स्टील फ्रेम का परिचय

स्टील फ्रेम एक इमारत तकनीक है जिसमें ऊर्ध्वाधर स्टील कॉलम और क्षैतिज आई-बीम के "कंकाल फ्रेम" होते हैं, जो एक इमारत के फर्श, छत और दीवारों का समर्थन करने के लिए एक आयताकार ग्रिड में निर्मित होते हैं जो सभी फ्रेम से जुड़े होते हैं।इस तकनीक के विकास ने गगनचुंबी इमारत के निर्माण को संभव बनाया।

लुढ़का हुआ स्टील "प्रोफाइल" या स्टील कॉलम का क्रॉस सेक्शन "I" अक्षर का आकार लेता है।संरचना में कंप्रेसिव स्ट्रेस को बेहतर ढंग से झेलने के लिए एक कॉलम के दो चौड़े फ्लैंग्स बीम पर फ्लैंग्स की तुलना में मोटे और चौड़े होते हैं।स्टील के चौकोर और गोल ट्यूबलर वर्गों का भी उपयोग किया जा सकता है, जिन्हें अक्सर कंक्रीट से भरा जाता है।स्टील बीम बोल्ट और थ्रेडेड फास्टनरों के साथ कॉलम से जुड़े होते हैं, और ऐतिहासिक रूप से रिवेट्स से जुड़े होते हैं।स्टील आई-बीम का केंद्रीय "वेब" अक्सर बीम में होने वाले उच्च झुकने वाले क्षणों का विरोध करने के लिए कॉलम वेब से अधिक चौड़ा होता है।

स्टील डेक की चौड़ी शीट का उपयोग स्टील फ्रेम के शीर्ष को "फॉर्म" या नालीदार मोल्ड के रूप में, कंक्रीट और स्टील मजबूत करने वाली सलाखों की मोटी परत के नीचे कवर करने के लिए किया जा सकता है।एक अन्य लोकप्रिय विकल्प कंक्रीट टॉपिंग के कुछ रूपों के साथ प्रीकास्ट कंक्रीट फर्श इकाइयों का फर्श है।अक्सर कार्यालय भवनों में, अंतिम मंजिल की सतह किसी न किसी प्रकार की उठी हुई फर्श प्रणाली द्वारा प्रदान की जाती है, जिसमें चलने वाली सतह और केबल और वायु संचालन नलिकाओं के लिए उपयोग की जाने वाली संरचनात्मक मंजिल के बीच शून्य होता है।

फ्रेम को आग से बचाने की जरूरत है क्योंकि स्टील उच्च तापमान पर नरम हो जाता है और इससे इमारत आंशिक रूप से गिर सकती है।स्तंभों के मामले में यह आमतौर पर किसी प्रकार की आग प्रतिरोधी संरचना जैसे चिनाई, कंक्रीट या प्लास्टरबोर्ड में संलग्न करके किया जाता है।बीम को कंक्रीट, प्लास्टरबोर्ड में कवर किया जा सकता है या इसे आग की गर्मी से बचाने के लिए एक कोटिंग के साथ छिड़का जा सकता है या इसे आग प्रतिरोधी छत निर्माण द्वारा संरक्षित किया जा सकता है।एस्बेस्टस 1970 के दशक की शुरुआत तक, एस्बेस्टस फाइबर के स्वास्थ्य जोखिमों को पूरी तरह से समझने से पहले, स्टील संरचनाओं को अग्निरोधक बनाने के लिए एक लोकप्रिय सामग्री थी।

इमारत की बाहरी "त्वचा" विभिन्न प्रकार की निर्माण तकनीकों का उपयोग करके और स्थापत्य शैलियों की एक विशाल विविधता का पालन करते हुए फ्रेम से जुड़ी हुई है।स्टील को मौसम से बचाने के लिए फ्रेम को ढकने के लिए ईंटों, पत्थर, प्रबलित कंक्रीट, वास्तुशिल्प कांच, शीट धातु और साधारण पेंट का उपयोग किया गया है।
शीत-निर्मित स्टील फ्रेम को हल्के स्टील फ्रेमिंग (एलएसएफ) के रूप में भी जाना जाता है।

आवासीय, वाणिज्यिक और औद्योगिक निर्माण परियोजनाओं (चित्रित) दोनों में बाहरी और विभाजन दीवारों दोनों के लिए संरचनात्मक या गैर-संरचनात्मक निर्माण सामग्री के रूप में उपयोग के लिए गैल्वेनाइज्ड स्टील की पतली चादरों को स्टील स्टड में ठंडा किया जा सकता है (चित्रित)।कमरे के आयाम को एक क्षैतिज ट्रैक के साथ स्थापित किया गया है जो प्रत्येक कमरे की रूपरेखा के लिए फर्श और छत से जुड़ा हुआ है।ऊर्ध्वाधर स्टड को पटरियों में व्यवस्थित किया जाता है, आमतौर पर 16 इंच (410 मिमी) की दूरी पर, और ऊपर और नीचे बांधा जाता है।

आवासीय निर्माण में उपयोग किए जाने वाले विशिष्ट प्रोफाइल सी-आकार के स्टड और यू-आकार के ट्रैक और कई अन्य प्रोफाइल हैं।फ़्रेमिंग सदस्यों को आम तौर पर 12 से 25 गेज की मोटाई में उत्पादित किया जाता है।भारी गेज, जैसे कि 12 और 14 गेज, आमतौर पर तब उपयोग किए जाते हैं जब अक्षीय भार (सदस्य की लंबाई के समानांतर) अधिक होते हैं, जैसे लोड-असर निर्माण में।मध्यम-भारी गेज, जैसे कि 16 और 18 गेज, आमतौर पर तब उपयोग किए जाते हैं जब कोई अक्षीय भार नहीं होता है, लेकिन भारी पार्श्व भार (सदस्य के लंबवत) जैसे बाहरी दीवार स्टड जिन्हें तटों के साथ तूफान-बल हवा के भार का विरोध करने की आवश्यकता होती है।लाइट गेज, जैसे कि 25 गेज, आमतौर पर उपयोग किए जाते हैं जहां कोई अक्षीय भार नहीं होता है और बहुत हल्का पार्श्व भार होता है जैसे कि आंतरिक निर्माण में जहां सदस्य कमरों के बीच की दीवारों को गिराने के लिए फ्रेमिंग के रूप में काम करते हैं।दीवार की फिनिश स्टड के दो निकला हुआ किनारा पर लगी हुई है, जो 1+1⁄4 से 3 इंच (32 से 76 मिमी) मोटी और वेब की चौड़ाई 1+5⁄8 से 14 इंच (41) तक भिन्न होती है। 356 मिमी)।विद्युत तारों तक पहुंच प्रदान करने के लिए वेब से आयताकार खंड हटा दिए जाते हैं।

स्टील मिलें गैल्वेनाइज्ड शीट स्टील का उत्पादन करती हैं, जो शीत-निर्मित स्टील प्रोफाइल के निर्माण के लिए आधार सामग्री है।फिर शीट स्टील को फ्रेमिंग के लिए उपयोग किए जाने वाले अंतिम प्रोफाइल में रोल-फॉर्म किया जाता है।ऑक्सीकरण और क्षरण को रोकने के लिए चादरें जस्ता लेपित (जस्ती) हैं।स्टील फ्रेमिंग स्टील के उच्च शक्ति-से-भार अनुपात के कारण उत्कृष्ट डिजाइन लचीलापन प्रदान करता है, जो इसे लंबी दूरी तक फैलाने की अनुमति देता है, और हवा और भूकंप के भार का भी प्रतिरोध करता है।

स्टील-फ़्रेम वाली दीवारों को उत्कृष्ट थर्मल और ध्वनिक गुणों की पेशकश करने के लिए डिज़ाइन किया जा सकता है - ठंड से बने स्टील का उपयोग करते समय विशिष्ट विचारों में से एक यह है कि बाहरी वातावरण और आंतरिक वातानुकूलित स्थान के बीच दीवार प्रणाली में थर्मल ब्रिजिंग हो सकती है।थर्मल ब्रिजिंग को स्टील फ्रेमिंग के साथ बाहरी रूप से स्थिर इन्सुलेशन की एक परत स्थापित करके संरक्षित किया जा सकता है - जिसे आमतौर पर 'थर्मल ब्रेक' कहा जाता है।

स्टड के बीच की दूरी आमतौर पर डिज़ाइन की गई लोडिंग आवश्यकताओं के आधार पर घर की बाहरी और आंतरिक दीवारों के लिए केंद्र में 16 इंच है।ऑफिस सुइट्स में लिफ्ट और सीढ़ी वाले कुओं को छोड़कर सभी दीवारों के लिए केंद्र में 24 इंच (610 मिमी) की दूरी है।

संरचनात्मक उद्देश्यों के लिए लोहे के बजाय स्टील का उपयोग शुरू में धीमा था।पहली लोहे से बनी इमारत, डिथरिंगटन फ्लैक्स मिल, 1797 में बनाई गई थी, लेकिन 1855 में बेसेमर प्रक्रिया के विकास तक यह नहीं था कि स्टील के उत्पादन को व्यापक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली सामग्री के लिए स्टील के लिए पर्याप्त कुशल बनाया गया था।सस्ते स्टील्स, जिनमें उच्च तन्यता और संपीड़ित ताकत और अच्छा लचीलापन था, लगभग 1870 से उपलब्ध थे, लेकिन मुख्य रूप से क्षारीय अयस्कों से स्टील के उत्पादन की समस्याओं के कारण, लोहे पर आधारित निर्माण उत्पादों की अधिकांश मांग को पूरा करने के लिए गढ़ा और कच्चा लोहा जारी रखा।मुख्य रूप से फास्फोरस की उपस्थिति के कारण होने वाली इन समस्याओं को सिडनी गिलक्रिस्ट थॉमस ने 1879 में हल किया था।

यह 1880 तक नहीं था कि विश्वसनीय हल्के स्टील पर आधारित निर्माण का युग शुरू हुआ।उस तिथि तक उत्पादित किए जा रहे स्टील्स की गुणवत्ता यथोचित रूप से सुसंगत हो गई थी।[1]

1885 में पूरा हुआ गृह बीमा भवन, कंकाल फ्रेम निर्माण का उपयोग करने वाला पहला था, इसके चिनाई वाले आवरण के भार वहन कार्य को पूरी तरह से हटा रहा था।इस मामले में लोहे के स्तंभ केवल दीवारों में जड़े हुए हैं, और उनकी भार वहन क्षमता चिनाई की क्षमता के लिए गौण प्रतीत होती है, विशेष रूप से हवा के भार के लिए।संयुक्त राज्य अमेरिका में, पहली स्टील फ्रेम वाली इमारत शिकागो में रैंड मैकनेली बिल्डिंग थी, जिसे 1890 में बनाया गया था।