زلزله از آن دسته بلایای طبیعی است که وقتی می‌آید، نه خبر می‌دهد و نه فرصت پشیمانی باقی می‌گذارد. در کمتر از چند ثانیه، می‌تواند جان صدها نفر را بگیرد و میلیاردها تومان خسارت برجای بگذارد. ایران روی یکی از فعال ترین گسل های زلزله در جهان قرار دارد و طبق گزارش سازمان زمین‌شناسی، بیش از ۹۰٪ مناطق شهری و روستایی کشور در معرض خطر زلزله‌اند.
اگر نگاهی به زلزله های مخرب چند دهه اخیر بیندازیم — از زلزله بم تا سرپل ذهاب — یک چیز مشترک بین آن‌ها وجود دارد: ساختمان هایی که مقاوم نبودند، به خاک نشستند؛ و آن هایی که با استاندارد ساخته شدند، سر پا ماندند. این واقعیت تلخ، اهمیت “انتخاب روش ساخت مناسب” را دوچندان می‌کند.
سازه های LSF چیست؟
سازه های LSF از مقاطع فولادی سبک ساخته می شوند که در کارخانه تولید شده و سپس در محل پروژه مونتاژ می شوند. این روش ساخت باعث افزایش دقت و کاهش خطا های اجرایی می شود. از سازه های LSF معمولاً برای ساخت خانه های مسکونی، مدارس، بیمارستان ها و ساختمان های اداری استفاده می شود. اما مهم ترین ویژگی این سیستم، مقاومت در برابر زلزله است که آن را به گزینه ای ایده آل برای مناطق زلزله خیز تبدیل کرده است.
چرا مقاومت زلزله سازه LSF بالا است؟
| وزن سبک و کاهش نیروی زلزله |
| یکی از مهم ترین دلایل مقاومت زلزله سازه LSF وزن سبک آن است. در هنگام زلزله، هرچه ساختمان سنگین‌تر باشد، نیروی بیشتری به آن وارد می شود. اما از آنجایی که سازه LSF بسیار سبک است، فشار کمتری به ساختمان وارد شده و احتمال تخریب کاهش می یابد. |
| انعطاف پذیری بالا و جذب انرژی زلزله |
| یکی دیگر از ویژگی های مهم سازه های ال اس اف، انعطاف‌پذیری بالای آن ها است. فلزهای مورد استفاده در این سازه‌ها می توانند در برابر تکان های زلزله خم شوند و انرژی لرزش را جذب کنند. این ویژگی باعث کاهش احتمال شکستگی و تخریب ناگهانی ساختمان می شود. |
| توزیع متعادل نیرو های زلزله |
| در سازه های LSF، نیرو های زلزله به طور متوازن در کل ساختمان پخش می شود. این موضوع باعث می‌شود که فشار بیش از حد روی یک نقطه خاص از ساختمان ایجاد نشود. توزیع یکنواخت نیرو ها باعث افزایش مقاومت زلزله سازه LSF شده و احتمال خرابی را کاهش می دهد. |
| سیستم اتصالات مقاوم در برابر زلزله |
| برای اتصال سازه های ال اس اف از پیچ و مهره های مقاوم یا جوش های قوی استفاده می شود که به سازه کمک می کنند در برابر تکان های زلزله پایدار بماند. این نوع اتصالات مانع از جدا شدن قطعات سازه شده و مقاومت زلزله را افزایش می دهد. |
| سرعت بالای اجرا و بازسازی آسان پس از زلزله |
| یکی دیگر از مزایای سازه های LSF، امکان ساخت سریع و بازسازی راحت این سازه ها است. در صورت بروز زلزله، ساختمان های LSF سریع تر از سازه های بتنی یا فلزی سنگین قابل تعمیر هستند. این موضوع باعث کاهش هزینه‌های بازسازی و افزایش دوام ساختمان در طول زمان می شود. |
مقایسه مقاومت زلزله سازه LSF با سایر ساختمان ها
| ویژگی ها | LSF | سازه بتنی | سازه فلزی سنگین |
| وزن سازه | سبک | سنگین | بسیار سنگین |
| مقاومت زلزله سازه | بالا | متوسط | بالا |
| انعطاف‌پذیری | بالا | کم | متوسط |
| سرعت اجرا | بالا | کم | متوسط |
| هزینه تعمیر و بازسازی | کم | زیاد | متوسط |
| دوام و طول عمر | بالا | متوسط | بالا |
تجربه کشور های زلزله خیز در استفاده از سازه های LSF
بسیاری از کشور های زلزله خیز مانند ژاپن، نیوزیلند، آمریکا و ترکیه، به استفاده از سازه های LSF روی آورده اند. این کشور ها آزمایش های گسترده ای را برای بررسی مقاومت زلزله سازه LSF انجام داده اند. نتایج نشان داده است که این ساختمان ها توانسته‌اند زلزله های شدید را بدون آسیب جدی تحمل کنند.
به عنوان مثال، در ژاپن بسیاری از خانه های مسکونی با این فناوری ساخته شده اند. این کشور به دلیل زلزله های مکرر، از جدیدترین روش های مقاوم سازی مانند سازه lsf استفاده می کند تا تلفات ناشی از زلزله را کاهش دهد. در نیوزیلند نیز، مهندسان از سازه های LSF برای ساخت ساختمان های ایمن تر استفاده می کنند. سرعت اجرای بالا و مقاومت زلزله ای قوی، این سیستم را به یکی از بهترین گزینه ها برای مناطق زلزله خیز تبدیل کرده است.
استاندارد ها و ضوابط فنی معتبر برای سازه های LSF
برای آنکه سازه LSF واقعاً مقاوم باشد، طراحی و اجرای آن باید بر اساس استانداردهای بین‌المللی و داخلی باشد. این کار نه فقط ضامن ایمنی، بلکه تضمین کیفیت ساخت در تمام مراحل پروژه است.
AISI – آمریکا
استاندارد AISI S100 یکی از مراجع اصلی برای طراحی اعضای سردنورد شده است. این استاندارد، محدودیت‌های باربری، ضریب رفتار سازه‌ای، و ضوابط خمشی و برشی را برای LSF مشخص می‌کند.
آیین‌نامه ۲۸۰۰ ایران
در این آیین‌نامه که برای طراحی لرزه‌ای ساختمان‌هاست، سازه‌های سبک مانند LSF به عنوان «سازه با رفتار مناسب در برابر زلزله» شناخته می‌شوند، به‌ویژه اگر با مهاربند و دیوار برشی تقویت شوند.
استاندارد TI-809 ارتش آمریکا
این استاندارد برای طراحی سازه‌های مقاوم در برابر زلزله و انفجار استفاده می‌شود و کاربرد آن در سازه‌های LSF، طراحی نظامی و پناهگاه‌ها نیز تأیید شده است.
با رعایت این استانداردها، نه‌تنها امنیت ساختمان تضمین می‌شود، بلکه شرایط بیمه، اخذ مجوز شهرداری، و گواهینامه فنی نیز به مراتب آسان تر خواهد بود.
نتیجه گیری
سازه های LSF به دلیل ویژگی های خاص خود مانند وزن سبک، انعطاف پذیری و مقاومت بالا، یکی از بهترین گزینه ها برای مناطق زلزله خیز محسوب می شوند. بسیاری از کشور ها از این روش برای ساخت ساختمان های ایمن و سبک و بادوام (اجرای فایبر سمنت برد) استفاده می کنند. اگر به دنبال ساخت یک ساختمان مقاوم در برابر زلزله هستید، مقاومت زلزله سازه ال اس اف آن را به یکی از بهترین انتخاب ها تبدیل کرده است.
