مقدمة من هيكل الإطار المعدني الخفيف

إطار معدني خفيف (إطار فولاذي خفيف الوزن أو LSF)

يعد نظام LSF أسرع طريقة في صناعة البناء والتشييد، والذي يعتمد على المعايير الكندية والأسترالية. ويعتبر هذا النظام من أنسب أنظمة البناء المستخدمة في العالم اليوم.

² التصميم:

من أجل تصميم هيكل LSF بشكل صحيح، من الضروري نمذجة الهيكل بثلاثة أبعاد وبدقة عالية مع كافة التفاصيل، ويتم هذا العمل عن طريق برنامج FRAME BUILDER المخصص لشركة جينيسيس باعتباره أحد أكثر برامج التصميم الهيكلي تقدمًا برمجيات في العالم بخصائص مميزة وتصميم احترافي مع توفير التفاصيل التنفيذية في جميع المباني. يوفر البرنامج المذكور أعلاه جميع المعلومات والخرائط والحلول اللازمة لتحسين عمليات البناء وكذلك الكفاءة الاقتصادية المثلى في استخدام الإطارات المصنوعة من الفولاذ الخفيف LSF تحت تصرف المديرين التنفيذيين والعملاء والمستخدمين.
بعد إنشاء نموذج ثلاثي الأبعاد (افتراضي) للمبنى المطلوب، يتم عمل التأطير المناسب بناءً على الحسابات والمبادئ الهندسية، ومن ثم يتم إعداد خطط إنتاج وتركيب الألواح مع مراعاة كافة التفاصيل والاعتبارات الهندسية.

يتم تقسيم الخرائط إلى مجموعات مختلفة على النحو التالي

:
1- خريطة الجدران والأسقف والوصلات المتعلقة بها، متضمنة حجم الأعضاء الإنشائية وسمك الألواح والمسافات بين الأعضاء ومواقع الجدران الحاملة وغير الحاملة وتفاصيل التوصيلات والاعتبارات المتعلقة باللوائح.
2- مخطط السقف والجمالونات (إذا لزم الأمر) والوصلات المتعلقة بها، بما في ذلك مخططات إنتاج الجمالونات وعزل الأسطح من الرياح والوصلات والنقاط التنظيمية.

² أهم مميزات نظام LSF:

1- يعتبر نظام الهياكل الفولاذية الخفيفة LSF هو الطريقة الأنسب لإضافة طابق أو طابقين للمباني التي تم بناؤها بالفعل لأنه:

1-1- نظرا لخفة المواد الاستهلاكية، لا يتم وضع أي حمل إضافي على الهيكل الأساسي.

1-2- لا يوجد مشاكل بناء تقليدية وأوساخ غالباً ما تسبب مشاكل وعدم رضا سكان الوحدات السفلية.
1-3- مدة التنفيذ ستكون قصيرة جداً وسريعة.

1-4- بعد تنفيذ الواجهة ستكون واجهة الطابق المضاف مطابقة تماماً للطوابق الأخرى الموجودة أسفله.

1-5- بسقف جميل يمكنك إعطاء رونق خاص للمبنى بأكمله.

1-6- استيفاء جميع متطلبات معايير البناء.

2- يعتبر نظام الهياكل الفولاذية بأسلوب LSF هو الطريقة الأنسب لبناء الفلل في مناطق مختلفة لأنه:

2-1- الميزة الرئيسية لهذا النظام هي السرعة الكبيرة في تنفيذه، حيث تبلغ مدة تنفيذ وحدة فيلا مشطبة حوالي 60 يوم عمل.

2-2- في هذا النظام يتم ربط المكونات الإنشائية بمفاصل لولبية لتشكل نظام بناء متكامل مقاوم للزلازل.

2-3- من خلال تنفيذ السقف بتصميمات جذابة وتغطيته بألواح جميلة يمكنك إعطاء تأثير خاص للفيلا.
2-4- نظرًا لكون مادة جميع البروفيلات مجلفنة، فإن الهيكل سيكون مقاومًا جدًا للتآكل والصدأ، خاصة في الظروف الجوية القاسية مثل المناطق الشمالية والجنوبية من البلاد.

5-2- يعمل عزل الصوت في هذا النظام على تقليل انتقال الأصوات البيئية داخل المبنى بشكل كبير وبالنتيجة يوفر أعلى مستوى من السلام والراحة في المساحة الداخلية.

2-6- جميع المواد المستخدمة في هذا النظام تتمتع بمقاومة عالية ضد الحريق.

2-7- نظرا لاستخدام المواد الجاهزة وقصر مدة التركيب وصغر حجم النقل، من الممكن بناء فيلا في أبعد الأماكن الجبلية والغابات.

3- نظام الهياكل الفولاذية من طراز LSF هو نظام هيكلي متقدم يستخدم في جميع أنواع الإنشاءات مثل الفلل والمباني السكنية والمكاتب والصناعية التي تتكون من طابق واحد إلى ثلاثة طوابق والفنادق والشقق الفندقية ومباني المدارس والجامعات والمطاعم و …. لديها تطبيق. في هذا النظام، يتم ربط المكونات الهيكلية بواسطة وصلات لولبية وتشكل نظام بناء متكامل مقاوم للرياح والزلازل والثلوج وغيرها.

² أجزاء مختلفة من الهيكل الفولاذي الخفيف:

1- الأساس: لنقل حمل المنشأ إلى التربة يلزم وجود هيكل وسيط لنقل هذا الحمل إلى الأرض دون إحداث تشوه كبير. في نظام الإطار الفولاذي الخفيف، بسبب الوزن المنخفض للهيكل والعوارض، يتم استخدام أسس شريطية، وإذا كانت التربة ضعيفة، يتم استخدام أسس واسعة. سمك الأساس في هذا الهيكل منخفض جدًا بسبب خفته ويعتبر الحد الأدنى للقيمة.
يتم توصيل هيكل الضوء بالأساس باستخدام الطريقتين التاليتين:

*أ: تركيب الأعمدة (الأعضاء الرأسية للهيكل) على الأساس والتي ترتبط مباشرة بالأساس عن طريق قضبان التوصيل.
*ب: ربط اللاوك (الأعضاء الأفقية للهيكل) بالأساس، في هذه الطريقة يتم ربط اللاوك أولاً بقضبان ربط الأساس ثم ربط الأعمدة باللاوك.

2-الأرضية الزائفة: يستخدم هذا النظام لوضع الأرضية النهائية للمبنى في مستوى أعلى وخلق مساحة فارغة تحت المبنى، وذلك من خلال خلق مساحة فارغة على أرضية المبنى، بالإضافة إلى التهوية الطبيعية أسفل المبنى، في المناطق الرطبة ومن التجمعات يمنع الرطوبة والمياه، كما يجعل شبكة الصرف الصحي بسيطة ويمنع دخول الحشرات والهوام.
3- الهيكل الأرضي: في هذا الجزء من الهيكل ترتبط الكمرات بالكمرات الرئيسية وتشكل الإطار الأرضي. يمكن أن يكون الغطاء النهائي لهيكل الأرضية مصنوعًا من الخرسانة أو أي أغطية أخرى.

 

 

 

4- الجدار: في الهيكل الفولاذي الخفيف، تتحمل الجدران الحمل الجانبي وحمل الجاذبية. الجدران مجوفة ويمكن ملء هذه المساحة الفارغة بالخرسانة الخفيفة أو رغوة البوليسترين.

5- السقف: يمكن استخدام طريقتين لتنفيذ السقف في هذا الهيكل: السقف المؤطر والسقف الجمالوني.

² مكونات LSF:

يتم إنتاج هياكل LSF على شكل ألواح ومكونات كل لوحة هي:

:
:مسمار، أعضاء حاملة مستقيمة::مسار، يربط أعضاء الإطار

الرافعة: أعضاء ثني السقف: الشريط المسطح: الأعضاء الحاملة الجانبية

تتكون هذه المباني من 3 مكونات رئيسية: مقاطع مصنوعة من صفائح الفولاذ المدرفلة على البارد للهيكل، وألواح الجبس كطبقة داخلية عازلة للحرارة والصوت، وأيضاً توصيلات هذا النظام تكون على شكل براغي أوتوماتيكية ولحام ثاني أكسيد الكربون في ظروف المصنع والمقاطع المستخدمة في هذا النظام هي U، C، Z، والتي عادة ما تكون متصلة ببعضها البعض عن طريق التوصيلات الباردة.

ويتكون كل جدار من عدد من المكونات العامة على شكل حرف C (الرئيسية) على مسافات تتراوح من 40 إلى 60 سم، والتي ترتبط في الأعلى والأسفل بالمكونات الأفقية للميزاب على شكل U أو C (المسار أو المجرى). إذا تم استخدام المقاطع على شكل C كمسار (عداء)، فمن الضروري إجراء تخفيضات في موقع التثبيت الرئيسي.

ترصيع:

المقاطع التي على شكل حرف C والتي يتم تركيبها بشكل عمودي تسمى المسامير، والتي تستخدم كجدران حاملة وتتحمل ضغط الحمل الوارد.

وهو نظام هيكلي يتحمل الجاذبية ويمكن دمجه مع أنظمة هيكلية أخرى، مثل الجدران الخرسانية المسلحة الهيكلية. يتم استخدامه كنظام هيكلي مختلط في المباني القصيرة. وقد سمح باستخدام أشكاله المختلفة وفقا للائحة. تتميز أقسامها بأبعاد مختلفة ويتراوح نطاق تغيرات السماكة بين 2.5 و0.6 ملم. يتم تشكيل اتصال LSF بالأساس بواسطة ملف أفقي مع القسم ج. تعمل المكونات الرأسية كعضو حامل للعمود في أحمال الجاذبية، وبعض هذه الأعضاء في فتحة الدعامة الجانبية للمنشأ، بالإضافة إلى حمل الجاذبية، تتحمل أيضًا القوى الناتجة عن الحمل الجانبي، والتي يتم إدخالها في النظام تحت اسم مسمار. يتكون سقف هذه الهياكل من عوارض معدنية مدرفلة على البارد. تحتوي العوارض والعوارض بشكل أساسي على أقسام ذات أشكال c و z. يمكن تصميم غطاء السقف ببلاطة خرسانية كسقف مركب معدني إذا كان هناك تكامل ضروري بين الخرسانة والملف الفولاذي للعارضة. من أجل حمل الحمل الجانبي للهيكل على طول الطول المتعامد الرئيسي، يتم استخدام فتحات الحمل الجانبية (الجدار الحامل).

يتم إنشاء الفتحات الحاملة بأربع طرق:

1. نظام الفتح المدعم بأعضاء قطرية

2. نظام جدار القص مع صفائح فولاذية رقيقة

3. نظام الجدار الحامل مع طلاء OSB

4. نظام جدار القص الخرساني المسلح

أن الدعامات بأجزاء قطرية مسموح بها للمباني السكنية حتى طابقين ونظام التحمل الجانبي لجدران القص الخرسانية المسلحة حتى 4 طوابق سكنية مسموح بها، كما أن انخفاض انتقال الحرارة يجعل من الصعب الاستخدام الدائم مثل: المباني السكنية، ولكن أدائها مناسب للاستخدام المتقطع. الأداء السليم للجدران والأسقف المبنية يلبي توقعات لوائح البناء الوطنية إذا تم اتباع التدابير.

لا تحتوي مواد تشكيل LSF على حمولة حريق، ولكن المقاطع المدرفلة على البارد لديها مقاومة قليلة للحريق ويجب أن تكون محمية بشكل جيد، وهو أحد أسباب استخدام الجص كطلاء داخلي لتحقيق هذا الهدف.

الشاحنات

المقاطع التي على شكل حرف U والتي يتم تركيبها بشكل أفقي في الهيكل هي المجاري المسؤولة عن تكامل وربط أجزاء المسمار مع بعضها البعض وتشكيل الألواح الجدارية وتقوية الهيكل وتحمل الشد.

الروافد

مقاطع على شكل حرف C تستخدم أفقياً في الهيكل. ويتم استخدامها لخرسانة السقف والأرضية.

² طرق التنفيذ:

1- التجميع في مكان التنفيذ : (العصا) في هذه الطريقة يتم قطع المقاطع الفولاذية وترقيمها ونقلها إلى مكان تنفيذ المخطط وربطها مع بعضها البعض عن طريق الوصلات الباردة (البراغي والصواميل) عند مكان التنفيذ ويمكن تركيب حائط بشكل أفقي على الأرض ومن ثم رفعه وتركيبه مكانه. هذه الطريقة دقيقة للغاية.
2-نظام الإمالة: في هذه الطريقة يتم أولاً تنفيذ الجزء المطلوب مثل أجزاء الجدار والإطار والواجهة بشكل أفقي في موقع المشروع ومن ثم يتم نقله إلى المكان المطلوب بواسطة رافعة وتثبيته في المكان المطلوب.
3- نظام الصناديق: تستخدم هذه الطريقة لبناء مساحات بناء محدودة وصغيرة مثل الخدمات أو الشقق. في هذه الطريقة يتم تجميع الإطار الفولاذي الخفيف كصناديق مسبقة الصنع بعد نقله إلى الورشة وربطه ببعضه البعض. في الخطوة التالية، يتم تنفيذ أجزاء الجدار والسقف والجدران الفارغة.

² مزايا نظام LSF:

1) فوائد للمصممين

1-1) حداثة نظام البناء

1-2) حداثة المعايير المتعلقة بأداء البناء

1-3) التنوع في مواد الواجهات

1-4) المرونة في التصميم

2) فوائد للبناة

2-1) سرعة تنفيذ النظام

2-2) تقليل تكاليف العمالة

2-3) قلة الحاجة لمعدات البناء

2-4) سهولة تركيب أنظمة المنشأة

5-2) تنفيذ عمليات الورشة في مساحة صغيرة

2-6) التصنيع المسبق والإنتاج الضخم (إمكانية النمطية)

2-7) أسلوب البناء

8-2) السلامة في الورشة

2-9) تخفيض التكلفة