دارد و می‌تواند لرزه‌ها را جذب و منتقل کند [1].

مقاومت آتش

فولاد به طور ذاتی مقاوم به آتش نیست، اما با پوشش‌های مقاوم‌ساز و استفاده از روکش‌های خاص می‌توان مقاومت مناسبی ایجاد کرد.

دوستدار محیط زیست

اجزای LSF کاملاً قابل بازیافت هستند و تولید آن‌ها آلودگی زیست‌محیطی کمتری نسبت به بتن و ساخت سنتی دارد.

جمع‌بندی و نتیجه‌گیری

سازه LSF یک راهکار نوین و پرطرفدار در صنعت ساختمان سازی مدرن به‌شمار می‌رود [1] [2]. این سیستم با فراهم آوردن مزایایی چون وزن کم، سرعت اجرا، کیفیت بالا و مقاوت مطلوب در برابر زلزله توانسته است توجه بسیاری از سرمایه‌گذاران و سازندگان را به خود جلب کند.

با این حال، برای بهره‌برداری مؤثر از این سیستم باید آموزش کافی، مدیریت تخصصی و هماهنگی زنجیره تأمین قطعات فولادی به خوبی صورت گیرد. چنانچه پروژه‌ای کوتاه‌مرتبه، نیازمند سرعت زیاد، یا مستعد خطر زلزله باشد، قطعاً سازه LSF یکی از بهترین گزینه‌ها در صنعت ساختمان خواهد بود.