سازه های نوین
سیستم ساختمانی قاب‌های سبک فولادی سرد نورد شده LSF
ساختمان‌های پیش ساخته فولادی سبک (light weight steel frame) موسوم به LSF به صورت اجرای خشک و عمدتاً با استفاده از اتصالات پیچی و به روش تولید صنعتی به کار گرفته می‌شوند.
این ساختمان‌ها از سه جزء اصلی شامل ورق‌های فولادی سرد نورد شده جهت تأمین سازه ؛صفحات تخته گچی به عنوان پوشش رویه درونی لایه عایق حرارتی و صوتی ،تشکیل می‌شوند.
کاربرد این ساختمان‌ها به عنوان سیستم سازه ای مستقل، اکثراً در انبوه سازی ساختمان‌های دو طبقه، دفاتر و ساختمان‌های تجاری کوچک، واحد های صنعتی و سالن‌های ورزشی در یک طبقه می‌باشند.
به نظر می‌رسد این سیستم سازه ای توانایی ترکیب شدن با سیستم‌های سازه ای دیگر، همانند دیوارهای بتن‌آرمه سازه ای را نیز دارا می‌باشد و می‌تواند در ساخت ساختمان‌های کوتاه مرتبه به صورت سیستم سازه ای مختلط به کارگرفته شود .
جهت ساخت مقاطع سرد نورد شده مطابق آیین نامه های مربوط به این سازه‌ها استفاده از اشکال مختلف مجاز می‌باشد .
این مقاطع معمولاً دارای ابعاد متنوع و محدوده تغییراتی ضخامتی بین ۰.۶ الی ۲.۵ میلی متر می‌باشند. اتصال سازه LSF به شالوده به وسیله یک کلاف افقی با مقطعc شکل می‌باشد.
اجزاء قائم این سیستم به عنوان عضو باربر ستونی در بارهای ثقلی عمل می‌نمایند .برخی ازاین اعضا که در دهانه مهاربندی جانبی سازه قرار می‌گیرند علاوه بر بار ثقلی متحمل نیرو های ناشی از بارهای جانبی می‌شوند.
این اعضا تحت نام وادار (stud )در این سیستم معرفی می‌شوند .
سقف سازه این ساختمان‌ها متشکل از تیرچه های فلزی سرد نورد شده بوده که فواصل تیرچه‌ها با توجه به میزان ظرفیت باربری عضو و ابعاد قطعات پوشش سقف که می‌تواند تخته های چوبی،سیمانی و یا دال بتن‌آرمه باشد تعیین می‌شود.
تیرها و تیرچه‌ها عمدتاً دارای مقاطع با اشکالc یاz می‌باشند، پوشش سقف با دال بتن‌آرمه ،در صورت تأمین یکپارچگی لازم بین بتن و پروفیل فولادی تیرچه، می‌تواند به عنوان یک سقف مرکب بتنی فلزی طراحی شود.
در ساختمان‌های LSF به منظور باربری جانبی سازه در دو امتداد اصلی متعامد ،از دهانه های باربر جانبی استفاده می‌شود که تحت عنوان ( Load Bearing Wall) نامیده می‌شود .
دهانه های باربر به ۴ روش ایجاد می‌شود که عبارتند از:
سیستم دهانه‌های مهاربندی شده با اعضای قطری، سیستم دیوار برشی با ورق فولادی نازک، سیستم دیوار باربر با پوش‌های OSB، سیستم دیوار برشی بتن‌آرمه.
در حال حاضر در کشور ایران استفاده از سیستم دهانه های مهاربندی شده با اعضای قطری برای ساختمان‌ها تا ۲ طبقه مسکونی و سیستم باربر جانبی دیوار برشی بتن‌آرمه برای ساختمان‌های تا ۵ طبقه مجاز می‌باشد عملکرد صوتی دیوارها و سقف‌های ساخته شده با این سیستم در صورت رعایت تمهیدات لازم به راحتی پاسخگوی انتظارات تعیین شده در مقررات ملی ساختمان می‌باشد.
پروفیل‌های سرد نورد شده مقامت کمی در برابر حریق دارند و باید به خوبی محافظت شوند.
یکی از دلایل کاربرد گچ به عنوان پوشش داخلی ساختمان‌ها ،دستیابی به این هدف است.
از عمده مزایای ساختمان‌های سبک فولادی LSF کاهش جرم ساختمان می‌باشد که تاثیر فراوانی در جهت کاهش هزینه های ناشی از مصالح، نیروی انسانی و نیز زمان احداث پروژه‌ها خواهد داشت.
به کارگیری این سیستم در ساختمان‌های پنج طبقه کشور با رعایت تمهیدات خاصی مقدور بوده و به نظر می‌رسد به عنوان یک گزینه در انبوه سازی می‌تواند موفق باشد مشروط بر آنکه بر اساس عملکرد سازه ای، طراحی و اجرای آن، محدودیت‌ها و ضوابط موجود در سایر آیین نامه‌ها بررسی و برای کشور تدوین و تهیه گردد.
قدر مسلم آنکه اصلاحاتی در خصوص مقاطع ستونی، اعضای قطری مهاربند و نیز اتصالات این سیستم مورد نیاز می‌باشد که می‌بایست به نحو شایسته ای بدان پرداخته شود.
این سیستم در زمینه های انرژی ،حریق،اکوستیک و سازه در مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن، مورد ارزیابی قرار گرفته و کاربرد آن در حیطه الزامات ارائه شده، مجاز می‌باشد.
ساختمان‌های بتن‌آرمه با شیوه قالب‌های تونلی
سیستم موسوم به تونلی، یکی از روش‌های مورد استفاده برای اجرای ساختمان‌های با سیستم باربر دیوارو سقف بتنی است.
از آنجایی که اجرای قالب بندی سقف و دیوار به صورت سلولی و همزمان اجرا می‌گردد به نام تونلی موسوم است.
در سیستم اجرای تونلی، دیوارها و سقف‌های بتن مسلح به صورت همزمان آرماتور بندی، قالب بندی و بتن ریزی می‌شوند.
این روش ضمن افزایش سرعت و کیفیت اجرا ،عملکرد سازه ای و رفتار لرزه ای سازه را به لحاظ یکپارچگی اعضا و اتصالات آنها به نو چشمگیری بهبود می‌بخشد .
قالب‌های مورد استفاده به اندازه تقریبی فضا هستند. برای قالب بندی یا قالب برداری، نیاز به تبدیل آنها به ابعاد کوچک‌تر نیست وبه همان ابعاد اولیه و به صورت یکپارچه از فضا خارج می‌شوند.
خروج قالب‌های تونلی، پس ازبتن ریزی دیوار و سقف و گیرش اولیه بتن، با فاصله دادن قالب‌ها از جدارهای بتن ریزی شده (قالب برداری) وبا حرکت افقی روی چرخ یا غلتک صورت می‌گیرد.
جدارهایی که با استفاده از این روش اجرا می‌شوند جدارهای اصلی داخلی و بعضی جداره های خارجی (جانبی) هستند.
سازه ساختمان‌های اجراشده با سیستم تونلی، سازه ای نسبتاًشناخته شده بوده و از دیدگاه عملکرد لرزه ای اشکال عمده ای ندارد.
تجزیه زلزله های گذشته رفتار مناسب سازه‌ی این ساختمان‌ها را نشان داده است.
سازه‌ی ساختمان‌های اجراشده با این روش در برخی موارد ،برای افزایش سهولت و سرعت واجرا اجزای غیر سازه ای مانند دیوارهای جداکننده، پله‌ها و پانل‌های نما به صورت پیش ساخته در نظر گرفته می‌شوند و پس از تکمیل سازه اصلی به آن متصل می‌شوند که این امر در مورد سازه پله‌ها توصیه نمی‌شود .
با انجام مدیریت صحیح در اجرا و با استفاده از فناوری‌های روز و با به کارگیری تکنولوژی‌های جدید در تسریع گیرش و افزایش مقاومت بتن می‌توان سرعت اجرا را به طور چشمگیری افزایش داد.
هم اکنون با استفاده از روش تونلی انبوه سازان با برنامه ریزی اجرای یک طبقه در دو روز مجتمع‌های مسکونی بزرگ را می‌سازند.
از معایب این روش محدودیت در طراحی بر طبق محدودیت‌های اجرا در خصوص ابعاد قالب و قالب گذاری به صورت مدولار است .
در ساختمان‌های اجراشده به روش تونلی ابتدا آرماتور بندی و تعبیه مسیرهای تاسیسات مکانیکی و برقی در دیوارها انجام می‌شود و همزمان با این اقدامات قالب بندی بازشوهای مورد نیاز برای تاسیسات و در و پنجره اجرا می‌شود.
قالب‌های دو طرف دیوار را به صورت پشت به پشت قالب بندی می‌کنند و با قرار گرفتن قالب‌های متوالی در کنار هم بدون قالب واسط سقفی یا همراه با آن مجموعه قالب‌های دیوار و سقف را تشکیل می‌دهند.
در مرحله بعد آرماتور بندی سقف و جاگذاری مسیرهای برق انجام می‌شود و قالب‌ها برای خالی ماندن محل داکت ها و دیگر حفره های لازم در سقف نصب می‌شود.
در ادامه بتن ریزی سقف‌ها و دیوارها به صورت یکپارچه در یک مرحله انجام می‌شود.
جداره های بتنی پرداخت شده نیاز به نازک کاری بر روی سطوح آنها را برطرف می‌کند .این روش اجرا در مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن مورد ارزیابی قرار گرفته و کاربرد آن در حیطه الزامات ارائه شده مجاز می‌باشد.