فولاد ساختمانی تولید شده با روش نورد سرد شامل اعضای قاببندی ساخته شده از ورق فولادی است که بنابر استانداردها و شرایط مورد نیاز مقاطع ساختمانی تولید می گردد. تولیدکنندگان محصولات ساختمانی نورد سرد که اختصارا CFS نامیده می شود؛ این مقاطع را با استفاده از دستگاههای رول فرمینگ به مقاطع C و اشکال دیگر که برای اسکلت بندی و سایر بخش های ساختمان کاربرد دارد تبدیل میکنند. ساخت و ساز با فولاد سرد نورد شده یک تکنیک مدرن است که اخیراً وارد روشهای ساخت و ساز شده زیرا سرعت اجرای بالاتری دارد و اگر آن را با سیستم بتنی سنتی مقایسه کنیم؛ ساختمان سازی با آن باعث صرفه جویی ۷۰٪ یا ۸۰٪ در زمان است. این نوع سازه سبک و سریع است و معمولاً هنگام ساخت طبقات یا اضافه کردن بخش های بیشتر در خانههای قدیمی، کلبهها یا مزارع استفاده میشود. 
قطعات مهم سازه
مهم ترین سازه های ساختمانی فولاد نورد سرد شامل قاب فولادی سبک (LSF) برای استفاده در ساختمانهای کمطبقه (معمولاً تا ۵ طبقه) و سیستم قاب صلب فولادی برای دهانههای بلند و فضاهای آزاد بزرگ ویژه بخش های صنعتی و انبارداری می باشد. در این مقاله درباره اینکه سازه های نورد سرد ساختمانی چیست و چه مزایا و معایبی دارد میخوانیم. لطفا باما همراه باشید.
نکتهٔ فنی:
استفاده از پنل سیمانی/فایبرسمنت به عنوان لایه پوششی (sheathing/cladding) و بهکارگیری عایقهایی مانند پلیاستایرن و پشم سنگ در سیستمهای فولاد نورد سرد از نظر تخصصی در واقع بهترین روش است.
نحوه تولید فولاد نورد سرد ساختمانی
تولید فولاد ساختمانی نورد سرد دارای یک سری قالب یا غلتک برای خم کردن و شکل دادن به فولاد بدون حرارت اضافی است، که ابتدا کویل ورق گالوانیزه بر روی دستگاه بازکن (Uncoiler) قرار گرفته و ورق بهصورت کنترلشده باز میشود. سپس از واحد صافکاری (Leveler) عبور کرده و وارد دستگاه رولفرمینگ جهت شکلدهی تدریجی به مقطع مورد نظر میگردد. در ادامه مقاطع تولید شده برش خورده و بستهبندی میشود. این کلیات خط تولید مقاطع ساختمانی گالوانیزه است. بیشتر بخوانید: روش تولید گالوانیزه در مجتمع فولاد مبارکه 
برای مشاهده بروزترین قیمت ورق در سایت آهن باکس کلیک کنید.
لیست این مقاطع به شرح زیر می باشد:
- انواع Stud (استاد) که برای قاببندی عمودی دیوارهای داخلی و خارجی استفاده می شود.
- انواع Track (تراک) که برای کلاف افقی بالا و پایین دیوار و نگهداری استادها استفاده می شود.
- Joist(جویست) برای سازههای کف و سقف.
- C-Channel (سی چنل سازهای) برای اعضای باربر و تیرهای سبک.
- U-Channel (یو چنل) برای مهاربندی و اتصالات تکمیلی.
- Z-Section (زد پرلین) برای سقفهای شیبدار و سولههای سبک.
- Hat Channel (هت چنل / اومگا) برای زیرسازی نما و سقف کاذب.
- Box Profile (پروفیل باکس سبک) برای تقویت سازهای در دهانههای خاص.
- L-Angle (نبشی سبک) برای اتصالات و گوشهها.
- Bracing Members (قطعات مهار) برای افزایش پایداری جانبی سازه.
برای تولید مقاطع فولاد نورد سرد، مقاطع نازک ورق به روش ” شکلدهی/نورد سرد” cold-formed تولید میشود. سپس به صورت قابهای سبک stud و track در پانلها یا قابهای دیواری و سقفی مونتاژ می گردد و همچنین از ورقهای فولادی گالوانیزه نورد سرد برای قاببندی دیوار، کف و سقف (light steel framing) استفاده میگردد. ضخامتهای موجود CFS برای کاربردهای قاببندی سازه و سایر بخش های مورد نیاز احداث یک ساختمان، مورد استفاده قرار میگیرد.
فناوری ساخت فولاد سرد نورد شده
ساخت و ساز با فولاد سرد نورد شده یک سیستم اقتصادی یکپارچه محسوب میشود و مهم ترین مزیت این روش با سرعت بالا در نصب مشخص میشود. این سیستم شامل سازه فولادی، روکش و مصالح تکمیلی و مواد عایق است. میتوان ساختمانها را با هر مصالح تکمیلی بر اساس تقاضا روکش کرد. این فناوری با سرعت قابل توجهی در عملیات ساختمانی رشد کرده است، حتی در برخی کشورها با روش ساخت و ساز بتنی سنتی نیز قابل رقابت است.
کلیات نصب
نصب سازه های فولاد نورد سرد راحت و سریع است زیرا این یک سیستم سازه ای با استفاده از سازه های فولادی است که سبک و سریع نصب می شود. کلیات سازه با پنل های سیمانی در قسمت بیرونی و داخلی پوشش داده می شود. این پانل ها در اصل همان پوستهٔ سازه است و شامل پنل های عایق مختلف است. پنل های عایق مانند پلی استایرن یا پشم سنگ با فشار ۷۰ پوشانده می شوند. همچنین لوازم برق و لوله کشی قبل از نصب پنل های داخلی نصب میشود. 
مزایای فولاد نورد سرد در ساختمان
استفاده از فولاد سرد شامل مزایای مهمی است و این محصول را برای ساختمان سازی به یک گزینه ارزشمند تبدیل می کند. به طور مثال می توانیم به سبک بودن سازه اشاره کنیم که یک مزیت مهم است. این ویژگی سبب شده ساختمان سازی با فولاد نورد سرد،جایگزین مناسبی برای سایر روش ها باشد.
لیست مزایای فولاد نورد سرد ساختمانی
- دقت و یکنواختی تولید صنعتی
- پایداری در فرم و ابعاد سازه
- عدم تاببرداشتن و جمعشدگی
- مقاومت بیشتر در برابر اشتعال نسبت به چوب (noncombustible)
هزینه مقرون به صرفه
فناوری ساخت فولاد سرد نورد شده برای ساخت طبقات اضافی در خانههای قدیمی و ساختمانهایی که فونداسیون نسبتا فرسودهای دارند نیز مناسب است. به طوری که ساخت و ساز کلبهها، کارخانهها، ویلاها، دفاتر یا اقامتگاههای کارگران را می توان در زمان کوتاه و با هزینه مقرون به صرفه انجام داد.
برتری ساخت و ساز با این متریال
سازههای فولادی نورد سرد با طیف وسیعی از ویژگیها و مزایای متمایز مشخص میشود و این مزایا در طراحی ساختمانهای مدرن مفید است. از جمله برجستهترین این ویژگیها میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
- ساختار آهن نورد سرد با سهولت استفاده از آن مشخص میشود زیرا جابجایی آن دشوار نیست.
- فولاد نورد سرد به دلیل خاصیت چکشخواری شناخته میشود و تعداد نامحدودی از طرحها میسر است.
- ساختمانهایی که با استفاده از فولاد نورد سرد طراحی میشوند، سبک وزن هستند.
- ساختمانهای ساخته شده با استفاده از فولاد نورد سرد، بهترین نوع ساختمان در صورت وقوع بلایای طبیعی مانند زلزله یا انفجار محسوب میشوند.
- مصالحی که در ساخت و ساز با آهن نورد سرد استفاده میشوند، نصب آسانی دارند.
- قیمت واقعی فولاد نورد سرد در مقایسه با بتن سنتی پایین است و هزینه آن برای مردم عادی مقرون به صرفه است.
عمر بالای سازه
سازههای فولادی سرد نورد شده با استحکام و دوام بسیار بالا، به ویژه در ساخت دیوارها یا سازهها، مشخص میشوند که طول عمر آنها، در صورت ساخت با استفاده از فولاد سرد نورد شده، به حدود ۲۰۰ سال میرسد و ضمانت فونداسیون و روکش تا ۲۵ سال را نیز شامل میشود. طراحی آن همچنین با انعطافپذیری شدید در پرداخت و طراحی، با ابعاد تا ۱۲ متر بدون استفاده از ستون، مشخص میشود. مقاومت ساختمانهایی که با استفاده از فولاد نورد سرد طراحی میشوند در برابر عوامل طبیعی بسیار بالا است، به طوری که مقاومت آنها در برابر باد تا ۲۴۰ کیلومتر بر ساعت میرسد.
امکان عایق بندی بی نظیر
میزان عایق حرارتی در ساختمانهایی که با استفاده از تکنیکهای ساخت فولاد سرد ساخته شدهاند به ۸۵ درصد میرسد که عامل مهمی در منطقی کردن مصرف برق است، زیرا عایقبندی بالا به حفظ دمای متوسط و خنکی در تابستان و گرما در زمستان کمک میکند. همچنین، عایق صوتی موجود در آن بسیار برتر از عایق صوتی در ساختمانهای سنتی مبتنی بر فولاد بتنی است.
ظاهر بهتر نسبت به نورد گرم
ساخت و ساز با محصولات سرد نورد شده به طور کلی به از بین بردن نقصهای سطحی و ظاهری سازه نیز کمک میکند و ظاهری عالی به آن میدهد. خروجی کار در مقایسه با فولاد گرم نورد شده رایج، واقعا بهتر است.
مقاومت بهتر نسبت به آهن معمولی
آهن سرد نورد شده در برابر مشکلاتی که آهن معمولی در ساختمانهای معمولی در معرض آن قرار دارد، مانند آسیب یا زنگزدگی، مقاومت میکند و آهن سرد نورد شده در برابر باکتریها و میکروبها مقاوم است.
بررسی معایب اصلی فولاد نورد سرد
با وجود اینکه معایب ساخت و ساز با فولاد سرد نورد شده متعدد است، با این حال هنوز هم استفاده از فولادهای نورد سرد برای ساختمان، در بسیاری از نقاط جهان رواج دارد. حتی ساخت و ساز با استفاده از فولاد نورد سرد که در برخی کشورها “فولاد گالوانیزه” نامیده میشود، در سالهای اخیر افزایش یافته است! پل حرارتی که برای پوسته و جدارههای خارجی ساختمان وجود دارد مهم ترین عیب سازه های فولاد نورد سرد است که اگر عایق کاری منا سب وجود نداشته باشد با دو مشکل جدی مواجه میشویم :
- افزایش اتلاف حرارت و ریسک میعان سطحی در صورت نبود جزئیات مناسب عایقکاری
- چالشهای جدی در کنترل آکوستیک (انتقال صدا) به ویژه در دیوارها و کفهای سبکِ قاب فولادی.
مشکل حفاظت در برابر حریق
استفاده از فولاد نورد سرد برای اعضای سازه که بدون لایه های حفاظت حریق ساخته میشود یک مشکل بسیار جدی است. بدون استفاده از لایههای محافظتی مانند صفحات گچی یا سامانههای محافظت حریق ( تست شده) به ویژه در سازه هایی که الزامات درجه مقاومت حریق (مثلاً ۶۰، ۹۰ یا ۱۲۰ دقیقه) مطرح است؛ نمی توان استانداردهایی مثل ASTM E119 / ANSI-UL 263 را اخذ نمود.
نمی توانیم طرح را تغییر دهیم
ثابت شده است که هنگام استفاده از فولاد نورد سرد در ساخت و ساز ایجاد تغییر در طرح امکان پذیر نیست! به این معنی که ابعاد در یا پنجره را نمی توان تغییر داد و اگر بخواهید این کار را انجام دهید، باید در کل طرح ساختمان تغییراتی ایجاد کنید. معمولا ارتفاع ساختمانهایی که با استفاده از آهن سرد ساخته میشود، از سایر ساختمانها کوتاهتر است و هر کسی میتواند به راحتی متوجه این موضوع شود.
محدودیت در انتخاب سازنده
شرکتهای کمی وجود دارند که با استفاده از فولاد سرد نورد شده ساختمان سازی می کنند و بنابراین از این نکته برای افزایش قیمتها و هزینه ساخت، سوءاستفاده میکنند. حتی اگر هزینه واقعی ساخت با فولاد های نورد سرد چندان گران یا زیاد نباشد اما احتمالا نمی توانید باآنها بر سر قیمت توافق کنید.
هزینه های بالا برای نازک کاری
شرکتهایی که در این زمینه فعالیت میکنند، خانه یا ساختمان را فقط به شکل دیوارهای آهنی به صاحبش تحویل میدهند. صاحب خانه نیز مجبور است مبالغ هنگفتی را برای نقاشی، کاشیکاری، سفیدکاری و غیره بپردازد. این هزینهها ممکن است از ارزشی که مشتری در ازای ساخت با استفاده از آهن سرد نورد شده بهره مند شده است، بیشتر باشد. به طور کلی باید این نکته را در نظر داشت که مسائل مربوط به هزینهها از برجستهترین معایب ساخت با آهن سرد نورد شده است.
آیا اعتماد کامل دارید؟
بیشتر مردم از این فناوری میترسند زیرا نسبتاً جدید است و کاربرد زیادی ندارد و گاهی اوقات امکان اصلاح طرح معماری در حین اجرا را فراهم نمیکند. دلیل این امر این است که نقشه بر اساس کارخانههای خاصی تهیه و تولید میشود و سپس کارخانه آن را به محل مورد نظر عرضه میکند و سپس مستقیماً نصب میشود.
هزینه ساخت و ساز با فولاد نورد سرد
فناوری ساخت و ساز با فولاد سرد در ساخت سازه های گوناگونی از جمله ساختمانهای تفریحی، اداری و مسکونی مورد استفاده قرار می گیرد. هزینه ساخت و ساز با فولاد سرد به طور قابل توجهی ارزانتر از ساخت و ساز بتنی است، به طوری که فولاد سرد تقریباً ده تا بیست درصد کمتر از ساخت و ساز بتنی هزینه دارد. در ادامه این بخش به سایر مزایا اشاره می کنیم:
مقایسه با ساختمانهای بتن آرمه
فولاد سنتی یا بتنی نسبت به فولاد نورد سرد دوام بیشتری دارد. حتی برخی از کارشناسان اعتقاد دارند که فولاد نورد سرد برای ساخت و ساز روی زمین نرم و ضعیف استفاده میشود و این به معنای پایه ضعیف برای خانه یا ساختمان است.
۱- پنج برابر عمر بیشتر
یک نکته شگفت انگیز در مقایسه ساختمان های بتنی و فولاد نورد سرد وجود دارد! طبق بسیاری از مطالعات مشخص شده که میانگین طول عمر ساختمانهای ساخته شده با فولاد سرد نورد شده تقریباً به پانصد سال خواهد رسید. این در حالی است که سازه های ساخته شده با بتن معمولی ، طول عمر صد ساله دارند. همچنین عملیات نگهداری ساختمانهای فولاد سرد نورد شده معمولا بهتر از ساختمانهای بتنی است.
۲- تفاوت از نظر مدت زمان اجرا
وقتی زمان برای ما در اولویت است ؛ طبیعتا سازه فولاد نورد سرد خیلی زودتر از سازه بتنی به اتمام می رسد. سازه فلزی نورد سرد معمولا از قطعات و اجزایی با ابعاد مشخص تشکیل شده است که به محل ساخت و ساز ارسال میشود و سریعا نصب می گردد. در ساخت و ساز بتنی نیاز به تلاش فیزیکی شدید کارگران وجود دارد و فرایند های کلی یک سازه بتن آرمه کمی پیچیده و چند مرحله ای است.
جمع بندی
این سیستم به طور گسترده در اروپا و آمریکا استفاده میشود زیرا سرعت تکمیل پروژهها در آن به ۱۰،۰۰۰ متر مربع در ماه میرسد و درصد خطاهای انسانی در آن از ۲ درصد بیشتر نخواهد شد. قطعات اسکلت از جنس فولاد است و با فرم ها و شکل های آماده به صورت فوری نصب میشود. فرآیند شکلدهی دیوارها در کارخانهها از طریق دستگاهها و برنامههای نظارت جهانی به طرز کارآمد انجام میشود. به طور کلی میتوان گفت که اگر این نوع ساختمان سازی به درستی انجام شود یک گزینه ایده آل و مقرون به صرفه است.