رفتن به محتوای اصلی
09123373144

وبسایت شرکت مهندسی آریو سازه گیل

۱ ۷
۱ ۷
Villa Mannao 103d3a31
Ss1
۱ ۷ Villa Mannao 103d3a31 Ss1

اجزای تشکیل دهنده سیستم ال اس اف

فونداسیون LSF

ساختمان LSF نیز طبعا مانند دیگر ساختمان های رایج نیاز به بسترسازی در خاک و محل ساختمان دارد.

فونداسیون ساختمان LSF می تواند به دو صورت پی نواری یا دال گسترده رادیه طراحی شود.
در موارد لازم فونداسیون باید به گونه ای طراحی گردد که از نفوذ گازهای خطرناک خاک مانند رادون ممانعت نماید.
برای بستر سازی زیر ساختمان های خاص یک طبقه که طراحی مدولار یا شبه مدولار دارند می توان از فولاد IP نیز استفاده نمود.
دیواره فونداسیون سازه های LSF از بتن، دیوار برشی، مصالح بنایی مانند بلوک های سیمانی که با بتن پر شده باشند یا ICF یا چوب های محافظت شده ساخته می شوند.
فونداسیون باید زیر کلیه ی دیوارهای باربر، ستون های نما، پایه ها، شومینه و دودکش های خارجی طراحی و اجرا گردد و بارهای وارده را به طور صحیح انتقال داده و توزیع کند. دیوارهای غیرباربر به فونداسیون نیازی ندارد و تنهااجرای یک شالوده کم عمق با بتن مگر جهت بسترسازی برای اتصال مناسب دیوارغیرباربر به محل نصب کفایت می کند.
شالوده فونداسیون دیوارهای جانبی(خارجی) ساختمان LSF با نمای فایبرسمنت برد یا دیگر گونه های نمای خشک و حداقل ظرفیت باربری خاک برابر با ۰٫۷۵kg/cm2 به عرض ۲۵۶mm بوده و به ازای هر طبقه افزایش ۱۰۷mm به عرض شالوده افزایش می یابد.
شالوده فونداسیون دیوارهای جانبی(خارجی) ساختمان LSF با نمای اجری یا سنتی و حداقل ظرفیت باربری خاک برابر با ۰٫۷۵kg/cm2 به عرض ۳۱۸mm بوده و به ازای هر طبقه افزایش ۱۱۹mm به عرض شالوده افزایش می یابد.
شالوده فونداسیون دیوارهای داخلی ساختمان LSF با دیواره های بتنی، بلوک های سیمانی یا ICF به عنوان تکیه گاه قاب های فلزی سبک LSF و ظرفیت باربری خاک برابر با ۰٫۷۵kg/cm2 به عرض ۳۰۵mm بوده و به ازای هر طبقه افزایش ۱۵۳mm به عرض شالوده افزایش می یابد.
شالوده فونداسیون دیوارهای داخلی ساختمان LSF با قاب فلزی سبک LSF به عنوان تکیه گاه قاب های فلزی سبک LSF و ظرفیت باربری خاک برابر با ۰٫۷۵kg/cm2 به عرض ۲۰۳mm بوده و به ازای هر طبقه افزایش ۱۵۲mm به عرض شالوده افزایش می یابد.
سازه LSF باید از تماس با بتن خیس فونداسیون محافظت شده باشد. استفاده از لایه پلی اتیلن یا دیگر ایزولاسیون ها مانند ایزوگام می تواند مانع از تماس باشد. این کار موجب می گردد در اینده نیز اگر بتن به هر دلیلی مرطوب شد اثر خورنده بر روی لایه ی محافظ زینک سازه LSF نداشته باشد.
پس از تعیین مقدار عرض شالوده می توان ضخامت شالوده را بر اساس مقدار بار وارده محاسبه نمود.
مقدار ضخامت شالوده هرگز نباید کمتر از عرض المانی که روی سازه نصب می گردد باشد. حداقل مقدار ضخامت شالوده ۱۰۲mm می باشد.
مقاومت بتن شالوده و فونداسیون باید باایین نامه بتن ایران و مبحث نهم سازگار باشد. حداقل مقاومت بتن شالوده و فونداسیون درسن ۲۸ روزه باید ۱۵۰kg/cm2 باشد.
دیواره فونداسیون LSF باید در کنترل ترک، درزگیری و نما کاری، ضد رطوبت سازی، زهکشی سطح و فونداسیون، ضد اب کردن، کنترل گازهای خاک و خاک ریزی پشت کار پاسخ دهی مناسب داشته باشد.
سازه LSF باید توسط میل مهار اتصالی مناسب و مقاوم مطمئن به فونداسیون داشته باشد.
حداقل سایز قطر بولت های مهار باید ۱۳mm باشد.
فاصله مرکز به مرکز بین بولت های مهار حداکثر باید ۲۴۰۰mm باشد.
جای گذاری بولت های مهار با سوراخ کاری بر روی فونداسیون و تزریق رزین های اپوکسی صورت می گیرد.
درصورت اجرای کف برای ساختمان، جهت عدم تداخل بولت ها با جویست ها می توان اولین بولت را با فاصله ۱۵۰mm از استاد قاب جای گذاری نمود.
به جای بولت های مهار می توان از براکت های مهار اتصال ریم جویست ها و استادها به فونداسیون استفاده نمود. این براکت ها با حداقل ۸ عدد پیچ ۸# به ریم جویست یااستاد اتصال می یابند.
پس از اجرای فونداسیون با دوباره نقشه های اجرایی را با فونداسیون مطابقت داده و اندازه ها را دوباره بررسی و چک نمود. در صورتی که در هر جا در اندازه ها تغییری مشاهده شود باید اندازه ها را بر اساس اندازه های فونداسیون تنظیم نموده و کات لیست ها را براساس ابعاد و اندازه های فونداسیون تهیه نمود.

دیوار LSF

دیوار مهم ترین عنصر سیستم ساختمانی LSF به شمار می رود؛ به طوری که با طراحی و اجرای آن عمده مرحله ی ساختمان LSF انجام یافته است. به دلیل این که با طراحی و اجرای صحیح دیوارها، پایداری و ایستایی سازه تضمین می گردد و در غیر اینصورت هرچه قدر هم که ساختمان با رعایت موارد دیگر بنا شده باشد به دلیل این که ایستایی سازه ای لازم را ندارد ارزش ساختمانی نخواهد داشت. در این بخش به روش اجرای دیوارها و مسائل و مواردی که باید در به هم بندی قطعات(Montage) و نصب (Assembly) دیوارهای LSF مورد توجه قرار گیرند و قواعدی که باید رعایت شوند عنوان می گردند.

سیستمساختمانی LSF دیوار به ۲ روش ساختمانی ساخته می شود:
دیوار به صورت ساخت درجا(Stick Built, On Site)
دیوار به صورت پنل پیش ساخته (Precast, Prefabricated, Tilt-up, Panelized, Off Site)

در سیستم سازه LSF دیوار به ۴ گونه تقسیم می گردند:
پنل های قاب های باربر سازه ای(Structural Load bearing wall)
پنل های قاب های باربر غیرسازه ای- میان قاب(Non-Structural Load bearing wall, Infill wall)
پنل های غیرباربر غیرسازه ای- جداکننده(Non-Structural Non-Load bearing wall, Partition)
دیوارهای پرده ای دیوار حایل- پوشش خارجی- برون قاب(Curtain wall)

روش های ساخت سازه های LSF
در حالت ساخت درجا(Stick Built) که به آن ساخت در محل(On-Site) نیز می گویند، نخست رانرهای پایین و در تراز عمودی آن رانرهای بالا جاگذاری شده و سپس استادها به طور ترازدر شاقول رانرهای پایین و بالا به ترتیب جاگذاری می گردند. این شکل ساخت عمدتا برای دیوارهای غیرباربر و جدا کننده های داخلی(Partition) مورد استفاده قرار می گیرد. اما در شرایط هم که تغییراتی در ساختمان به وجود آمده باشد امکان نصب دیوار پیش ساخته نباشد یا دشوار باشد، و ساخت درجا سهل تر و قابل کنترل تر باشد، برای ساخت دیوارهای باربر مورد استفاده قرار می گیرد.
عمده شکل ساخت دیوار در سیستم LSF به صورت پنل های پیش ساخته(Precast, Prefabricated) می باشد که اصطلاحاً به آن پنلایز(Panelize) و ساخت غیر محل (Off-Site) نیز می گویند و روش اجرای چنین دیوارهای پیش ساخته را تیلت آپ(Tilt-up) می نامند. دیوارهای ساختمان پس از طراحی پلان ساختمان به شکل پنل های جدا از هم طراحی و شماره گذاری می گردند و سپس طبق شماره های محل طراحی به صورت پنل های آماده در کارگاه ساخته می شوند و آماده ی حمل و نصب در محل اجرای ساختمان می شوند. در حالت پیش ساخته می توان بسیاری از عملیات نظیر عبور کابل ها و لوله ها، عایق کاری، پوشش خارجی و حتی نمای دیوار را در مرحله ی تولید پیش ساخته انجام داد و تنها نصب پوشش های داخلی را به محل اجرای ساختمان موکول نمود. به دلیل اجرای إتصالاتی که باید داخل سازه انجام گیرند نمی توان پوشش های داخلی را در مرحله ی پیش ساخته انجام داد. اما پیش ساختگی در کارگاه و نیاز به کمترین زمان حضور و عملیات کارگاهی در محل اجرا یکی از مزیت های بسیار عمده ی سیستم ساختمانی LSF می باشد. گرچه پیش ساختگی در سازه های بتنی نیز مورد آزمون قرار گرفت و طی دهه ی ۷۰ ساختمان های بسیاری ساخته شد ولی وزن بسیار زیاد و افزایش هزینه ی تزانزیت اثر بهره وری اقتصادی آن را کاهش داد و به مرور با افزایش هزینه های حامل های انرژی و هزینه های حمل و نقل از ردیف صنایع ساختمانی حذف گردید. سیستم ساختمانی LSF با وزن بسیار کم و حمل و نقل آسان و کم هزینه پیش ساختگی را دوباره وارد صنعت ساختمان نمود و مورد استقبال فراوان صنعت ساختمان قرار گرفت. هم اکنون به طور عمده سیستم LSF با همان دیوارهای پنلایز پیش ساخته شناخته می شود.

انواع دیوارهای سازه های LSF
پنل های قاب های باربر سازه ای(Structural Load bearing wall): این نوع قاب های دیوارهای LSF به طور کل باربر و سازه ای بوده و تمام بارهای ثقلی و نیروهای جانبی ساختمان را تحمل می نمایند. ساختمان های ساخته شده با قاب های سازه ایLSF دارای محدودیت در ارتفاع ساختمان و ارتفاع طبقات می باشند. محدودیت ارتفاع هر دیوار باربر سازه ای تا ۱۶فوت (۴۸۰ سانتی متر) بوده و امروزه تا ۱۰ طبقه را می توان با این سیستم طراحی و به اجرا در آورد.
پنل های قاب های باربر غیرسازه ای- میان قاب(Non-Structural Load bearing wall, Infill wall): این قاب ها در برابر نیروهای مکش و فشار باد و نیروهای صفحه ای باربر هستند اما برای بارهای ثقلی ساختمان طراحی نمی شوند. این نوع قاب ها عمدتاً به عنوان دیوارهای پر کننده میان قاب ها در سازه های بتنی یا فولادی مرسوم به کار می روند. مزیت استفاده از این قاب ها کاهش بار مرده ساختمان و در نتیجه کاهش مقاطع سازه اصلی و تأمین رفتار مناسب در برابر نیروهای جانبی مانند زلزله و همچنین انتقال مزیت های سازه های سرد نورد به سازه های مرسوم نظیر فقدان آوار و علل مصدومیت ها و کاهش خطرات جانی در برابر زلزله و دیگر فواید آن نظیر موارد مربوط به ساختمان سبز و استفاده از مصالح تجدید پذیر و شاخص های تسعه ی پایدار می باشد.
پنل های غیرباربر غیرسازه ای- جداکننده(Non-Structural Non-Load bearing wall, Partition): این نوع قاب ها برای جداسازی فضاهای داخلی ساختمان که خارج از قاب های سازه ای بوده و مسائل سازه ای و بارگذاری بر روی آن ها مترتب نیست کاربرد دارند و به عنوان پارتیشن داخلی(Partition) : طراحی و اجرا می شوند. انتظار هیچ نوع تحمل بار یا مقاومت در برابر نیرویی از پارتیشین ها نمی رود و تنها موارد خاص مورد انتظار از این نوع قاب ها عایق بندی در برابر انتقال حرارت، صوت و رطوبت می باشد.
دیوارهای پرده ای پوشش خارجی- برون قاب(Curtain wall):این نوع دیوارها به عنوان دیوارهای خارجی ساختمان مورد استفاده قرار می گیرند که هیچ نوع بارگذاری سازه ای بر روی آن انجام نمی گیرد و تنها در برابر فشار و خلاء ناشی از مکش باد طراحی می شوند. تنها بار ثقلی وارد بر این نوع دیوارها وزن خود دیوار است که إستادها باید بر اساس آن انتخاب شوند. عمده مزیت این نوع دیوارها کاهش و حذف بارگسترده ی خطی دیوارهای جانبی ساختمان و در نتیجه صرفه ی اقتصادی و به سازی فنی در مقاطع سازه ی اصلی ساختمان و همچنین رفتار مناسب و فاقد خطر در زلزله می باشد. در دیوارهای پوششی عمدتاً از رانر استفاده نمی شود و إستادها به صورت ممتد و متصل به هم در راستای سازه تا بام ساختمان برروی هم قرار می گیرند و توسط براکت هایی که در سازه های بالای ۳ طبقه دارای تمهیداتی برای دریفت سازه و عدم تأثیرگذای سازه بر دیوار می باشند به سازه ی ساختمان متصل می شوند. در این شرایط دیوارها به طور کامل خارج از قاب های سازه بوده و به شکل پرده ساختمان را می پوشاند. استفاده از این روش برای انتقال مزایای سیستم LSF به ساختمان هایی با سازه های بتنی یا فولادی مرسوم به ویژه در ساختمان های بلند مرتبه بسیار مؤثر است و می تواند با کاهش بارهای مرده ی ساختمان موجب کاهش وزن سازه و تأثیرات کاهش هزینه های اقتصادی در سازه ی آن و افزایش ضریب ایمنی سازه و همچنین انتقال مزایای دیگر LSF به ساختمان گردد. استفاده از دیوارهای پوششی(Curtailwall) امروز یکی از کاربردهای بسیار مرسوم سیستم LSF به شمار می رود.
استفاده های تلفیقی از سازه های سردنورد با دیگر انواع سازه های مرسوم نظیر سازه ی فولادی و سازه های بتنی مهم ترین عامل تغییر نام این سازه ها از (LGS(Light Gauge Steel-frame به (LSF(Lighrweight Steel Frame بود. چرا که مسئله ی سبک سازی و پایداری سازه ای ساختمان بیشتر مورد عنایت واقع گردید و هدف، سبک سازی هر نوع ساختمانی با هر نوع سازه ای بود که می توانست با تلفیق سازه های سرد نورد به عنوان سیستم سازه های هیبریدی(Hybrid Structures) انجام گیرد.

نصب دیوارهای LSF

نصب إستادهای قاب های LSF

موارد و مقررات این بخش برای تأمین عملکرد بهینه و ایستایی سازه باید در زمان مونتاژ و اسمبلی دیوارها رعایت شوند.

إستاندارد LSSI CS – 200
إستادها باید تمیز بوده و از خاک خوردگی طولانی مدت و رطوبت مستقیم محافظت شده باشند. همچنین نباید قبلاً مصرف شده و بال آن ها به واسطه ی پیچ خوردن سوراخ شده باشند.
إستادها نباید دارای له شدگی، خمیدگی، پیچیدگی، پاره شدگی، خراشیدگی پوشش و زنگ زدگی باشند.
رواداری پیچش و انحراف إستادها نباید نقض شده باشد. این رواداری باید مطابق فصل هفتم نشریه ۶۱۲ نظام فنی و اجرایی کشور باشد.
تمام استادهای هر قاب باید به یک جهت باشند. جهت جان نخستین إستاد باید به سمت بیرون بوده و إستادها با یک جهت چیده شوند و در پایان جان إستاد انتهایی دیوار باید به سمت بیرون باشد. قسمت داخلی إستادها در هیچ یک از قاب ها نباید به سمت بیرون باشد. عوامل مختلفی می تواند در تنظیم آرایش جهت جان إستادها دخالت نماید.
لبه ی إستادها باید با یک پیچ سرمته به بال رانر پایین و بالا متصل شود. در برخی شرایط می توان با رعایت موارد زیر حداکثر از دو پیچ برای محکم کردن إستاد و ممانعت از خروج از محور دلتای(Δ) دیوار در هنگام انتقال و جابجایی و نصب استفاده نمود:

فاصله ی مرکز به مرکز یک و نیم برابر قطر اسمی پیچ ها از هم رعایت شوند.
فاصله ی یک و نیم برابر قطر اسمی پیچ ها از لبه ی آزاد بال رانر رعایت شوند.
پیچ ها به صورت مورب پیچ شده باشند.
حداکثر ۳ إستاد از هر إنتهای دیوارهای باربر غیربرشی را می توان دو پیچ کرد.
دیوار از نوع برشی پوشش یافته با OSB یا Plywood یا با مهاربندی قطری نباشد.
إتصال إستادها به رانر تنها با استفاده از پیچ های خودکار سرمته از نوع ویفر هد (Wafer Head) مجاز می باشد..
تمام پیچ ها و میخ ها و بولت ها باید از نوع فلز ضد زنگ یا با پوشش مناسب جهت محافظت از خوردگی باشند.
استفاده از إتصال جوش مطابق فصل E آیین نامه استاندارد AISI S100 مجاز می باشد.
محل های جوشکاری باید حتماً با مواد پوششی ضد زنگ پوشیده و از پوسیدگی و خوردگی و زنگ زدگی محافظت شوند.
استفاده از روش پانچ و پرچ برای اتصال استاد به رانر تنها برای دیوارهای غیرباربر(Partition) مجاز می باشد.
إتصال دو إستاد پشت به پشت به هم (مقطع مرکب H) و همچنین إتصال إستادها در موارد دیگر مانند کنج ها باید از داخل جان إستاد و با پیچ سرمته خودکار حداقل ۸# سر آچاری هگز(Hex) و با فاصله ی ۱۲ اینچ (۳۰ سانتی متر) از إنتهای پایین و بالای إستاد و با فاصله ی حداکثر ۲۰ اینچ (۵۰ سانتی متر) از هم در طول إستاد باشد.
إتصال دو إستاد لب به لب به هم (مقطع مرکب قوطی Box) باید توسط جوش کاری در محل برخورد دو إستاد یعنی زاویه لبه ها انجام گیرد. حداقل مقدار طول خط جوش به اندازه ۱ اینچ (۲٫۵۴ سانتی متر)وبهفاصلهیحداکثر ۲۰ اینچ (۵۰ سانتی متر) باید رعایت شود.
در مواردی که مقطع مرکب نقش مقطع واحد در عملکرد سازه ای دارد باید از اتصال جوش استفاده نمود.
سوراخ کاری و پانچ إستادها از بالا و پایین إستاد نباید از حدفاصل ۱۲ اینچ(۳۰۵ میلی متر) به سمت رانر تجاوز کند.
عرض سوراخ ها و پانچ های إستادها نباید از ۱/۲-۱ اینچ(۳۸ میلی متر) عریض تر باشد.
طول سوراخ ها و پانچ های إستادها نباید از ۴ اینچ(۱۰۲ میلی متر) بلندتر باشد.
فاصله ی مرکز به مرکز سوراخکاری ها و پانچ ها در طول إستاد نباید کمتر از ۲۴ اینچ (۶۱۰ میلی متر) باشد.
باید نقشه های تأسیسات از قبل آماده بوده و سوراخ کاری ها و پانچ های محل عبور لوله ها و کابل کشی ها و ابزارهای تأسیسات بر روی إستادها بر اساس نقشه های تأسیسات صورت گیرد تا از سوراخ کاری های بی مورد و اضافی در مقاطع پرهیز شود. حدالامکان عبور تأسیسات از دیوارهای غیرباربر انجام گیرد تا دیوارهای باربر کمتر مورد سوراخ کاری واقع شوند.
تمام إستادها باید توسط یک کانال ناودانی U شکل (Channel) که پل (Bridging) نامیده می شود از وسط جان إستادها عبور داده شده به هم متصل گردند. سوراخ محل عبور بریج نباید از ۱/۲-۱ اینچ(۳۸ میلی متر) عریض تر باشد.
بریج توسط یک براکت که به طول حداکثر تا ۸۰% از عرض جان إستاد می باشد به إستاد متصل می گردد.
حداقل ضخامت بریج و براکت إتصالی آن نباید از ۴۳ میل(۱٫۱ میلی متر) کمتر باشد.
دو إستاد إنتهای دیوار و کنار بازشوهای دیوار باید توسط یک رانر یا إستاد به هم متصل شوند که قفل (Blocking) نامیده می شود.
در محل نصب اجزای خارجی به دیوار از قبیل کابینت، نرده، شیرآلات، کنسول، کمد و دیگر ابزارهای آویزان از دیوار یک قطعه رانر یا إستاد به صورت جان مقطع به سمت بیرون بین دو إستاد قاب نصب می گردد که اصطلاحاً قطعه پشتیبان (Backing) نامیده می شود.
آرایش إستادهای طبقات بالا و پایین باید در یک جهت و در یک راستا و دقیقاً زیر هم باشند. حداکثر رواداری خروج از مرکز جان استادها و جویست ها از زیر هم ۳/۴ اینچ (۱۹ میلی متر) می باشد.

بازشوهای دیوار LSF

قاب های دیوارهای LSF به جهت ایجاد معابر دسترسی و تردد و نورگیری و تهویه و موارد دیگر دارای بازشوهایی هستند که موجب تحقق این موارد می گردد. محل این بازشوها در طراحی معماری و براساس ایده های طراحی و نیازهای معماری و یا اموری از قبیل تأسیسات و دیگر موارد موجب التزام مشخص و معین می گردند. جا نمایی این بازشوها در پلان معماری مشخص شده و در زمان طراحی دیوارهای LSF مورد توجه قرار می گیرند. برای ایجاد بازشوها در قاب دیوار LSF باید نکات مربوط به طراحی و ایجاد آن ها مورد توجه قرار گیرند.

إستاندارد LSSI CS – 230
ایجاد محل بازشوها نباید در ترتیب آرایش إستادهای قاب دیوار LSF تداخل نماید. طراحی محل بازشوها بر اساس ایده ها و نیازهای معماری و ساختمانی بوده و فارغ از نوع و تریب آرایش إستادگذاری قاب بندی می باشد و جانمایی آن براساس قواعد بازشوها انجام می گیرد. محل بازشو براساس ایده های معماری یا نیازهای ساختمانی و بدون در نظر گرفتن آرایش إستادها جانمایی می گردد. اما توجه به آرایش إستادها در مواردی که با ایده های معماری پلان یا نیازهای ساختمانی قابل تطبیق باشد موجب کاهش وزن قاب بندی و کاهش مصرف فولاد و زمان و هزینه ها خواهد بود.

مؤسسه تحقیقات و توسعه سازه های قاب فلزی سبک- LSSI

سقف LSF

سقف ساختمان LSF بسته به نوع طراحی می تواند با روش های ذیل اجرا گردد:
سقف با جویست گذاری این لاین با پوشش OSB یاPlywood
سقف با پنل پیش ساخته LSF (متشکل از جویست قاب بندی شده مانند دیوارها) یا قاب بندی شده با پوشش OSBیاPlywood
سقف با جویستاین لاین با پوششدک و بتن ریزی
سقف دال بتنی یکپارچه پیش ساخته هالوکور (دال مجوف بتنی)
سقف بدون استفاده از جویست با سیستم یکپارچه دک های اسلیم دک و کامفلور دک با بتن ریزی

برای مناطق با خطر لرزه پذیری زیاد و بسیار زیاد استفاده از سیستم جویست گذاری دارای توجیه فنی و اقتصادی نبوده و استفاده از گزینه های سقف های هالوکور و اسلیم دک بسیار فنی تر و به صرفه تر بوده و دارای پایداری و مقاومت در برابر نیروهای جانبی و انتقال دیافراگمی بهتری می باشند.

جداسازی طبقات و طراحی سقف بین طبقه در سازه های LSF به دو روش انجام می گیرد:
سیستم سقف پلت فرم (Platform)
سیستم سقف بالونی (Balloon)

تمام طبقات باید با میل مهارهای فولادی از میان قاب های طبقه ی بالا و پایین یا توسط براکت های فولادی مخصوص طبق استاندارد StrongTieاز ناحیه ی بال إستادهای طبقات بالا و پایین به هم متصل باشند.

بام LSF

بام و سقف ساختمان LSF به طور معمول نسبت به نوع و منظر طراحی می تواند با انعطاف پذیری معمارانه ی بسیار طراحی گردد.

از بام های مسطح تخت تا انواع بام های شیب دار و اتاقی را می توان در سیستم ساختمانی LSF طراحی و اجرا نمود. بر همین مبنا محدودیت های چندانی از این نظر بر ساختمان های LSF مترتب نمی باشد.

برای طراحی بام های LSF باید با دقت نظر ترکیب بارگذاری و بارهای ثقلی و جانبی وارد بر آن به عمل آمده و مورد ارزیابی دقیق قرار گیرند تا در پایداری و ایستایی سازه ای آن دچار نقصان نگردد. به ویژه در طراحی بام های شیب دار، اهمیت به نیروهای جانبی و بارهای به ویژه باد بسیار مهم می نماید.

************************

طراحی بام های شیب دار LSF با سه روش انجام می گیرد:
استفاده از مقطع جویست که اصطلاحاً رفتر (Rafter) نامیده می شود. معمولاً برای بام هایی که در مناطق با بار برف کمتر از ۲۰۰ کیلوگرم و فشار باد کمتر از ۹۰۰ پاسکال دارند از رفتر استفاده می کنند که در کاهش مصالح مؤثر می باشد.
با استفاده از خرپای شیب دار. خرپای شیب دار خود کمپوننت های مختلفی دارد و از مقاطع گوناگونی برای طراحی آن استفاده می شود. معمولاً این مقاطع بر اساس میزان بار وارده و دهانه های خرپا انتخاب می شوند. ساده ترین شکل خرپا با استفاده از مقاطع استاد و رانر است ولی مقطع Hat یک مقطع خوب و سبک و با مقاومت بهتر نسبت به رانر به عنوان های یال های افقی تحتانی و یال فوقانی خرپا عملکرد بهتری دارد و یال های عمودی و مورب از مقاطع C شکل مانند استاد استفاده می شود. برای دهانه های بلندتر مقاطع دیگری نیز وجود دارند کهSpanChordنامیده می شوند. اسپن کوردها خود مقاطع گوناگونی برای پوشش های بلندتر دارند.
بام هایی با اتاق های زیرشیروانی که با استفاده از رفتر یا کمپوننت های خرپایی ساخته می شود. این بام ها بسته نوع طراحی می توانند ترکیبی از بام های تخت و شیب دار نیز باشند.

************************

طراحی بام های تخت LSF با چهار نوع روش انجام می گیرد:
با استفاده از مقطع C شکل جویستJoistبه صورت تیرریزی بر روی محور استادهای دیوار. در این حالت جویست ها بر روی یک لبه روی دیوار قرار داده می شوند و بال تحتانی عملکرد کششی پیدا می کند.
با استفاده از خرپای تخت (Truss ) که بر روی محور استادهای دیوار قرار داده می شود. برخلاف خرپای شیب دار که با استفاده از انواع مقاطع C ، Z ، Span Chord ، Hat طراحی می شوند، خرپای تخت تنها با استفاده از مقاطع استاد و رانر طراحی می شوند. معمولاً در شرایطی که بارگذاری برای جویست های C شکل پاسخگو نمی باشد از خرپای تخت برای دایفراگم برای بام نهایی یا بین طبقات استفاده می شود.
با استفاده از مقاطع عرشه های فلزی سازه ای (W-Deck) که بر اساس تولیدات و ابتکارات شرکت های ارائه دهنده مقاطع گوناگونی مانند Slim Deck ، Comflor Deck و… را شامل می شوند که مکانیزم عملکردی یکسان با ظرفیت های گوناگون خمشی را شامل می شوند. استفاده از این نوع مقاطع موجب می شود تا تیرریزی حذف شده و به جای آن مقاطع دک استفاده می شوند. دک ها بسته به نوع طراحی و انتظارات سازه ای با پوشش های خشک پیش ساخته مانند Plywood یا OSB یا پنل های ساندویجی پلی یورتان یا پنل های درای وال پوشیده می شوند و یا توسط دال بتنی با بتن ریزی سازه ای طراحی و اجرا می شوند. معمولاً در شرایط طراحی ساختمان در مناطق با لرزه خیزی بالا دک های سازه ای به دلیل صلبیت کامل دایفراگم عملکرد بهتری دارند.
با استفاده از دال های بتنی مجوف (Hollow Core Section) این نوع مقاطع بتنی برای استفاده به عنوان دال های پیش ساخته ی سقفی کاربرد بهتری دارند و به دلیل عملکرد بهتر برای طراحی ساختمان های LSF طبقاتی در مناطق با لرزه خیزی بالا از این نوع دال ها استفاده می شود.

اتصالات

تمامی اتصالات در تمام مواضع گرانش نیروهای وارده در سازه های LSF برمبنای تجویز آیین نامه استاندارد AISI بر اساس إتصالات پیچی و جوشی میباشند. طراحی اتصالات در ترجمه آیین نامه AISI در نشریه ۶۱۲ معاونت برنامه ریزی و نظارت راهبردی ریاست جمهوری قابل استناد می باشد. استفاده از اتصالاتی مانند پرچ نیز در قاب های غیرباربر دیوارهای داخلی می تواند مورد استفاده قرار گیرد. انواع قطعات إتصالی برای قسمت های گوناگون سازه های LSF طراحی شده اند که نیازهای إتصالی مناسب را برآورده می سازند اما این قطعات هنوز قابل توسعه هستند و شرکت های TSN و Strong Tie پیشرو این عرصه هستند که علاوه بر طراحی قطعات إتصالی، إستانداردهای إتصالات را نیز تدوین می سازند. نمونه قطعات طراحی شده برای قسمت های گوناگون سازه های LSF را در پایین صفحه مشاهده کنید:

تأسیسات

برای انتقال تأسیسات در ساختمان های LSF راهکارهای بسیار ساده ای وجود دارد. اما برای عبور آن باید در همان مرحله ی طراحی دقت لازم به عمل آید تا در مرحله ی اجرا دچار موانع نگردد یا به لحاظ طراحی در بهترین شرایط ممکن باشند. طراحی محل عبور تأسیسات و محل نصب آن در ساختمان قاب فلزی سبک باید در تمام پنل های قاب بندی به طور مجزا در نظر گرفته شود. از آنجا که برای عبور لوله های آب یا کابل های الکتریکی باید اجزای سازه ای پانچ و سوراخکاری شوند، لذا لازم است تا در مرحله ی طراحی تمهیدات مناسبی به کار برده شوند تا حداقل سوراخکاری ها در سازه های باربر انجام گیرند و حداقل مقدور تأسیسات از سازه های غیرباربر عبور داده شوند. همچنین در سقف باید از بهترین روش های طراحی برای جانمایی قسمت های نیازمند به تأسیسات ساختمان استفاده نمود تا با جانمایی دقیق محل هایی مانند حمام، دستشویی و آشپزخانه بتوان از نزدیک ترین مسیر ممکن لوله های تأسیسات را به محل داکت ها هدایت نمود تا از طی مسیرهای اضافی لوله ها در سقف ممانعت به عمل آورد. برای عبور لوله های آب سرد و گرم باید تمهدیات مناسب را جهت مهار جریان شبنم و تصاعد بخارها به عمل آورد. برای عبور کابل های الکتریکی باید از تمهیدان مناسب عایق بندی مانند استفاده از گرامت ها برای جدا کردن محل اتصال کابل از پروفیل سازه ها و ممانعت از اتصال الکتریکی استفاده نمود. برای نصب ابزارها و محل شیر الات باید یک قطعه پروفیل را به صورت افقی و به شکل بلاکینگ (Blocking) بین دو پروفیل قرار داد و از آن به عنوان تکیه گاه برای نصب شیرآلات یا کلید و پریز یا نصب کنسول یا ابزارهای سنگین و حتی کابینت استفاده نمود. برای بلاکینگ موارد الکتریکال بهتر از مصالح چوبی استفاده نمود.

عایق بندی

سیستم ساختمانی LSF بر اساس شرایط طراحی آن می بایست دارای تمهیدات عایق کاری مناسبی باشد. برای ساختمان LSF در هر نوع شرایطی ۶ نوع عایق کاری باید انجام پذیرد:
عایق هوا (Air Barrier)
عایق بخار (Vapor Barrier)
عایق حرارتی(Thermal Insulation)
عایق صوتی (Acoustic)
عایق حریق(Fire Resistance)
عایق آب بندی (Water Barrier)

نکته ۱: گرچه گاهی با محصولی می توان به دو یا چند نوع عایق بندی رسید اما باید توجه داشت که اثرات هرکدام باید به تنهایی مورد بررسی و تأیید قرار گیرند.

نکته ۲: با توجه به این که مواد و محصولات مختلفی در جهت رسیدن به راهکارهای فوق مورد استفاده قرار می گیرند، باید به عوارض استفاده هر یک نسبت به محیط مورد استفاده ی آن توجه خاص شود. مانند استفاده از پشم سنگ برای فضای خانه یا عایق های پلی استایرن یا پروپپلین یا پلی یورتان های پاششی که هرکدام باید نسبت به عوارض استفاده از آن در محیط مورد نظر تمهیدات خود را دارا باشند.

پوشش

مصالح پوشش LSF مصالح پوششی برای پوشش سازه LSF و نهایی شدن فیزیک ساختمان LSF به کار می روند. پوشش ها در انواع و اقسام گوناگون برای قسمت های گوناگون ساختمان با إستانداردهای مشخص و کاربری های خاص به کار می روند. ۱٫ صفحات سیمانی صفحات سیمانی از فرآوری سیمان با موادی نظیر براده های چوب و خاک اره، سلولزهای چوبی و کاغذی، مواد معدنی مانند سیلیکات ها، منیزیوم، کلسیم، کائولین و نظایر آن ها و با افزونه هایی نظیر فیبرها و الیاف فایبرگلاس و الیاف پلی پروپیلن و الیاف فیبر پلی آمید برای افزایش استحکام و ضربه پذیری بالا ساخته می شوند. صفحات سیمانی در انواع سازه ای و غیر سازه ای می باشند که هر کدام در ضخامت های مختلف از ۰٫۶ میلی متر تا ۲۰۰ میلی متر ساخته شده و در کاربری های گوناگون نسبت به مورد انتظار طراح استفاده می شوند. کاربردهای های صفحات سیمانی در پوشش دیوارهای بیرونی، پوشش سقف و پوشش کف طبقات، پوشش فضاهای مرطوب و پوشش بام و نظایر آن ها می باشد. ۲٫ صفحات گچبرگ گچبرگ ها از ترکیب مواد گچ و برخی افزوده ها نظیر سیلیکات ها و منیزیوم و کائولین و الیاف فایبرگلاس و پلی پروپیلن و پلی آمید و نظایر آن برای افزایش استحکام و ضربه پذیری بالا و در سه نوع گوناگون مقاوم در برابر رطوبت(MR)، مقاوم در برابر حریق(FR)، و عادی(RG) و مقاوم در برابر حریق و رطوبت(FM) برای برای پوشش دیوارهای فضاهای داخلی و سقف ساختمان LSF بسته به نوع انتظار طراح به کار می روند.

برگشت به بالا