Oceľový rám je stavebná technika s „kostrovým rámom“ z vertikálnych oceľových stĺpov a horizontálnych I-nosníkov, skonštruovaných v pravouhlej mriežke na podporu podláh, strechy a stien budovy, ktoré sú všetky pripojené k rámu.Vývoj tejto techniky umožnil stavbu mrakodrapu.
Valcovaný oceľový „profil“ alebo prierez oceľových stĺpov má tvar písmena „I“.Dve široké príruby stĺpa sú hrubšie a širšie ako príruby na nosníku, aby lepšie odolávali tlakovému namáhaniu v konštrukcii.Môžu sa použiť aj štvorcové a okrúhle rúrkové profily z ocele, často vyplnené betónom.Oceľové nosníky sú spojené so stĺpmi pomocou skrutiek a závitových spojovacích prvkov a historicky spojené nitmi.Centrálna „stojina“ oceľového I-nosníka je často širšia ako stĺpová sieť, aby odolala vyšším ohybovým momentom, ktoré sa vyskytujú v nosníkoch.
Široké plechy oceľovej paluby môžu byť použité na zakrytie hornej časti oceľového rámu ako „forma“ alebo zvlnená forma pod hrubou vrstvou betónu a oceľových výstužných tyčí.Ďalšou populárnou alternatívou je podlaha z prefabrikovaných betónových podlahových jednotiek s nejakou formou betónového obloženia.V kancelárskych budovách je konečný povrch podlahy často zabezpečený nejakou formou zvýšeného podlahového systému s medzerou medzi pochôdznou plochou a štrukturálnou podlahou, ktorá sa používa na káble a vzduchotechnické potrubia.
Rám je potrebné chrániť pred ohňom, pretože oceľ pri vysokej teplote mäkne a to môže spôsobiť čiastočné zrútenie budovy.V prípade stĺpov sa to zvyčajne robí zapuzdrením do nejakej formy ohňovzdornej konštrukcie, ako je murivo, betón alebo sadrokartón.Nosníky môžu byť opláštené betónom, sadrokartónom alebo nastriekané náterom na izoláciu od tepla z ohňa alebo môžu byť chránené protipožiarnou stropnou konštrukciou.Azbest bol obľúbeným materiálom na ohňovzdorné oceľové konštrukcie až do začiatku 70. rokov 20. storočia, kým neboli úplne pochopené zdravotné riziká azbestových vlákien.
Vonkajší „plášť“ budovy je ukotvený k rámu pomocou rôznych stavebných techník a podľa veľkého množstva architektonických štýlov.Na zakrytie rámu sa použili tehly, kameň, železobetón, architektonické sklo, plech a jednoducho farba na ochranu ocele pred poveternostnými vplyvmi.
Oceľové rámy tvarované za studena sú tiež známe ako ľahké oceľové rámy (LSF).
Tenké plechy z pozinkovanej ocele môžu byť tvarované za studena do oceľových čapov na použitie ako konštrukčný alebo nekonštrukčný stavebný materiál pre vonkajšie aj deliace steny v bytových, komerčných a priemyselných stavebných projektoch (na obrázku).Rozmer miestnosti je určený vodorovnou dráhou, ktorá je ukotvená k podlahe a stropu, aby ohraničila každú miestnosť.Vertikálne kolíky sú usporiadané v dráhach, zvyčajne vo vzdialenosti 16 palcov (410 mm) od seba a upevnené hore a dole.
Typické profily používané v bytovej výstavbe sú čap v tvare C a koľajnica v tvare U a množstvo iných profilov.Rámové prvky sa vo všeobecnosti vyrábajú v hrúbke 12 až 25 gauge.Ťažké meradlá, ako je 12 a 14 gauge, sa bežne používajú, keď sú axiálne zaťaženia (rovnobežné s dĺžkou prvku) vysoké, ako napríklad v nosnej konštrukcii.Stredne ťažké meradlá, ako je 16 a 18 gauge, sa bežne používajú, keď neexistujú žiadne axiálne zaťaženia, ale veľké bočné zaťaženia (kolmé na prvok), ako sú vonkajšie stenové stĺpiky, ktoré musia odolávať zaťaženiam vetrom pozdĺž pobrežia.Ľahké meradlá, ako napríklad 25 gauge, sa bežne používajú tam, kde nie sú žiadne axiálne zaťaženia a veľmi ľahké priečne zaťaženia, ako napríklad pri konštrukcii interiéru, kde prvky slúžia ako rám na odstránenie stien medzi miestnosťami.Povrchová úprava steny je ukotvená k dvom prírubovým stranám kolíka, ktorých hrúbka sa pohybuje od 1+1⁄4 do 3 palcov (32 až 76 mm) a šírka pásu sa pohybuje od 1+5⁄8 do 14 palcov (41 do 356 mm).Obdĺžnikové časti sú odstránené z pásu, aby sa zabezpečil prístup pre elektrické vedenie.
Oceliarne vyrábajú pozinkovaný oceľový plech, základný materiál na výrobu oceľových profilov tvárnených za studena.Oceľový plech sa potom valcuje do konečných profilov používaných na rámovanie.Plechy sú pozinkované, aby sa zabránilo oxidácii a korózii.Oceľová konštrukcia poskytuje vynikajúcu flexibilitu dizajnu vďaka vysokému pomeru pevnosti a hmotnosti ocele, ktorý jej umožňuje preklenúť veľké vzdialenosti a tiež odolávať zaťaženiu vetrom a zemetrasením.
Steny s oceľovou konštrukciou môžu byť navrhnuté tak, aby ponúkali vynikajúce tepelné a akustické vlastnosti – jedným zo špecifických aspektov pri stavbe z ocele tvarovanej za studena je, že medzi vonkajším prostredím a vnútorným klimatizovaným priestorom môže dôjsť k tepelným mostom cez stenový systém.Tepelné mosty možno chrániť pred inštaláciou vrstvy externe upevnenej izolácie pozdĺž oceľového rámu – zvyčajne označovaného ako „tepelný zlom“.
Vzdialenosť medzi stĺpikmi je zvyčajne 16 palcov v strede pre vonkajšie a vnútorné steny domu v závislosti od navrhnutých požiadaviek na zaťaženie.V kancelárskych balíkoch je vzdialenosť 24 palcov (610 mm) v strede pre všetky steny okrem výťahových a schodiskových šachiet.
Použitie ocele namiesto železa na konštrukčné účely bolo spočiatku pomalé.Prvá budova so železným rámom, Ditherington Flax Mill, bola postavená v roku 1797, ale až vývoj Bessemerovho procesu v roku 1855 umožnil výrobu ocele dostatočne zefektívniť, aby sa oceľ stala široko používaným materiálom.Lacné ocele, ktoré mali vysokú pevnosť v ťahu a tlaku a dobrú ťažnosť, boli dostupné približne od roku 1870, ale kujná liatina a liatina naďalej uspokojovali väčšinu dopytu po stavebných výrobkoch na báze železa, najmä kvôli problémom s výrobou ocele z alkalických rúd.Tieto problémy, spôsobené hlavne prítomnosťou fosforu, vyriešil Sidney Gilchrist Thomas v roku 1879.
Až v roku 1880 sa začala éra konštrukcie založená na spoľahlivej mäkkej oceli.Do tohto dátumu sa kvalita vyrábaných ocelí stala primerane konzistentnou.[1]
Budova Home Insurance Building, dokončená v roku 1885, bola prvou, ktorá použila skeletovú rámovú konštrukciu, čím sa úplne odstránila nosná funkcia jej murovaného obkladu.V tomto prípade sú železné stĺpy iba zapustené do stien a ich nosnosť sa javí ako sekundárna k nosnosti muriva, najmä pri zaťažení vetrom.V Spojených štátoch bola prvou budovou s oceľovým rámom budova Rand McNally Building v Chicagu, postavená v roku 1890.
Čas odoslania: jún-06-2022