انتخاب برگه

معرفی انواع سازه‌های ساختمانی

بهمن ۱۵, ۱۴۰۰ | آموزشی | ۰ دیدگاه

در طول پیشرفت دانش بشری و در عرض آن شاهد توسعه صنعت ساختمان همراه با دگرگونی‌ها و ابداعات جدیدی بوده‌ایم. ساختمانهای کاه‌گلی و چوبی رفته‌رفته جای خود را به ساختمان‌های بتنی و فولادی با سیستم‌های نوین داده‌اند. در این مطلب اختصاصی سازه پلاس می‌خواهیم به معرفی انواع سازه‌های ساختمانی و مزایا و معایب هریک بپردازیم. با ما همراه باشید…

آیا می‌دانستید که استفاده از سازه‌های فلزی در ساخت ساختمان‌ها نه تنها استحکام بیشتری به بنا می‌بخشد، بلکه سرعت ساخت را نیز افزایش می‌دهد؟ با تکنولوژی‌های مدرن و متریال‌های با کیفیت، سازه‌های فلزی به یکی از گزینه‌های محبوب در ساخت و سازهای امروزی تبدیل شده‌اند. این سازه‌ها به دلیل مقاومت بالا در برابر زلزله، قابلیت بازیافت، و انعطاف‌پذیری در طراحی، مورد توجه بسیاری از مهندسان و معماران قرار گرفته‌اند.

شرکت تپکو با تجربه و تخصص در زمینه ساخت ساختمان و ساخت انواع سازه‌های فلزی، آماده ارائه خدمات به شماست. از مشاوره رایگان گرفته تا اجرای کامل پروژه، تیم حرفه‌ای ما در هر مرحله همراه شما خواهد بود تا بهترین نتیجه را به دست آورید.

ساختمان‌های سازه بتنی

ساختمان‌های با سازه بتنی نسبت به ساختمان سازه فولادی سرعت اجرای پایین‌تری دارند ولی هزینه‌های اجرا و سرمایه اولیه کمتری می‌طلبد. این ساختمان‌ها در برابر آتش‌سوزی مقاومت بیشتری نیز دارند. انواع ساختمان‌های بتنی را می توان بصورت زیر دسته‌بندی کرد:

ساختمان‌های سازه بتنی با قاب خمشی

سیستم قاب خمشی نوعی سیستم سازه‌ای است که در آن نیروهای استاتیکی (بارهای تقلی) و نیروهای دینامیکی (نیروی زلزله و باد) هردو توسط تیرها و ستون ها تحمل می‌شوند. در این ساختمان‌ها چون بجز تیرها و ستون ها عضو دیگر سازه‌ای وجود ندارد بنابراین تغییر مکان‌های ساختمان بیشتر بوده و ساختمان از شکل‌پذیری بالایی نیز برخوردار است. همین شکل‌پذیری زیاد سبب می‌شود تا ساختمان در زمان زلزله با انجام تغییر شکل، نیروی زلزله را در خود جذب کند. باید دانست که این تغییرشکل‌ها باید در محدوده مجاز بوده تا به جزئیات معماری ساختمان در زمان زلزله آسیبی وارد نشود. قاب‌های خمشی باعث ایجاد فضا‌های آزاد معماری می‌شوند.

ساختمان بتنی با سیستم قاب خمشی
ساختمان بتنی با سیستم قاب خمشی

مزایا و معایب ساختمان‌های سازه بتنی با قاب خمشی:

  1. آزادی عمل بالا در معماری
  2. انعطاف پذیری مناسب
  3. بالا رفتن وزن سازه
  4. هزینه بالا
  5. تغییر مکان‌های جانبی زیاد

سازه بتنی با سیستم قاب خمشی بهمراه دیوار برشی بتنی

در ساختمان های بلند بتنی تیرها و ستونها به تنهایی قادر به تحمل نیروی زلزله نیستند و یا اگر باشند ابعاد آنها بسیار بزرگ خواهد بود بنابراین با افزودن دیوارهای برشی میتوان به تحمل نیروی زلزله توسط تیرها و ستون‌ها کمک کرده و ابعاد تیرها و ستون‌ها بیش از اندازه بزرگ نشود. دیوارهای برشی مانند ستون ها دارای شبکه آرماتوربندی هستند. وجود دیوار برشی آزادی عمل در طراحی داخلی را محدود می‌کند.

ساختمان بتنی دارای دیوار برشی
ساختمان بتنی دارای دیوار برشی

مهمترین مزایا و معایب ساختمان‌های بتنی با سیستم قاب خمشی بهمراه دیوار برشی بتنی

  1. افزایش مقاومت جانبی ساختمان در برابر نیروی زلزله و باد
  2. کاهش تغییر مکان سازه در هنگام زلزله
  3. کاهش ابعاد تیرها و ستون‌ها
  4. محدود شدن فضاهای معماری بدلیل قرارگیری دیوارهای برشی

محل قرارگیری دیوار برشی در پلان

بطور کلی برای آنکه بازوی لنگر ساختمان در برابر نیروی جانبی (زلزله یا باد) بیشتر باشد بهتر است دیوارهای برشی در محیط بیرونی پلان و حدالمقدور در گوشه‌های ساختمان باشند. در شکل زیر ترتیب قرارگیری دیوارهای برشی از خوب تا ضعیف نمایش داده شده است.

محل قرارگیری دیواربرشی در پلان
محل قرارگیری دیواربرشی در پلان

ساختمان‌های سازه پیش‌ساخته بتنی

ساختمان‌هایی هستند که قطعات آن‌ها در خارج از سایت ساخته می‌شوند (معمولاً در ابعاد استاندارد که به آسانی قابل نصب باشند) و در محل سایت نصب می‌گردند.

ساختمان پیش ساخته و طرز تهیه متریال اولیه آن سبب شده است تا زمان ساخت این ساختمان پیش ساخته کم و سرعت ساخت آن زیاد شود، با بالا رفتن سرعت ساخت ، بهره برداری از محصول نهایی نیز زودتر از موعد مقرر حاصل می شود که اصطلاحا «خواب سرمایه» را به حداقل می رساند. این در حالیست که سازه‌های ساختمان پیش ساخته با توجه به وزن سبکتر نسبت به مواد اولیه ساختمان سازی سنتی، فشار کمتری روی شالوده ساختمان وارد می‌کند که این امر با قرار گرفتن در کنار ساختار قوی این سقف‌ها و دیوارهای پیش ساخته، در برابر زلزله نیز مقاوم تر از ساختمان‌های عادی می‌باشند.

اجرای ساختمان بتنی پیش ساخته
اجرای ساختمان بتنی پیش ساخته

از دیگر محاسن ساختمان پیش ساخته نیز می توان به عایق بودن آن در برابر دما و صدا، هزینه نگهدازی پایین، امکان اعمال تغییرات آسان در ساختار آن ، قابلیت استفاده چند باره از مصالح ، فزایش فضای داخلی ساختمان با توجه به نازکتر بودن دیوارها، عدم تولید نخاله ، داشتن قابلیت شستشو و سازگاری با تمامی شرایط آب و هوایی اشاره کرد. یک ساختمان پیش ساخته در زمانی قریب به یک ماه ساخته شده و یک یا دو روز نیز صرف نصب آن می شود.

ساخت اعضای سازه‌ای این ساختمانها در کارخانه به صورت انبوه بوده و سپس نصب و یکپارچه نمودن آنان در مرحله اجرادر کارگاه صورت می‌گیرد. در ساخت ساختمان های پیش ساخته بتنی طریقه اتصالات و انواع آن یکی از مهمترین فاکتورهای تقسیم بندی می باشد. مهمترین سیستم پیش ساخته، سیستم سازه ای دیواری از چند نوع سازه دیواری تشکیل شده که بیشتر شامل دیوارهای جانبی میباشد. دیوارهای جانبی سازه را نگه داشته و آن را پایدار می سازند. در سیستم دیواری اتصالات به صورت عمودی و افقی میباشد.اتصالات به دال های کف اغلب با پوشش میلگردهای تقویت کننده با آرماتور در روکش بتنی دال کف ایجاد می شود. عناصر پیش ساخته معمولی مانند پانل های دیواری، تیرها و ستون ها خارج از محل تولید می شوند، اما می توانند قبل از نصب در محل نیز ریخته شوند، مانند پانل های شیب دار.

یک ساختمان بتنی پیش ساخته
یک ساختمان بتنی پیش ساخته

محاسن ساختمان‌های سازه پیش‌ساخته

  • در برابر زلزله مقاوم است.
  • در برابر شرایط بد آب و هوایی مقاوم است.
  • امکان ساخت و ساز در چهار فصل سال و در تمام نقاط ایران با شرایط اقلیمی مختلف را دارد.
  • امکان دستیابی به جداول زمانبندی و برنامه ریزی طرح را دارد.
  • هزینه های آن به علت صاف و صیقلی بودن سطح قطعات و به تبع آن عدم نیاز به اندودکاری از جمله گچ و خاک و گچ رویه کاهش میابد.
  • کاهش و صرفه جویی در اتلاف مواد اولیه، زمان، ضایعات، نیروی انسانی متخصص و ماهر.
  • کیفیت برتر به دلیل دارا بودن تجهیزات و ماشین آلات مکانیزه.
  • جلوگیری از افت گرما و اشغال فضای اضافه بعلت نصب عایق های مناسب در داخل دیوارهای خارجی.

معایب ساختمان‌های پیش‌ساخته

مهمترین معایب استفاده از این سازه ها عبارتند از:

  • اتصال اعضا به یکدیگر سخت میباشد.
  • حمل و نقل قطعات از کارخانه به کارگاه کمی مشکل ساز است.
  • نیاز به درزبندی اتصالات
  • سنگین بودن قطعات
  • سخت بودن نصب قطعات و نیاز به وجود افراد حرفه ای در این زمینه دارد.
  • حساسیت بالا در نگهداری و مشکلات نصب اجزای غیر سازه ای

ساختمان‌های سازه پیش تنیده

بتن پیش تنیده روشی برای غلبه بر ضعف طبیعی بتن در کشش است. سازه پیش‌تنیده سازه ای است که با ترکیب رشته‌ها یا میلگردهای فولادی (Tendon) و بتن ساخته شده که با تحت کشش قرار گرفتن کابل‌های فولادی باعث افزایش ظرفیت باربری بتن می‌گردد. میله‌های فولادی در پروسه ساخت یا پس از ساخت، تحت کشش (مثلاً با جک‌های هیدرولیک) قرار می‌گیرند. این تدبیر باعث می‌شود که بتن موجود در سازه تحت تنش فشاری قرار گیرد. از آنجا که مقاومت بتن در فشار بسیار بیشتر از مقاومت آن در کشش هست، اعمال این بارهای خارجی مذکور به سازه، موجب کاهش تنش کششی در بتن می‌شوند؛ بنابراین بتن موجود یا تحت تنش کششی قرار نمی‌گیرد یا مقدار بسیار کمی تنش کششی (کمتر از استحکام شکست بتن) تحمل می‌کند. این تدبیر باعث می‌شود که قابلیت تحمل بار سازه با بتن تحت فشار بسیار بیشتر از سازه مشابه بدون پیش تنیدگی باشد.

اجزای ساختمان پیش تنیده
اجزای ساختمان پیش تنیده

بتن پیش تنیده یک ماده سازه ای است که امکان قرار دادن تنش های مهندسی از پیش تعیین شده در اعضا را برای مقابله با تنش هایی که هنگام بارگذاری ایجاد می شود را فراهم می کند. این ترکیبی از خواص فشاری با مقاومت بالا بتن با مقاومت کششی بالا فولاد است. در بتن مسلح معمولی، تنش ها توسط آرماتور فولادی انجام می شود، در حالی که بتن پیش تنیده بار را با تنش های القایی در کل عنصر سازه تحمل می کند. این باعث می شود که نسبت به بتن معمولی در برابر ضربه و ارتعاش مقاوم تر باشد و بتواند ساختارهای بلند و نازکی را با سطوح مقطع بسیار کوچکتر برای تحمل بارهای معادل تشکیل دهد.

در حال حاضر معمولاً برای تیرهای کف، شمع ها و تراورس های راه آهن، و همچنین سازه هایی مانند پل ها، مخازن آب، سقف ها و باند فرودگاه استفاده می شود. به طور کلی بتن پیش تنیده برای ستون ها و دیوارها ضروری نیست، اما می توان از آن برای ستون های بلند و دیوارهای حائل بالا با تنش های خمشی زیاد استفاده کرد. به عنوان یک قاعده کلی، بتن مسلح سنتی اقتصادی ترین روش برای دهانه تا ۶ متر است. بتن پیش تنیده زمانی مقرون به صرفه تر است که دهانه ها بیش از ۹ متر باشد. بین ۶ تا ۹ متر، این دو گزینه باید با توجه به شرایط خاص در نظر گرفته شوند که مناسب ترین گزینه کدام است.

مزایای بتن پیش تنیده

مقاومت فشاری ذاتی بتن در نهایت استفاده می شود. فولادهای آلیاژی ویژه ای که برای تشکیل تاندون های پیش تنیدگی استفاده می شوند، در نهایت استفاده می شوند. ترک های کششی حذف شده و خطر خوردگی اجزای فولادی را کاهش می دهد. تنش های برشی کاهش می یابد. برای هر دهانه و شرایط بارگذاری، کاهش وزن را می توان با استفاده از یک جزء با سطح مقطع کوچکتر به دست آورد. یک عضو کامپوزیت را می توان با اتصال واحدهای بتن پیش ساخته جداگانه به یکدیگر تشکیل داد.

معایب بتن پیش تنیده

درجه بالایی از کار و کنترل مورد نیاز است. فولادهای آلیاژی ویژه گرانتر از فولادهای سنتی مورد استفاده در بتن مسلح هستند. تجهیزات گران قیمت مورد نیاز است و الزامات ایمنی پیچیده ای وجود دارد.

ساختمان‌های سازه فولادی

ساختمانهای فولادی نسبت به ساختمان های بتنی سرعت اجرای بالاتر و دارای حجم اسکلت کوچکتری هستند. در یک دسته بندی کلی میتوان این ساختمانها را به قرار زیر تفکیک نمود:

ساختمان‌های سازه فولادی با سیستم قاب مفصلی

در این سیستم، نیرو های استاتیکی عمدتا توسط تیرها و ستون ها تحمل می شوند و بادبندها(وستون­های اطراف بادبند) نیز وظیفه تحمل نیروهای دینامیکی(زلزله و باد) را برعهده دارند. بنابراین وجود بادبندها برای پایداری ساختمان در این سیستم ضروری است.

این سیستم سازه ای اکثرا در ساختمان های فولادی وجود دارند به دلیل وجود بادبندها در این سیستم، از لحاظ وجود فضاهای باز معماری برای قراگیری درب­ها و پنجره‌­ها باچالش در طراحی داخلی روبرو خواهیم شد.

ساختمان فولادی دارای مهاربند
ساختمان فولادی دارای مهاربند

البته برخی از شکلهای مهاربندی تا حدودی این مشکل را حل می‌کنند.

مزایا و معایب ساختمان‌های فولادی با سیستم قاب مفصلی

  1. سختی زیاد
  2. کنترل تغییر مکان‌های جانبی
  3. سادگی اجرا
  4. اقتصادی بودن
  5. محدودیت معماری در بازشوها

ساختمان‌های سازه فولادی با سیستم قاب خمشی

همانطور که گفته شد دراین سیستم سازه‌ای نیرو های استاتیکی و نیرو های دینامیکی هردو توسط تیرها و ستون ها تحمل می شوند و الزامی به وجود بادبند در این سیستم نیست. به همین دلیل فضای باز معماری در طراحی داخلی این سیستم سازه ای وجود دارد.

ساختمان فولادی با قاب خمشی
ساختمان فولادی با قاب خمشی

تمامی اتصالات خصوصا اتصال تیرها یه ستون ها در این نوع ساختمانها حائز اهمیت بوده و برای آنکه این ساختمان‌ها در برابر زلزله عکس العمل خوبی داشته باشند نحوه اجرای اتصالات تاثیرگذار است. این اتصالات در آیین‌نامه های جدید به اتصالات از پیش تایید شده معرف هستند.

برخی از اتصالات ساختمانهای فولادی
برخی از اتصالات ساختمانهای فولادی

مهمترین مزایا و معایب ساختمان‌های فولادی با سیستم قاب خمشی

  • تغییر شکل بیشتر ساختمان در برابر نیروی زلزله و باد
  • افزایش تغییر مکان سازه در هنگام زلزله
  • ابعاد نسبتاً بزرگ تیرها و ستون‌ها
  • فضاهای باز معماری بدلیل نداشتن مهاربند
  • اتصالات پیچیده با اجرای دشوارتر

ساختمان‌های سازه فولادی بهمراه دیوار برشی فولادی

در بعضی از ساختمان­ها از دیوارهای برشی فولادی نیز در سیستم ترکیبی استفاده می­شود. دیوارهای برشی فولادی با اضافه شدن به سازه می­توانند به تیرها و ستون­ها در تحمل نیروی برشی کمک نمایند. نسبت به ددیوار برشی بتنی از این سیستم کمتر در ساختمان‌ها استفاده می­شود. سیستم دیواربرشی فولادی به عنوان یک سیستم مقاوم در برابر بارهای جانبی در سه دهه اخیر به سرعت در دنیا مورد توجه قرارگرفته و از این سیستم برای ساخت و مقاوم‌سازی ساختمان‌های مهمی در دنیا به ویژه درکشورهای زلزله خیزی چون ژاپن وآمریکا استفاده شده‌ است. این نوع از دیوار برشی در دو زلزله شدید نورتریچ آمریکا و کوبه ژاپن و همچنین در آزمایشگاه‌ها از خود رفتار بسیار مناسبی را نشان دادند.

دیوارهای برشی فولادی از ورق فولادی که توسط تیرها و ستون‌ها احاطه شده‌است، تشکیل گردیده‌اند؛ که به تیرها و ستون‌ها عناصر مرزی می‌گویند. دیوارهای برشی فولادی مشابه تیرورق طره‌ای عمل می‌نمایند، که در آن ستون هابه منظور بال‌های تیر ورق، تیرهای طبقات همانند سخت‌کننده‌های آن و ورق‌های فولادی به عنوان جان تیر ورق می‌باشند.

ساختمان فولادی با دیوار برشی فولادی
ساختمان فولادی با دیوار برشی فولادی

انواع دیوار برشی فولادی

  1. دیوارهای فلزی برشی بدون سخت‌کننده: دراین نوع دیوارها ورق جان مقاومت فشاری ناچیزی دارد و بنابراین کمانش بر اثر بارهای کوچک به وجود می‌آید ازطرف دیگر، بارهای جانبی توسط مقاومت کششی قطری به وجود آمده در جان دیوار تحمل می‌شود که این عملکرد همانند میدان‌های کششی به وجود آمده در تیرورق‌ها است.
  2. دیوار برشی فلزی شامل سخت‌کننده: دراین نوع دیوارها سخت‌کننده‌ها ظرفیت کمانشی ورق جان دیوار برشی را افزایش می‌دهد.
  3. دیواربرشی فلزی مرکب (ترکیب بتن و فلز): دراین سیستم سختی موردنیاز برای ورق فلزی جان دیوار توسط بتن آرمه تأمین می‌شود. از بتن سخت‌کننده می‌توان در یک طرف یا هر دو طرف ورق جان دیوار استفاده کرد.

به تیرها و ستون های اطراف دیواربرشی فولادی در اصطلاح المان مرزی هم می‌گویند.

مزایای دیوار برشی فولادی

  1. کاهش وزن فولاد مصرفی سازه (این مقدار بسته به زیر بنا و تعداد طبقات سازه متغیر می‌باشد).
  2. کاهش بار مرده و سبک سازی ناشی از آن.
  3. کاهش سطح اشغال دیوار برشی و در نتیجه افزایش فضای مفید داخلی.
  4. افزایش سرعت اجرا.
  5. کاهش طول و تعداد دیوار برشی و در نتیجه رفع محدودیت‌های معماری ناشی از آن.
  6. افزایش ضریب رفتار سازه و شکل‌پذیری در برابر زلزله.
  7. عملکرد موثر در کنترل تغییر مکان جانبی به دلیل سختی نسبتا بالا
  8. کنترل دقت اجرا بلاتر به دلیل ساخت قطعات در کارخانه .

معایب دیوار برشی فولادی

  1. امکان شکست برشی در صورت عدم طراحی مناسب.
  2. ایجاد نیروی بالا رانش در صورت عدم تخمین صحیح تعداد دیوارها و قرارگیری نامناسب آنها.
  3. نیاز به تدابیر ویژه در برابر حریق

مقایسه سیستم‌های سازه‌ای ساختمان فولادی

سیستم سازهای مهاربند کمانش تاب

مهاربندهای عادی که وظیفه‌ ی تامین شکل ‌پذیری ساختمان را دارند معمولاً تحت نیروهای فشاری (در طول چند حرکت رفت و برگشت زلزله که سیکل بارگذاری گفته می‌شود) دچار کمانش شده، قابلیت جذب انرژی شان به شدت کاهش می‌یابد که همین اتفاق سبب خرابی سازه و المان‌های مختلف آن می‌شود. به عبارت دیگر مهاربند در کشش تسلیم شده و جذب انرژی می‌نماید اما در فشار به دلیل کمانش نمی‌تواند عملکرد مطلوب داشته باشد. در جهت بهبود این رفتار سیستم‌ مهاربندهای ضد کمانش دربرابر نیروی فشاری یا همان مهاربند کمانش تاب ابداغ شد.

ساختمان‌ها با مهاربند کمانش تاب یا همان مهاربند کمانش ناپذیر برای اولین بار در ۱۹۸۹ در ژاپن مورد استفاده قرار گرفت و امروزه به عنوان یکی از سیستم‌های شکل‌پذیر لرزه ای در کشورهای زلزله خیز دنیا، مانند ژاپن، ایالات متحده و… به صورت گسترده‌ای به کار برده می‌شود. در این نوع مهاربندها با استفاده از مکانیزم مناسبی از کمانش فشاری مهاربند جلوگیری شده تا امکان تسلیم فشاری فولاد نیز فراهم شود. مهاربند کمانش ناپذیر در قاب‌های مهاربندی شده‌ به ­صورت مهاربند همگرا مورد استفاده قرار می‌گیرد و عملکرد چرخه‌ای بسیاری خوبی از خود نشان داده و شکل‌‌پذیری زیادی دارند.

اجزای تشکیل دهنده بادبندهای کمانش تاب

مطابق شکل زیر یک مهاربند ضدکمانش از اجزای زیر تشکیل شده است:

  1. هسته فولادی میانی مهاربند که باید تحت فشار و کشش جاری شود. به همین دلیل بهتر است که نوع فولاد هسته از جنس فولاد نرمه و با مقاومت پایین‌تر باشد تا در بارگذاری‌های رفت و برگشتی تسلیم در فولاد اتفاق بیفتد و عمل استهلاک انرژی به خوبی صورت گیرد. همچنین دو قسمت انتهایی این مهاربند باید بگونه ای طراحی شود که تحت اثر بارهای وارده در محدوده الاستیک باقی بماند.
  2. مصالح جداکنندهای که بر روی سرتاسر طول هسته فولادی محاط در بتن چسبانده شده تا هسته فولادی از غلاف فولادی جدا کند. در نتیجه نیروی محوری وارد بر مهاربند تنها توسط هسته فولادی تحمل شده و غلاف پیرامونی بر مبنای سختی خمشی مانع از کمانش هسته فولای خواهد شد.
  3. غلاف پیرامونی که متشکل از یک بخش بتنی یا ملاتی که در اطراف هسته فولادی قرار گرفته‌است و یک مقطع جدار نازک فولادی پیرامونی که با استفاده از سختی خمشی جلوی کمانش جانبی هسته فولادی را می‌گیرند.

نمونه یک ساختمان با مهاربند کمانش تاب در شکل زیر نشان داده شده است:

نمونه مهاربند کمانش تاب
نمونه مهاربند کمانش تاب

مزایا بادبند ضد کمانش

به نمودارهای مثل شکل زیر نمودار هیسترزیس گفته می‌شود که نحوه‌ی پاسخ عضو در طول بارگذاری های رفت و برگشتی(مثل زلزله) را نشان می‌دهد.

منحنی هیسترزیس
منحنی هیسترزیس

در حالتی که از مهاربند عادی استفاده شود حلقه‌های هیسترزیس (حلقه‌های منحنی نیرو-‌تغییرمکان در بارهای رفت و برگشتی) نامنظم بوده و سطح زیر نمودار چندان بزرگ نیست(خطوط قرمز و خطچین نمودار) اما زمانی که از مهاربند کمانش‌ تاب استفاده شده، حلقه‌های هیسترزیس به­ شدت متقارن و سطح زیر نمودار هم بزرگ شده است(خطوط آبی و ممتد نمودار) که نشان از جذب انرژی زلزله قابل توجه سیستم دارد. بنابراین جذب نیرو ومقاومت در برابر نیروی زلزله بیشتر می‌شود.

ساختمان‌های سازه فولادی با پروفیل‌های سرد نورد شده یا LSF

واژه LSF نام شناخته شده بین المللی برای ساختمان‌هایی است که در آن سازه از پروفیل های فلزی گالوانیزه شکل دهنده سرد با ضخامت کاهش یافته (در حد یک میلی متر) و در نتیجه وزن بسیار کم (ملایم) تشکیل شده است. اولین ساختمان‌های ساخته شده در LSF به اوایل قرن بیستم بازمی‌گردد، جایی که تلاش شد تا ساختار چوبی که در آن زمان معمول‌ترین سیستم سازنده بود، تکرار شود. سیستم ساختمانی در LSF امکان غلبه بر برخی از شکاف‌های ساخت چوب، مانند آسیب‌پذیری آن در برابر آتش، موریانه‌ها و تغییرات رطوبت را فراهم می‌آورد، علاوه بر آن مزیت داشتن استحکام مکانیکی برتر و بسیار مفید در هنگام وقوع شرایط جوی شدید، به عنوان مثال. طوفان ها و گردبادها و زلزله ها را نیز فراهم میکند.

ساختمان LSF
ساختمان LSF

اولین نمونه های اولیه مسکن در LSF در نمایشگاه جهانی شیکاگو (ایالات متحده آمریکا) در سال ۱۹۳۳ ارائه شد که در آن این خانه ها به عنوان “خانه های آینده” معرفی شدند. پس از جنگ جهانی دوم، با توجه به ویرانی های عظیم ساختمان ها که در همان دوره رخ داد، نیاز مبرم به بازسازی در کشورهایی مانند آلمان، فرانسه و ژاپن، نگرانی های زیست محیطی حفاظت از جنگل ها، افزایش قیمت چوب و تجربه به دست آمده در استفاده از فولاد در طول سال‌های جنگ، پیش‌ساخته‌سازی و ساخت انبوه سازه‌ها در استفاده از سیستم LSF انگیزه جدیدی را ایجاد کرد.

ساخت عناصر جداکننده داخلی (مثلاً دیوارهای تقسیم‌بندی) در LSF یکی دیگر از مواردی است که در آن این سیستم سازنده به دلیل توجه به آن جلوه بسیار چشمگیری پیدا کرده است.

ساختمان LSF
ساختمان LSF

مزایا LSF

  • کیفیت برتر مصالح بدلیل تولید صنعتی و شرایط کنترل شده کارخانه
  • سرعت در ساخت و ساز و تحویل سریعتر پروژه
  • ایمنی بالاتر ساخت و ساز
  • کاهش  نیروی کار سایت و افزایش کارایی منابع
  • کاهش وزن سازه و نیروی زلزله
  • سهولت اجرای تاسیسات مکانیکی و برقی

معایب LSF

  • محدودیت در ابعاد دهانه
  • محدودیت در تعداد طبقات قابل ساخت
  • نیاز به نیروها و متخصصین خبره
  • هزینه ی تقریبا بالا برای قطعاتی که در کارخانه با فلز گالوانیزه تولید می‌شود.

در این پست وبلاگ سعی در معرفی سیستم‌های سازه‌ای مختلف و بیان ویژگی‌های هر سیستم سازه‌ای و معایب و مزایای هر کدام داشتیم، انتخاب سیستم سازه‌ای مناسب با توجه به موقعیت مکانی پروژه، متراژ کل پروژه، ارتفاع سازه، میزان اهمیت سازه و در نظر گرفتن مسائل اقتصادی انجام می‌شود. و گاها نیاز هست مطالعات فاز ۱ سازه برای انتخاب سیستم سازه‌ای مناسب برای پروژه مشخص انجام شود.

سازه پلاس

۰ دیدگاه

یک دیدگاه بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *