سازه های پیش ساخته سبک فولادی

ساختمان های پیش ساخته فولادی سبک (LIGHT WEIGHT STEEL FRAME) به ساختمان های LSF موسوم هستند و عمدتا” با استفاده از اتصالات پیچی و به صورت خشک ساخته می شوند.
این سازه ها از ۳ جزء اصلی، شامل پروفیل های متشکل از ورق های فولادی سرد نورد شده به عنوان اعضای باربر، صفحات گچی یا پی وی سی به عنوان پوشش و دیوارهای جداکننده، و لایه عایق حرارتی و عایق صوتی تشکیل می شوند.
شروع استفاده از این نوع سازه از دهه ۱۸۵۰ میلادی بود، ولی استفاده از آن تا تدوین اولین ضوابط توسط انجمن فلزات امریکا در سال ۱۹۴۶ گسترش زیادی پیدا نکرد. اولین استاندارد طراحی این سازه ها بر اساس پژوهش های صورت گرفته در دانشگاه کرنل در سال ۱۹۳۹ و با پشتیبانی AISC تدوین گردید. در حال حاضر، از این نوع سازه به دلیل کیفیت مناسب و سرعت بالای ساخت و مقاومت مناسب در برابر زلزله، در کشورهای انگلستان، آمریکا، کانادا، استرالیا، ژاپن و… استفاده می گردد.
این ساختمان ها به عنوان یک سیستم سازه ای مستقل و اکثرا” در انبوه سازی های دو یا سه طبقه، ویلاها، ساختمان های کوچک و سالن های ورزشی و واحدهای صنعتی یک طبقه به کار می روند. این روش شامل یک سازه باربر وزنی است که قابلیت ترکیب شدن با سیستم های سازه ای دیگر، مانند دیوارهای برشی را دارد و در ساختمان های کوتاه به صورت سیستم سازه ای مختلط به کار می رود.
استفاده از اشکال مختلف این نوع سازه، به شرط تامین ضوابط آیین نامه، مجاز بوده و مقاطع آن دارای ابعاد و ضخامت های مختلف (۶/۰ تا ۵/۳ میلیمتر) می باشد. اتصال این نوع سازه به شالوده توسط کلاف افقی با مقطع C شکل گرفته و اجزای قائم به عنوان اعضای باربر ستونی عمل می کنند. برخی از این اعضا به عنوان مهاربندی سازه عمل نموده و علاوه بر بار ثقلی، متحمل نیروهای ناشی از بار جانبی هم می باشند.
سقف این سازه ها متشکل از تیرچه های LSF می باشد. تیرها و تیرچه ها از پروفیل های C و Z تشکیل می شوند. پوشش سقف از دال بتنی است ولی در صورت نیاز به تامین یکپارچگی بین بتن و پروفیل فولادی تیرچه، می تواند به صورت سقف مرکب فلزی نیز اجرا شود. به منظور تامین باربری جانبی سازه در امتداد اصلی متعامد، از دهانه های باربر جانبی استفاده می شود.
انتقال حرارتی و صوتی کم دیوارها و سقف های این نوع سازه مطابق با مبحث نوزدهم مقررات ملی ساختمان می باشد. مواد تشکیل دهنده سازه LSF ضد حریق هستند و به کارگیری گچ به عنوان پوشش داخلی نیز در جهت تامین این هدف است.
از مزایای دیگر سازه های LSF، کمی وزن ساختمان، کاهش هزینه مصالح، نیروی انسانی و زمان احداث پروژه است. استفاده از این روش در ساختمان های ۵ طبقه در کشور با رعایت تمهیدات خاص مجاز می باشد.