تاريخچه سيستم ساختماني LSF

امروزه صنعت ساختمان سازي از نظر نياز طبيعي و مواد اوليه ساختماني جزء پر مصرف ترين صنايع توليدي است كه بخش وسيعي از اقشار جامعه به صورت مستقيم يا غير مستقيم با اين صنعت در ارتباط اند. مطالعات صورت گرفته بر روي روش هاي رايج صنعت ساختمان سازي در كشور و رفتار اين سازه ها هنگام وقوع زلزله بيانگر اين است كه اين صنعت از نظر كمي و كيفي با مشكلات عديده اي همراه مي باشد. به عنوان نمونه مي توان به عدم پايداري ساختمانهاي سنتي در برابر سوانح طبيعي و مسائل زيست محيطي اشاره نمود. از طرف ديگر عدم توانايي در اجراي سريع ساختمانهاي رايج به خصوص هنگام وقوع حوادث طبيعي و نيز عدم استفاده بهينه از منابع و عدم صرفه جويي در مصرف انرژي و لزوم ايجاد سازه هاي امن با ضريب بهينه مقاومت نسبت به وزن، صنعت ساختمان سازي را ترغيب نموده است تا به دنبال تكنولوژي هاي جديد در ساخت و ساز باشد.

استفاده از اعضاي فولادي سرد نورد شده ( CFS) Cold Formed Steel در حدود سال 1850 در ايالات متحده آمريكا و بريتانياي كبير شروع شد. هر چند كه از سال 1946 بود كه استفاده و  توسعه ساختمانهاي فولادي با  مقاطع جدار نازك  سرد نورد  شده  در  ايالات متحده آمريكا با  انتشار  ويرايش  " ضوابط  طراحي براي اعضاي فولادي سرد نورد شده "  مربوط  به  مؤسسه  آهن  و  فولاد  آمريكا       ( AISI ) American Iron And  Steel Institute شتاب بيشتري پيدا كرد. در آن زمان هركدام از كشورها هدف خاصي را از به كارگيري اين سيستم داشتند. مثلاً كشورهاي اروپايي بدليل كيفيت مناسب ساخت و سرعت بالاي آن در مقايسه با ساختمانهاي سنتي به اين سيستم رو آوردند. در آمريكا، كانادا، استراليا و نيوزيلند اين سيستم را به دليل كمبود و گراني روز افزون چوب، جايگزين سازه هاي چوبی كردند. در ژاپن نيز مقاومت بالا در برابر زلزله و كيفيت مناسب ساخت دليل اصلي انتخاب اين سيستم ساختماني بود.

معرفي سيستم ساختماني LSF   ( Light Steel Frame )

اجزاي اصلي سيستم ساختماني قاب فولادي سبك موسوم به LSF، ورق هاي سرد نورد شده (CFS) مي باشند. ضخامت اين ورق ها عمدتاً از 6/0 ميليمتر تا 5/2 ميليمتر مي باشد. اين سيستم كه يكي از روش هاي مدرن ساخت و ساز MMC ( Modern Method Construction) مي باشد، علاوه بر تسريع زمان اجرا تا حدود 3 برابر، كاهش 50-40 درصدي فولاد مصرفي را نيز به همراه دارد. از سال 1990 به دلايل فراوان از جمله نياز به انبوه سازي و مدولار سازي مسكن، افزايش سرعت اجرا، بازگشت سريع سرمايه و لزوم توسعه پايدار، نياز به توليد سريع و پيش ساخته، سيستم LSF كاربرد وسيعي يافت به طوريكه اين سيستم ساختماني در بسياري از كشورهاي توسعه يافته در احداث ساختمانهاي ويلايي، تجاري و مسكوني كوتاه مرتبه و ميان مرتبه، سالن هاي صنعتي و كشاورزي كاربرد زيادي دارد. در اين سيستم اجزاي باربر و غير باربر ساختمان از مقاطع جدارنازك ساخته شده از ورق هاي فولادي كه با دو روش غلطك ( Roll Former) و يا پرس ( Press Break ) فرم داده مي شوند، تشكيل مي شوند. اين سيستم ساختماني به جهت سبك بودن و سهولت اجرا در ساختمان هایی که در حال بهره برداری هستند، بهترين گزينه براي افزايش طبقه ساختمانهاي موجود مي باشد.

سازه اين سيستم بر اساس مدلسازي هاي نرم افزاري ساختماني يا ساير نرم افزارهاي تخصصي سازه هاي سرد نورد شده و بر اساس آئین نامه های مربوطه (مبحث ششم، ASCE، AISI و ...) طراحي و آناليز  مي شود. در سيستم بار بر جانبي ساختمانهاي L.S.F معمولاً از تسمه هاي كششي و يا اعضاي قطري بسته به نوع سيستم طراحي، استفاده مي شود. فونداسيون سازه هاي LSF معولاً به شكل نواري و در مقايسه با فونداسيون ساختمانهاي سنتي سبكتر مي باشد. اتصالات با استفاده از آئين نامه AISI و با استفاده از پيچ هاي گالوانيزه استاندارد سرمته اي طراحي مي گردد. جهت اتصال سازه به فونداسيون یا از روش Pre-Installed  مانند قراردادن بولت ها به صورت انتظار در بتن قبل از بتن ریزی یا از روش متداول تر Post- Installed با استفاده از رول بولت يا بولتهاي شيميايي استفاده مي شود. مقاطع به كار رفته در اين سيستم عمدتاً U شكل (رانر) و يا C شكل (استاد) يا كلاهي شكل (هت) مي باشند. پوشش داخلي از نوع پانل هاي گچي پيش ساخته و يا پوشش هاي پيش ساخته ديگر مانند Dry Wall و OSB يا ديوار پوش مي باشد. عايق بندي ديوارها معمولاً از نوع  پلي اورتان، پلي استايرن، پشم شيشه و يا پشم سنگ مي باشد. در نماي ساختمانهايي كه با استفاده از سيستم LSF  طراحي و اجرا مي شوند، عمدتاً از نماهاي مدرن، سبك و متناسب مانند سمنت بورد استفاده مي شوند، ليكن استفاده از نماهاي كلاسيك مانند سنگهاي طبيعي و مصنوعي، آجر سه سانت و... با انجام محاسبات و زير سازیهاي مربوطه ممكن خواهد بود.