اجزای خانواده فولاد سرد از ورق های فولادی سازه ای ساخته می شود. که از طریق پرس ورق های بریده شده. و یا رول فرمینیگ فولاد توسط مجموعه ای از قالب ها شکل داده می شوند. برای شکل دهی به این شیوه به عملیات حرارتی نیاز نمی باشد. (برخلاف فولاد نورد گرم) و بنابراین آنها را با نام فولاد سرد می شناسند.

اعضای خانواده فولاد سرد و دیگر محصولات آن نازک تر، سبک تر. و دارای تولید ساده تری بوده. و غالباً نسبت به همتاهای تولیدی به شیوه نورد گرم خود از هزینه های کمتری برخوردارند. گستره ای از ضخامت های مختلف فولاد برای برآورده کردن نیازهای سازه ای و غیره سازه ای. در دسترس می باشند.

مزایا

فریم های فولاد سرد در طی سالیان اخیر بنا به دلایل متعددی. مورد توجه مصرف کنندگان قرار گرفته و توانسته است. که سهمی از بازار را به خود تخصیص دهد. در واقع بیش از 50% از سازه های خانه سازی درها وایی CFS می بشاند. دلایل متعددی برای جلب توجه به سمت فریم های فولاد سرد وجود دارد. فریم های CFS برای کف و دیوارهای داخل بسیار با محصولات چوبی مهندسی و cement board سازگار می باشند.

مطالعات زمان سنجی متعدد نشان داده اند. که مزایای هزینه ای برای کاربران با تجربه CFS در حدود 2 تا 6 درصد کل هزینه بنا می باشند. که وابسته به نوع خانه است. همچنین CFS از تلرانس های ابعادی دقیقی برخوردار است. و برای مناطقی با مشکل حشرات و موریانه مواجه می باشند گزینه مناسبی است. هیچ دلیلی وجود ندارد که منابع موجود برای کمک به طراحان از تسهیلات هزینه ای خاصی برخوردار باشند.

فریم های CFS آزادی در راهکارهای طراحی را ارائه می کنند. که نسبت به استفاده از فریم سنتی با صرفه تر خواهند بود. (به عبارتی فضای باز بیشتر، تیرهای بلند تر و سقف های بلند).

مزایای فریم های CFS

برخی از کیفیات منحصر به فرد فریم های فولادی عبارتند از:

1- فراوانی: اعضای خانواده فولادهای سرد. به راحتی توسط توزیع کنندگان محلی تأمین کنندگان و مصالح ساختمانی در دسترس می باشند.

2- ثبات قیمت: بهای فولاد در طی دو دهه اخیر تقریباً ثابت بوده است.

3- کیفیت یکپارچه: فولاد دارای گره، پیچش ویا معایب موضعی نمی باشد. همواره از نظر ابعادی دقیق بوده و تحت تلرانس های تعیین شده ای تولید می گردد.

ورق ساختمانی

همخوانی با استانداردها، فریم های CFS تحت استانداردهای IRC , IBC,CABO,ICC قرار دارند. عدم اشتعال و مقاومت بالای آنها. امکان استفاده آن ها را در ساختمان هایی تا ارتفاع 6 طبقه فراهم می آورند.

1. انعطاف در طراحی: اعضای خانواده CFS در اندازه های مختلف موجود می باشند. و طراح را قادر به برآورده ساختن ملزومات مورد نیاز خود برای بارها. تحت شرایط اقتصادی و دستیابی به طول تیرهای بلند می نماید.
2. وزن سبک: لیستوفر وزن فلز مصرفی در CFS تا حد 40%. نسبت به وزن آهن آلات مرسوم در نورد گرم از مصرف کمتری برخوردارند. که این امر وزن سازه را کاهش می دهد.
3. نصب آسان: سوراخ های موجود بر روی این سازه ها نصب خطوط الکتریکی. لوله کشی و مکانیکی را سهولت می بخشد.
4. ارتجاع کمتر: فریم های CFS توسط پیچ بهم متصل می گردند. و این امر مجازاً پس زدگی میخ ها را در روش ساخت منازل چوبی حذف می کند.
5. ظاهر مشابه: پس از نصب سطوح نهایی نمای داخل و خارج. ساختمان های CFS و فولادی از هم قابل تشخیص نخواهند بود.
6. عدم اشتعال: فولاد قابل اشتعال نمی باشد. از انتشار آتش جلوگیری به عمل می آورد و به راحتی با مقررات اشتعال پذیری تطابق می نمایند.

مشخصات

عضوهای CFS عمدتاً توسط علامت شناسایی با لوگوی تولید کنند، حداقل ضخامت فولاد بدون پوشش. حداقل تنش شکست و مشخصات پوشش در حداقل فضای 46 اینچ در طول عضو برچسب زنی می شوند. تبدیل های زیر می توانند برای کاربردهای آشنا به سیستم ضخامت فولاد ( gauge ) مفید باشند.

ضخامت فولاد (mil) ضخامت فولاد gauge کد رنگ Ast/4-c955

• 18 25
• 27 22
• 33 20 سفید
• 43 18 زرد
• 54 16 سبز
• 68 14 نارنجی
• 97 12 قرمز

آیا خانه های فولادی در معرض خوردگی قرار دارند؟

مالکین منازل انتظار دارند که خانه هایشان یک عمر یا بیشتر دوام داشته باشند. بنابراین، وجود سیستم حفاظتی مناسب در مواد فریم ها برای تحقق این منظور لازم می باشد. در مورد فولاد این کار توسط گالوانیزه سازی انجام می گیرد. عضوهای فولاد واقع در داخل منازل همچون فریم کف یا دیوارها، سطح خوردگی بسیار کمتری دارند. مطالعات نشان داده اند که فولاد با پوشش مرسوم روی G40. بایستی تحت این شرایط تا بیش از 100 سال عمر کند. تمامی عضوهای سازه های دارای حداقل پوشش فلزی G50 (یا معادل آن) می باشند.

عضوهای فریم غیر سازه ای نیز دارای حداقل پوشش فلزی G40 (یا معادل) می باشند. عدم نصب تیرچه های CFS در تماس با مس ضروری است. مواد CFS با چوب خشک دیوارهای پیش ساخته، محصولات ایزولاسیون و یا گچ خشک و سیمان وارد واکنش نمی شوند. در آب و هواهای خاص و نا مساعد همچون سواحل بایستی از پوشش G70 برای حفاظت سازه ها استفاده کرد. مانند هاوایی که در آن خوردگی، موریانه، زمین لرزه جزو ملاحضات خاص محسوب می گردند.

مواد مورد نیاز

سطح مقطع C شکل، گونه مرسوم در فریم های CFS محسوب می شود. یک عضو C شکل متشکل از یک صفحه جان. یک بال و یک لبه سوراخ دار یا بدون سوراخ می باشد. نبشی، صفحات، کانال های زیرسازی و کلاهی نیز می توانند موجود باشند. ضخامت عضو بر حسب mils (یک هزارم اینچ) بیان می شود. البته سیستم gauge هنوز به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد. (هرچه gauge بالاتر باشد ضخامت کمتر است). فولاد در بین دیگر مصالح ساختمانی از بیشترین نسبت مقاومت به وزن برخوردار است. عضوهای فریم CFS توسط عملیات سرد از ورق های فولاد سازه ای. و بر طبق یکی از استانداردهای زیر شکل دهی می شوند.

• ASTM A 653 : Grades 33,37,40 & 50 (class 1,3)
• ASTM A 722: Grades 33,37,40 & 50 A
• ASTM A 875: Grades 33,37,40 & 50 (Class 1,31)

فولادهایی که بر طبق استاندارد ASTM A653 ساخته می شوند. بایستی در موارد ملزومات تنشی و ارتجاعی یا نسبت مقاومت تنشی به نقطه تسلیم حداقل 1.08 و ازدیاد طول کل حداقل 10% برای طول “2 و 7% “8 همخوانی داشته باشند.

تهیه کردن و حمل و نقل

CFS را معمولاً می توان از پخش کننده های اسکلت فولادی. تهیه کننده تیغه ها یا تولید کننده های اسکلت فولادی، تهیه کرد. اجزاء فولادی به صورت دسته یا پالت وجود دارند. با یک چرثقیل می توان تخلیه بار را به راحتی انجام داد. با طراحی برش های دقیق می توانید کار را ساده کنید. نرم افزار Steelxpert یک ابزار عالی برای طراحی این برش هاست.همچنین توصیه می گردد که مواد درخواستی را 15% بیشتر سفارش دهید.

اتصال دهنده های اجزاء CFS

پیچ های خودکار دریل کننده (یا پیچ های نفوذ کننده) شایع ترین اتصال دهنده ها هستند. دیگر تکنولوژی های اتصال بمانند اتصال دهنده های بادی. پودری و چین دار (بدون اتصال دهنده) نیز قابل استفاده می باشند.

• اتصالات فولاد به فولاد، معمولاً از پیچ های سرعت شماره 2.1 – 8 اینچ. برای اتصال تیرچه ها/پایه ها به ناودانی ها استفاده می شود. از پیچ های دریل کننده شماره 4.3 – 10 اینچ برای فولادهای ضخیم تر استفاده می شود. از پیچ های دریل کننده با سطح مقطع کوچک برای مواد سخت استفاده می شود. پیچ ها باید با حداقل فاصله مرکزی 0.5 اینچ از یکدیگر نصب شوند.

• اتصالات چوب به فولاد: معمولاً از پیچ شماره 8 دریل کننده. به همراه نقطه راهنما برای اتصال چوب به فولاد استفاده می شود. پیچ های خود دریل شونده با سر مخروطی نیز برای وارد شدن به چوب. بدون ایجاد ترک در آن طراحی شده اند. پیچ هایی که سر آن ها ویفر است. برای اتصال مواد نرم به پایه های فولادی مورد استفاده قرار می گیرند. از پیچ های سرپخ نیز برای نفوذ در جسم بدون ایجاد خرابی یا ترک در سطح پرداخت استفاده می شود.

ورق آلیاژی

پیچ های پوشش ها باید قبل از اینکه سطح پوشش را به داخل فشار دهند. آن را سوراخ کرده و از آن بگذرند.

• اتصالات صفحات گچی به فولاد. صفحات گچی با پیچ های سر تیز مخروطی شماره 6 اینچ (با نام پیچ تیغه)، متصل می شوند. از یک تعیین کننده عمق جهت جلوگیری از ایجاد خسارت به صفحه گچی استفاده کنید. برای فولادهایی با ضخامت بیشتر از 43mils از پیچ های مخروطی خود دریل شونده استفاده کنید.