Tērauda karkass ir celtniecības tehnika ar “skeleta karkasu” no vertikālām tērauda kolonnām un horizontālām I veida sijām, kas konstruētas taisnstūrveida režģī, lai atbalstītu ēkas grīdas, jumtu un sienas, kas visas ir piestiprinātas karkasam.Šīs tehnikas attīstība ļāva uzbūvēt debesskrāpi.
Tērauda velmētais “profils” jeb tērauda kolonnu šķērsgriezums iegūst burta “I” formu.Divi platie kolonnas atloki ir biezāki un platāki nekā sijas atloki, lai labāk izturētu spiedes spriegumu konstrukcijā.Var izmantot arī kvadrātveida un apaļas tērauda cauruļu sekcijas, kuras bieži ir piepildītas ar betonu.Tērauda sijas ir savienotas ar kolonnām ar skrūvēm un vītņotiem stiprinājumiem un vēsturiski savienotas ar kniedēm.Tērauda I veida sijas centrālais “tīkls” bieži ir platāks par kolonnu, lai izturētu lielākus lieces momentus, kas rodas sijām.
Plašas tērauda klāja loksnes var izmantot, lai pārklātu tērauda rāmja augšdaļu kā “formu” vai rievotu veidni, zem bieza betona slāņa un tērauda armatūras stieņiem.Vēl viena populāra alternatīva ir saliekamā betona grīdas segumu grīda ar kāda veida betona pārklājumu.Bieži vien biroju ēkās galīgo grīdas virsmu nodrošina kāda veida paaugstināta grīdas seguma sistēma ar tukšumu starp staigāšanas virsmu un konstrukcijas grīdu, ko izmanto kabeļiem un gaisa apstrādes kanāliem.
Karkass ir jāaizsargā no uguns, jo tērauds augstā temperatūrā mīkstina un tas var izraisīt ēkas daļēju sabrukšanu.Kolonnu gadījumā tas parasti tiek darīts, ieskaujot to kādā ugunsdrošā konstrukcijā, piemēram, mūrī, betonā vai ģipškartonā.Sijas var ietērpt betonā, ģipškartonā vai apsmidzināt ar pārklājumu, lai izolētu no uguns karstuma, vai arī tās var aizsargāt ar ugunsdrošu griestu konstrukciju.Azbests bija populārs materiāls tērauda konstrukciju ugunsdrošībai līdz pat 1970. gadu sākumam, pirms tika pilnībā izprasts azbesta šķiedru radītais risks veselībai.
Ēkas ārējā "āda" ir noenkurota pie rāmja, izmantojot dažādas būvniecības tehnikas un ievērojot ļoti dažādus arhitektūras stilus.Rāmja pārklāšanai izmantoti ķieģeļi, akmens, dzelzsbetons, arhitektoniskais stikls, lokšņu metāls un vienkārši krāsa, lai pasargātu tēraudu no laikapstākļiem.
Auksti formēti tērauda rāmji ir pazīstami arī kā vieglā tērauda karkasi (LSF).
Plānās cinkota tērauda loksnes var auksti veidot tērauda kniedēs, lai izmantotu kā strukturālu vai nestrukturālu būvmateriālu gan ārsienām, gan starpsienām gan dzīvojamo, gan komerciālo, gan rūpniecisko būvniecības projektos (attēlā).Telpas izmēri tiek noteikti ar horizontālu sliedi, kas ir piestiprināta pie grīdas un griestiem, lai iezīmētu katru telpu.Vertikālās tapas ir izvietotas sliedēs, parasti izvietotas 16 collu (410 mm) attālumā viena no otras, un tās ir piestiprinātas augšā un apakšā.
Tipiski profili, ko izmanto dzīvojamo māju celtniecībā, ir C formas radzes un U formas sliedes, kā arī dažādi citi profili.Ierāmēšanas elementi parasti tiek ražoti 12–25 gabarītu biezumā.Smagos mērinstrumentus, piemēram, 12 un 14 gabarītus, parasti izmanto, ja aksiālās slodzes (paralēli elementa garumam) ir lielas, piemēram, nesošajā konstrukcijā.Vidēji smagas mērierīces, piemēram, 16. un 18. gabarītu, parasti izmanto, ja nav aksiālās slodzes, bet ir lielas sānu slodzes (perpendikulāri elementam), piemēram, ārsienu tapas, kurām jāiztur viesuļvētras spēka vēja slodze piekrastē.Gaismas mērinstrumentus, piemēram, 25 gabarītu, parasti izmanto vietās, kur nav aksiālas slodzes un ļoti nelielas sānu slodzes, piemēram, iekšējās konstrukcijās, kur elementi kalpo kā ierāmējums sienām starp telpām.Sienas apdare ir piestiprināta pie tapas abām atloku malām, kuru biezums svārstās no 1+1⁄4 līdz 3 collām (32 līdz 76 mm), bet sloksnes platums svārstās no 1+5⁄8 līdz 14 collām (41). līdz 356 mm).Taisnstūra sekcijas tiek noņemtas no tīkla, lai nodrošinātu piekļuvi elektrības vadiem.
Tērauda rūpnīcās tiek ražots cinkots lokšņu tērauds, kas ir pamatmateriāls auksti formētu tērauda profilu ražošanai.Pēc tam lokšņu tērauds tiek velmēts galīgajos profilos, ko izmanto ierāmēšanai.Loksnes ir cinkotas (cinkotas), lai novērstu oksidēšanos un koroziju.Tērauda karkass nodrošina izcilu dizaina elastību, pateicoties augstajai tērauda stiprības un svara attiecībai, kas ļauj tam darboties lielos attālumos, kā arī izturēt vēja un zemestrīces slodzes.
Tērauda karkasa sienas var veidot tā, lai tās piedāvātu izcilas termiskās un akustiskās īpašības – viens no īpašajiem apsvērumiem, būvējot, izmantojot auksti formētu tēraudu, ir tāds, ka sienu sistēmā starp ārējo vidi un iekšējo kondicionēto telpu var rasties siltuma tilti.Siltuma tiltus var aizsargāt, uzstādot ārēji fiksētas izolācijas slāni gar tērauda karkasu, ko parasti sauc par "termisko pārtraukumu".
Attālums starp tapām parasti ir 16 collas centrā mājas ārsienām un iekšējām sienām atkarībā no projektētajām iekraušanas prasībām.Biroja komplektos atstatums ir 24 collas (610 mm) centrā visām sienām, izņemot lifta un kāpņu telpas.
Tērauda izmantošana dzelzs vietā strukturāliem nolūkiem sākotnēji bija lēna.Pirmā dzelzs karkasa ēka Ditherington Linu dzirnavas tika uzcelta 1797. gadā, taču tikai Bessemer procesa attīstībai 1855. gadā tērauda ražošana tika padarīta pietiekami efektīva, lai tērauds kļūtu par plaši izmantotu materiālu.Lēti tēraudi, kuriem bija augsta stiepes un spiedes izturība un laba elastība, bija pieejami aptuveni no 1870. gada, bet kalts un čuguns joprojām apmierināja lielāko daļu no dzelzs bāzes izgatavotiem būvizstrādājumiem, galvenokārt tāpēc, ka problēmas radīja tēraudu no sārmainām rūdām.Šīs problēmas, ko galvenokārt izraisīja fosfora klātbūtne, 1879. gadā atrisināja Sidnijs Gilkrists Tomass.
Tikai 1880. gadā sākās būvniecības laikmets, kura pamatā bija uzticams viegls tērauds.Līdz tam laikam ražoto tēraudu kvalitāte bija kļuvusi samērā nemainīga.[1]
Mājas apdrošināšanas ēka, kas tika pabeigta 1885. gadā, bija pirmā, kurā tika izmantota karkasa konstrukcija, pilnībā likvidējot tās mūra apšuvuma nesošo funkciju.Šajā gadījumā dzelzs kolonnas ir tikai iestrādātas sienās, un to slodzes nestspēja šķiet sekundāra salīdzinājumā ar mūra kapacitāti, īpaši vēja slodzes gadījumā.Amerikas Savienotajās Valstīs pirmā tērauda karkasa ēka bija Rand McNally ēka Čikāgā, kas tika uzcelta 1890. gadā.
Izlikšanas laiks: jūnijs 06-2022