Desegnita de Todd Brady kaj Stephen H. Miller, la CDTC malvarma formita (CFSF) (ankaŭ konata kiel "malpeza mezurilo") kadro estis origine alternativo al ligno, sed post jardekoj da agresema laboro, ĝi finfine ludis sian rolon. Kiel ĉarpentisto-finita ligno, ŝtalfostoj kaj spuroj povas esti tranĉitaj kaj kombinitaj por krei pli kompleksajn formojn. Tamen, ĝis antaŭ nelonge ekzistis neniu reala normigado de komponentoj aŭ kunmetaĵoj. Ĉiu malglata truo aŭ alia speciala struktura elemento devas esti individue detala de Inĝeniero de Rekordo (EOR). Kontraktistoj ne ĉiam sekvas ĉi tiujn projekt-specifajn detalojn, kaj povas "fari aferojn alimaniere" dum longa tempo. Malgraŭ tio, ekzistas signifaj diferencoj en la kvalito de kampasembleo.
Finfine, konateco generas malkontenton, kaj malkontento inspiras novigon. Novaj enkadrigitaj membroj (preter la normaj C-Studs kaj U-Tracks) estas ne nur haveblaj uzante progresintajn formajn teknikojn, sed ankaŭ povas esti antaŭ-realigitaj/antaŭ-aprobitaj por specifaj bezonoj plibonigi la CFSF-stadion laŭ dezajno kaj konstruo. .
Normigitaj, speciale konstruitaj komponentoj, kiuj konformas al specifoj, povas plenumi multajn taskojn en konsekvenca maniero, disponigante pli bonan kaj pli fidindan agadon. Ili simpligas detalojn kaj provizas solvon, kiu estas pli facila por entreprenistoj instali ĝuste. Ili ankaŭ akcelas konstruadon kaj faciligas inspektadojn, ŝparante tempon kaj ĝenon. Ĉi tiuj normigitaj komponantoj ankaŭ plibonigas laborejan sekurecon reduktante tranĉajn, muntajn, ŝraŭbatajn kaj veldajn kostojn.
Norma praktiko sen CFSF-normoj fariĝis tia akceptita parto de la pejzaĝo, ke estas malfacile imagi komercan aŭ altan loĝkonstruaĵon sen ĝi. Tiu ĝeneraligita akcepto estis atingita en relative mallonga tempodaŭro kaj ne estis vaste uzita ĝis la fino de 2-a Mondmilito.
La unua CFSF-dezajnnormo estis publikigita en 1946 fare de la American Iron and Steel Institute (AISI). La plej nova versio, AISI S 200-07 (Norda Amerika Normo por Malvarma Formita Ŝtala Framingo - Ĝenerala), nun estas la normo en Kanado, Usono kaj Meksiko.
Baza normigado faris grandan diferencon kaj CFSF iĝis populara konstrumetodo, ĉu ili estis ŝarĝaj aŭ ne-ŝarĝaj. Ĝiaj avantaĝoj inkluzivas:
Kiel noviga kiel la AISI-normo estas, ĝi ne kodas ĉion. Projektistoj kaj entreprenistoj ankoraŭ havas multon por decidi.
La CFSF-sistemo estas bazita sur bredvirĉevaloj kaj reloj. Ŝtalaj fostoj, kiel lignaj fostoj, estas vertikalaj elementoj. Ili kutime formas C-forman sekcon, kun la "supro" kaj "fundo" de la C formanta la mallarĝan dimension de la bredvirĉevalo (ĝia flanĝo). Gvidiloj estas horizontalaj kadroelementoj (sojloj kaj linteloj), havantaj U-formon por alĝustigi rakojn. Rakgrandecoj estas kutime similaj al nominala "2×" ligno: 41 x 89 mm (1 5/8 x 3 ½ coloj) estas "2 x 4" kaj 41 x 140 mm (1 5/8 x 5). ½ colo) egalas "2×6″. En tiuj ekzemploj, la 41 mm dimensio estas referita kiel "breto" kaj la 89 mm aŭ 140 mm dimensio estas referita kiel "reto", pruntante konceptojn konatajn de varma rulita ŝtalo kaj similaj I-trabaj tipmembroj. La grandeco de la trako respondas al la totala larĝo de la bredvirĉevalo.
Ĝis antaŭ nelonge, la pli fortaj elementoj postulataj de la projekto devis esti detalaj de EOR kaj kunvenitaj surloke uzante kombinaĵon de kombinoj kaj reloj, same kiel C- kaj U-formaj elementoj. La ĝusta agordo estas kutime provizita al la entreprenisto kaj eĉ ene de la sama projekto ĝi povas multe varii. Tamen, la jardekoj da sperto de CFSF kondukis al la rekono de la limigoj de tiuj bazaj formoj kaj la problemoj asociitaj kun ili.
Ekzemple, akvo povas akumuliĝi en la malsupra relo de bredvirĉevalmuro kiam la bredvirĉevalo estas malfermita dum konstruo. La ĉeesto de segpolvo, papero aŭ aliaj organikaj materialoj povas kaŭzi ŝimon aŭ aliajn malsekajn problemojn, inkluzive de difekto de gipsoplanko aŭ altiri plagojn malantaŭ bariloj. Simila problemo povas okazi se akvo tralikiĝas en pretajn murojn kaj kolektas de kondensado, likoj aŭ verŝoj.
Unu solvo estas speciala vojo kun truoj boritaj por drenado. Plibonigitaj bredvirĉevaldezajnoj ankaŭ estas en evoluo. Ili prezentas novigajn trajtojn kiel strategie metitaj ripoj, kiuj fleksiĝas en sekco por plia rigideco. La teksturita surfaco de la bredvirĉevalo malhelpas la ŝraŭbon "moviĝi", rezultigante pli puran ligon kaj pli unuforman finpoluron. Ĉi tiuj etaj plibonigoj, multobligitaj per dekoj da miloj da pikiloj, povas havi grandegan efikon al projekto.
Iri preter bredvirĉevaloj kaj reloj Tradiciaj bredvirĉevaloj kaj reloj ofte sufiĉas por simplaj muroj sen malglataj truoj. Ŝarĝoj povas inkluzivi la pezon de la muro mem, la finpolurojn kaj ekipaĵon sur ĝi, la pezon de la vento, kaj por iuj muroj ankaŭ inkluzivas permanentajn kaj provizorajn ŝarĝojn de la tegmento aŭ planko supre. Tiuj ŝarĝoj estas transdonitaj de la supra relo al la kolonoj, al la malsupra relo, kaj de tie al la fundamento aŭ aliaj partoj de la superkonstruaĵo (ekz. betona ferdeko aŭ strukturaj ŝtalaj kolonoj kaj traboj).
Se ekzistas malglata malfermaĵo (RO) en la muro (kiel ekzemple pordo, fenestro aŭ granda HVAC-dukto), la ŝarĝo de super la malfermaĵo devas esti transdonita ĉirkaŭ ĝi. La lintelo devas esti sufiĉe forta por subteni la ŝarĝon de unu aŭ pluraj tielnomitaj bredvirĉevaloj (kaj la fiksita gipsoplanko) super la lintelo kaj transdoni ĝin al la jambbredvirĉevaloj (RO vertikalaj membroj).
Same, pordaj jambaj fostoj devas esti dizajnitaj por porti pli grandan ŝarĝon ol regulaj fostoj. Ekzemple, en internaj spacoj, la malfermaĵo devas esti sufiĉe forta por subteni la pezon de la gipsoplanko super la malfermaĵo (t.e., 29 kg/m2 [6 funt. je kvadratfuto] [unu tavolo de 16 mm (5/8 coloj) po. horo de muro.) per flanko de gipso] aŭ 54 kg/m2 [11 funtoj je kvadratfuto] por duhora struktura muro [du manteloj de 16 mm gipso je flanko]), kaj plie sisma ŝarĝo kaj tipe la pezo de la pordo kaj ĝia inercia operacio. En eksteraj lokoj, malfermaĵoj devas povi elteni venton, tertremon kaj similajn ŝarĝojn.
En la tradicia CFSF-dezajno, la kaplinioj kaj sojlaj fostoj estas faritaj surloke kombinante normajn latojn kaj relojn en pli fortan unuon. Tipa inversa osmoza dukto, konata kiel kaseda dukto, estas farita per ŝraŭbado kaj/aŭ veldado de kvin pecoj kune. Du fostoj estas laŭflankitaj per du reloj, kaj tria relo estas fiksita ĉe la supro kun la truo alfrontas supren por meti la foston super la truo (Figuro 1). Alia speco de kesto-junto konsistas el nur kvar partoj: du bredvirĉevaloj kaj du gvidiloj. La alia konsistas el tri partoj - du trakoj kaj harpinglo. La precizaj produktadmetodoj por ĉi tiuj komponantoj ne estas normigitaj, sed varias inter entreprenistoj kaj eĉ laboristoj.
Kvankam kombineca produktado povas kaŭzi kelkajn problemojn, ĝi pruvis sin bone en industrio. La kosto de la inĝenieristikfazo estis alta ĉar ekzistis neniuj normoj, tiel ke malglataj malfermaĵoj devis esti dizajnitaj kaj finpretigitaj individue. Tranĉi kaj kunmeti ĉi tiujn laborintensajn komponantojn surloke ankaŭ aldonas kostojn, malŝparas materialojn, pliigas ejan malŝparon kaj pliigas la sekurecajn riskojn. Krome, ĝi kreas kvalitajn kaj konsekvencajn aferojn, pri kiuj profesiaj dizajnistoj devus esti speciale zorgataj. Ĉi tio tendencas redukti la konsistencon, kvaliton kaj fidindecon de la kadro, kaj ankaŭ povas influi la kvaliton de la gipsoplanka finpoluro. (Vidu "Malbona Konekto" por ekzemploj de ĉi tiuj problemoj.)
Konektsistemoj Alkroĉado de modulaj ligoj al rakoj ankaŭ povas kaŭzi estetikajn problemojn. Metalo al metala interkovro kaŭzita de klapetoj sur la modula dukto povas influi la murfinpoluro. Neniu interna gipsoplanko aŭ ekstera tegaĵo devas kuŝi plata sur la metala folio el kiu la ŝraŭbkapoj elstaras. Levitaj mursurfacoj povas kaŭzi rimarkindajn malebenajn finpolurojn kaj postuli plian korektan laboron por kaŝi ilin.
Unu solvo al la koneksa problemo estas uzi pretajn krampojn, fiksi ilin al la fostoj de la jambo kaj kunordigi la juntojn. Ĉi tiu aliro normigas ligojn kaj forigas faktkonfliktojn kaŭzitajn de surloka fabrikado. La krampo forigas metalan interkovron kaj elstarantajn ŝraŭbkapojn sur la muro, plibonigante la muran finpoluron. Ĝi ankaŭ povas duonigi instalajn laborkostojn. Antaŭe, unu laboristo devis teni la kapnivelon dum alia ŝraŭbis ĝin en lokon. En kliposistemo, laboristo instalas la klipoj kaj tiam klakas la konektilojn al la klipoj. Ĉi tiu krampo estas kutime produktita kiel parto de antaŭfabrikita konvena sistemo.
La kialo de farado de duktoj el multoblaj pecoj el fleksita metalo estas disponigi ion pli fortan ol ununura peco de trako por subteni la muron super la malfermaĵo. Ĉar fleksado rigidigas la metalon por malhelpi deformadon, efike formante mikrotrabojn en la pli granda ebeno de la elemento, la sama rezulto povas esti atingita uzante ununuran pecon el metalo kun multaj kurboj.
Ĉi tiu principo estas facile komprenebla tenante paperfolion en iomete etenditaj manoj. Unue, la papero faldas meze kaj glitas. Tamen, se ĝi estas faldita unufoje laŭ sia longo kaj poste malrulita (tiel ke la papero formas V-forman kanalon), ĝi estas malpli verŝajne fleksi kaj fali. Ju pli da faldoj vi faros, des pli rigida ĝi estos (en iuj limoj).
La multobla fleksa tekniko ekspluatas tiun efikon aldonante staplitajn kanelojn, kanalojn kaj buklojn al la ĝenerala formo. "Direct Strength Calculation" - nova praktika komputil-helpata analizmetodo - anstataŭigis la tradician "Effective Width Calculation" kaj permesis al simplaj formoj esti konvertitaj en konvenajn, pli efikajn konfiguraciojn por akiri pli bonajn rezultojn de ŝtalo. Ĉi tiu tendenco povas esti vidita en multaj CFSF-sistemoj. Tiuj formoj, precipe dum uzado de pli fortika ŝtalo (390 MPa (57 psio) anstataŭe de la antaŭa industrinormo de 250 MPa (36 psio)), povas plibonigi la totalan efikecon de la elemento sen ajna kompromiso en grandeco, pezo aŭ dikeco. fariĝi. okazis ŝanĝoj.
En la kazo de malvarma formita ŝtalo, alia faktoro venas en ludo. Malvarma laboro de ŝtalo, kiel fleksado, ŝanĝas la ecojn de la ŝtalo mem. Pliiĝas la cedebleco kaj tirstreĉo de la prilaborita parto de la ŝtalo, sed la ductileco malpliiĝas. La partoj, kiuj plej funkcias, ricevas la plej multajn. Progresoj en rulformado rezultigis pli mallozajn kurbojn, kio signifas, ke la ŝtalo plej proksima al la kurba rando postulas pli da laboro ol la malnova rulforma procezo. Ju pli grandaj kaj streĉaj la kurboj, des pli da ŝtalo en la elemento plifortiĝos per malvarma laborado, pliigante la ĝeneralan forton de la elemento.
Regulaj U-formaj trakoj havas du kurbojn, C-bredvirĉevaloj havas kvar kurbojn. La antaŭ-realigita modifita W-dukto havas 14 kurbojn aranĝitajn por maksimumigi la kvanton de metalo aktive rezistanta streson. La ununura peco en ĉi tiu agordo povas esti la tuta pordokadro en la malglata malfermo de la pordokadro.
Por tre larĝaj malfermaĵoj (t.e. pli ol 2 m [7 ft]) aŭ altaj ŝarĝoj, la plurangulo povas esti plifortigita per taŭgaj W-formaj enmetoj. Ĝi aldonas pli da metalo kaj 14 kurbojn, alportante la tutsumon de kurboj en la totala formo al 28. La enigaĵo estas metita ene de la plurangulo kun inversaj Ws tiel ke la du Ws kune formas malglatan X-formon. La kruroj de W funkcias kiel krucstangoj. Ili instalis la mankantajn bredvirĉevalojn super la RO, kiuj estis tenitaj modloko per ŝraŭboj. Ĉi tio validas ĉu aŭ ne plifortiga enmetaĵo estas instalita.
La ĉefaj avantaĝoj de ĉi tiu preformita kapo/klipo sistemo estas rapideco, konsistenco kaj plibonigita finpoluro. Elektante atestitan antaŭfabrikitan lintelsistemon, kiel unu aprobitan de la Internacia Kodo de Praktika Komitato-Evaluada Servo (ICC-ES), dizajnistoj povas specifi komponantojn bazitajn sur ŝarĝo kaj murtipa fajroprotekto postuloj, kaj eviti devi desegni kaj detali ĉiun laboron. , ŝparante tempon kaj rimedojn. (ICC-ES, International Codes Committee Evaluation Service, akreditita fare de la Normoj-Konsilio de Kanado [SCC]). Ĉi tiu prefabrikado ankaŭ certigas, ke blindaj malfermaĵoj estas konstruitaj kiel desegnitaj, kun konsekvenca struktura solideco kaj kvalito, sen devioj pro surloka tranĉado kaj muntado.
Instaladkonsistenco ankaŭ estas plibonigita ĉar la krampoj havas antaŭ-boritajn surfadenigitajn truojn, faciligante nombri kaj meti juntojn kun jambbredvirĉevaloj. Forigas metalajn interkovrojn sur muroj, plibonigas gipsansurfacan planecon kaj malhelpas malebenecon.
Krome, tiaj sistemoj havas mediajn avantaĝojn. Kompare kun komponaĵoj, la ŝtalkonsumo de unupecaj duktoj povas esti reduktita ĝis 40%. Ĉar ĉi tio ne postulas veldon, la akompanaj emisioj de toksaj gasoj estas forigitaj.
Wide Flange Studs Tradiciaj bredvirĉevaloj estas faritaj per kunigo (ŝraŭbi kaj/aŭ veldado) du aŭ pli da bredvirĉevaloj. Kvankam ili estas potencaj, ili ankaŭ povas krei siajn proprajn problemojn. Ili estas multe pli facile kunveneblaj antaŭ instalado, precipe kiam temas pri lutado. Tamen, tio blokas aliron al la bredvirĉevalsekcio alkroĉita al la Hollow Metal Frame (HMF) pordejo.
Unu solvo estas tranĉi truon en unu el la montantoj por alkroĉi al la kadro de ene de la vertikala aro. Tamen, ĉi tio povas malfaciligi inspektadon kaj postuli plian laboron. Inspektistoj povas insisti pri alkroĉado de la HMF al unu duono de la pordjambobredvirĉevalo kaj inspektado de ĝi, tiam veldante la duan duonon de la duobla bredvirĉevalo en lokon. Ĉi tio ĉesigas ĉiun laboron ĉirkaŭ la pordejo, povas prokrasti alian laboron, kaj postulas pliigitan fajroprotekton pro surloka veldado.
Antaŭfabrikitaj larĝŝultraj bredvirĉevaloj (speciale dizajnitaj kiel jambbredvirdvirdoj) povas esti uzitaj anstataŭe de stapileblaj bredvirĉevaloj, ŝparante signifan tempon kaj materialon. La alirproblemoj asociitaj kun la HMF-pordo ankaŭ estas solvitaj ĉar la malferma C-flanko permesas seninterrompan aliron kaj facilan inspektadon. La malferma C-formo ankaŭ disponigas plenan izolajzon kie la kombinitaj linteloj kaj jambfostoj tipe kreas interspacon de 102 ĝis 152 mm (4 ĝis 6 coloj) en izolajzo ĉirkaŭ la pordejo.
Konektoj ĉe la supro de la muro Alia areo de dezajno, kiu profitis de novigo, estas la ligo ĉe la supro de la muro al la supra ferdeko. La distanco de unu etaĝo al alia povas varii iomete laŭlonge de la tempo pro vario en ferdekdeklino sub malsamaj ŝarĝkondiĉoj. Por ne-portantaj muroj, devus esti interspaco inter la supro de la bredvirĉevaloj kaj la panelo, tio permesas al la ferdeko moviĝi malsupren sen dispremi la bredvirĉevalojn. La platformo ankaŭ devas povi movi supren sen rompi la bredvirĉevalojn. La senigo estas almenaŭ 12.5 mm (½ in.), kio estas duono de la totala vojaĝtoleremo de ±12.5 mm.
Du tradiciaj solvoj dominas. Oni devas alkroĉi longan trakon (50 aŭ 60 mm (2 aŭ 2.5 in)) al la ferdeko, kun la bredvirĉevalpintoj simple enigitaj en la trakon, ne sekurigitaj. Por malhelpi la bredvirĉevalojn tordi kaj perdi sian strukturan valoron, peco de malvarmruligita kanalo estas enigita tra truo en la bredvirĉevalon je distanco de 150 mm (6 coloj) de la supro de la muro. konsumanta procezo La procezo ne estas populara ĉe entreprenistoj. Por tranĉi angulojn, kelkaj entreprenistoj eĉ povas rezigni en malvarma rulita kanalo metante bredvirĉevalojn sur relojn sen rimedo por teni ilin modloko aŭ ebenigi ilin. Ĉi tio malobservas ASTM C 754 Norma Praktiko por Instalado de Ŝtalaj Framing-Membroj por Produkti Threaded Drywall-Produktojn, kiu deklaras, ke la bredvirĉevaloj devas esti fiksitaj al la reloj per ŝraŭboj. Se ĉi tiu devio de la dezajno ne estas detektita, ĝi influos la kvaliton de la finita muro.
Alia vaste uzata solvo estas la duobla traka dezajno. La norma trako estas metita supre de la bredvirĉevaloj kaj ĉiu bredvirĉevalo estas boltita al ĝi. Dua, laŭmenda, pli larĝa trako estas metita super la unua kaj ligita al la supra ferdeko. Normaj trakoj povas gliti supren kaj malsupren ene de kutimaj trakoj.
Pluraj solvoj estis evoluigitaj por ĉi tiu tasko, ĉiuj el kiuj inkluzivas specialajn komponantojn, kiuj provizas fendetajn konektojn. Varioj inkludas la specon de fendita trako aŭ la specon de fendita tranĉeto uzita por alkroĉi la trakon al la ferdeko. Ekzemple, sekurigu fendan relon al la malsupra flanko de la ferdeko uzante fiksmetodon taŭgan por la speciala ferdeka materialo. La fendaj ŝraŭboj estas fiksitaj al la suproj de la bredvirĉevaloj (laŭ ASTM C 754) permesante al la ligo moviĝi supren kaj malsupren ene de proksimume 25 mm (1 colo).
En fajroŝirmilo, tiaj ŝvebaj konektoj devas esti protektitaj kontraŭ fajro. Sub kanelita ŝtalferdeko plenigita kun betono, la fajrorezistema materialo devas povi plenigi la malebenan spacon sub la kanelo kaj konservi sian fajroestingadfunkcion kiam la distanco inter la supro de la muro kaj la ferdeko ŝanĝiĝas. La komponantoj uzataj por ĉi tiu artiko estis provitaj laŭ la nova ASTM E 2837-11 (Norma Testa Metodo por Determini la Fajran Reziston de Solidaj Muraj Kapaj Junto-Sistemoj Instalitaj Inter Taksitaj Muraj Komponentoj kaj Ne-Taksitaj Horizontaj Komponentoj). La normo baziĝas sur Underwriters Laboratories (UL) 2079, "Fire Testing for Building Connecting Systems".
La avantaĝo uzi diligentan konekton ĉe la supro de la muro estas, ke ĝi povas inkluzivi normigitajn, kod-aprobitajn, fajrorezistajn asembleojn. Tipa konstruo devas meti la refractaĵon sur ferdekon kaj pendi kelkajn colojn super la supro de la muroj ambaŭflanke. Ekzakte kiel muro povas gliti supren kaj malsupren libere en mortaĵa fiksaĵo, ĝi povas gliti supren kaj malsupren en fajrojunto ankaŭ. Materialoj por ĉi tiu komponento povas inkluzivi mineralan lanon, cementitan strukturŝtalan refractaĵon, aŭ gipsoplankon, uzatan sole aŭ en kombinaĵo. Tiaj sistemoj devas esti testitaj, aprobitaj kaj listigitaj en katalogoj kiel Underwriters Laboratories of Canada (ULC).
Konkludo Normigado estas la fundamento de ĉiu moderna arkitekturo. Ironie, ekzistas malmulte da normigado de "norma praktiko" kiam ĝi venas al malvarmformita ŝtalframado, kaj inventoj kiuj rompas tiujn tradiciojn ankaŭ estas normfaristoj.
La uzo de ĉi tiuj normigitaj sistemoj povas protekti dizajnistojn kaj posedantojn, ŝpari signifan tempon kaj monon kaj plibonigi la sekurecon de la retejo. Ili alportas konsistencon al konstruado kaj pli verŝajne funkcias kiel celite ol konstruitaj sistemoj. Kun kombinaĵo de malpezeco, daŭripovo kaj pagebleco, CFSF verŝajne pliigos sian parton de la konstrua merkato, sendube spronante plian novigon.
Todd Brady is President of Brady Construction Innovations and inventor of the ProX manifold roughing system and the Slp-Trk wall cap solution. He is a metal beam specialist with 30 years of experience in the field and contract work. Brady can be contacted by email: bradyinnovations@gmail.com.
Stephen H. Miller, CDT estas premiita verkisto kaj fotisto specialiĝanta pri la konstruindustrio. Li estas la kreiva direktoro de Chusid Associates, konsilanta firmao disponiganta merkatigon kaj teknikajn servojn al konstruado de produktoproduktantoj. Miller povas esti kontaktita ĉe www.chusid.com.
Marku la suban skatolon por konfirmi vian deziron esti inkluzivita en diversaj retpoŝtaj komunikadoj de Kenilworth Media (inkluzive de e-bultenoj, ciferecaj revuoj, periodaj enketoj kaj ofertoj* por la inĝenieristiko kaj konstrua industrio).
*Ni ne vendas vian retadreson al triaj, ni simple plusendas iliajn ofertojn al vi. Kompreneble, vi ĉiam rajtas malaboni iujn ajn komunikadojn, kiujn ni sendas al vi, se vi ŝanĝas vian opinion en la estonteco.
Afiŝtempo: Jul-07-2023