Plieninis karkasas – tai statybos technika su „skeleto karkasu“ iš vertikalių plieninių kolonų ir horizontalių I sijų, sukonstruotų į stačiakampį tinklelį, kad būtų laikomos pastato grindys, stogas ir sienos, kurios yra pritvirtintos prie karkaso.Šios technikos tobulinimas leido pastatyti dangoraižį.
Valcuotas plieninis „profilis“ arba plieninių kolonų skerspjūvis įgauna raidės „I“ formą.Du platūs kolonos flanšai yra storesni ir platesni nei sijos flanšai, kad geriau atlaikytų konstrukcijos gniuždymo įtempį.Taip pat gali būti naudojamos kvadratinės ir apvalios plieno vamzdinės dalys, dažnai užpildytos betonu.Plieninės sijos su kolonomis jungiamos varžtais ir srieginėmis tvirtinimo detalėmis, istoriškai sujungtos kniedėmis.Centrinis plieninės I formos sijos „tinklas“ dažnai yra platesnis nei kolonos rulonas, kad būtų atsparus didesniems sijų lenkimo momentams.
Plačiai plieninio pakloto lakštai gali būti naudojami plieninio rėmo viršuje padengti kaip „formą“ arba gofruotą formą, po storu betono sluoksniu ir plieniniais armatūros strypais.Kita populiari alternatyva yra surenkamųjų betoninių grindų dangų grindys su tam tikra betono danga.Dažnai biurų pastatuose galutinį grindų paviršių sudaro tam tikros formos paaukštintų grindų sistema su tuštuma tarp vaikščiojimo paviršiaus ir konstrukcinių grindų, naudojamų kabeliams ir vėdinimo kanalams.
Karkasas turi būti apsaugotas nuo ugnies, nes aukštoje temperatūroje plienas suminkštėja ir dėl to pastatas gali iš dalies sugriūti.Kolonų atveju tai paprastai daroma apgaubiant jas tam tikra ugniai atsparia konstrukcija, tokia kaip mūras, betonas ar gipso kartonas.Sijos gali būti betonuojamos, gipso kartono plokštėmis arba apipurškiamos danga, kuri izoliuoja nuo ugnies karščio arba gali būti apsaugotos ugniai atsparia lubų konstrukcija.Asbestas buvo populiari plieninių konstrukcijų ugniai atspari medžiaga iki aštuntojo dešimtmečio pradžios, kol nebuvo visiškai suprasta asbesto pluošto keliama rizika sveikatai.
Išorinė pastato „odelė“ tvirtinama prie karkaso naudojant įvairias statybos technikas ir vadovaujantis įvairiausiais architektūros stiliais.Karkasui dengti panaudotos plytos, akmuo, gelžbetonis, architektūrinis stiklas, skarda ir tiesiog dažai, apsaugantys plieną nuo atmosferos poveikio.
Šaltai formuoti plieniniai rėmai taip pat žinomi kaip lengvojo plieno rėmai (LSF).
Iš plonų cinkuoto plieno lakštų galima šaltai formuoti plienines smeiges, skirtas naudoti kaip konstrukcinę arba nekonstrukcinę statybinę medžiagą tiek išorinėms, tiek pertvarinėms sienoms tiek gyvenamųjų, tiek komercinių, tiek pramoninių statybų projektuose (nuotraukoje).Kambario matmenys nustatomi naudojant horizontalų takelį, kuris yra pritvirtintas prie grindų ir lubų, kad būtų galima apibrėžti kiekvieną kambarį.Vertikalios smeigės išdėstytos takeliuose, paprastai nutolusios 16 colių (410 mm) atstumu, ir tvirtinamos viršuje ir apačioje.
Tipiški gyvenamųjų namų statyboje naudojami profiliai yra C formos smeigės ir U formos bėgiai bei įvairūs kiti profiliai.Rėmo elementai paprastai gaminami nuo 12 iki 25 storio.Sunkūs gabaritai, tokie kaip 12 ir 14 gabaritai, dažniausiai naudojami, kai ašinės apkrovos (lygiagrečios elemento ilgiui) yra didelės, pavyzdžiui, laikančiosios konstrukcijos.Vidutinio sunkumo matuokliai, tokie kaip 16 ir 18 gabaritai, dažniausiai naudojami, kai nėra ašinių apkrovų, o didelės šoninės apkrovos (statmenos elementui), pvz., išorinių sienų smeigės, kurios turi atsispirti uragano jėgos vėjo apkrovoms pakrantėse.Lengvieji matuokliai, tokie kaip 25 gabaritai, dažniausiai naudojami ten, kur nėra ašinių apkrovų ir labai mažų šoninių apkrovų, pvz., vidaus konstrukcijose, kur elementai naudojami kaip rėmas sienoms tarp kambarių išardyti.Sienų apdaila tvirtinama prie abiejų smeigės flanšų pusių, kurių storis svyruoja nuo 1+1⁄4 iki 3 colių (32–76 mm), o juostos plotis svyruoja nuo 1+5⁄8 iki 14 colių (41). iki 356 mm).Stačiakampės sekcijos pašalinamos iš tinklo, kad būtų galima pasiekti elektros laidus.
Plieno gamyklos gamina cinkuotą lakštinį plieną, šalto formavimo plieno profilių gamybos pagrindą.Tada lakštinis plienas ritininiu būdu formuojamas į galutinius profilius, naudojamus įrėminimui.Lakštai yra cinkuoti (cinkuoti), kad būtų išvengta oksidacijos ir korozijos.Plieninis karkasas suteikia puikų dizaino lankstumą dėl didelio plieno stiprumo ir svorio santykio, kuris leidžia jam įveikti didelius atstumus, taip pat atsparus vėjo ir žemės drebėjimo apkrovoms.
Plieninės karkaso sienos gali būti suprojektuotos taip, kad pasižymėtų puikiomis šiluminėmis ir akustinėmis savybėmis – vienas iš konkrečių aspektų statant naudojant šaltai formuotą plieną yra tai, kad per sienų sistemą tarp išorinės aplinkos ir vidinės kondicionuojamos erdvės gali susidaryti šiluminiai tilteliai.Nuo šiluminio tiltelio galima apsaugoti išilgai plieninio karkaso įrengiant išorėje pritvirtintos izoliacijos sluoksnį – paprastai vadinamą „terminiu pertraukimu“.
Atstumas tarp smeigių paprastai yra 16 colių namo išorinių ir vidinių sienų centre, atsižvelgiant į suprojektuotus apkrovos reikalavimus.Biuro komplektuose tarp visų sienų, išskyrus lifto ir laiptų šulinius, centre yra 24 coliai (610 mm).
Plieno, o ne geležies, naudojimas konstrukcijoms iš pradžių buvo lėtas.Pirmasis pastatas su geležiniu karkasu, Ditheringtono linų malūnas, buvo pastatytas 1797 m., tačiau tik 1855 m., kai buvo sukurtas Bessemer procesas, plieno gamyba buvo pakankamai efektyvi, kad plienas būtų plačiai naudojama medžiaga.Maždaug nuo 1870 m. buvo galima įsigyti pigaus plieno, kurio atsparumas tempimui ir gniuždymui bei plastiškumas buvo geras, tačiau kaltas ir ketus ir toliau tenkino didžiąją dalį statybinių gaminių iš geležies paklausos, daugiausia dėl problemų gaminant plieną iš šarminių rūdų.Šias problemas, kurias daugiausia sukėlė fosforo buvimas, 1879 m. išsprendė Sidney Gilchrist Thomas.
Tik 1880 m. prasidėjo patikimo švelnaus plieno statybos era.Iki tos datos gaminamo plieno kokybė tapo pakankamai vienoda.[1]
Namų draudimo pastatas, baigtas statyti 1885 m., buvo pirmasis, kuriame buvo panaudota karkasinė konstrukcija, visiškai pašalinta mūro dangos laikančioji funkcija.Šiuo atveju geležinės kolonos yra tik įmontuotos į sienas, o jų keliamoji galia atrodo antraeilė, palyginti su mūro galia, ypač esant vėjo apkrovoms.Jungtinėse Amerikos Valstijose pirmasis plieninio karkaso pastatas buvo Rand McNally pastatas Čikagoje, pastatytas 1890 m.
Paskelbimo laikas: 2022-06-06