آنچه در این مقاله می خوانید:
سازه LSF چیست؟
سازه اسکلت سبک فلزی (LSF) یا همان سازه ال اس اف Light steel frame یک سیستم سبک فلزی ساختمانی می باشد که بر اساس افزایش تعداد اجزای باربر سیستم سبک باربری سازه را میسر می نماید.
در سیستم LFS اساس کار توسط عناصر پیچ ها و مسیرها انجام می شود و اسکلت اصلی سازه از اجزای ورق با روکش گالوانیزه نورد سرد تهیه شده است. لازم به ذکر است از پروفیل های C ، U و Z نیز در این سازه استفاده می گردد که توسط پیچ و مهره یا پیچ های سر ویفر گرد (خود حفاری) بهم وصل می شوند.
سازه ال اس اف (LSF) یک نمونه از سازه های سبک وزن می باشد که قابلیت کاهش وزن پایه ها سازه و همچنین اضافه کردن بلندای ساختمان و دهانه های بزرگتر را دارند. سازه های ال اس اف (LSF) از ورق گالوانیزه سبک وزن ایجاد می گردد.
سازه LSF با ارائه راهکار های مقرون به صرفه و سریع و ایمن ، به سادگی در کنار ساختمان های سنتی قرار می‌گیرند و قابلیت تطابق با تمامی معماری های درخواست کارفرما را دارد، و از جمله مزیت های این سازه‌ها این است که زمان بسیار اندکی برای نصب و اجرای ساختمان نیاز است. در ادامه شرکت عمرانی آبدیس اطلاعات جامع و کاملی از درباره سازه ال اس اف در اختیار شما قرار می دهد.
برآورد هزینه سازه سبک فلزی LSF با سازه‌های سنتی (بتنی و فولادی)
یکی از موارد مهم در این زمینه هزینه های مربوط به تهیه سازه LSF می باشد. در ادامه برای کسب اطلاعات بیشتر با ما همراه باشید:
برآورد هزینه سازه های سنتی بتنی در سال 1402
برآورد هزینه ساخت ساختمان با اسکلت بتنی با میانگین محاسبات و متوسط قیمت های ساخت در ابتدای سال 1402، بدون در نظر گرفتن هزینه پوشش سقف جهت مقایسه به روش زیر محاسبه می‌شود:
- هزینه خرید میلگرد. 1.210.000 =22000 تومان × 55kg در یک متر مربع: 60 کیلوگرم، متوسط میلگرد مصرفی در هر متر مربع از سازه در ساختمانهای مسکونی و آپارتمانی متداول میباشد که نسبت به کاربری ساختمان ، طراحی سازه این مقدار میلگرد می تواند کاهش یا افزایش می‌یابد.
- در حدود 1 متر مکعب بتن لازم جهت پودر و ستون به مبلغ تقریبی 1.500.000 تومان نسبت به متر مربع از زیربنا
- حدود مبلغ 350,000 هزار تومان در متر مربع ، اجرت دستمزد اجرای اسکلت بتنی بدون محاسبه دستمزد پوشش سقف تیرچه و بلوک میباشد که تقریبا دستمزد اجرای پوشش سقف در هر متر مربع 100.000 تومان در نظر گرفته نشده است.
- مبلغ 300.000 هزار تومان حداقل هزینه بالاسری بیشتر نسبت به سازه سبک ال اس اف در هر متر مربع برای حقوق سرپرست و نگهبان بدون در نظر گرفتن سایر موارد در هزینه های بالاسری به جهت افزایش زمان اجرا
- هزینه تأثیر درصد تورم بر قیمت سایرمصالح و دستمزدها بخاطر طولانی بودن اجرای اسکلت بتنی که در این برآورد عدد صفر در نظر گرفته شده است
- قیمت نصف کل مساحت اشغال شده توسط ستون بخاطر دوبرابری ابعاد ستونهای بتنی نسبت به ابعاد ستونهای فلزی که با توجه به تعداد و ابعاد ستونهاو ارزش ملک مشخص می‌شود.
درصورت اهمیت قیمت هر متر مربع از متراژ سازه، نصف ارزش مساحت کل ستونهای بتنی را در تمامی طبقات حساب کرده تا ارزش و قیمت مساحت اشغال شده توسط ابعاد ستونهای بتنی فلزی که به نسبت دو برابر سازه سبک ال اس اف است، مشخص شود
- 000 بالاسری + میلگرد 1.210.000 +1.500,000بتن +300,000 اجرت
- درصد نرخ تورم +0 تومان که در اوایل شش ماه دوم سال 99 نرخ میلگرد و فولاد حدود 30% نسبت به شش ماهه نخست سال افزایش یافت !
- +0 تومان ارزش فضای اشغال شده به لحاظ دو برابری مساحت ستون های بتنی و فلزی در نظر نمی‌گیریم
- 300.000 تومان متوسط هزینه ساخت یک متر مربع اسکلت بتنی بدون محاسبه اجرای سقف
برآورد هزینه سازه های سنتی فولادی سال 1402
عوامل مختلفی در برآورد هزينه ساخت اسکلت فلزی يک پروژه ساختمانی موثر است. عوامل تعيين کننده هزينه ساخت اسکلت فلزی ساختمان به شرح زیر می باشد:
- قيمت خريد پروفیل آهن نسبت به نوع آهن ،ورق و اتصالات
- دستمزد اجرت و هزينه ساخت متناسب با شرايط کار و پروژه مربوطه
- وزن آهن آلات مصرفی بر اساس طراحی نسبت به نوع طراحی ساز
بابت مقایسه مخارج ساخت اسکلت فلزی و بتنی با LSF در پروژه های ساختمانی با در نظر گرفتن هزینه های متوسط و مشابه مثال زیر برای درک بهتر آورده شده است. این مورد مربوط به ساخت اسکلت فلزی می باشد:
- 80 کیلو گرم آهن مصرفی در يک متر مربع بطور ميانگين
- هزینه دستمزد ساخت هر کيلوگرم آهن مصرفی
- هزینه ميانگين قيمت خريد هر کيلوگرم آهن مصرفی
- در يک متر مربع 440.000= تومانkg 80×( 20.000+23.000)
| آیتم | مصرف سیمان | مصرف فولاد | هزینه تمام شده |
| سازه فولادی | 11.5 تن | 6 تن | 3.500.000 تا 4.600.000 تومن ، بدون در نظر گرفتن هزینه فضای اشغال شده و بالاسری |
| سازه بتنی | 20.5 تن | 5 تن | 3.300.000 تا 4.200.000 تومن ، بدون در نظر گرفتن هزینه فضای اشغال شده و بالاسری |
| سازه LSF | 5.2 تن | 3 تن | 2.600.000 تا 3.100.000 تومن |
هزینه ساخت هر متر مربع سازه ال اس اف= 7.500 میلیون تومان
در حال حاضر این هزینه برای ساخت سازه بتنی به 9.43 و برای ساخت سازه فولادی به 12.10 میلیون میرسد.
برای اطلاع از جزئیات بیشتر و توضیحات تکمیلی و مشاوره در جهت پروژه خود با کارشناسان مشاور آبدیس تماس حاصل فرمائید.
مزایا و معایب سازه سبک فلزی LSF
در ادامه به مبحث مهم و کاربردی مزایا و معایب سازه ال اس اف خواهیم پرداخت:
مزایای سازه ال اس اف LSF :
از جمله مزایای این نوع سازه می توان به موارد زیر اشاره نمود:
افزایش فضای مفید:
سازه Lsf باعث می شود 9 الی 12 درصد فضاهای مفید داخلی در مقایسه با روشهای سنتی افزایش یابد به دلیل کاهش ضخامت دیوارها
کیفیت بالای سازه و یکنواختی سازه :
به دلیل اینکه مقاطع سیستم ال اس اف (LSF) در کارخانه تولید می‌شوند و در پای کار تولید نمی شود و پس از آن بوسیله مجریان متخصص آموزش دیده اجرا می‌شوند، کیفیت سازه در مقایسه با روشهای سنتی بسیار بالاتر میباشد.
سرعت بسیار بالای سازه LSF در اجراو نصب:
روش سازه LSF ال اس اف این فرصت را برای سازندگان و کارفرمایان مهیا می‌کند تا با سرمایه آنها در کمترین زمان با بهترین کیفیت و بالاترین سرعت در کنار کیفیت ساختمان مورد نظرشان را بسازید و سرماه آن ها بازگردد. به عنوان مثال جهت احداث یک سازه چهار طبقه با زیربنای 1000متر مربع تنها به 120 روز کاری دو ماه زمان نیاز است.
کاهش مصرف انرژی در سازه LSF :
به دلیل عایق بندی صوتی و حرارتی مناسب در دیوارها و سقف در سیستم ال اس اف (LSF) ، میزان تبادل انرژی در این سازه‌ها بر اساس مبحث 19 مقررات ملی ساختمان بسیار پایین تر از سازه‌های ساخته شده به روش سنتی می باشد و در طولانی مدت صرفه جویی قابل توجهی در میزان مصرف انرژی و هزینه حرارتی سازه می‌شود.
سبکی سازه و کاهش نیروی زلزله:
وزن پایین سازه در سیستم ال اس اف (LSF) حدودا 25%-30% سازه‌های سنتی است ، به همین دلیل میزان نیروی زلزله بسیار کمتری به آن وارد می شود.
کیفیت بالا در اجرای اتصالات سازه LSF :
سازه LSF متفاوت با ساخت و ساز به روش سنتی که در اکثر مواقع کیفیت پایین اجرای و استفاده از افراد غیر متخصص سرمنشاء اغلب خرابی ها در زلزله می‌شوند، در سیستم ال اس اف (LSF) اتصالات دقیق و محاسبه گردیده و همچون دیگر اجزای سازه دارای کیفیت اجرای بالایی می‌باشند
استقامت بالا سازه LSF:
فرآیند نورد سرد ورق گالوانیزه که بر روی سازه‌های ال اس اف (LSF) انجام می‌شود، که این امر منجر به افزایش استقامت این سازه‌ها می‌شود. سازه‌های ال اس اف (LSF) در فرآیند نورد سرد توسط دستگاه رول فرم مربوطه ، ابتدا گرم می‌شوند و سپس به یکباره عملیات سردسازی آنها انجام می‌شود. این کار باعث ایجاد کربن در بین لایه‌های عناصر آنها می‌شود و که باعث استقامت فولاد می گردد.
از این رو فولادی که نورد سرد می‌شود، دیگر خاصیت شکنندگی و خم شوندگی خود را به شدت از دست می‌دهد، به همین دلیل باعث استقامت بیشتر ساختمان در زمان زلزله یا آتش سوزی می‌شود. که این امر باعث می شود ایمنی در سازه‌های ال اس اف (LSF) به خوبی رعایت شود.
حمل و نقل آسان سازه LSF:
سبکی و ابعاد کوچک مقاطع، زمینه باعث می شود تا حمل و نقل آسان فراهم گردد.
قابلیت بازیافت سازه LSF:
اکثر قطعات سازه‌ای و غیر سازه‌ای در سیستم سازه ال اس اف (LSF) به صورت پیچی اجرا می شوند و بازیافت، دمونتاژ و انتقال آن برای اجرا در مکانی دیگر به آسانی انجام می گردد.
اسکلت قوی سازه LSF:
اسکلت سازه‌های سبک ال اس اف (LSF) ( ورق گالوانیزه) با استفاده از فولاد نورد سرد یا سازه سی اف اس (CFS) ( ورق سیاه) ساخته شده است. در این اسکلت کلیه موارد ایمنی از قبیل به کار بردن خرپا ها، اتصالات مورب و غیره با کیفیت انجام گردیده است. خرپا‌ها باعث انتقال انرژی از سطوح افقی به سطوح عمودی می‌شوند. سطوح عمودی قابلیت پخش بار را به روش گسترده بره سطح را دارد.
بدین صورت انرژی که به سطوح افقی مانند سقف‌ها وارد می‌شود در دیوارها به صورت مساوی تقسیم شده و خنثی می‌شود. همچنین با استفاده از اتصالات مورب نیز بار وارده بر روی یک ناحیه از دیوار را به صورت ضربدری به نقاط کلی دیوار وارد می‌نمایند و در نتیجه انرژی رانشی و تنشی که به دیوار وارد گردیده است، در روی دیوار تقسیم شده و خنثی می‌شود. با این عملیات و استانداردها، ایمنی در سازه‌های ال اس اف (LSF) به نحو احسنت رعایت شده است.
سهولت اجرای تاسیسات برقی و مکانیکی سازه LSF :
در مراحل تولید و ساخت مقاطع فولادی جدار نازك ال اس اف (LSF)، مسیرهای استاندارد در جان این مقاطع در نظر گرفته می شود كه عبور تاسیسات مکانیکی و برقی از داخل سازه سبک LSF باعث سهولت و کاهش هزینه در نصب سیستم های الكتریكی و لوله كشی‌ها می گردند.
مقاومت و دوام بالا در شرایط محیطی متفاوت در سازه LSF:
به علت روکش گالوانیزه بودن تمامی مقاطع، سازه‌های ساخته شده با روش ال اس اف (LSF) دارای مقاومت بسیار مناسبی در مقابل خوردگی و رطوبت بوده و در شرایط محیطی شمال و جنوب کشور دارای عمر مفید بیشتری می‌باشند.
عملکرد صوتی خوب در سازه LSF:
عایق پشم سنگ داخل دیوارهای سازه LSF باعث عدم انتقال صدا و عملکرد صوتی مناسب در این نوع ساختمانها می باشد.
شباهت نمای داخلی و خارجی در سازه LSF با سازه‌های سنتی:
در نمای خارجی این نوع سازه انواع نماها از قبیل انواع سنگها ، آجر نما، نمای PVC ، چوبی (ترمو وود) یا آلمینیومی، رنگ، کاشی، انواع سرامیک و … در نمای داخلی نیز همانند دیوارهای سنتی امکان اجرای رنگ، کاغذ دیواری ، MDF و …وجود دارد که این خصوصیت موجب می‌گردد هیچ تفاوتی با ساختمانهای معمول و سنتی وجود نداشته باشد.
مقاوم در برابر آتش سوزی در سازه LSF :
تمام متریال های این سیستم از جمله عایقهای حرارتی و صوتی از استانداردهای ضد حریق برخوردار می‌باشند.
نیاز به فضای محدود کارگاهی و ایمنی بیشتر در پروژه
وزن سبک در سازه LSF:
سازه‌های ال اس اف (LSF) دارای وزن سبکی می‌باشند که این سبک وزنی از مزایای این سازه به شماره می آید که منجر به افزایش ایمنی در سازه‌های ال اس اف (LSF) شده است. سازه اس اف (LSF) با هدف مقابله با زلزله طرح طبق محاسبات طراح باعث می شود این نوع سازه جزوء سازه هاییی با اسکلت‌های فولادی محکم و سبک وزنی می‌باشند که در زمان وارد شدن انرژی‌های زیاد تنشی یا رانشی مانند زلزله، به خوبی از خود عکس العمل نشان می‌دهند.
یکی از این عکس العمل ها، تقسیم انرژی در سازه‌های اطراف توسط اتصالات پیچ و مهره‌ای میباشد که در پایان انرژی زلزله بین اتصالات سازه خنثی می گردد..
همچنین این سازه‌ها بر اساس استانداردهای کنونی صنعت ساختمان سازی و آیین نامه مبحث یازده مقررات ملی ساختمان و نشریه 612 سازمان مدیریت و برنامه ریزی کشور طراحی می گردد که به صورت کاملاً نظارت شده در کارخانه‌ها ساخته شده و در محل کارفرما اجرا و مونتاژ می‌شود . در اجرای سازه LSF از نظارت دقیقی استفاده می‌شود که اتصالات بین سازه‌ها را با توجه به استانداردهای تعریف شده انجام دهند. با این حساب ایمنی در سازه‌های ال اس اف (LSF) در سطح جهانی میباشد و از همه لحاظ رعایت شده است.
معایب سازه LSF:
- به نیروی کار متخصص ،خبره و آموزش دیده نیاز دارد.
- تامین سازه LSF گالوانیزه تولید شده در کارخانه در مقایسه با مصالح سنتی هزینه نسبتا بالایی دارد.
- در ابعاد دهانه های سازه محدودیت وجود دارد.
- تعداد طبقات قابل ساخت با این سیستم 5 طبقه است.
مزایای استفاده از سیستم LSF در صنعت ساخت و ساز کشوری
- همانطور که مستحضر هستید و طبق موارد قبلی که در این مقاله عنوان شده است به کارگیری سازه LSF در صنعت ساختمان سازی ایران دارای مزایای بسیاریست. برخی از این مزایا در جدول زیر اعلام گردیده است:
| ردیف | گروه ها | مزایا |
| ۱ | طراحان | عدم محدودیت در طراحی – تنوع در مصالح نما- برآورده نمودن الزامات مربوط به استانداردهای ساختمان – طراحی یک سیستم ساخت مدرن ساختمانی – رعایت کامل مقررات مبحث ۱۹ مقررات ملی ساختمان به صورت خودکار |
| ۲ | سازندگان | سرعت در اجرای سیستم – کاهش هزینه نیروی کار – زمان کم توقف – فعالیت موازی و بدون وقفه در دیگر بخش های ساختمان- امکان انجام تعمیرات و مقاوم سازی سریع بدون ایجاد خلل در کاربری سهولت در نصب سیستم های تاسیساتی – نیاز محدود به تجهیزات – نیاز به فضای کم کارگاهی جهت تجهیز کارگاه و مونتاژ – ایمنی و HSE در محل کارگاه – پیش ساختگی و تولید انبوه سازه – سبک بودن این نوع سازه- کاهش هزینه های اجرا |
| ۳ | استفاده کنندگان | هزینه های بهره برداری کمتر نسبت به سازه سنتی – عملکرد صوتی خوب- محیط داخلی سالم- مقاومت در برابر حریق و آتش- مقاومت در برابر زلزله و طوفان های شدید بلایای طبیعی- افزایش فضای مفید داخلی |
| ۴ | مسئولان و حامیان محیط زیست | مصالح کمتر و قابل بازیافت بودن دوستار محیط زیست – ترافیک کمتر و حمل و نقل – جلوگیری از اتلاف انرژی در این سازه – پاکیزگی کارگاه ساختمانی- کاهش مصرف انرژی |
| ۵ | منابع ملی | نیاز به ماده اولیه به مراتب کمتر نسبت به سیستم های سنتی – امکان بازیافت ضایعات ساختمانی به طور کامل |
تاریخچه و دلایل استفاده از سازه LSF در کشورهای مختلف
- استفاده از سازه LSF به علت مزیت های بسیاری که دارد از جمله کیفیت و سرعت بالای ساخت و عملکرد لرزه‌ای مناسب در سال‌های اخیر در کشورهای بسیاری تداول چشم گیری داشته است. سازه LSF که از اعضای فولادی سرد نورد شده گالوانیزه ساخته می‌شود از سال ۱۹۴۶ وارد صنعت ساختمان شد اما در آن زمان به دلیل اقتصادی نبودن کاربرد محدودی یافت.
به دلایل زیادی از جمله افزایش نرخ قیمت چوب و محدودیت در منابع زمان تهیه آن، مشکلات زیست محیطی، نیاز به تولید سریع و انبوه مسکن و ضرورت استفاده از پیش ساخته سازی؛ از سال ۱۹۹۰ سیستم LSF کاربرد گسترده تری یافت به طوری که امروزه این سیستم در استرالیا؛کانادا؛آمریکا؛ ژاپن و کشورهای بسیار دیگری در احداث ساختمانهای مسکونی و تجاری میان مرتبه و کوتاه مرتبه، کاربرد زیادی دارد.
دوام سازه های ال اس اف (LSF)
سازه های فولادی سبک ال اس اف (LSF) برای اولین بار به عنوان یک عضو غیر اصلی از اعضای فولاد نازک برای دیوارها ساخته و استفاده شد. در ابتدا از این قطعه برای فضاهای داخلی و دیوار های غیر باربر داخل ساختمان استفاده می شد. اما به مرور زمان با تقویت سازه های سبک وزن ال اس اف (LSF) از آن حالت خارج و به عنوان دیوارهای خارجی و باربر ساختمان نیز استفاده شد.
روش های افزایش دوام سازه (LSF)
از روش های گوناگونی همچون سیستم های دیوار برشی و دهانه های پیوندی با اتصالات فولادی مورب با ورق گالوانیزه برای این منظور استفاده می گردد. امروزه تحقیقات بسیاری در مورد بررسی عملکرد ساختاری پروفیل های مختلف در ارزیابی مقاومت لرزه ای انجام شده است و این تحقیقات گسترده در دنیا سازه های ال اس اف (LSF) و سی اف اس (CFS) را به عنوان یک جایگزین بسیار مقاوم، ارزان قیمت ، با کیفیت و سبک تر از سازه های سنتی قدیم به ویژه در ساختمان های کوچک یک تاپنج طبقه طبق مجوز سازمان معرفی نموده است.
ساخت و سازهایی که با استفاده از فولاد سرد گالوانیزه نورد شده یا همان سازه های ال اس اف (LSF) در سال های اخیر ساخته شده اند، بسیار موفق در جامعه عمل نموده اند. شاید ایده سازه های سبک سی اف اس (CFS) زیاد جدید نباشد و در چند دهه گذشته از این سازه ها به عنوان پارتیشن ها درونی ساختمانبسیار استفاده شده است.
اما ایده بکارگیری این سازه ها در دیوارهای باربر ساختمان و عدم استفاده از تیر و ستون به عنوان المان سازه ای اصلی و باربر و اسکلت ساختمان، جدید می باشد و در این مدت استفاده از این سازه ها، شاهد دوام و کارایی بسیار مناسب این سازه ها بوده ایم.
استاندارد های افزایش دوام سازه (LSF)
البته این مورد نیز شایان ذکر است که به دلیل جدید بودن این ایده در صنعت ساختمان سازی ، هنوز دستورالعمل های نهایی و اصلی در خصوص دوام سازه های ال اس اف (LSF) در برابر زلزله ارائه نگردیده است. اما همچنین استانداردهایی به صورت موقت، در این زمینه ارائه شده است که استفاده از دیوارهای مورب و اتصالات اعضای مرزی سازه سبک آنها را تا حد مطلوبی نهایی کرده است و از این سازه های LSF به خوبی در برابر زلزله و بار های جانبی مقاومت می نماید.
در این استانداردها معین شده است که مقاومت ساختمان در برابر شکستن پیچ های رابط نباید برای مقاومت در برابر زلزله مورد استفاده قرار گیرد؛ زیرا این امر باعث می شود تسمه ها اجازه کشش را نداشته باشند و احتمال شکستن اسکلت و عدم مقاومت آن نیز بوجود آید. استانداردی که در خصوص اتصالات این سازه ها وجود دارد، بیشتر در خصوص دوام سازه سبک ال اس اف (LSF) می باشد.
در مورد افزایش دوام سازه ال اس اف (LSF)، باید در نظر گرفت که بیشترین اتصالات درسازه LSF باعث افزایش دوام آنها می شود. موقعی که به یک نقطه ای از سازه، فشاری بر اثر رانش یا تنش وارد شود، این انرژی باید در کل ساختمان به صورت یکنواخت منتقل شود و باعث شکستن یک ناحیه از ساختمان نشود.
اگر با کوچکترین فشار از طرف دیوار باعث متحمل شدن بار زیادی گردد، باعث شکستن و خارج شدن اتصالات می شود. اما با قرار دادن اتصالات میانی در سازه به شکل مورب، انرژی وارده در بخش های دیگر ساختمان تقسیم می شود و سازه با دوام بیشتری باقی می ماند.