قاب فولادی سبک

قاب فولادی سبک نوعی سیستم سازه است که در آن از فولاد سرد نورد شده گالوانیزه در ساخت سازه استفاده می‌شود. این سیستم همچنین به عنوان سازه‌های فولادی سبک، ساخت و ساز LSF یا Lightweight Steel Framing  یا سازه فولاد گالوانیزه شناخته می‌شود. این گونه سازه‌ها به علت سبک بودن و قابلیت اجرای دیوار خشک، مناسب برای مناطق زلزله خیز می‌باشد.

ساختمان‌های قاب فولادی سبک Lightweight Steel Framing موسوم به  (LSF)، به صورت خشک و به روش تولید صنعتی اجرا می‌شوند. قاب‌های فولادی سبک (LSF) که به وسیله نورد سرد تهیه می‌شود، یکی از انواع سیستم‌های ساختمانی مدرن می‌باشد که به وسیله این روش می‌توان ساختمان‌هایی را به صورت طبقات محدود (معمولاً تا ۵ طبقه) را اجرا کرد.

این اعضای ساختمانی از ورق‌های فولادی با مقاطع عمدتاً U,C و Z می‌باشد. این عناصر فلزی خود به عناصر سازه‌ای اعم از باربر و غیر باربر که وظیفه اصلی آن‌ها پایداری ساختمان است تقسیم می‌شوند. این سیستم با تکرار قطعات سبک در ساخت دیوارها و سقف‌ها و مانند ساختمان‌های چوبی اجرا می‌شود. اتصالات عمدتاً به صورت اتصالات پیچ و مهره است وجای قرارگیری پیچ‌ها به روش تولید صنعتی در کارخانه به دقت زیاد با مختصات دقیق و طبق طراحی انجام شده به وسیله دستگاه‌های مخصوص مشخص می‌شود. این سیستم یک سیستم سازه‌ای مستقل می‌باشد و برای پروژه‌های انبوه‌سازی، دفاتر و ساختمان‌های تجاری کوچک، ساختمان‌های چند طبقه، واحدهای صنعتی و سالن‌های ورزشی یک طبقه مناسب است. این سیستم قابل تلفیق با سیستم‌های سازه‌ای رایج را مانند بتنی یا فلزی را یه خوبی دارد و برای بالاتر بردن تعداد طبقات (بالاتر از ۵ طبقه) با استفاده از سیستم LSF از این سیستم‌های مختلط استفاده می‌شود. در ساخت و تولید این مقاطع به روش نورد سرد مطابق آیین‌نامه‌ها اشکال مختلف در ابعاد متفاوت با ضخامتی در حدود ۰٫۶ تا ۲٫۵ میلی‌متر از ورق‌های گالوانیزه نازک پدید می‌آید.

سه جز اصلی این ساختمان‌ها

• مقاطع متشکل از ورق‌های فولادی که به وسیله نورد سرد تهیه شده به عنوان سازه اصلی
• پانل‌های گچی دیوار خشک به عنوان پوشش در داخل ساختمان
• سمنت برد برای پوشش بیرونی خارجی ساختمان و بسته به نوع پروژه از لایه‌های عایق صوتی و حرارتی تشکیل می‌شود.

بررسی نقاط قوت و ضعف سیستم قاب سبک فولادی

در این سیستم سازه‌ای قطعات باربر وغیر باربر به دقت درون کارخانه تولید شده و در محل مناسب درون کارگاه نصب می‌شوند که روشی صنعتی درتولید قطعات پیش‌ساخته خواهد بود، از محاسن این روش سرعت بالا، دقت بالا، کیفیت بالا و کنترل کلیه استانداردها در تولید قطعات را می‌توان نام برد. از دیگر محاسن این روش و در صورت اجرای صحیح افزایش سرعت ساخت، کاهش وزن ساختمان، کاهش حجم عملات پی‌ریزی، سطح مفید تمام شده بیشتر، کاهش هزینه‌های حمل و نقل، انعطاف‌پذیری بیشتر فضاها، سهولت در اجرا، عدم نیاز به ماشین آلات سنگین، حذف جوشکاری و کیفیت بالای اتصالات را برشمرد. وزن سازه در این روش ۵۰٪ نسبت به سایر روش‌های رایج کمتر است و متعاقب آن کاهش نیروی زلزله وارد شده بر ساختمان نیز کمتر خواهد شد و با توجه به کمتر شدن وزن ساختمان بار وارده بر فونداسیون کمتر شده و کاهش ابعاد آن را سبب می‌شود.

امروزه به دلیل کیفیت مناسب ساخت و سرعت بالا و مقاومت عالی در برابر زلزله از آن در کشورهای انگلستان، آمریکا، کانادا، استرالیا، ژاپن استفاده می‌گردد.
ساختمان‌های پیش‌ساخته فولادی سبک (LIGHT WEIGHT STEEL FRAME) به ساختمان‌های LSF موسوم بوده که به صورت خشک و عمدتاً با استفاده از اتصالات پیچی بکار می‌روند.

بارگذاری و انواع طاق در معماری سنتی

طاق از نگاه بارگذاری به دو دسته باربر و ناباربر تقسیم می‌شود. طاق‌های باربر خود به دو دسته طاق‌های باربر «چَفدپایه» و طاق‌های باربر «جِرزپایه» تقسیم می‌پذیرند، به‌این معنا که پایداری در دسته نخست با روش خمش زیاد قوس به دست می‌آید و در دسته دوم با افزودن بر پهنای جرز. از آنجا که طاق‌های باربر چَفدپایه همواره با خیز بیشتری همراه هستند، خواه ناخواه افراشته تر و بلندتر هستند. خیز نسبت اندازه دهانه‌ی یک طاق به افراز آن است. هرچه عدد مربوط به خیز بیش‌تر باشد مؤلفه افقی نیرو کوچک‌تر شده و پوشش سقف نیرومندتر و سازه پایدارتر می‌گردد.

از نگاه هندسی طاق‌های باربر «چَفدپایه» همواره شَلجمی (بیضی ایستاده) اند که در کمترین خیز نزدیکترین حالت را به دایره پیدا می‌کنند، ولی دست کم در معماری ایرانی هیچگاه دایره کامل نمی‌شوند. طاق‌های باربری که «جِرزپایه» اند از شلجمی به بیضوی (بیضی خوابیده) تغییر شکل می‌دهند که از کسری کمتر از نیم دایره آغاز شده و تا کَفته‌ترین حالت که خمیدگی پیش می‌روند؛ هر یک از این ریختارها قوسی به دست می‌دهد که بسته به نیاز طاقی است که هرچه بهتر خورند سازه است.

طاق‌های نابابر همانگونه که از نامشان پیداست هیچگونه کارایی باربری ندارند و صرفاً برای پدیدآوردن یک پوشش ساخته می‌شوند که بیشتر جنبه آمودی در سازه دارد. این طاق‌های آمودی برای سبک‌تر شدن، بسیار نازک و معمولاً با خیز کم ساخته می‌شوند. گویی خیز کم کمک می‌کند تا پوشش کمتری ببرد و سبک‌تر شود وانگهی پوشش آمودی می‌تواند بسته به نیاز با خیز بیشتر نیز ساخته شود. این خیز از آنجا که هیچ جنبه باربری  ندارد یکسره با سلیقه معمار و چه بسا بنا شکل می‌گیرد. طاق‌ها جدای از ویژگی‌های باربری و ناباربری با توجه به اندازه خیزشان معمولاً به چهار دسته تیز، تُند، کُند، و کَفته تقسیم می‌شوند که به ترتیب از تیز به کَفته، خیز کمتر، نیروی رانشی بیشتر و در نتیجه توان و پایداری کمتر و کمتر می‌شود. نسبت افراز به دهانه در قوس طاق‌های باربر به این ترتیب است: تیز طاق‌های ناباربر به همان دلیل ناباربری بیشتر کارکرد آمود در سازه پیدا کرده و از این رو خیز آن‌ها با تنوع بیشتری همراه می‌شود که لزوماً با بایدهای نسبت افراز به دهانه همراه نیستند. هرچند برای آن‌ها نیز پیمون موجود است.

طاق‌ها از نگاه ساختاری

منظور از ساختار در طاق، چارچوب کلی آن است که فرای اینکه چه قوس یا شیوه آجرچینی در آن پیاده شده باشد در یک ساختار کلی آشکار می‌شود. این ساختارها از این قرارند:

طاق آهنگ، گهواره‌ای یا لوله‌ای: یکی از ساده‌ترین و هم‌زمان پرکاربردترین طاق‌ها در ایران است. این طاق با چینش یکنواخت آجر یا خشت در راستای دو دیوار باربر و به شکل ظاهری نیمه استوانه به صورت تیزه‌دار یا مازه‌دار ساخته می‌شود. این طاق معمولاً به صورت ضربی (پُر) اجرا می‌شود.

طاق کُلَنبو: طاقی بسیار پرکاربرد و استوار که بیشتر برای مناطقی که بیم زمین‌لرزه می‌رود ساخته می‌شود. این طاق به گنبدی کوچک می‌ماند که از چهار سو روی دیوار تکیه دارد و به همین دلیل می‌تواند روی دیوارهای با جرز کمتری سوار شود. این تاق را به سه روش ۱ تویزه‌ای، ۲ دُمغازه‌ای، ۳ کاربندی پیاده می‌کنند.

طاق تاژ: که به چهارطاق هم معروف است. این طاق همانند کلمبو بر چهار دیوار بنا می‌شود با این ویژگی که به سادگی می‌توان روی آن را تخت کرد و طبقه دیگری روی آن بنا کرد.

طاق و تویزه: این طاق با ساخت تویزه‌های گچی بر روی زمین و سپس بارگذاری آن‌ها و اجرای طاق‌ها متناسب با الگوی تویزه‌ها انجام می‌شود. ویژگی طاق و تویزه سرعت بالای اجرای طاق است. همچنین در پوشش‌های ضربی تویزه‌ها می‌توانند جایگزین مناسبی برای دیوار بسیار بلند و جِرز خور اِسپَر برای تکیه پوشش ضربی شوند.

طاق تاوه: طاقی بسیار کم خیز که به خاطر نیروی رانشی افقی بالا بیشتر در ساخت طیقه‌های پایینی که جرز دیوار به اندازه بسنده برای مقاومت دربرابر نیروی رانشی استواری دارد کارایی دارد.

طاق پانیذ: به این طاق دسته زنبیلی هم گفته می‌شود. این طاق در کناره‌های خود کمی گرد می‌شود که شکل دسته پیدا می‌کند.

آشنایی با انواع ستون ها

ستون عضوی عمودی در ساختمان است که طول مؤثر آن بیش از سه برابر حداقل ابعاد جانبی آن است و بارهای فشاری را تحمل می کند. انواع ستون های ساختمان، بارها را از دال ها یا تیرها به پی ها و فونداسیون ها منتقل می کنند. عضو مایلی که بارهای فشاری را در قاب ها و خرپاها تحمل می کند، عضو فشاری نامیده می شود. پدستال یک عضو فشاری عمودی است که طول مؤثر آن کمتر از سه برابر حداقل ابعاد جانبی آن است. برای آشنایی بیشتر با انواع ستون های ساختمان و کاربرد آن ها، با ما همراه باشید.

دلیل استفاده از ستون در ساختمان ها

از آنجایی که ستون ها تحت بارهای محوری قرار دارند، برای تحمل فشار طراحی می شوند. سایر بارهای ناشی از برف، باد یا سایر نیروهای افقی ممکن است منجر به خمش در ستون ها شوند. بنابراین ستون ها باید مقاوم در برابر بار محوری و خمش طراحی شوند.

روش های دسته بندی ستون ها

• بر اساس شکل
• بر اساس نوع آرماتور
• بر اساس نوع بارگذاری
• بر اساس نسبت لاغری

البته این دسته ‌بندی ها سفت و سخت نیستند و می توان ستون ها را به صورت ترکیبی نیز درست کرد.

در مجموعه مطالب پیش رو با انواع دسته بندی های ستون آشنا خواهید شد.

طبقه بندی ستون ها بر اساس شکل:

ستون مربعی یا مستطیلی

این نوع ستون در ساختمان های معمولی استفاده می شود. این نوع از انواع ستون های ساختمان تنها در صورتی که فضا مربعی یا مستطیلی باشد، کاربرد دارند. به این طریق ساخت و قالب گیری ستون های مستطیلی یا مربعی نسبت به ستون های دایره ای بسیار آسان تر است. این امر اساساً به دلیل سادگی کار با قالب بتن و جلوگیری از سقوط بتن هنگام بتن ریزی است. قالب گیری ستون های مستطیلی و مربعی بهتر انجام می شود و همچنین هزینه کمتری در پی دار.

ستون دایره ای

ستون هایی هستند که به طور ویژه طراحی می شوند. آن ها غالبا در شمع کوبی و نمای ساختمان ها استفاده می شوند. چرا از این ستون ها در نما استفاده می کنیم؟ از این ستون ها برای حذف لبه ها استفاده می شود. از این ستون ها همچنین در مکان هایی همچون ایوان ها، تراس ها و سالن های کنفرانس مورد استفاده قرار می گیرد. نمونه دیگر از این ستون ها را می توان در پایه های پل ها بیابید؛ زیرا در آنجا شما نیاز ندارید که آن ها را با چیزی تراز کنید. از دیگر مزیت های ستون های دایره ای جنبه زیبایی آنها است.

ستون نوع ال

این ستون ها غالبا در گوشه های دیوارهای دور تا دوری و مرزی استفاده می شوند و خصوصیاتی مشابه ستون های مستطیلی یا مربعی دارند. این نوع از ستون ها به ندرت مورد استفاده قرار می گیرند.

ستون نوع    T

این نوع از ستون ها در ساخت پل ها و در موارد دیگر بسته به الزامات طراحی استفاده می شوند. این ستون ها هم مشخصاتی مشابه با ستون مستطیلی یا مربعی دارند.

 

ستون نوع V

همان طور که از نامش پیداست، این ستون به شکل V است و غالبا در صورتی که فضا ذوزنقه ای باشد مورد استفاده قرار می گیرد. این نوع ستون نیازمند بتن بیشتری در مقایسه با سایر ستون هاست.

ستون شش ضلعی

ستون های شش گوشه به طور کلی ستون های تغییر یافته هستند. شش وجه دارند و زیبایی قابل قبولی برای نما ایجاد می کنند. از این ستون ها غالبا در ایوان ها، سالن های اجلاس، سالن سینما و … استفاده می شود.

ستون قوسی

این نوع از ستون ها هنگامی استفاده می شوند که فضا قوسی شکل است. این نوع زمانی کاربرد دارد که ساخت ستون های مربعی، مستطیلی یا دایره ای ممکن نباشد. این نوع از ستون ها به ندرت مورد استفاده قرار می گیرند زیرا قالب بندی آن دشوار است.

ستون نوع Y

این نوع از ستون ها غالبا در ساخت پل ها، روگذرها و … مورد استفاده قرار می گیرند.

ستون های نوع Y با قوس

مشابه ستون نوع Y است اما لبه های منحنی شکل دارد. این نوع از ستون ها غالبا در زیر پل ها و روگذرها استفاده می شوند؛ یعنی جایی که تراکم ساخت ستون ها بیشتر برای مقاومت در برابر بارهای سنگین وارده از قسمت فوقانی ضرورت دارد.

ادامه دارد...