Hannað af Todd Brady og Stephen H. Miller, CDTC kaltformað (CFSF) (einnig þekkt sem „ljósmál“) ramma var upphaflega valkostur við við, en eftir áratuga árásargjarna vinnu, lék það loksins sinn þátt. Eins og trésmiður, er hægt að skera og sameina stálpósta og brautir til að búa til flóknari form. Hins vegar, þar til nýlega, hefur engin raunveruleg stöðlun verið á íhlutum eða efnasamböndum. Sérhvert gróft gat eða annar sérstakur burðarþáttur verður að vera sérstaklega nákvæmur af verkfræðingi (EOR). Verktakar fylgja ekki alltaf þessum verksértæku upplýsingum og geta „gert hlutina öðruvísi“ í langan tíma. Þrátt fyrir þetta er verulegur munur á gæðum vettvangssamsetningar.
Á endanum vekur kunnugleiki óánægju og óánægja hvetur til nýsköpunar. Nýir grindarhlutar (fyrir utan staðlaða C-Studs og U-Tracks) eru ekki aðeins fáanlegir með háþróaðri mótunartækni, heldur er einnig hægt að forhanna/forsamþykkja fyrir sérstakar þarfir til að bæta CFSF stigið hvað varðar hönnun og smíði. .
Staðlaðir, sérsmíðaðir íhlutir sem eru í samræmi við forskriftir geta framkvæmt mörg verkefni á samræmdan hátt og veitt betri og áreiðanlegri frammistöðu. Þeir einfalda smáatriði og veita lausn sem er auðveldara fyrir verktaka að setja upp á réttan hátt. Þær flýta einnig fyrir framkvæmdum og gera eftirlit auðveldara, spara tíma og fyrirhöfn. Þessir staðlaðu íhlutir bæta einnig öryggi á vinnustað með því að draga úr kostnaði við skurð, samsetningu, skrúfun og suðu.
Hefðbundin framkvæmd án CFSF staðla er orðin svo viðurkenndur hluti af landslaginu að það er erfitt að ímynda sér atvinnuhúsnæði eða háhýsabyggingar án þess. Þessi útbreidda viðurkenning náðist á tiltölulega stuttum tíma og var ekki mikið notuð fyrr en í lok seinni heimsstyrjaldarinnar.
Fyrsti CFSF hönnunarstaðallinn var gefinn út árið 1946 af American Iron and Steel Institute (AISI). Nýjasta útgáfan, AISI S 200-07 (North American Standard for Cold Formed Steel Framing – General), er nú staðallinn í Kanada, Bandaríkjunum og Mexíkó.
Grunnstöðlun skipti miklu máli og CFSF varð vinsæl byggingaraðferð, hvort sem þau voru burðarberandi eða burðarlaus. Kostir þess eru ma:
Eins nýstárlegur og AISI staðallinn er, þá lögfestir hann ekki allt. Hönnuðir og verktakar eiga enn eftir að ákveða sig.
CFSF kerfið er byggt á pinnum og teinum. Stálpóstar, eins og viðarpóstar, eru lóðréttir þættir. Þeir mynda venjulega C-laga þversnið, þar sem „efri“ og „neðst“ á C mynda þrönga vídd pinnans (flans hans). Leiðbeinir eru láréttir rammaþættir (þröskuldar og lintels), með U-lögun til að koma fyrir rekki. Grindstærðir eru venjulega svipaðar og nafnvirði „2ד timbur: 41 x 89 mm (1 5/8 x 3 ½ tommur) er „2 x 4″ og 41 x 140 mm (1 5/8 x 5). ½ tommu) jafngildir „2×6″. Í þessum dæmum er vísað til 41 mm víddarinnar sem „hillu“ og 89 mm eða 140 mm víddarinnar er vísað til sem „vefur“, með lánahugtökum sem þekkjast frá heitvalsuðu stáli og svipuðum I-geisla gerðum. Stærð brautarinnar samsvarar heildarbreidd folisins.
Þar til nýlega þurfti EOR að útskýra sterkari þættina sem verkefnið krefst og setja saman á staðnum með því að nota blöndu af combo pinnum og teinum, auk C- og U-laga þátta. Nákvæm uppsetning er venjulega veitt til verktaka og jafnvel innan sama verkefnis getur það verið mjög mismunandi. Hins vegar hefur áratuga reynsla CFSF leitt til viðurkenningar á takmörkunum þessara grunnforma og vandamálunum sem þeim tengjast.
Sem dæmi má nefna að vatn getur safnast fyrir í neðri rimlagi á grindarvegg þegar stafurinn er opnaður meðan á byggingu stendur. Tilvist sags, pappírs eða annarra lífrænna efna getur valdið myglu eða öðrum rakatengdum vandamálum, þar með talið rýrnun á gipsvegg eða laða að meindýr á bak við girðingar. Svipað vandamál getur komið upp ef vatn seytlar inn í fullbúna veggi og safnast saman vegna þéttingar, leka eða leka.
Ein lausnin er sérstök gangbraut með holum sem boraðar eru fyrir frárennsli. Endurbætt naglahönnun er einnig í þróun. Þau eru með nýstárlegum eiginleikum eins og beitt settum rifjum sem sveigjast í þversniði fyrir aukna stífni. Áferðarflötur pinnans kemur í veg fyrir að skrúfan „hreyfist“, sem leiðir til hreinni tengingar og jafnari áferð. Þessar örsmáu endurbætur, margfaldaðar með tugum þúsunda toppa, geta haft mikil áhrif á verkefni.
Að fara út fyrir nagla og teina Hefðbundnar naglar og teinar duga oft fyrir einfalda veggi án grófra gata. Álag getur falið í sér þyngd veggsins sjálfs, frágangur og búnaður á honum, þyngd vinds og fyrir suma veggi einnig varanlegt og tímabundið álag frá þaki eða hæð fyrir ofan. Þetta álag berst frá efri teinum til súlna, á neðri teina og þaðan í grunninn eða aðra hluta yfirbyggingarinnar (td steypt þilfari eða burðarstálsúlur og -bitar).
Ef það er gróft op (RO) í veggnum (svo sem hurð, gluggi eða stór loftræstirás) verður að flytja álagið ofan frá opinu í kringum það. Framhliðin verður að vera nægilega sterk til að standa undir álagi frá einum eða fleiri svokölluðum nöglum (og meðfylgjandi gipsvegg) fyrir ofan garðinn og flytja hana yfir á stöngina (RO lóðrétta einingar).
Sömuleiðis verða hurðarstólpar að vera hannaðir til að bera meira álag en venjulegir stólpar. Til dæmis, í innri rýmum, verður opið að vera nógu sterkt til að bera þyngd gipsveggsins yfir opið (þ.e. 29 kg/m2 [6 lbs á ferfet] [eitt lag af 16 mm (5/8 tommu) á klukkustund af vegg.) á hlið gifs] eða 54 kg/m2 [11 pund á ferfet] fyrir tveggja tíma burðarvegg [tvær umferðir af 16 mm gifsi á hlið]), auk jarðskjálftaálags og venjulega þyngd hurð og tregðuaðgerð hennar. Á ytri stöðum verða op að þola vind, jarðskjálfta og álíka álag.
Í hefðbundinni CFSF hönnun eru hausar og syllur gerðir á staðnum með því að sameina staðlaða rimla og teina í sterkari einingu. Dæmigerð öfug himnuflæði, þekkt sem snældagrein, er gerð með því að skrúfa og/eða sjóða fimm stykki saman. Tveir stólpar eru hliðraðir af tveimur teinum og þriðji teinn er festur efst með gatið upp til að setja stafina fyrir ofan gatið (Mynd 1). Önnur tegund af kassasamskeyti samanstendur af aðeins fjórum hlutum: Tveir pinnar og tveir stýrir. Hinn samanstendur af þremur hlutum - tveimur lögum og hárnál. Nákvæmar framleiðsluaðferðir fyrir þessa íhluti eru ekki staðlaðar, en mismunandi milli verktaka og jafnvel starfsmanna.
Þótt samsett framleiðsla geti valdið ýmsum vandamálum hefur hún reynst vel í iðnaði. Kostnaður við verkfræðistigið var mikill vegna þess að engir staðlar voru til, þannig að gróft op þurfti að hanna og ganga frá fyrir sig. Skurður og samsetning þessara mannaflsfreku íhluta á staðnum eykur einnig kostnað, sóar efni, eykur sóun á staðnum og eykur öryggisáhættu á staðnum. Að auki skapar það gæða- og samkvæmnivandamál sem faglegir hönnuðir ættu að hafa sérstakar áhyggjur af. Þetta hefur tilhneigingu til að draga úr samkvæmni, gæðum og áreiðanleika rammans og getur einnig haft áhrif á gæði gipsfrágangsins. (Sjá „Slæm tenging“ fyrir dæmi um þessi vandamál.)
Tengikerfi Að festa einingatengingar við rekki getur einnig valdið fagurfræðilegum vandamálum. Skörun málms á milli af völdum flipa á einingagreininni getur haft áhrif á veggfráganginn. Enginn innri gipsveggur eða ytri klæðning ætti að liggja flatt á málmplötunni sem skrúfuhausarnir standa upp úr. Hækkaðir veggfletir geta valdið áberandi ójöfnum frágangi og krefst frekari úrbóta til að fela þá.
Ein lausn á tengivandamálinu er að nota tilbúnar klemmur, festa þær við stafina á grindinni og samræma samskeytin. Þessi nálgun staðlar tengingar og útilokar ósamræmi sem stafar af framleiðslu á staðnum. Klemman útilokar málmskörun og útstæð skrúfuhausa á veggnum og bætir frágang veggsins. Það getur líka lækkað launakostnað við uppsetningu um helming. Áður þurfti einn starfsmaður að halda hausnum á sama tíma og annar skrúfaði hann á sinn stað. Í klemmukerfi setur starfsmaður klemmurnar upp og smellir síðan tengjunum á klemmurnar. Þessi klemma er venjulega framleidd sem hluti af forsmíðaðri festingarkerfi.
Ástæðan fyrir því að búa til sundur úr mörgum hlutum af beygðum málmi er að útvega eitthvað sterkara en eitt stykki af braut til að styðja við vegginn fyrir ofan opið. Þar sem beygja stífir málminn til að koma í veg fyrir skekkju, myndar í raun örgeisla í stærra plani frumefnisins, er hægt að ná sömu niðurstöðu með því að nota eitt málmstykki með mörgum beygjum.
Auðvelt er að skilja þessa meginreglu með því að halda á blaði í örlítið útréttum höndum. Fyrst brjótast pappírinn saman í miðjuna og renna. Hins vegar, ef það er brotið einu sinni eftir endilöngu sinni og síðan afrúllað (svo að pappírinn myndar V-laga rás) er ólíklegra að hann beygist og detti. Því fleiri fellingar sem þú gerir, því stífari verður hann (innan ákveðinna marka).
Margbeygjutæknin nýtir sér þessi áhrif með því að bæta staflaðum grópum, rásum og lykkjum við heildarformið. „Beinn styrkleikareikningur“ – ný hagnýt tölvustudd greiningaraðferð – kom í stað hefðbundins „virkrar breiddarútreiknings“ og gerði kleift að breyta einföldum formum í viðeigandi og skilvirkari stillingar til að ná betri árangri úr stáli. Þessa þróun má sjá í mörgum CFSF kerfum. Þessi lögun, sérstaklega þegar sterkara stál er notað (390 MPa (57 psi) í stað fyrri iðnaðarstaðalsins 250 MPa (36 psi)), geta bætt heildarafköst frumefnisins án þess að skerða stærð, þyngd eða þykkt. verða. það hafa orðið breytingar.
Þegar um er að ræða kaldmyndað stál kemur annar þáttur inn í. Köldvinnsla á stáli, svo sem beyging, breytir eiginleikum stálsins sjálfs. Flutningsstyrkur og togstyrkur unnar hluta stálsins eykst en sveigjanleiki minnkar. Þeir hlutar sem virka mest fá mest. Framfarir í rúllumyndun hafa leitt til þéttari beygja, sem þýðir að stálið næst bogadreginni brún krefst meiri vinnu en gamla rúllumyndunarferlið. Því stærri og þéttari sem beygjurnar eru, því meira stál í frumefninu verður styrkt með kaldvinnslu, sem eykur heildarstyrk frumefnisins.
Venjulegar U-laga brautir hafa tvær beygjur, C-pinnar hafa fjórar beygjur. Forhannaða breytta W greinin hefur 14 beygjur sem eru raðað til að hámarka magn málms sem þolir virkan álag. Eini hlutinn í þessari uppsetningu getur verið allur hurðarkarminn í grófu opi hurðarkarmsins.
Fyrir mjög breitt op (þ.e. yfir 2 m [7 fet]) eða mikið álag er hægt að styrkja marghyrninginn frekar með viðeigandi W-laga innleggi. Það bætir við fleiri málmum og 14 beygjum, sem færir heildarfjölda beygja í heildarforminu í 28. Innskotið er komið fyrir innan marghyrningsins með öfugum Ws þannig að tvö W-in saman mynda gróft X-form. Fætur W virka sem þverslár. Þeir settu upp tappana sem vantaði yfir RO, sem var haldið á sínum stað með skrúfum. Þetta á við hvort sem styrkjandi innlegg er sett upp eða ekki.
Helstu kostir þessa formyndaða höfuð-/klemmukerfis eru hraði, samkvæmni og betri frágangur. Með því að velja vottað forsmíðað grindarkerfi, eins og það sem er samþykkt af alþjóðlegu starfsreglunefndinni Evaluation Service (ICC-ES), geta hönnuðir tilgreint íhluti byggða á kröfum um álag og vegggerð brunavarna, og forðast að þurfa að hanna og gera smáatriði í hverju verki , sem sparar tíma og fjármagn. (ICC-ES, International Codes Committee Evaluation Service, viðurkennd af staðlaráði Kanada [SCC]). Þessi forsmíði tryggir einnig að blindop séu byggð eins og hannað er, með stöðugri burðarstöðu og gæðum, án frávika vegna skurðar og samsetningar á staðnum.
Samkvæmni við uppsetningu er einnig bætt þar sem klemmurnar eru með forboruðum snittari göt, sem gerir það auðveldara að númera og setja samskeyti með jamb studs. Fjarlægir málmskörun á veggjum, bætir flatt yfirborð gips og kemur í veg fyrir ójöfnur.
Auk þess hafa slík kerfi umhverfislegan ávinning. Samanborið við samsetta íhluti er hægt að draga úr stálnotkun á einstökum greinum um allt að 40%. Þar sem þetta krefst ekki suðu er meðfylgjandi losun eitraðra lofttegunda eytt.
Breiðir flanspinnar Hefðbundnir pinnar eru gerðir með því að tengja saman (skrúfa og/eða suða) tvo eða fleiri pinna. Þótt þeir séu öflugir geta þeir líka skapað sín eigin vandamál. Það er miklu auðveldara að setja þau saman fyrir uppsetningu, sérstaklega þegar kemur að lóðun. Hins vegar hindrar þetta aðgang að naglahlutanum sem er festur við hollow Metal Frame (HMF) hurð.
Ein lausn er að skera gat á einn af uppréttunum til að festa við grindina innan úr uppréttu samsetningunni. Hins vegar getur þetta gert skoðun erfiða og krefst viðbótarvinnu. Skoðunarmenn hafa verið þekktir fyrir að krefjast þess að festa HMF við annan helming hurðartappsins og skoða hann og sjóða síðan seinni helminginn af tvöföldu pinnasamstæðunni á sinn stað. Þetta stöðvar alla vinnu í kringum hurðaropið, getur tafið aðra vinnu og krefst aukinna brunavarna vegna suðu á staðnum.
Hægt er að nota forsmíðaða nagla með breiðum öxlum (sérstaklega hönnuð sem jamb-pinnar) í stað staflanlegra nagla, sem sparar umtalsverðan tíma og efni. Aðgangsvandamálin sem tengjast HMF hurðinni eru einnig leyst þar sem opna C hliðin gerir kleift að komast án truflana og auðvelda skoðun. Opna C-lögunin veitir einnig fulla einangrun þar sem sameinaðir grindur og grindarstólpar skapa venjulega bil sem er 102 til 152 mm (4 til 6 tommur) í einangrun í kringum hurðaropið.
Tengingar efst á vegg Annað hönnunarsvið sem hefur notið góðs af nýsköpun er tengingin efst á veggnum við efra þilfarið. Fjarlægðin frá einni hæð til annarrar getur verið lítillega breytileg með tímanum vegna breytilegrar sveigju þilfars við mismunandi hleðsluaðstæður. Fyrir veggi sem ekki bera burð ætti að vera bil á milli topps tindanna og spjaldsins, þetta gerir þilfarinu kleift að færa sig niður án þess að kremja naglana. Pallurinn verður einnig að geta hreyfst upp án þess að brjóta naglana. Bilið er að minnsta kosti 12,5 mm (½ tommur), sem er helmingur heildarferðavikunnar sem er ±12,5 mm.
Tvær hefðbundnar lausnir ráða ríkjum. Einn er að festa langa braut (50 eða 60 mm (2 eða 2,5 tommur)) við þilfarið, með naglaoddunum einfaldlega sett í brautina, ekki fest. Til að koma í veg fyrir að pinnarnir snúist og missi byggingargildi þeirra, er stykki af kaldvalsdri rás sett í gegnum gat á pinnanum í 150 mm fjarlægð (6 tommur) frá toppi veggsins. neysluferli Ferlið er ekki vinsælt hjá verktökum. Í viðleitni til að skera horn, geta sumir verktakar jafnvel sleppt kaldvalsuðum rásum með því að setja nagla á teina án þess að halda þeim á sínum stað eða jafna þær. Þetta brýtur í bága við ASTM C 754 staðlaðar venjur til að setja upp stálgrind til að framleiða snittaðar drywall vörur, sem segir að pinnarnir verði að vera festir við teinana með skrúfum. Ef þetta frávik frá hönnuninni er ekki greint mun það hafa áhrif á gæði fullunnar veggs.
Önnur mikið notuð lausn er tvöfalda brautarhönnunin. Staðlaða brautin er sett ofan á naglana og hver og einn bolti er boltaður við hana. Önnur sérsmíðuð breiðari braut er sett fyrir ofan þá fyrstu og tengd við efsta þilfarið. Stöðluð lög geta runnið upp og niður inni í sérsniðnum lögum.
Nokkrar lausnir hafa verið þróaðar fyrir þetta verkefni, sem allar innihalda sérhæfða íhluti sem veita rifatengingar. Afbrigði fela í sér tegund rifabrautar eða tegund rifaklemmu sem notuð er til að festa brautina við þilfarið. Til dæmis, festu rifa tein við neðri hlið þilfarsins með því að nota festingaraðferð sem hentar tilteknu þilfarsefni. Rifaskrúfurnar eru festar ofan á tappana (samkvæmt ASTM C 754) sem gerir tengingunni kleift að færast upp og niður innan um það bil 25 mm (1 tommu).
Í eldvegg þarf að verja slíkar fljótandi tengingar fyrir eldi. Undir rifu stálþilfari fyllt með steypu þarf eldtefjandi efnið að geta fyllt upp í ójafna rýmið fyrir neðan raufina og viðhaldið slökkvistarfi sínu eftir því sem fjarlægðin milli efsta veggsins og þilfarsins breytist. Íhlutirnir sem notaðir eru fyrir þessa samskeyti hafa verið prófaðir í samræmi við nýja ASTM E 2837-11 (Staðlað prófunaraðferð til að ákvarða brunaþol solids vegghausa samskeytakerfa sem eru sett upp á milli flokkaðra vegghluta og láréttra hluta sem ekki eru flokkaðir). Staðallinn er byggður á Underwriters Laboratories (UL) 2079, „Fire Testing for Building Connecting Systems“.
Kosturinn við að nota sérstaka tengingu efst á veggnum er að hún getur innihaldið staðlaðar, kóðaviðurkenndar, eldþolnar samsetningar. Dæmigerð bygging er að setja eldföst efni á þilfari og hanga nokkrum tommum fyrir ofan veggina á hvorri hlið. Rétt eins og veggur getur runnið óhindrað upp og niður í innstungu, getur hann runnið upp og niður í brunasamskeyti. Efni fyrir þennan íhlut geta verið steinull, eldföst burðarstál eða gips, notað eitt sér eða í samsetningu. Slík kerfi verða að vera prófuð, samþykkt og skráð í bæklingum eins og Underwriters Laboratories of Canada (ULC).
Niðurstaða Stöðlun er grunnurinn að öllum nútíma arkitektúr. Það er kaldhæðnislegt að það er lítil stöðlun á „stöðluðum venjum“ þegar kemur að kaldmótuðum stálgrind og nýjungar sem brjóta þessar hefðir eru einnig staðlaframleiðendur.
Notkun þessara stöðluðu kerfa getur verndað hönnuði og eigendur, sparað umtalsverðan tíma og peninga og bætt öryggi á staðnum. Þau koma samræmi í byggingu og eru líklegri til að virka eins og til er ætlast en innbyggð kerfi. Með blöndu af léttleika, sjálfbærni og hagkvæmni er líklegt að CFSF muni auka hlutdeild sína á byggingarmarkaði, án efa hvetja til frekari nýsköpunar.
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 er margverðlaunaður rithöfundur og ljósmyndari sem sérhæfir sig í byggingariðnaði. Hann er skapandi stjórnandi Chusid Associates, ráðgjafarfyrirtækis sem veitir markaðs- og tækniþjónustu til framleiðenda byggingarvöru. Hægt er að hafa samband við Miller á www.chusid.com.
Merktu við reitinn hér að neðan til að staðfesta löngun þína til að vera með í ýmsum tölvupóstsamskiptum frá Kenilworth Media (þar á meðal rafræn fréttabréf, stafræn tímaritaútgáfur, reglubundnar kannanir og tilboð* fyrir verkfræði- og byggingariðnaðinn).
*Við seljum ekki netfangið þitt til þriðja aðila, við sendum einfaldlega tilboð þeirra til þín. Auðvitað hefur þú alltaf rétt á að segja upp áskrift að öllum samskiptum sem við sendum þér ef þú skiptir um skoðun í framtíðinni.
Pósttími: júlí-07-2023