Stalen frame -
Steel frame

Van Wikipedia, de gratis encyclopedie
Woningbouw met stalen frame
Rechthoekig stalen frame of "omtrekframe" van het Willis-gebouw (rechts) in contrast met het diagrid -frame op 30 St Mary Axe (in het midden), in Londen.

Stalen frame is een bouwtechniek met een " skeletframe " van verticale stalen kolommen en horizontale I-balken , geconstrueerd in een rechthoekig raster om de vloeren, het dak en de muren van een gebouw te ondersteunen die allemaal aan het frame zijn bevestigd. De ontwikkeling van deze techniek maakte de bouw van de wolkenkrabber mogelijk.

Concept

is vaak breder dan een kolomweb om de hogere buigmomenten die optreden in balken te weerstaan.

Brede stalen dekplaten kunnen worden gebruikt om de bovenkant van het stalen frame te bedekken als een "vorm" of gegolfde mal, onder een dikke laag beton en stalen wapeningsstaven . Een ander populair alternatief is een vloer van geprefabriceerde betonnen vloereenheden met een of andere vorm van betonnen toplaag. Vaak wordt in kantoorgebouwen het uiteindelijke vloeroppervlak gevormd door een of ander verhoogd vloersysteem, waarbij de ruimte tussen het loopoppervlak en de structurele vloer wordt gebruikt voor kabels en luchtbehandelingskanalen.

Het frame moet worden beschermd tegen brand, omdat staal bij hoge temperatuur zacht wordt en het gebouw gedeeltelijk kan instorten. In het geval van de kolommen wordt dit meestal gedaan door deze te omhullen in een of andere vorm van brandwerende constructie zoals metselwerk, beton of gipsplaat. De balken kunnen worden omhuld met beton, gipsplaat of bespoten met een coating om ze te isoleren tegen de hitte van het vuur of ze kunnen worden beschermd door een brandwerende plafondconstructie. Asbest was tot het begin van de jaren zeventig een populair materiaal voor het brandwerend maken van staalconstructies, voordat de gezondheidsrisico's van asbestvezels volledig werden begrepen.

De buitenste "huid" van het gebouw is verankerd aan het frame met behulp van een verscheidenheid aan constructietechnieken en volgens een grote verscheidenheid aan architecturale stijlen . Bakstenen , steen , gewapend beton , architecturaal glas , plaatstaal en gewoon verf zijn gebruikt om het frame te bedekken om het staal tegen weersinvloeden te beschermen.

Koudgevormde stalen frames

Binnenwanden gemaakt van koudgevormd staal

Koudgevormde stalen frames worden ook wel lichtgewicht stalen frames (LSF) genoemd.

Dunne platen van gegalvaniseerd staal kunnen koud worden gevormd tot stalen noppen voor gebruik als structureel of niet-structureel bouwmateriaal voor zowel buiten- als scheidingswanden in zowel residentiële, commerciële als industriële bouwprojecten (afgebeeld). De afmeting van de kamer wordt bepaald met een horizontale rail die aan de vloer en het plafond is verankerd om elke kamer te omlijnen. De verticale noppen zijn aangebracht in de sporen, gewoonlijk op een onderlinge afstand van 16 inch (410 mm), en zijn aan de boven- en onderkant bevestigd.

tot 14 inch (41 tot 356 mm). Rechthoekige secties worden van het web verwijderd om toegang te bieden voor elektrische bedrading.

Staalfabrieken produceren verzinkt plaatstaal, het basismateriaal voor de vervaardiging van koudgevormde staalprofielen. Plaatstaal wordt vervolgens gerolvormd tot de uiteindelijke profielen die worden gebruikt voor het inlijsten. De platen zijn verzinkt (verzinkt) om oxidatie en corrosie te voorkomen . Stalen frame biedt uitstekende ontwerpflexibiliteit dankzij de hoge sterkte-gewichtsverhouding van staal, waardoor het over lange afstanden kan overspannen en ook bestand is tegen wind- en aardbevingsbelastingen.

Wanden met stalen frame kunnen worden ontworpen om uitstekende thermische en akoestische eigenschappen te bieden - een van de specifieke overwegingen bij het bouwen met koudgevormd staal is dat er koudebruggen kunnen optreden over het wandsysteem tussen de buitenomgeving en de geconditioneerde binnenruimte. Koudebruggen kunnen worden beschermd door een laag extern vaste isolatie langs het stalen frame aan te brengen - meestal aangeduid als een 'thermische onderbreking'.

De afstand tussen de noppen is meestal 16 inch in het midden voor de buiten- en binnenmuren van het huis, afhankelijk van de ontworpen laadvereisten. In kantoorsuites is de afstand in het midden 24 inch (610 mm) voor alle wanden behalve lift- en trappenhuizen.

Geschiedenis

Het gebruik van staal in plaats van ijzer voor structurele doeleinden was aanvankelijk traag. Het eerste gebouw met ijzeren frame, Ditherington Flax Mill , was gebouwd in 1797, maar het duurde tot de ontwikkeling van het Bessemer-proces in 1855 voordat de staalproductie efficiënt genoeg was om staal een veelgebruikt materiaal te maken. Goedkoop staal, dat een hoge trek- en druksterkte en een goede vervormbaarheid had, was vanaf ongeveer 1870 verkrijgbaar, maar smeed- en gietijzer bleven voldoen aan de meeste vraag naar op ijzer gebaseerde bouwproducten, voornamelijk als gevolg van problemen bij de productie van staal uit alkalische ertsen. Deze problemen, voornamelijk veroorzaakt door de aanwezigheid van fosfor, werden in 1879 opgelost door

Pas in 1880 begon een tijdperk van constructie op basis van betrouwbaar zacht staal. Tegen die datum was de kwaliteit van het geproduceerde staal redelijk constant geworden.

Het woonverzekeringsgebouw , voltooid in 1885, was het eerste dat een skeletconstructie gebruikte, waardoor de dragende functie van de metselwerkbekleding volledig werd weggenomen. In dit geval zijn de ijzeren kolommen slechts ingebed in de muren en lijkt hun draagvermogen ondergeschikt te zijn aan het vermogen van het metselwerk, met name voor windbelastingen. In de Verenigde Staten was het eerste gebouw met stalen frame het Rand McNally-gebouw in Chicago, gebouwd in 1890.

Het Royal Insurance Building in Liverpool , ontworpen door James Francis Doyle in 1895 (opgericht in 1896-1903), was het eerste dat een stalen frame gebruikte in het Verenigd Koninkrijk.

Zie ook

Referenties