Dasgewalzter StahlGG "; Profil GG"; oderQuerschnittvon Stahlsäulen nimmt die Form des Buchstabens" an;IGG quot;. Die beiden weitFlanscheeiner Säule sind dicker und breiter als die Flansche an aStrahl, um besser zu widerstehenDruckspannungin der Struktur. Es können auch quadratische und runde Stahlrohrprofile verwendet werden, die häufig mit Beton gefüllt sind. Stahlträger sind mit Bolzen und Gewindebefestigungen mit den Säulen verbunden und historisch durch verbundenNieten. Das zentrale&"Web GG"; des StahlsI-Balkenist oft breiter als eine Säulenbahn, um den höheren Biegemomenten zu widerstehen, die in Trägern auftreten.
Breite Stahlbleche können verwendet werden, um die Oberseite des Stahlrahmens als&"Form GG" abzudecken. odergewelltSchimmel, unter einer dicken Schicht aus Beton und StahlBewehrungsstäbe. Eine weitere beliebte Alternative ist ein Boden aus Betonfertigteilen mit einer Art Betonbelag. In Bürogebäuden wird die endgültige Bodenfläche häufig durch eine Art Doppelbodensystem bereitgestellt, wobei der Hohlraum zwischen der Lauffläche und dem Strukturboden für Kabel und Lüftungskanäle verwendet wird.
Der Rahmen muss vor Feuer geschützt werden, da Stahl bei hohen Temperaturen weicher wird und das Gebäude teilweise einstürzen kann. Bei den Säulen erfolgt dies normalerweise, indem sie in eine feuerfeste Struktur wie Mauerwerk, Beton oder Gipskartonplatten eingehüllt werden. Die Balken können in Beton, Gipskartonplatten gehüllt oder mit einer Beschichtung besprüht werden, um sie vor der Hitze des Feuers zu schützen, oder sie können durch eine feuerfeste Deckenkonstruktion geschützt werden.Asbestwar bis in die frühen 1970er Jahre ein beliebtes Material für feuerfeste Stahlkonstruktionen, bevor die Gesundheitsrisiken von Asbestfasern vollständig verstanden wurden.
Das äußere&"Haut GG"; des Gebäudes ist mit einer Vielzahl von am Rahmen verankertKonstruktionTechniken und nach einer Vielzahl vonBaustile.Ziegel,Stein,verstärkter Beton,architektonisches Glas,Blechund einfach Farbe wurde verwendet, um den Rahmen abzudecken, um den Stahl vor dem Wetter zu schützen.
Kaltgeformte Stahlrahmen
Kaltgeformte Stahlrahmen werden auch als Leichtstahlrahmen (LSF) bezeichnet.
Dünne Bleche aus verzinktem Stahl können kaltgeformt werdenStahlbolzenzur Verwendung als strukturelle oder nicht strukturelleBaumaterialfür Außen- und Trennwände in Wohn-, Gewerbe- und Industriebauprojekten (Bild). Die Dimension des Raums wird durch eine horizontale Schiene festgelegt, die am Boden und an der Decke verankert ist, um jeden Raum zu umreißen. Die vertikalen Stehbolzen sind in den Schienen angeordnet, normalerweise in einem Abstand von 410 mm (16 Zoll) voneinander angeordnet und oben und unten befestigt.
Die typischen Profile in WohngebietenKonstruktionsind der C-förmige Bolzen und die U-förmige Schiene sowie eine Vielzahl anderer Profile. Rahmenelemente werden im Allgemeinen in einer Dicke von 12 bis 25 hergestelltSpur. Schwere Messgeräte wie 12 und 14 Gauge werden üblicherweise verwendet, wenn die axialen Belastungen (parallel zur Länge des Elements) hoch sind, z. B. bei tragenden Konstruktionen. Mittelschwere Messgeräte wie 16 und 18 Gauge werden üblicherweise verwendet, wenn keine axialen Lasten vorhanden sind, sondern schwere seitliche Lasten (senkrecht zum Element), wie z. B. Außenwandpfosten, die Windlasten mit Hurrikanstärke entlang der Küsten standhalten müssen. Leichte Messgeräte, wie z. B. 25 Gauge, werden üblicherweise verwendet, wenn keine axialen Belastungen und sehr leichte seitliche Belastungen vorhanden sind, z. B. im Innenausbau, wo die Elemente als Rahmen für den Abriss von Wänden zwischen Räumen dienen. Das Wandfinish ist an beiden verankertFlanschSeiten des Bolzens, die von abweichen11⁄4bis 3 Zoll (32 bis 76 mm) dick, und die Breite der Bahn reicht von15⁄8bis 14 Zoll (41 bis 356 mm). Rechteckige Abschnitte werden von der Bahn entfernt, um den Zugang für die elektrische Verkabelung zu ermöglichen.
Stahlwerke produzieren verzinktes Stahlblech, das Grundmaterial für die Herstellung von kaltgeformten Stahlprofilen. Stahlblech ist dannrollgeformtin die endgültigen Profile für die Rahmung verwendet. Die Platten sind verzinkt (verzinkt), um dies zu verhindernOxidationundKorrosion. Stahlrahmen bieten aufgrund des hohen Verhältnisses von Festigkeit zu Gewicht von Stahl eine hervorragende Designflexibilität, die dies ermöglichtSpanneüber große Entfernungen und widerstehen auch Wind- und Erdbebenlasten.
Stahlrahmenwände können so gestaltet werden, dass sie hervorragende thermische und akustische Eigenschaften bieten. Eine der besonderen Überlegungen beim Bauen mit kaltgeformtem Stahl ist, dass über das Wandsystem eine Wärmebrücke zwischen der Außenumgebung und dem klimatisierten Innenraum entstehen kann. Wärmebrücken können geschützt werden, indem eine Schicht von außen fester Isolierung entlang des Stahlrahmens installiert wird - typischerweise als&# 39 bezeichnet; Wärmebruch'.
Der Abstand zwischen den Stehbolzen beträgt in der Mitte in der Regel 16 Zoll für Außen- und Innenwände des Hauses, abhängig von den vorgesehenen Belastungsanforderungen. In Bürosuiten beträgt der Abstand in der Mitte 610 mm (24 Zoll) für alle Wände mit Ausnahme von Aufzugs- und Treppenschächten.
Geschichte
Die Verwendung von Stahl für strukturelle Zwecke war anfangs langsam. DasBessemer-Prozess1855 wurde die Stahlproduktion effizienter, und ab etwa 1870 waren billige Stähle mit hohen Zug- und Druckfestigkeiten sowie guter Duktilität erhältlich. Schmiedeeisen und Gusseisen befriedigten jedoch weiterhin den größten Teil der Nachfrage nach Bauprodukten auf Eisenbasis, hauptsächlich aufgrund von Probleme bei der Herstellung von Stahl aus alkalischen Erzen. Diese Probleme, die hauptsächlich durch das Vorhandensein von Phosphor verursacht wurden, wurden durch gelöstSidney Gilchrist Thomasim Jahr 1879.
Erst 1880 begann eine Ära des Bauens auf der Basis von zuverlässigem Weichstahl. Zu diesem Zeitpunkt war die Qualität der hergestellten Stähle einigermaßen konstant geworden.[1]
DasHausversicherungsgebäudeDas 1885 fertiggestellte Gebäude war das erste, das eine Skelettrahmenkonstruktion verwendete, bei der die tragende Funktion der Mauerwerksverkleidung vollständig aufgehoben wurde. In diesem Fall sind die Eisensäulen lediglich in die Wände eingebettet, und ihre Tragfähigkeit scheint der Kapazität des Mauerwerks, insbesondere für Windlasten, untergeordnet zu sein. In den Vereinigten Staaten war das erste Gebäude mit Stahlrahmen dasRand McNally Gebäudein Chicago, 1890 errichtet.
DasKönigliches VersicherungsgebäudeimLiverpoolentworfen vonJames Francis Doyle1895 (errichtet 1896–1903) wurde im Vereinigten Königreich erstmals ein Stahlrahmen verwendet.[2]