کاربرد پروفایل سبک در طراحی اسکلت خانه ها

[rkiahoseyni]

مقدمه:
داشتن یک خانه یا حتی یک سقف نه تنها یک خواسته، بلکه دغدغه بسیاری از مردم در سراسر جهان است. در مواجهه با این نیاز، صنعت ساختمان به دنبال اتخاذ فناوری‌ها و روش‌های نوین ساخت و ساز بوده است که امکان کاهش هزینه‌ها، زمان و به طور همزمان کیفیت مورد نیاز مشتریان را تضمین می‌کند. در حال حاضر اجرای اسکلت ساختمان ها بر اساس استفاده از بتن مسلح، سنگ تراشی، پروفیل های فولادی و یا حتی چوب می باشد. یکی از راه حل هایی که در سال های اخیر رو به رشد بوده است، ساخت و ساز فولادی سبک است که معمولاً به عنوان اسکلت فولادی سبک (LSF - Light Steel Frame) شناخته می شود. 

 

فولاد سبک:
به دلیل سیستم سازنده آن که امکان ساخت ساختمان هایی را فراهم می کند که از نظر ایمنی و راحتی کاملاً استاندارد هستند و خانه هایی با کیفیت بالا را با استفاده از آخرین تکنولوژی مهندسی دقیق به جای روش های سنتی که شامل استفاده از بتن و آجر است، طراحی کرده و می سازند. ساختار یک خانه از دیوارهای مقاومی تشکیل شده است که از چندین پروفیل فلزی با ضخامت کوچک ایجاد و توسط چندین نوع روکش پوشانده شده است. در ابتدا لازم به ذکر است که کلمه کلیدی در این مفهوم، سبک بودن سازه است، زیرا مشخصه اصلی آنها است و از اینجا همه مزایای آن به وجود می آید. به دلیل این سبکی، حمل و نقل، جابجایی و مونتاژ هر عنصر آسان است و زمان ساخت و تجهیزات مورد نیاز را کاهش می دهد. علاوه بر این، از آنجایی که فولاد عمدتاً بر اساس وزن قیمت گذاری می شود، عناصر سبک ارزان تر خواهند بود.

کاربرد پروفیل سبک:
با توجه به اینکه این پروفیل‌های فلزی دارای ضخامت مقطعی بین 0.9 تا 3.2 میلی‌متر می‌باشند، با ترکیب مواد استحکام بالا و سبکی قابل‌توجه، عملکرد ساختاری بهتری به دست می‌آید. علاوه بر استفاده در سراسر جهان برای ساخت و سازهای جدید، وزن کم فولاد و سایر مواد مورد استفاده، روش ساخت LSF را برای بازسازی ساختمان های قدیمی ایده آل می کند. استفاده از مصالح سبک وزن، مشکلات حمل و نقل و بلند کردن را کاهش می دهد و در عین حال نیاز به تقویت ساختار قدیمی ساختمان را از بین می برد، زیرا افزایش بار بر روی ساختمان رخ نمی دهد. در برخی موارد، این مزیت ها، LSF را به تنها جایگزین ممکن برای تقسیم فضاها، اضافه کردن یک طبقه جدید یا جایگزینی کفپوش های چوبی یا سقف های از قبل تخریب شده تبدیل می کند.

مزایای پروفیل سبک:
یکی از مزیت های بزرگ استفاده از پروفیل های سبک در سازه ها، پیش ساخته شدن توسط ماژول ها است و می توان دیوارها را در کارخانه مونتاژ کرد، سپس صادر کرد و در مدت زمان کوتاهی در محل مورد نظر مونتاژ نمود. توجه داشته باشید که در ساخت و سازهای سنتی حدود یک سال زمان نیاز است ولی در سازه های سبک گاهاً تاصد روز نیز یک ساختمان تکمیل می گردد.
از سوی دیگر، توسعه پایدار یک چالش کلیدی در جامعه ما است و ساخت و ساز فولادی سبک تضمین می کند که به محیط زیست آسیب نرساند. استفاده از فولاد در ساختمان علاوه بر اینکه 100% قابل بازیافت است، زباله های معمول را به شدت کاهش می دهد. در نهایت، باعث صرفه جویی قابل توجه در انرژی، هم در ساخت و هم در استفاده از آن نیز می شود.

تاریخچه:
برای تعریف پیشینه تاریخی LSF باید به ایالات متحده در قرن نوزدهم برگردیم. در آن سال‌ها، جمعیت کشور ده برابر می‌شد که نیاز به مصالح محلی و روش‌های عملی و سریع که امکان افزایش بهره‌وری در ساخت خانه‌های جدید را فراهم می‌کرد، ضروری بود. این نوع سیستم های سازنده با ساختار چوبی را معمولاً اسکلت چوبی می نامند. در آن زمان از چوب به عنوان عنصر اصلی سازه ساختمان های مسکونی استفاده می شد و تا به امروز باقی مانده است.
در پایان جنگ جهانی دوم، فولاد منبع فراوانی بود و شرکت های متالورژی به دلیل تلاش های جنگی، تجربه قابل توجهی در استفاده از فلز به دست آورده بودند. برای اولین بار در پارتیشن های ساختمان های بزرگ با سازه آهنی، فولاد سبک نورد سرد استفاده شد و اعتقاد بر این بود که می تواند به طور کامل جایگزین سازه های چوبی خانه ها شود.
آثار استفاده از فولاد سرد شده در اوایل سال 1850، هم در ایالات متحده و هم در بریتانیا یافت می شود. با این حال، قوانین ایالات متحده در دهه 1940 شروع به برداشتن اولین گام های خود برای اجرا LSF کرد. یکی دیگر از فشارهای مهم در دهه 1980 زمانی که چندین جنگل به روی صنعت چوب بسته شد، رخ داد. این امر منجر به کاهش کیفیت چوب مورد استفاده در ساخت و ساز و نوسانات زیادی در قیمت این ماده اولیه شده است. در سال 1991، قیمت چوب مورد استفاده در ساخت و ساز در عرض چند ماه به میزان قابل توجهی افزایش یافت که باعث شد بسیاری از تولیدکنندگان بلافاصله به سمت فولاد روی آورند. به گفته موسسه بازیافت فولاد، برای ساختن یک خانه چوبی با حدود 186 متر مربع، بین 40 تا 50 درخت نیاز است، با این حال، ساخت همان مسکن فولادی تنها به 6 اتومبیل اسقاط شده نیاز دارد.
پس از این شروع انفجاری اما بدون ساختار، انجمن هایی از تکنسین ها و سازندگان ایجاد شد و LSF شروع به دیده شدن حرفه ای کرد. امروزه کار با فولاد سبک نسبت به پانزده سال پیش به طور غیرقابل مقایسه آسان تر است. این سیستم در حال توسعه کامل است و به طور گسترده در ساخت و ساز ساختمان ها در پیشرفته ترین کشورها مانند ایالات متحده آمریکا، ژاپن، استرالیا نیوزیلند، انگلستان، اروپای شمالی و آفریقای جنوبی استفاده می شود.

گردآورنده: سید رحیم کیاحسینی