مقدمه
اضافه بنا معمولا برای پاسخگویی به نیازهای فضاهای مسکونی و تجاری صورت می گیرد. در گذشته این فرآیند عمدتا با استفاده از مصالح سنتی مانند بتن و آجر انجام می شد که معایب متعددی از جمله بار مرده، محدودیت در طراحی و زمان اجرای طولانی داشت؛ اما با پیشرفت تکنولوژی های نوین در صنعت ساختمان، سیستم ال اس اف به عنوان جایگزینی کارآمد و سبک مطرح شده است.
در این مقاله، ابتدا سیستم ال اس اف معرفی می شود به مزایا، چالش ها استانداردها و روش های اجرایی اضافه بنا با این فناوری پرداخته خواهد شد.
تعریف سازه های ال اس اف
سازه های ال اس اف از مقاطع فولادی سردنورد شده ساخته می شوند که به دلیل سبک بودن و مقاومت بالا در برابر نیروهای جانبی (زلزله و باد) شهرت یافته اند. این مقاطع معمولا به صورت پروفیل های C و U شکل هستند که با استفاده از پیچ های مخصوص یا جوش سرد به یکدیگر متصل می شوند.
مزایای سیستم ال اس اف در ساختمان سازی
- وزن کم و کاهش بار مرده ساختمان
- مقاومت بالا در برابر زلزله
- سرعت بالای اجرا و کاهش زمان اجرای پروژه
- امکان استفاده از پروژه های اضافه بنا بدون نیاز به مقاوم سازی سنگین
- دوستدار محیط زیست و قابلیت بازیافت بالا
بیشتر بخوانید: ال اس اف چیست؟ نگاهی دقیق به سازه های قاب فولادی سبک
تعریف اضافه بنا
اضافه بنا یا اضافه اشکوب به افزودن طبقه یا بخشی جدید به یک ساختمان موجود گفته می شود. این کار معمولا به منظور افزایش فضای مفید، بهبود کاربری ساختمان یا پاسخگویی به نیازهای جدید انجام می شود.
اضافه بنا می تواند شامل موارد زیر باشد:
- افزودن یک یا چند طبقه روی سازه موجود
- گسترش سطح اشغال ساختمان در همان طبقه (افزودن اتاق ها یا فضای جدید)
- تغییر کاربری و بازسازی بخشی از ساختمان باافزایش مساحت آن
اهداف و دلایل اجرای اضافه بنا
- افزایش فضای قابل استفاده (برای سکونت، اداری، تجاری و ...)
- افزایش ارزش ملک و سرمایه گذاری
- استفاده بهینه از فضاهای موجود بدون نیاز به تخریب کامل
- سازگاری ساختمان با نیازهای جدید (تبدیل خانه های ویلایی به آپارتمان های چند طبقه)
اضافه بنا با سازه ال اس اف | مزایای استفاده
- کاهش وزن و بار مرده ساختمان
وزن سبک پروفیل های فولادی ال اس اف باعث می شود اضافه بنا فشار کمتری به سازه اصلی و پی ساختمان وارد کند. این ویژگی نیاز به مقاوم سازی سنگین را کاهش داده و اجرای پروژه را تسهیل می کند. - سرعت بالای اجرا
قطعات ال اس اف در کارخانه پیش ساخته شده و در محل نصب می شوند که منجر به کاهش زمان اجرای پروژه تا 50% نسبت به روش های سنتی می شود. عدم نیاز به زمان انتظار برای گیرش بتن و سایر فرآیندهای مرطوب باعث تسریع تکمیل پروژه می شود. - مقاومت در برابر زلزله
سازه های ال اس اف به دلیل وزن کم و اتصالات پیچ و مهره ای، در برابر زلزله عملکرد بهتری دارند. نیروی زلزله ای که به یک ساختمان وارد می شود به طور مستقیم با وزن آن مرتبط است؛ کاهش وزن ساختمان = کاهش نیروی زلزله و در نتیجه افزایش ایمنی - قابلیت اجرا بدون تخلیه ساختمان
در بسیاری از پروژه های اضافه بنای ال اس اف، ساکنین مجبور به تخلیه ساختمان نیستند زیرا سیستم ال اس اف به روش خشک اجرا شده و آلودگی صوتی و گرد و غبار کمتری دارند. - کاهش هزینه های اجرایی و اقتصادی بودن
به دلیل کاهش زمان اجرا و نیاز کمتر به نیروس انسانی هزینه های کلی پروژه کمتر می شود. وزن کم سازه ال اس اف باعث کاهش هزینه های تقویت فونداسیون و سازه اصلی می شود. - امکان اجرای اضافه بنا در شرایط خاص
-ساختمان های قدیمی و بدون ظرفیت باربری بالا
-ساختمان واقع در مناطق پرتراکم شهری که امکان استفاده از ماشین آلات سنگین وجود ندارد
-اضافه اشکوب روی سازه های بتنی، فولادی و حتی بنایی
چالش ها و محدویت های اضافه بنا با سازه ال اس اف
با وجود مزایای متعدد، اضافه بنا با سیستم ال اس اف چالش هایی دارد که در این بخش به آنها پرداخته می شود.
- محدودیت در باربری سازه موجود
یکی از چالش های اصلی اضافه بنا در ساختمان های موجود، توانایی باربری سازه اولیه است. در بسیاری از موارد، ساختمان های قدیمی برای تحمیل بار اضافی طراحی نشده اند؛ لذا لازم است تحلیل های سازه ای دقیقی قبل از اجرا انجام شود. - هماهنگی با معماری و سازه اولیه
ساختمان هایی که با روش های سنتی ساخته شده اند، ممکن است از نظر معماری، بارگذاری و جزئیات اجرایی با سیستم ال اس اف هماهنگ نباشند. این موضوع نیازمند طراحی دقیق و اتصالات مناسب است. - الزامات قانونی و استانداردها
در برخی کشورها، اضافه بنا نیازمند دریافت مجوزهای خاص و رعایت استانداردهای ساختمانی است. برای مثال در ایران مبحث 10 مقررات ملی ساختمان و استانداردهای زلزله بسیار مهم است.
استانداردها و مقررات مرتبط
- استانداردهای بین المللی
-ACI 318 (طراحی سازه های بتنی)
-AISI S100 (استاندارد طراحی برای فولاد سردنورد شده)
-IBC برای الزامات ساختمانی - استانداردهای ملی
-مبحث 10 مقررات ملی ساختمان (طراحی و اجرای سازه های فولادی)
-مبحث 6 مقررات ملی ساختمان (بارهای وارد بر ساختمان)
-استاندارد 2800 زلزله ایران
ویژگی | اضافه بنا با سازه ال اس اف | اضافه بنا با سازه سنتی |
---|---|---|
وزن سازه | بسیار سبک | سنگین |
زمان اجرا | سریع | طولانی |
مقاومت لرزه ای | بالا | متوسط |
هزینه اجرا | مقرون به صرفه | گران تر |
انعطاف پذیری طراحی | بالا | محدود |
روش اجرای اضافه بنا با سازه ال اس اف
- بررسی اولیه و طراحی سازه ای
قبل از اجرای اضافه بنا، مطالعات اولیه شامل بررسی مقاومت سازه موجود، ظرفیت پی و شالوده، بارگذاری جدید و تحلیل لرزه ای باید انجام شود. این کار معمولا توسط مهندسین سازه و متخصصین ال اس اف صورت می گیرد. - انتخاب نوع اتصال به سازه موجود
برای انتقال سریع بارها، اتصالات میان اضافه بنا و ساختمان اصلی باید با دقت انتخاب شوند. روش های متداول شامل:
- اتصال مستقیم به تیرها و ستون های سازه موجود
- استفاده از صفحه های فولادی و بولت های مهاری
- اجرای کف و سقف سبک برای کاهش بارگذاری اضافی - اجرای دیوارها و سقف ها
دیوارهای ال اس اف: از ورق های گالوانیزه ساخته می شوند و با پانل های والکریت و سمنت برد پوشیده می شوند.
سقف ها: معمولا از تیرچه های فولادی سبک یا پانل های کامپوزیتی سبک استفاده می شود تا وزن کلی سازه کاهش یابد.
نمونه های موفق اضافه بنا اجرا شده با سازه های ال اس اف توسط گروه ساختمانی سولیانو:
نتیجه گیری
استفاده از سیستم ال اس اف برای اضافه بنا به یک راهکار سریع، اقتصادی، ایمن و پایدار است. این روش به دلیل وزن سبک، سرعت بالا، مقاومت در برابر زلزله و انعطاف پذیری در طراحی، گزینه ای ایده آل برای افزایش طبقات ساختمان های موجود محسوب می شود.