سازه LSF که مخفف Light Steel Frame می‌باشد، سازه‌ای پیش‌ساخته و سبکی است که بر اساس طرح معماری ساختمان، در محل کارخانه تولیدشده و سپس در محل ساختمان با استفاده از پیچ‌های سر مته‌ای، بولت‌ها و سایر اتصالات نصب و بر پا خواهد شد. این سازه‌ها که از ورق گالوانیزه با عرض پروفیل متغیر (معمولاً ۸ تا ۳۰ سانتی‌متر) تولید می‌شوند، به‌عنوان جایگزین برای سازه‌های فلزی یا بتنی موجود، یا هر نوع هایل دیگری است که در ساختمان‌سازی به‌کاربرده می‌شود. سازه LSF یا همان سیستم سازه‌های فولادی سبک، مهم‌ترین عاملی که در خود دارند و موجب تمایز آن‌ها از سایر سازه‌ها شده، مقاطع فولادی جدار نازک آن است. سیستم فولادی سبک سازه LSF امروزه به دلایل بی‌شماری در سطح جهان مورداستفاده قرار گرفته است.
مزایای سازه LSF
- سرعت اجرای بسیار بالا
- کیفیت بالا و یکنواخت سازه نهایی
- سبکی و درنتیجه کاهش نیروی زلزله وارد بر سازه
- کیفیت بالای اجرای اتصالات
- برخوردار از استانداردهای جهانی مصرف انرژی
- حمل‌ونقل آسان از کارخانه تا محل پروژه
- قابلیت بازیافت بخش عمده مصالح و دوست دار طبیعت
- مقاومت و دوام بالا فولاد گالوانیزه در برابر شرایط محیطی نامطلوب
- سهولت اجرای تأسیسات برقی و مکانیکی
- تطابق فرهنگی محیط داخل و نمای ساختمان با ساختمان‌های سنتی
- عملکرد عایق صوتی خوب سازه LSF
- برخوردار از استانداردها و ضوابط ضد آتش‌سوزی
- نیاز به فضای کم کارگاهی و ایمنی بیشتر در کارگاه
معایب سازه LSF
- در ابعاد دهانه محدودیت وجود دارد.
- تعداد طبقات قابل ساخت با این سیستم محدود است.
- به نیروی کار متخصص و خبره نیاز دارد.
- تأمین قطعات فلزی گالوانیزه تولیدشده در کارخانه هزینه نسبتاً بالایی دارد.
نحوه عملکرد سازه LSF
در سازه‌ی ساختمان‌های متشکل از تیرهای فلزی، فواصل تیرچه‌ها با توجه به ظرفیت باربری عضو و ابعاد قطعات پوشش سقف که می‌تواند از نوع تخته‌های سیمانی ضخیم و یا دال بتن مسلّح باشد، تعیین می‌شود. در سازه‌های فولادی موجود، دهانه مهاربندی، فقط شامل دو ستون می‌باشد. درحالی‌که در قاب‌های سبک فولادی در یک دهانه مهاربندی بیش از دو استاد (اعضای فشاری) وجود دارد، در این سیستم اعضای فشاری در طول دهانه توزیع شده و اعضای قطری نیز به آن‌ها متصل می‌شود، درنتیجه اعضای فشاری، علاوه بر باربری ثقلی، در تحمّل نیروهای جانبی باد و زلزله نیز شرکت می‌نماید.
اجزای قائم این سیستم تحت بارهای ثقلی، به‌عنوان عضو باربر فشاری عمل می‌کند. چنانچه اعضای فشاری در دهانه‌های مهاربندی‌شده قرارگرفته باشند، علاوه بر بارهای ثقلی، نیروهای ناشی از بارهای جانبی باد و زلزله را نیز تحمّل می‌کنند و از آنجایی‌که در ارتفاع ساختمان ممتد نمی‌باشند، اتصال آن‌ها به کف، سقف و یا فونداسیون حائز اهمیت می‌باشند که توسط بولت‌های فولادی با عملکرد کششی انجام می‌شود.
اعضای قائم در این سیستم سازه LSF را استاد می‌نامند. اتصال اعضای فشاری (استادها) به کلاف عرضی (ترک) به‌وسیله یک عضو واسطه با مقطع ناودانی (رانر) صورت می‌پذیرد. در بیشتر موارد دو نوع سقف در قاب‌های سبک فولادی استفاده می‌شود.
انواع اجرای سازه LSF
۱. از نوعی صفحه سبک از مصالحی مانند صفحات سیمانی ضخیم استفاده می‌شود که بیشتر در ساختمان‌های یک طبقه با سقف شیب‌دار و یا بام در مناطقی که بار برف و باد زیاد نیست استفاده می‌گردد، بدین شکل که صفحات را بر روی تیرچه‌ها قرار داده و بال فوقانی تیرچه‌ها را توسط پیچ خودکار به صفحه متصل می‌کنند.
۲. دال بتن مسلّح که می‌تواند به‌صورت پیش‌ساخته یا بتن‌ریزی درجا باشد، در حالت درجا، دال بتن مسلّح از طریق یک ورق موج‌دار که مانند قالب عمل می‌کند، بر روی تیرچه‌ها قرار داده می‌شود و هیچ‌گونه اتصالی بین دال بتن مسلّح و تیرچه فلزی وجود نداشته و درواقع، دال بر روی یک تکیه‌گاه ساده قرار می‌گیرد، بنابراین دال بین دو تیرچه دارای تکیه‌گاه ساده بوده و رفتار تیرچه‌ها نیز به‌صورت یک عضو خمشی مستقل خواهد بود.
کاربرد سازه LSF
کاربرد این ساختمان‌ها به‌عنوان یک سیستم سازه‌ای مستقل و اکثراً در انبوه‌سازی ساختمان‌های دوطبقه، ساختمان‌های اداری و تجاری، واحدهای صنعتی و سالن‌های ورزشی یک طبقه است. یک سیستم سازه‌ای باربر ثقلی است که قابلیت ترکیب شدن با سیستم سازه‌ای دیگر، مانند دیوارهای بتن مسلح سازه‌ای را دارد.
- ساختمان‌های کم واحدی
- دفاتر و ساختمان‌های تجاری کوچک
- ساختمان‌های ورزشی و آموزشی
- اجرای واحدهای صنعتی
- احداث نیم‌طبقه در داخل بناهایی با ارتفاع زیاد
- توسعه تعداد طبقات بر روی پشت‌بام ساختمان‌های موجود
- فضاهای کاربردی پیش‌ساخته مثل سرویس‌های بهداشتی
- بازسازی مناطق آسیب‌دیده از بلایای طبیعی (زلزله، سیل، طوفان، رانش زمین و …)
- اسکان نیمه موقت آسیب دیدگان از بلایای طبیعی (با توجه به‌سرعت احداث و هزینه پایین)
