تفاوت‌های سازه‌های  ال اس اف با سازه‌های بتنی و فولادی

سازه ‌های  ال اس اف (Light Steel Frame) یا قاب‌های فولادی سبک، به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد خود، به یکی از محبوب‌ترین روش‌های ساخت و ساز در بسیاری از پروژه‌های ساختمانی تبدیل شده‌اند. این سازه‌ها از پروفیل‌های فولادی سرد نورد شده تشکیل می‌شوند که به صورت قطعات پیش‌ساخته در کارخانه تولید می‌شوند و سپس در محل پروژه مونتاژ می‌شوند.

یکی از مهم‌ترین مزایای سازه‌های  ال اس اف، سبکی آن‌ها است. این سازه‌ها وزن بسیار کمتری نسبت به سازه‌های بتنی و فولادی سنتی دارند، که این امر باعث کاهش بار مرده ساختمان می‌شود. این ویژگی نه تنها هزینه‌های فونداسیون را کاهش می‌دهد، بلکه زمان ساخت و ساز را نیز به طور قابل توجهی کم می‌کند. به دلیل این سبکی، حمل و نقل قطعات نیز آسان‌تر و اقتصادی‌تر است.

سرعت نصب بالا یکی دیگر از مزایای اصلی سازه‌های ال اس اف است. به دلیل پیش‌ساخته بودن قطعات و نیاز کمتر به عملیات جوشکاری و پیچ و مهره در محل، زمان نصب به طور قابل توجهی کاهش می‌یابد. این امر باعث می‌شود که پروژه‌های ساختمانی با استفاده از این سازه‌ها بسیار سریع‌تر از روش‌های سنتی تکمیل شوند.

سازه‌های  ال اس اف از نظر مقاومت در برابر زلزله نیز بسیار کارآمد هستند. سبکی و انعطاف‌پذیری این سازه‌ها باعث می‌شود که در برابر نیروهای زلزله عملکرد بسیار خوبی داشته باشند. این ویژگی به خصوص در مناطق زلزله‌خیز بسیار مهم است.

از نظر دوام و نگهداری، سازه‌های  LSF مقاوم در برابر رطوبت و خوردگی هستند، به شرطی که به درستی گالوانیزه شوند. این سازه‌ها نیاز به نگهداری کمتری نسبت به سازه‌های فولادی سنتی دارند و عمر مفید آن‌ها طولانی‌تر است.

از نظر محیط زیست، سازه‌های  ال اس اف دوستدار محیط زیست محسوب می‌شوند. استفاده از فولاد بازیافت‌شده در تولید این سازه‌ها رایج است و کاهش مواد زاید در محل ساخت و ساز، به کاهش اثرات زیست محیطی کمک می‌کند.

سازه‌های بتنی

سازه‌های بتنی از ترکیب سیمان، آب، ماسه و سنگدانه ساخته می‌شوند و معمولاً با میلگردهای فولادی تقویت می‌شوند تا مقاومت کششی آن‌ها افزایش یابد. بتن به دلیل مقاومت فشاری بالا و دوام طولانی، یکی از متداول‌ترین مواد ساختمانی در جهان است. این سازه‌ها معمولاً برای ساخت ساختمان‌های بلند، پل‌ها، سدها و دیگر سازه‌های سنگین مورد استفاده قرار می‌گیرند. سازه‌های بتنی به دلیل نیاز به قالب‌بندی و زمان عمل‌آوری بتن، مدت زمان بیشتری برای ساخت نیاز دارند. اما پس از سخت شدن، مقاومت بالایی در برابر عوامل محیطی مانند آتش، آب و فرسایش دارند.

سازه‌های فولادی

سازه‌های فولادی از پروفیل‌ها و تیرهای فولادی ساخته می‌شوند که به دلیل مقاومت کششی بالا، بسیار محکم و انعطاف‌پذیر هستند. این سازه‌ها معمولاً برای ساختمان‌های بلند، پل‌ها و سازه‌های صنعتی به کار می‌روند. نصب سازه‌های فولادی نسبتاً سریع است زیرا قطعات در کارخانه پیش‌ساخته شده و در محل پروژه مونتاژ می‌شوند. فولاد به دلیل خاصیت انعطاف‌پذیری، می‌تواند تغییر شکل دهد بدون اینکه دچار شکست شود، که این ویژگی به خصوص در برابر زلزله بسیار مهم است. با این حال، فولاد نیاز به نگهداری مداوم برای جلوگیری از خوردگی و زنگ‌زدگی دارد.

مقایسه و تفاوت‌های سازه های ال اس اف با سازه های فولادی و بتنی

۱- مفهوم و ساختار

سازه‌هایLSF  (Light Steel Frame): این سازه‌ها از مقاطع سرد نورد شده فولادی ساخته می‌شوند که سبک، مقاوم و سریع در نصب هستند. این سیستم معمولاً در ساختمان‌های سبک و متوسط مورد استفاده قرار می‌گیرد و به خاطر ویژگی‌های خاص خود، در صنعت ساختمان‌سازی مدرن به شدت مورد توجه قرار گرفته است.

سازه‌های بتنی: از بتن مسلح (بتن به همراه میلگردهای فولادی) ساخته می‌شوند که به دلیل مقاومت فشاری بالا، برای ساخت ساختمان‌های بلند و سازه‌های سنگین استفاده می‌شوند.

سازه‌های فولادی: از فولاد ساختمانی (مانند پروفیل‌ها و تیرهای فولادی) ساخته می‌شوند که به دلیل مقاومت کششی بالا، در سازه‌های بلند، پل‌ها و ساختمان‌های صنعتی به کار می‌روند.

۲- زمان ساخت و نصب

ال اس اف: نصب این سازه‌ها به سرعت انجام می‌شود زیرا قطعات پیش‌ساخته‌اند و نیاز به قالب‌بندی و عمل‌آوری ندارند. این مزیت باعث کاهش زمان پروژه و صرفه‌جویی در هزینه‌ها می‌شود.

بتنی: زمان ساخت طولانی‌تری دارند زیرا نیاز به قالب‌بندی، ریختن بتن و زمان عمل‌آوری بتن دارند که می‌تواند به چندین هفته بیانجامد.

فولادی: زمان ساخت متوسط است. سازه‌های فولادی نیاز به جوشکاری و پیچ و مهره دارند که نسبت به  ال اس اف زمان‌برتر است اما همچنان سریع‌تر از سازه‌های بتنی است.

۳- وزن و بار مرده

ال اس اف: سبک‌ترین نوع سازه‌هاست که به کاهش بار مرده ساختمان و همچنین کاهش هزینه‌های فونداسیون منجر می‌شود.

بتنی: سنگین‌ترین نوع سازه‌ها هستند که بار مرده بالایی دارند و نیاز به فونداسیون قوی‌تر و گران‌تری دارند.

فولادی: وزن متوسطی دارند که نسبت به سازه‌های بتنی سبک‌تر و نسبت به  ال اس اف سنگین‌تر است.

۴- مقاومت در برابر زلزله

ال اس اف: به دلیل سبک بودن و انعطاف‌پذیری بالا، عملکرد بسیار خوبی در برابر زلزله دارد.

بتنی: مقاومت خوبی در برابر زلزله دارد، اما به دلیل وزن زیاد، ممکن است آسیب‌پذیری بیشتری نسبت به سازه‌های  ال اس اف داشته باشد.

فولادی: مقاومت بالایی در برابر زلزله دارد و به دلیل خاصیت انعطاف‌پذیری فولاد، می‌تواند تغییر شکل دهد بدون اینکه دچار شکست شود.

۵- هزینه‌ها

ال اس اف: هزینه کلی کمتر به دلیل زمان ساخت کوتاه‌تر، وزن کمتر و کاهش هزینه‌های فونداسیون.

بتنی: هزینه کلی بالاتر به دلیل زمان ساخت طولانی‌تر و نیاز به مواد بیشتر (بتن و فولاد).

فولادی: هزینه متوسط است، زیرا هزینه فولاد بالاست اما زمان ساخت نسبتاً کوتاه تر است.

۶- دوام و نگهداری

ال اس اف: مقاومت خوبی در برابر رطوبت و خوردگی دارد و نیاز به نگهداری کمتری نسبت به سازه‌های فولادی و بتنی دارد.

بتنی: مقاومت بالایی در برابر آتش و خوردگی دارد و دوام طولانی‌مدتی دارد اما ممکن است نیاز به تعمیرات و نگهداری دوره‌ای داشته باشد.

فولادی: نیاز به نگهداری مداوم برای جلوگیری از خوردگی و زنگ‌زدگی دارد، مگر اینکه به خوبی محافظت شود (مثلاً با رنگ‌آمیزی یا گالوانیزه کردن).

۷- محیط زیست

ال اس اف: از نظر زیست محیطی دوستدارتر است زیرا استفاده از فولاد بازیافت‌شده در تولید این سازه‌ها رایج است.

بتنی: تولید بتن به دلیل نیاز به سیمان، اثرات زیست محیطی بالایی دارد، از جمله انتشار گازهای گلخانه‌ای.

فولادی: تولید فولاد نیز اثرات زیست محیطی بالایی دارد اما قابل بازیافت است.

سازه‌های  LSFبه دلیل سرعت نصب بالا، وزن کم، و مقاومت خوب در برابر زلزله، گزینه‌ای مناسب برای ساختمان‌های سبک و متوسط هستند. در مقابل، سازه‌های بتنی به دلیل مقاومت فشاری بالا، برای ساختمان‌های بلند و سنگین مناسب‌اند. سازه‌های فولادی نیز به دلیل مقاومت کششی و انعطاف‌پذیری بالا، برای ساختمان‌های بلند و سازه‌های صنعتی کاربرد دارند. انتخاب نوع سازه بستگی به نیازهای خاص پروژه، بودجه و شرایط محیطی دارد.