Звонок по России бесплатный

Северная Америка. История.

Несмотря на то, что многие считают стальной холоднокатаный каркас новым конструкционным материалом в строительстве, на самом деле данная технология впервые была использована в Северной Америке еще 100 лет назад. Использование холодногнутых стальных элементов при строительстве зданий в Северной Америке и Великобритании датировано 50-ми годами 18 века. Первое использование в основном было экспериментальным и ограничивалось использованием лишь в небольшом количестве строительных элементов. В 1849 году во время Калифорнийской золотой лихорадки кровельщик из Нью-Йорка, Питер Нейлор рекламировал «портативные железные дома для Калифорнии». Реклама говорила о том, что железо имело пазы, посредством которых все части портативного дома могли быть быстро соединены воедино. Согласно рекалме дом размерами 20x15 мог быть построен менее чем за один день и он был дешевле чем деревянный, негорючим и более комфортным чем палатка. Г-н Нейлор будучи кровельщиком использовал металлочерепицу в совей работе в Нью-Йорке, именно поэтому многие элементы рекламируемых им домов фактически являлись стальными штамповками. В 20-30 гг принятие холодной штамповки стали в качестве строительного материала было еще ограничено, т.к. не было ни достаточного опыта проектирования, ни информации об использовании стали в строительных номах и правилах.

В 1933 году на Чикагской выставке Век прогресса (Всемирная Ярмарка) был представлен дом будущего, полностью сделанный из стали. Архитектор Говард Т.Фишер был ответственным за проектирование данного дома, проектирование было основано на его опыте и исследованиях в области использования стали в железнодорожных вагонах и других областях обрабатывающей промышленности. По данным журнала Fortune (апрель 1933 года) Фишер обратился к автомобильной корпорации Pullman и сказал «У вас больше опыта в производстве сборных домов из металла чем у кого бы то не было. Помогите же нам понять, как построить дом без колес». То же самое он сделал и с другими известными в то время конструкторскими компаниями. К середине 1932 года он подготовил план и организовал компанию General House, Inc. В то время New York Times написали, что «Так же как Генри Форд постучался на совсем неразвитый рынок автоиндустрии, так же General House Inc, надеется использовать неразвитые стороны рынка жилья, предлагая первоклассный приют в рассрочку за 30$ в месяц. Дома будут адаптированы для последующего обмена на новые лучшие модели и могут быть собраны и разобраны всего за 4 дня». Согласно Каталога General Homes 1936 года: «Около двух миллионов людей за пять месяцев посетили наш презентационный дом на выставке Век Прогресса в Чикаго 1933 года». К сожалению, каталог давал мало информации о технологии, использовавшейся в данном доме. Несмотря на относительно низкие цены, хорошие условия, и очевидную популярность на выставке в Чикаго, компания ушла из бизнеса в начале Второй мировой войны.

Так же на Чикагской выставке 1933 года компанией Armco Steel Corporation была представлена стеновая панель из железной кровли. Во время Второй Мировой войны индустрии строительства из металла и производства стальных каркасов стали явно выделяться и расти. В то время каркасы нашли свое применение в домах таких как Lustron, металлических зданиях с металлической кровлей, сайдингом, сборных бараках из гофрированного железа и строениям подобных баракам, ангарам и другим, которые требуют быстрой сборки, легкой и прочной конструкции.

В 1940-х компания Lustron Homes построила и продала почти 2500 стальных каркасных домов. Особенностью данных домов было то что сталь была использована не только в каркасе дома, но и в внутренней отделке, мебели. Основатель компании Lustron, Карл Страндлунд первоначально планировал производство стальных холоднокатаных панелей с фарфоро-эмалевым покрытием, которые должны были использоваться в наружной отделке станций технического обслуживания. В 1945 г, во время действия послевоенного запрета на использование стали, Страндлунд отправился в Вашингтон для выяснения есть ли у него возможность получить исключение. К его сожалению, он не получил того за чем пришел, но выяснил что в тот момент правительство было заинтересовано в предоставлении привлекательного, постоянного, доступного жилья для солдат возвращающихся после Второй Мировой войны домой на родину. Нарисованные в его воображении дома производились на автоматизированных авто конвейерах, использовали стальные панели в качестве каркаса, ферм перекрытия, для облицовки. К 1946 году он подготовил свой бизнес-план и начал принимать заказы на его дома. С 1947 года он получил федеральных кредитов на сумму около 33 млн $. Он арендовал большой самолетный ангар у ВМС США в городе Колумбус Огайо под производство своих домов. Не смотря на получение более 20000 заказов в промежуток 1946 -1948 гг , только 2498 домов в итоге были доставлены и построены. В конечном же итоге компания обанкротилась.

Со всеми проведенными на рынках жилой, коммерческой и промышленной недвижимимости трудами, использование в строительстве стальных холодногнутых каркасов хотя и без особых фанфар, и маркетинга, продолжалось. Одним из ярких примеров того времени может послужить Баптистский госпиталь Вирджинии, построенный в 1925 г в городе Линчбург штат Вирджиния. Как показано на оригинальных архитектурных чертежах того времени, стены данного госпиталя представляли собой несущую кирпичную кладку, перекрытия же были изготовлены из двойного, размещенного «спина к спине» холоднокатаного стального П-обазного профиля. На чертежах эти перекрытия были обозначены символом ][, они были покрыты металлической сеткой и заполнены цементным раствором. Каждый использованный для перекрытия элемент представлял собой профиль из стали толщиной 0,073 дюйма, 8 дюймов глубиной, 2,25 дюйма шириной и 0,5 дюймовыми краями повышенной жесткости.

По мнению Чака Грина из компании Nolen Frisa Associates, основанном на современных методах анализа ферм, заложенных в конструктив перекрытий достаточно для того, чтобы адекватно справляться со всеми возможными нагрузками. Грин участвовал в недавней реконструкции строительных элементов госпиталя и сказал, что по большей части балки по сей день, отлично выполняют свои задачи уже на протяжении 80 лет и в случае чего есть огромное количество способов продолжить их срок службы. Несмотря на то, что требования по горячекатаным стальным элементам строительных конструкций уже были приняты в строительных нормах и правилах к 1930-м годам, по холодной штамповке стали таковые нормы и правила отсутствовали. Основные различий между горячекатаной и холоднокатаной сталью делали невозможным применение горячекатаных элементов в структурах из холодно штампованных элементов. Во-первых, холодная штамповка позволяла производить формы, отличные от традиционных форм горячекатаного металла, например таких как двутавр, стальные холоднокатаные профили имеют одинаковую толщину металла по всей их длине поперечного сечения, несужающиеся фланцы и угловые закругления внутри и снаружи изгиба. Во-вторых, прочностные характеристики составных элементов совершенно другие. В соответствии с этим тонкая форма холоднокатаных стальных элементов может инициировать местный продольный изгиб даже при маленькой нагрузке. Тем не менее все элементы могут принимать все большую и большую нагрузку до момента разрушения. Американский институт чугуна и стали (AISI), основанный в 1855 гг как Американская ассоциация металла видела необходимость разработки стандартов проектирования и использования холоднокатаной стали в строительстве. В феврале 1939 года на комитете AISI посвященном строительным нормам решила спонсировать научно-исследовательский проект Корнеловского Университета по разработке всей необходимой для будущего проектирования информации. Джордж Винтер, часто называемый, как «отец технологии холоднокатаного металла» стал руководить данными исследованиями в Корнеле и продолжал свои исследования вплоть до своей отставки в 1975 г. Первые четыре публикации Винтера вышли в свет в 1940,43,44,46 гг в виде исследовательских отчетов для AISI и в последствии в 1946 вошли в первое издание AISI «Стандарты проектирования легких стальных тонкостенных элементов строительных конструкций».

Первые стандарты содержали 6 глав: Основная, Методы проектирования, Расчет допустимых нагрузок, Принятые способы соединения.

Бесплатный расчет проекта