سازه های LSF چیست ؟
سازه های LSF
سازه های فولادی سردنورد (Cold-Formed Steel Structures) از سال های ۱۸۸۶ در انگلستان رواج یافتند. مقاطع مختلفی که اکثرا عملکرد غیرسازه ای یا در ترکیب با مصالح سازه ای به کار می رفتند مانند استفاده گسترده مقاطع و ورق های سرد نوردشده در کاربردهای صنعتی گرفته تا پوشش های بام ها و دیوارها و نماها و سقف ها از موارد استفاده قطعات فولادی سرد نورد بودند. از همان ابتدا، این مقاطع در استانداردهای بریتانیا (BS) جای گرفتند و با نگاه آیین نامه ای به طراحی و تولید آنها نظام مند گردید.
قاب بندی چوبی که از قرن ۱۷ توسط مهندسان معماری آمریکایی ابداع شده بود در همان سال های ۱۸۸۰ در حال ادغام با پروفیل های فولادی مقاطع قوطی شکل بودند. نمونه های متنوعی در بریتانیا و آلمان و آمریکا از این نوع قاب بندی ساخته می شد تا فولاد وارد قاب بندی ساختمان شود.
در سال ۱۹۱۴ در انگلستان برای نخستین بار مقطع C شکل سرد نورد شده که در صنعت سازه های LSF به نام استاد Stud شناخته می شود در صنعت ساختمان های قاب بندی شده وارد گردید و قاب بندی فلزی را شکل داد. این قاب بندی با تقلیل وزن ساختمان های چوبی تا یک سوم آن، آغاز تحولی جدید در قاب های ساختمانی و گسترش صنعت جدیدی در ساختمان بود که با استقبال زیادی از مجامع مهندسی به ویژه در آمریکا روبرو گردید.
در سال ۱۹۳۹ مؤسسه ی آمریکایی فولاد و فلز (AISI) در دانشگاه کرونل و دانشگاه واشنگتن تحقیقات گسترده ای را با مدیریت پروفسور جورج وینتر (Georg Winter) آغاز نمود و در سال ۱۹۴۶ نخستین مجموعه از استاندارد طراحی سازه های سرد نورد از AISI منتشر شد که سرآغاز سلسله استانداردهای جهانی AISI گردید و امروزه تنها مرجع اساسی تمام استانداردهای دیگر کشورها در زمینۀ سازه های سرد نورد و دیگر آیین نامه های آمریکا و کانادا می باشد. پس از آمریکا، استرالیا استاندارد AS/NZ 4600 را برمبنای آیین نامه AISI S-100 و استانداردهای زیرمجموعه آن تدوین نمود و از رهگذر این آیین نامه ها آفریقای جنوبی و هند و ژاپن و در چند سال اخیر، چین نیز آیین نامه های خود را تدوین نمودند. مجمع مهندسی انگلستان، آلمان، فرانسه، ایتالیا، سوئد نیز آیین نامه EURO Code 3 را تدوین کرد.
این نوع سازه ها که با عنوان عملی Cold-Formed Steel structures شناخته می شوند (CFS) ، مجموعه ای بسیار متنوع و گسترده از انواع مقاطع فلزات سرد نورد شده در زمینه های گسترده ای از کاربردهای گوناگون در صنایع ماشین و ابزارسازی، اتومبیل، هواپیمایی، تسلیحات، ساختمان و بسیاری قطعات و موارد کاربردی را شامل می شوند. امااستفاده از این مقاطع سرد نورد در قاب بندی ساختمانی با عنوان قاب های فلزی کم ضخامت (Light gauge Steel Frame – LGSF / Gage Steel Frame – GSF) مرسوم گردیدند.
در اواخر دهۀ ۸۰ قاب بندی LGSF توسط طراحان و مهندسین خلاق با قاب های بتونی و فولادی مرسوم ترکیب گردید. مهندس معمار Abraham Rigtman با استفاده از سازه های سرد نورد در دیوارها و سقف های یک ساختمان ۶ طبقه در آلاباما مبدع واژه ای شد به نام قاب های فلزی سبک (Lightweight Steel Framing – LSF) که در حقیقت اشاره داشت به نهایت سبک سازی در ساختمان از سال ۱۹۹۲ متون متنوعی در ارتباط با سازه های LSF و روش های طراحی و اجرای آن در ساختمان منتشر گردید. می توان گفت LSF محدوده وسیعی از به کارگیری مصالح ساختمانی برای دست یابی به ۴ هدف عمده در صنعت ساختمان می باشد:
- سرعت در اجرا و بهره وری
- افزایش مقاومت و پایداری بالا
- سبک تر کردن و کاهش جرم ساختمان
- افزایش میزان بازیافت مصالح
و اهداف سطح دوم بسیاری را دربرمی گیرد که مصالح گوناگونی شامل فلزات سرد نورد، فولادهای گرم، بتن و چوب در آن نقش خاصی می یابند.
با گسترش و توسعه میزان استفاده از قاب های سازه ای سردنورد ساختمانی در کشورهای آمریکای شمالی و همچنین پیشرفت گسترده صنایع هوشمند و نرم افزارهای تولیدی و محاسباتی، CAD/CAM وارد تولید CFS گردید و تولید این نوع سازه ها با دقت و سرعت بسیار بالا و پیش ساخته سازی صنعتی راه توسعۀ آن در تمام جهان هموارتر گردید و LSF علاقمندان بسیاری در حوزه صنعت ساختمان از مهندسان معمار و سازه تا پیمانکاران بزرگ و کوچک را مجذوب خود ساخت.
