Een korte introductie tot stalen frames in staalconstructies.

Stalen frames in staalconstructies worden gebruikt om het "skelet" -frame van een gebouw te vormen, meestal bestaande uit verticale kolommen en horizontale balken, die in een rechtlijnig raster aan elkaar zijn geklonken, vastgeschroefd of gelast. Stalen balken zijn horizontale structurele elementen die bestand zijn tegen belastingen die zijdelings op hun as worden uitgeoefend, terwijl stalen kolommen verticale structurele elementen zijn die drukbelastingen overbrengen. Dit raster van balken en kolommen kan worden gebruikt om het dak, de muren, de vloeren en andere niveaus van een gebouw te ondersteunen.

In de regio Wuhan worden stalen frameconstructies vaak gebruikt in hoge- gebouwen, industriële faciliteiten, magazijnen en woongebouwen. Hun voordelen zijn onder meer hoge sterkte, relatief laag gewicht, grote overspanningen, installatiegemak, fabricage ter plaatse, korte bouwtijd, massaproductie van repetitieve componenten, goede wind- en seismische weerstand, en geschiktheid voor verschillende verbindingsmethoden.

 

Soorten stalen frameconstructie zijn onder meer:

1. Traditionele staalproductie: stalen onderdelen worden off-site vervaardigd, op de vereiste lengtes gesneden en aan elkaar gelast.

2. Geschroefd staal: Stalen onderdelen worden off-site vervaardigd en ter-site gemonteerd met behulp van bouten.

3. Licht staal: vergelijkbaar met houten frameconstructies, waarbij gebruik wordt gemaakt van lichtgewicht stalen componenten in plaats van houten noppen.

4. Heet-gewalst staal wordt vaak gebruikt voor de vervaardiging van stalen balken en kolommen. Deze worden geproduceerd door verwarmd staal tussen grote rollen te laten passeren die het staal in de gewenste vormen vervormen, zoals "H" of "I" balken, hoeken en buizen.

Omdat staal bij hoge temperaturen zacht wordt, wat tot structurele instorting kan leiden, vereist het frame speciale brandbeveiliging. Dit kan worden bereikt door het staal in metselwerk, beton of gipsplaat te omhullen, maar brandwerende coatings voor staalconstructies worden vaker gebruikt. Staal is ook gevoelig voor corrosie in vochtige klimaten of maritieme omgevingen, daarom worden er ook anticorrosiecoatings toegepast.

Aan het stalen frame zijn verstevigingen toegevoegd om de stabiliteit tegen zijdelingse belastingen (zoals windbelastingen en seismische krachten) te verbeteren. De verstevigingselementen zijn doorgaans ook gemaakt van constructiestaal en werken effectief bij zowel spanning als compressie.

Van deze structurele frames wordt het portaalframe, in zijn eenvoudigste vorm, op grote schaal gebruikt en gebruikelijk in het Wuhan-gebied.