طراحی و اجرای ساختمان‌ها با استفاده از روش‌های سنتی معایب بی شماری دارد، از جمله:
- افزایش هزینه‌های ساخت.
- بالا بودن زمان احداث سازه.
- اتلاف مصرف انرژی در ساختمان.
- پایین بودن عمر مفید ساختمان.
- به کار نگرفتن مصالح ساختمانی نوین و فناوری‌های مدرن.
- پیشرفت نکردن در صنعت ساختمانی.
- وزن بالای سازه و افزایش خطر واژگونی سازه در هنگام زلزله.
صنعتی سازی ساختمان یک فرایند طولانی می‌باشد که مستلزم سیاست گذاری و برنامه ریزی و تدوین آیین نامه‌ها و مقررات مربوطه می‌باشد، که همزمان با اجرای مطالعات و آزمایش‌های مختلف در این زمینه، بررسی‌های دقیق و گوناگونی نیز باید نسبت به فناوری‌های صنعت ساختمان روز دنیا انجام پذیرد، و سعی لازم جهت به کارگیری این فناوری‌ها با توجه به شرایط و ویژگی‌های مناسب برای ساخت در کشور انجام پذیرد، به کارگیری این صنعت می‌تواند:
- مدت زمان اجرای پروژه را کاهش دهد (به عنوان مثال: استفاده از مصالح ساختمانی پیش ساخته که در کارگاه ساختمانی نصب می‌شوند مزیت‌های بسیار زیادی از جمله سرعت در نصب و اجرا، سبک سازی ساختمان و عایق کردن آن دارند).
- هزینه‌ها را کاهش می‌دهد (مصالح ساختمانی نوین سریع تر نصب و اجرا می‌شوند و در نتیجه به پرسنل و مدت زمان نصب کم تر نیاز دارد که موجب کاهش هزینه‌ها می‌شود).
- عمر مفید سازه را نیز افزایش دهد (می توان به افزودنی‌هایی که به طرح اختلاط بتن اضافه می‌شود مانند الیاف تقوقیت کننده اشاره نمود).
برای بهره گرفتن از این صنعت باید سطح تخصصی و علمی در این زمینه گسترش یابد.
استفاده از قاب‌های فولادی سبک LSF
این سیستم سازه‌ای در ابتدا به عنوان جایگزینی برای طراحی سازه‌ها با استفاده از مصالح چوبی مطرح شدند، طراحی سازه‌ها با مصالح چوبی در بسیاری از کشورهای اروپایی، آمریکایی و آسیایی متداول است.
اما طراحی و اجرای این سازه مشکلاتی را در پی داشته است، به عنوان مثال در کشور ژاپن قسمت اعظم ساختمان‌ها قبل از جنگ جهانی اول از سازه‌های چوبی ساخته شده بودند، ولی در هنگام جنگ بخش زیادی از این خانه‌ها در آتش ویران شدند.
با گران شدن چوب و مطرح شدن ملاحظات زیست محیطی و نیاز روز افزون به صنعتی ساختن ساختمان ها، سیستم LSF پا به عرصه این صنعت گذاشت. این سیستم از قطعات سبک فولادی فرم داده شده در حالت سرد با نام CFS که به جای قطعات فولادی گرم و سنگین برای طراحی سازه‌های صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
این سیستم‌ها برای ساختمان‌ها کم ارتفاع، ساختمان‌های آموزشی و ورزشی، واحد‌های صنعتی، اضافه کردن یک طبقه بر روی بام و...، طراحی می‌شوند.
سازگاری سیستم LSF با طراحی‌های معماری بسیار عالی می‌باشد، ابعاد مناسب قطعات آن وآسانی تعبیه بازشوها، ایجاد کردن بالکون‌ها فقط با وصل کردن تیرهای کنسولی، کار گذاشتن تاسیسات برقی و آبی در فضای خالی پشت آن و نیز امکان تعبیه عایق‌های مختلف حرارتی و صوتی این سیستم را به عنوان جایگزینی مناسب برای مصالح چوبی بدل کرده است.
سیستم LSF علاوه بر مناسب بودن برای طراحی‌های معماری، برای طراحان سازه نیز به یک سیستم کارا و قابل اعتماد بدل شده است.
این سیستم %60 سبک تر از سیستم‌های رایج طراحی می‌باشد، این قضیه به جز اینکه موجب کاهش هزینه‌ها می‌گردد، سبب بالا رفتن پایداری سازه در برابر نیروی زلزله می‌شود. در مناطقی که بستر آن از خاک‌های سست باشد نیز به علت سبک بودن وزن سازه و کاهش تنش‌های وارده از فونداسیون به خاک بستر می‌توان از این سیستم بهره گرفت.
یکی دیگر از ویژگی‌های سیستمLSF سهولت اجرای تغییرات مخصوصا در اشتباهات ایجاد شده در حین اجرا می‌باشد، و لذا بسیار سیستم کاربردی برای اجرای تغییرات می‌باشد، سرعت نصب آن نیز بسیار بالاست، در صورتی که از پرسنل حرفه‌ای برای نصب آن بهره گرفت برپا کردن سازه آن به غیر از نازک کاری در مدت فقط یک روز ممکن می‌باشد.
نحوه برپا کردن سیستم LSF
برای اتصال این سیستم به فونداسیون، ابتدا ستون‌ها به تیرهای کلافی که روی فونداسیون قرار می‌گیرند جوش داده می‌شوند، سپس این تیرهای کلافی توسط سوراخ‌هایی که در آن طراحی شده است به پیچ‌های مخصوص عصا مانندی که هنگام بتن ریزی فونداسیون کارگذاشته شده اند وصل می‌گردند، برای دیوارهای باربر نیز برای مهار جانبی از بادبند بین دو ستون استفاده می‌شود که می‌توان آن را با پانل‌های گچی پوشش داد، اما در خصوص دیوارهای جدا کننده معمولا از پانل‌های گچی که روی قاب‌های چوبی یا فلزی نصب می‌گردند استفاده می‌شود، برای اجرای سقف معمولا از خرپا که در یک امتداد اجرا می‌شود کل سقف را پوشش می‌دهد و یا سیستم تیر ریزی یک طرفه طراحی و نصب می‌شود، و در نهایت با عایق رطوبتی مناسبی پوشش داده می‌شود.
در خصوص نمای خارجی ساختمان‌های اجرا شده به روش LSF باید گفت که اجرای تمام انواع نما‌های سنگی، سیمانکاری و یا ورق فولادی ممکن می‌باشد، مصالح مورد استفاده شده در نما به خوبی به بقیه اجزاء سازه‌ای فیکس می‌شوند و در زمان وقوع زلزله به آسانی جدا نمی‌شود، به علت وجود فضای خالی در پشت مصالح نما می‌توان از عایق‌های صدا برای کاهش آلودگی صوتی وارد به ساختمان بهره گرفت.
