châssis en acier

leacier laminéGG 'profil GG' ' ou alorsla Coupe transversaledes colonnes en acier prend la forme de la lettre"IGG quot ;. Les deux largesbridesd'une colonne sont plus épaisses et plus larges que les brides d'unfaisceau, pour mieux résistercontrainte de compressiondans la structure. Des sections tubulaires carrées et rondes en acier peuvent également être utilisées, souvent remplies de béton. Les poutres en acier sont reliées aux colonnes avec des boulons et des attaches filetées, et historiquement reliées parrivets. Le¢ral "Web GG" de l'acierI-poutresest souvent plus large qu'une âme de poteau pour résister aux moments de flexion plus élevés qui se produisent dans les poutres.

De larges feuilles de tablier en acier peuvent être utilisées pour recouvrir le dessus du cadre en acier sous forme de&«forme GG»; ou alorsondulémoule, sous une épaisse couche de béton et d'acierbarres d'armature. Une autre alternative populaire est un plancher d'unités de plancher en béton préfabriqué avec une forme de revêtement en béton. Souvent, dans les immeubles de bureaux, la surface de plancher finale est fournie par une certaine forme de système de plancher surélevé, le vide entre la surface de marche et le plancher structurel étant utilisé pour les câbles et les conduits de traitement de l'air.

Le cadre doit être protégé du feu car l'acier se ramollit à haute température et cela peut provoquer un effondrement partiel du bâtiment. Dans le cas des colonnes, cela se fait généralement en les enveloppant dans une forme de structure ignifuge telle que la maçonnerie, le béton ou les plaques de plâtre. Les poutres peuvent être gainées de béton, de plaques de plâtre ou recouvertes d'un revêtement pour l'isoler de la chaleur du feu ou elles peuvent être protégées par une construction de plafond ignifuge.Amianteétait un matériau populaire pour ignifuger les structures en acier jusqu'au début des années 1970, avant que les risques pour la santé des fibres d'amiante ne soient pleinement compris.

L'extérieur&«peau GG»; du bâtiment est ancré au cadre en utilisant une variété deconstructiontechniques et suivant une grande variété destyles architecturaux.Des briques,Pierre,béton armé,verre architectural,tôleet simplement de la peinture a été utilisée pour recouvrir le cadre afin de protéger l'acier des intempéries.

Cadres en acier formé à froid

Cloisons intérieures en acier formé à froid

Les cadres en acier formé à froid sont également connus sous le nom de charpente en acier léger (LSF).

Les feuilles minces d'acier galvanisé peuvent être formées à froid engoujons en acierpour une utilisation en tant que structure ou non structurelleMatériau de constructionpour les murs extérieurs et les cloisons de séparation dans les projets de construction résidentielle, commerciale et industrielle (photo). La dimension de la pièce est établie avec une piste horizontale qui est ancrée au sol et au plafond pour délimiter chaque pièce. Les montants verticaux sont disposés dans les rails, généralement espacés de 16 pouces (410 mm) et fixés en haut et en bas.

Les profils typiques utilisés dans le résidentielconstructionsont le goujon en forme de C et le rail en forme de U, et une variété d'autres profils. Les éléments de charpente sont généralement produits dans une épaisseur de 12 à 25jauge. Les jauges lourdes, telles que les jauges 12 et 14, sont couramment utilisées lorsque les charges axiales (parallèles à la longueur de l'élément) sont élevées, comme dans la construction porteuse. Les jauges moyennement lourdes, telles que les calibres 16 et 18, sont couramment utilisées lorsqu'il n'y a pas de charges axiales mais de lourdes charges latérales (perpendiculaires à l'élément) telles que des montants de murs extérieurs qui doivent résister aux charges de vent de force ouragan le long des côtes. Les jauges légères, telles que le calibre 25, sont couramment utilisées lorsqu'il n'y a pas de charges axiales et de charges latérales très légères, comme dans la construction intérieure où les éléments servent de cadre pour les murs de démolition entre les pièces. La finition du mur est ancrée aux deuxbridecôtés du montant, qui varie de1¹⁄₄à 3 pouces (32 à 76 mm) d'épaisseur, et la largeur de la bande varie de1⁵⁄₈à 14 pouces (41 à 356 mm). Les sections rectangulaires sont retirées de la bande pour permettre l'accès au câblage électrique.

Les aciéries produisent de la tôle d'acier galvanisée, matériau de base pour la fabrication de profilés en acier formés à froid. La tôle d'acier est alorsroulédans les profils finaux utilisés pour l'encadrement. Les tôles sont zinguées (galvanisées) pour éviteroxydationetcorrosion. L'ossature en acier offre une excellente flexibilité de conception en raison du rapport résistance / poids élevé de l'acier, ce qui lui permet deportéesur de longues distances, et résiste également aux charges de vent et de tremblement de terre.

Les murs à ossature d'acier peuvent être conçus pour offrir d'excellentes propriétés thermiques et acoustiques - l'une des considérations spécifiques lors de la construction en acier formé à froid est que des ponts thermiques peuvent se produire à travers le système de murs entre l'environnement extérieur et l'espace intérieur conditionné. Les ponts thermiques peuvent être protégés en installant une couche d'isolant fixé à l'extérieur le long de la charpente en acier - généralement appelée rupture thermique'.

L'espacement entre les montants est généralement de 16 pouces au centre pour les murs extérieurs et intérieurs de la maison en fonction des exigences de chargement conçues. Dans les bureaux, l'espacement est de 24 pouces (610 mm) au centre pour tous les murs, à l'exception des puits d'ascenseur et d'escalier.

Histoire

L'utilisation de l'acier à des fins structurelles était initialement lente. leProcédé Bessemeren 1855, la production d'acier était plus efficace et les aciers bon marché, qui avaient des résistances à la traction et à la compression élevées ainsi qu'une bonne ductilité étaient disponibles à partir de 1870 environ, mais la fonte et la fonte ont continué à satisfaire la plupart de la demande de produits de construction à base de fer, principalement en raison de problèmes de production d'acier à partir de minerais alcalins. Ces problèmes, causés principalement par la présence de phosphore, ont été résolus parSidney Gilchrist Thomasen 1879.

Ce n'est qu'en 1880 qu'une ère de construction basée sur de l'acier doux fiable a commencé. À cette date, la qualité des aciers produits était devenue raisonnablement constante.^[1]

leImmeuble d'assurance habitation, achevé en 1885, a été le premier à utiliser la construction à ossature squelette, supprimant complètement la fonction porteuse de son revêtement de maçonnerie. Dans ce cas, les colonnes de fer sont simplement encastrées dans les murs, et leur capacité de charge semble être secondaire à la capacité de la maçonnerie, en particulier pour les charges de vent. Aux États-Unis, le premier bâtiment à ossature d'acier a été leÉdifice Rand McNallyà Chicago, érigé en 1890.

leImmeuble Royal InsurancedansLiverpoolconçu parJames Francis Doyleen 1895 (érigé en 1896–1903) a été le premier à utiliser une charpente en acier au Royaume-Uni.^[2]