Что такое стальной каркас из легкой стали?

Что такое стальной каркас легкого профиля (LGSF)?

LGSF представляет собой “Легкопрофильный стальной каркас”. Это метод строительства, который быстро заменяет деревянные конструкции. 

Легкопрофильная стальная конструкция - это технология, используемая для изготовления стальных зданий. Она предполагает использование стальных листов (от 1 до 3 мм), тонких и легких. В качестве основного каркаса здания используются стальные стойки, направляющие и балки. Эти стальные компоненты изготавливаются в цеху с помощью современных станков. Затем их собирают на месте, чтобы построить стальные здания.

В конце 1800-х годов для строительства убежищ и зданий обычно использовалась древесина. Однако в начале 1920-х годов в Северной Америке была разработана концепция LGSF. Позже она стала популярной в Европе и других частях света благодаря своей эффективности. В производстве используется только холоднодеформированная сталь, что делает этот метод уникальным.

Интересно, что обычная сталь, используемая в производстве, - горячекатаная. Это означает, что она прочнее, жестче и тяжелее, а также имеет некоторую толщину. Однако холоднодеформированная сталь, изготовленная при комнатной температуре, отличается исключительной легкостью. Несмотря на тонкость и легкость, эта сталь обладает высокой прочностью. Очевидно, что она намного лучше и прочнее дерева или древесины. 

Специальные вальцы (машины) используются для производства стали различных профилей и форм. Рулоны или листы стали подвергаются прокатке и превращаются в стальные компоненты. Помните, что производители могут легко придавать нужные формы с помощью современных прокатных станков с ЧПУ. В результате они получают такие стальные компоненты, как стальные шпильки, направляющие, балки и фермы для крыш.

Эти компоненты имеют точные размеры и соответствуют исходным чертежам. После изготовления они доставляются на место для сборки. Эти конструкции составляют весь скелет здания. Те конструкции, которые выдерживают нагрузки, изготавливаются большой толщины, то есть 3 мм. Второстепенные конструкции, напротив, тоньше на 1-2 мм. 

Компоненты стальной рамы из легкой стали

Компания Light Gauge Steel Framing производит стальные здания из нескольких компонентов. Каждый из этих компонентов играет свою ключевую роль в обеспечении надежности и прочности стального здания. В следующем разделе я расскажу о наиболее важных компонентах, используемых при изготовлении стального каркаса из легкой стали:

• Стальные стержни: Эти части ориентированы вертикально и могут быть U- или C-образными. Их роль заключается в распределении веса здания. В результате нагрузка или вес тщательно распределяются на фундамент здания. Кроме того, они возводят стены, которые укрепляют здания.
• Треки (два типа): Без направляющих стальные шпильки не могут оставаться на своих местах. Направляющие помогают соединить стойки и придать им устойчивость. Верхние направляющие устанавливаются на крыше и соединяются с верхними стойками. Нижние направляющие устанавливаются на полу и соединяют нижние шпильки.
• Половые балки: Как следует из названия, балки поддерживают пол. Каким образом? Причина в том, что они распределяют вес на стальные стойки и направляющие. В результате нагрузка, вместо того чтобы воздействовать на одно место, распределяется, делая пол надежным. Балки пола обычно изготавливаются из листов толщиной 3 мм и имеют Z- или C-образный профиль.
• Фермы крыши: Это стальные элементы, используемые для строительства крыш. Как правило, они представляют собой сеть собранных вместе стальных элементов. Они также передают нагрузку от крыши на фундамент здания. Производители используют оцинкованную сталь для производства кровельные фермы. 

Быстрая подсветка: Все детали соединяются и фиксируются с помощью крепежа или соединительных элементов. К ним относятся винты, болты и многое другое. Кроме того, каждое стальное здание включает в себя облицовку. Цель облицовки - придать стальному каркасу законченный вид. Для придания зданиям надежности производители используют изоляционные панели или листы.  

Как работает каркасная система из легкой стали?

Производство стальных рам из легкой стали может показаться простым. Однако это не так, поскольку изготовление конечного каркаса включает в себя несколько этапов. В следующем разделе я расскажу о каждом из этих этапов:

1- Проектирование и формирование макета

Каркасное строительство из легкой стали начинается с разработки концепции и дизайна. Для этого специальные дизайнеры используют программное обеспечение CAD для создания макета. В этом макете указываются размеры, габариты и общая сеть компонентов. Размер каждого стального компонента, используемого для изготовления каркаса, указывается в этом макете. Помните, что проектировщики создают макеты с учетом многих факторов. К ним относятся предполагаемое использование здания, ветровые нагрузки и многое другое. Планировка не только визуально привлекательна, но и практична.

2- Предварительное изготовление стальных компонентов

После завершения проектирования следующим шагом будет изготовление стальных компонентов. Как уже говорилось, рама из легкой стали состоит из отдельных компонентов. Эти компоненты собираются, чтобы получить окончательный каркас. На этом этапе производители используют рулонную сталь. Эти рулоны проходят через высокотехнологичные вальцовочные станки с ЧПУ. На этих станках изготавливаются детали нужного размера, то есть U, V и т. д. В результате получаются такие детали, как стальные шпильки, стальные направляющие и так далее. Использование усовершенствованных роликов с ЧПУ обеспечивает точность при формовке стальных листов. Помните, что для изготовления этих деталей производители предпочитают использовать оцинкованную сталь. 

3- Сборка компонентов на месте

После того как стальные компоненты будут изготовлены, следующим шагом станет их транспортировка на место. Как я уже говорил ранее, в стальные компоненты изготавливаются в мастерской. Они отправляются на место для сборки. Во время сборки нижние направляющие сначала устанавливаются на бетонный фундамент. Затем на них устанавливаются вертикальные стальные стойки. 

Эти стальные стойки образуют стены и каркас. Эти стальные элементы крепятся друг к другу с помощью специальных крепежей. Если здание имеет несколько этажей, то для стабилизации нижнего этажа необходимо использовать стальные балки. Таким образом, первый этаж сможет выдержать нагрузку верхних этажей. Этим процессом занимаются специалисты, поскольку монтаж на месте требует точности. Небольшая ошибка может привести к ослаблению стального здания.

4- Отделка и облицовка

Собрав стальные компоненты, вы получите каркас. Однако этот каркас не является полноценным зданием и не может быть использован для каких-либо целей. Поэтому вам придется выполнить четвертый этап, который заключается в отделке. На этом этапе выполняется облицовка, чтобы превратить стальной каркас в функциональное стальное здание. Для обшивки стен необходимо использовать гипсокартон или металлические листы. В идеале следует использовать высококачественные изоляционные панели, чтобы обеспечить влагостойкость здания.

Облицовка полезна не только для защиты зданий, но и для придания им визуально привлекательного вида. После того как стены покрыты панелями, настало время покрыть крышу. Для этого нужно использовать панели и закрепить их на фермах крыши. Таким образом, стальное здание будет надежно закреплено со всех сторон. После этого этапа ваше здание из холоднодеформированной стали будет готово к использованию в различных целях.

Стальные каркасы из толстой и легкой стали

Когда речь идет о стальных зданиях, существует два популярных метода строительства. К ним относятся:

• Тяжелая стальная рама
• Легкая стальная рама

Тяжелые стальные каркасы - это метод, используемый для строительства больших стальных зданий для заводов. Кроме того, они часто используются при строительстве мостов на основе стали. В этом методе для строительства различных конструкций используется горячекатаная сталь. Сначала сталь нагревают при высокой температуре (400 градусов Цельсия). Такой нагрев делает сталь более прочной и тяжелой.

После этого сталь подвергается процессу прокатки. формировать балки, колонки, и другие компоненты. Из этих деталей собираются большие здания. Интересно, что здания, построенные таким способом, отличаются высокой прочностью, тяжестью и легко выдерживают большие нагрузки. С другой стороны, каркас из легкой стали - совсем другое дело. Как? 

Причина в том, что для этого метода используется не горячекатаная сталь. Вместо этого сталь подвергается процессу прокатки (на роликовых станках) при более низкой температуре, известной как холодная прокатка. Такая низкая температура не только повышает прочность стали, но и сохраняет ее легкость. Из этой холодной стали изготавливаются различные детали и компоненты. 

Затем эти компоненты собираются, чтобы получить готовые здания. Поскольку используемые стальные детали не очень прочные, такие здания подходят только для жилых помещений. Стальные каркасы из легкой стали не могут использоваться для мостов или заводов с большой нагрузкой. Обратите внимание, что изготовление каркаса из тяжелой стали затруднено, поскольку для него требуются детали большой прочности. Транспортировка и сборка таких деталей становится очень сложной. 

В отличие от них, для изготовления стальных каркасов используются легкие листы. Транспортировка и сборка этих листов для строительства стального здания не требует больших затрат времени. Кроме того, легкие стальные каркасы - это менее затратный метод, чем тяжелые стальные каркасы. Однако минусом является то, что здания, построенные по этому методу, не отличаются исключительной прочностью и имеют меньшую несущую способность.

Преимущества стального каркаса из малокалиберной стали (LGSF)

Легкопрофильные стальные каркасы (LGSF) уникальны по сравнению с обычными стальными зданиями. В процессе его изготовления используется тонкая, легкая холоднодеформированная сталь. Такая сталь делает здание экономически эффективным и легким. Давайте обсудим некоторые ключевые преимущества стального каркаса из легкой стали (LGSF) в разделе ниже.

1 - Высокое соотношение прочности и веса

Как уже говорилось ранее, для изготовления каркаса из легкой стали используются тонкие стальные листы. Эти листы очень легкие, однако их структурная прочность превосходна. Это означает, что компоненты, изготовленные из таких стальных листов, прочны. Они легко выдерживают экстремальные нагрузки и напряжение, даже в суровых условиях. В результате здания, построенные с использованием LGSF, отличаются надежностью и превосходным соотношением прочности и веса.

2- Ускоренное строительство

В деревянных зданиях используется большое количество древесины, верно? Строительство таких зданий занимает много времени и требует больших трудозатрат. В отличие от этого, каркас из малокалиберной стали предлагает самый быстрый способ строительства стальных зданий. Все стальные компоненты изготавливаются из стальных листов в семинары. После изготовления они доставляются на место и быстро собираются. Таким образом, вы получаете прочное и устойчивое здание из стальных конструкций очень быстро.

3- Точность и прецизионность

В этом процессе производства стальных зданий используются стальные листы (рулоны). Вальцы (станки) используются для сгибания и формирования нужных форм из длинных стальных листов. Интересно, что ролики или станки, используемые в этом процессе, очень продвинуты и оснащены ЧПУ. Поэтому они работают с высокой точностью при изготовлении стальных листов. В результате производители получают точные стальные детали, которые улучшают качество зданий, построенных из этих листов.

4- Прочность и долговечность (устойчивость к огню, вредителям и гниению)

Здания из бетона и дерева не слишком долговечны. Они подвержены пожарам, вредителям и влаге, особенно если они сделаны из дерева. В результате такие здания не могут быть надежными в долгосрочной перспективе. Напротив, здания из легких стальных конструкций отличаются высокой прочностью и долговечностью. Они изготовлены из стали, которая противостоит огню, вредителям и влаге. Кроме того, для повышения коррозионной стойкости производители используют оцинкованный стальной лист. Это идеальный вариант для использования в самых суровых условиях.

5- Гибкость дизайна и конструкции

Каркасные конструкции из малокалиберной стали - очень гибкая технология. Почему? Потому что она позволяет быстро изменять планировку здания для пользователей. Например, вы можете вносить изменения в предварительно созданный файл CAD. Таким образом, вы получаете больше контроля над процессом производства, в результате чего получается здание, о котором вы мечтаете. Как было сказано выше, стальные компоненты изготавливаются в цеху. 

Если вы передумаете в середине проекта, вы сможете увеличить или уменьшить размер каждого компонента. В конечном итоге это поможет вам скорректировать общий размер вашего стального здания. Как в деревянных, так и в бетонных зданиях можно изменить пол, добавить окна и сделать все, что вам нравится. У вас нет такой гибкости, особенно в середине проекта.

6- Экономически эффективный (в долгосрочной перспективе) и устойчивый

Отличительной чертой ЛГСФ является ее высокая экологичность и устойчивость к внешним воздействиям. В этой технологии используются стальные листы холодной штамповки. Сталь легко перерабатывается, что делает ее экологически чистой. С другой стороны, деревянные здания не являются экологичными. В них используется древесина, полученная в результате вырубки деревьев, что негативно сказывается на состоянии окружающей среды в целом. 

Кроме того, эти холоднодеформированные стальные листы тонкие, их общая толщина составляет от 1 до 3 мм. Эти стальные листы стоят дорого, но в долгосрочной перспективе они оказываются экономически эффективными. Почему? Потому что из них получаются долговечные стальные здания. Вам не придется тратиться на их регулярное обслуживание. В отличие от деревянных зданий, которые требуют обслуживания из-за нападения термитов. 

Часто задаваемые вопросы

Как долго служит легкая сталь?

Как правило, легкая сталь может прослужить более 40 лет. Однако вы можете продлить срок ее службы до 60 лет, поддерживая ее в надлежащем состоянии с помощью полировки и покраски.

Каковы недостатки стального каркаса легкого профиля?

Во-первых, малокалиберная сталь довольно дорогая. Это означает, что для строительства стальных зданий вам потребуются значительные первоначальные инвестиции. Кроме того, тонкие стальные листы могут потерять прочность при длительном воздействии огня. Однако эти листы сохраняют свою целостность при кратковременном воздействии огня.

Является ли стальной каркас из легкой стали более дорогим, чем деревянный каркас?

Да. Легкопластичная сталь стоит дорого, что делает этот процесс дорогостоящим. Этот процесс сложен и требует высокой квалификации дизайнеров, инженеров и изготовителей. Это означает, что вам придется заплатить больше этим профессионалам в LGSF. С другой стороны, деревянное обрамление стоит недорого, и любой человек с некоторым опытом может построить деревянные здания. Таким образом, стоимость труда при возведении деревянного каркаса меньше.

Можно ли использовать LGSF в многоэтажных домах?

Да. Каркасные конструкции из малокалиберной стали могут быть полезны при строительстве многоэтажных зданий. Для этого вам понадобятся стальные балки, которые будут эффективно справляться с нагрузками второго этажа. Таким образом, эти балки повысят устойчивость и прочность 1-го этажа.

Заключение

Подведем итог: стальной каркас из легкой стали - это отличный метод строительства. Он помогает создавать прочные стальные здания из холоднодеформированной стали. Эта сталь очень тонкая и легкая, ее толщина составляет от 1 до 3 мм. Несмотря на свою легкость, эти листы обладают отличной прочностью. В результате здания из стальных листов получаются прочными и служат десятилетиями.