Pelajaran dalam bahan bingkai moden

Teknologi dan teknik baru membolehkan siling-siling yang lebih tinggi, ruang terbuka yang lebih besar, dan juga bilik-bilik yang berkilat

Gambar oleh Russell Kaye

Kembali pada tahun 1950-an, bumbung rama-rama dan bumbung menegak membuat kenyataan yang jelas mengenai rumah masa depan. Tetapi walaupun pergerakan Modernis secara radikal mengubah penampilan luar rumah, di bawahnya, banyak daripada mereka masih dibingkai cara konvensional, dengan kayu gergajian lama. Begitulah dengan rumah projek TOH TV Cambridge musim ini.

Hari ini, walaupun di rumah yang kelihatan tradisional, barang-barang "futuristik" sering membingkaikan dirinya sendiri. Dan ada bahasa baru untuk pergi bersamanya. Selain memahami ukuran sebenar kayu dimensi - bahawa 2x4 benar-benar kira-kira 1 1/2 oleh 3 1/2-tukang kayu sekarang perlu mengetahui pelbagai singkatan: LVL, OSB, I-joist. Mereka juga perlu memahami lebih lanjut mengenai beban dan kekuatan sebagai kayu kejuruteraan yang cekap dan cekap dan keluli menggantikan stok giling. Kemudian ada hubungan logam dan kurungan yang tak terhitung jumlahnya-lebih daripada 1, 700 gantungan sahaja-mereka akan bertemu. Rumah bukan lagi kayu dan kuku lagi.

Lihatlah pembingkaian yang dilakukan di rumah Cambridge oleh kontraktor umum TOH Tom Silva dan anak kapalnya memberikan idea yang baik tentang apa yang boleh dilakukan oleh beberapa bahan yang lebih baru ini: membenarkan siling yang lebih tinggi, ruang terbuka yang lebih besar, dan bilik bilik yang berpelukan. Dan sementara rangka dan tiang ini akan tersembunyi di dalam dinding dan lantai baru, buat masa ini jelas bahawa keindahan rumah ini lebih dari sekadar kulit.

Kayu dimensi:
Perkara-perkara yang memberi rumah anda bentuk asasnya

Pendahuluan dalam teknologi bangunan tidak dapat menghapuskan keperluan untuk kayu gergajian lama yang baik-2x4s, 2x6s, 1x strapping, dan sebagainya. Ia masih menjadi bahan dominan dalam rangka rumah. Kayu dimensi (yang berbeza dari kayu yang diperbuat daripada serat atau veneer) mempunyai kekuatan mampatan yang baik-ia berdiri dengan baik untuk memaksa menekannya apabila ia menegak-sehingga ia membuat kancing cemerlang. Tetapi ia adalah bahan bingkai yang paling mahal, jadi ia juga digunakan untuk bahagian mendatar bingkai dinding, seperti plat tunggal di bahagian bawah, plat atas, dan penyekatan antara kancing. Dinding dalaman kebanyakannya dibuat dari 2x4s, yang cukup mendalam untuk menyesuaikan paip dan pendawaian di antara kancing, sementara 2x6s membuat dinding luaran yang lebih baik kerana mereka meninggalkan lebih banyak ruang untuk penebat.

Kayu pokok dimensi digilap dari kayu lembut seperti rempah, cemara, dan pain, kemudian dikeringkan untuk kestabilan. Terdapat versi yang lebih kuat, seperti cemara lurus. Apabila digabungkan dengan ikatan logam, ia boleh dihidupkan dengan rata, dengan muka yang luas selari dengan dinding, di mana terdapat ruang terhad untuk stud. Tom menggunakan cemara dengan cara ini untuk membina rongga untuk pintu poket. "Ia kos dua kali ganda, tetapi ia tidak akan pernah membengkokkan atau meledingkan, " katanya. "Itu penting, kerana berlalunya masa, jika gelung lengkung, pintu akan mengikis."

Gambar oleh Russell Kaye

Dinding partisi 2x4 adalah tempat yang sempurna untuk menjalankan sistem seperti paip paip dan kabel elektrik.

Kejuruteraan Kayu: Rasuk yang kuat yang membolehkan ruang terbuka tanpa tiang

Kayu kejuruteraan diperbuat daripada venir kayu dan zarah, gam, dan resin untuk menghasilkan unsur-unsur struktur yang besar yang hampir tidak pernah gagal jika digunakan dengan betul. Dihasilkan dalam persekitaran terkawal, faktor beban untuk bahan-bahan ini dikira dengan tepat untuk setiap saiz. Kayu-kayu kejuruteraan juga menjimatkan pokok dengan menggunakan lebih daripada keseluruhan pokok-biasanya 30 peratus lebih daripada kayu gergajian-jadi sedikit perlu ditebang.

Kedua-dua produk kayu kejuruteraan yang paling biasa digunakan dalam rangka moden ialah rasuk LVL dan I-joists. Lenturan kayu venir yang berlapis (LVL) adalah seperti apa: veneer kayu (biasanya poplar, pain, atau cemara) dilaminasi bersama di bawah haba dan tekanan dengan resin tahan kelembapan.

Kerana bijirin semua berjalan dalam arah yang sama, LVLs adalah sangat kaku dan stabil. Mereka datang dalam ketebalan sehingga 3 1/2 inci, kedalaman dari 3 1/2 hingga 24 inci, dan panjang sebanyak 60 kaki.

Kerana kekuatan tegangan mereka-maknanya mereka boleh menahan banyak berat sepanjang panjangnya tanpa kendur-LVL membuat tajuk pintu dan tingkap yang besar, penyangga tangga, rasuk ridge, cantilevered support bumbung, dan lain-lain rasuk membawa. Dan kerana mereka mempunyai keupayaan untuk berpanjangan, ruang terbuka, LVL boleh menghilangkan keperluan untuk jawatan di ruang bawah tanah dan garaj.

I-joists adalah rasuk kejuruteraan yang dibuat dalam bentuk saya. Mereka terdiri daripada papan menegak papan serat yang berorientasikan padat (OSB) di tengah, dengan bebibir mendatar kayu dimensi atau LVL di atas dan di bawah. Mereka digunakan untuk gelangsar dan khemah, kerana mereka lebih ringan daripada kayu gergajian dan dapat melangkau jarak jauh. Dan tidak seperti kayu, mereka boleh mengambil lubang besar untuk paip dan saluran kerja tanpa mengorbankan kekuatan. Semua faktor ini menambah siling yang lebih tinggi, kerana I-joist yang lebih kecil akan membawa beban yang lebih mendalam yang diperbuat daripada kayu dimensi, dan sistem tidak perlu berjalan di bawah siling dalam menambah saluran berbingkai, atau soffits.

Bebibir dalam I-joists juga lebar sehingga 3 1/2 inci - memberikan lebih banyak ruang untuk gam dan subflooring kuku. "Pada bila-bila masa anda mendapat permukaan yang lebih kuat, lantai anda akan menjadi lebih kuat, " kata Tom, yang memastikan menggunakan I-joists yang tegar di bawah lantai dengan bahan-bahan penamat tegar seperti jubin atau batu.

Manfaat kayu kejuruteraan adalah kestabilan dan kekuatannya. Tetapi Mike O'Day, pengurus kayu kejuruteraan untuk Georgia-Pasifik, salah satu pengeluar terbesar produk bangunan, mengatakan bahawa anda tidak boleh umum tentang kekuatan kayu kejuruteraan versus kayu dimensi-sebahagiannya kerana yang terakhir sangat bervariasi dalam kualiti . "Kelebihan sebenar, " kata O'Day, "tidak banyak kayu yang diperbuat daripada kayu yang lebih kuat, walaupun dalam banyak keadaan, tetapi ia lebih konsisten dan dapat diprediksi." Perlu diingat bahawa kayu kejuruteraan secara amnya lebih mahal daripada kayu dimensi. Dan terdapat keprihatinan alam sekitar tentang pengikat formaldehid fenol yang digunakan dalam kebanyakan produk kejuruteraan kayu, yang boleh dilakukan di luar gas. Walaupun kepingan ini biasanya diungkapkan di belakang dinding, pengeluar telah mula menggunakan pengikat bebas-formaldehid yang lebih hijau yang dikenali sebagai PMDI dalam beberapa produk.

Gambar oleh Russell Kaye

I-joists moden menggantikan 2x10s tradisional. Lubang yang dibuat melalui mereka tidak akan menjejaskan kekuatan mereka. Tetapi untuk kesesuaian, Tom meletakkan 1x strapping untuk memegang wayar.

Barangan Barangan: Kulit yang mengetatkan bingkai dan mengekalkannya stabil

Walaupun kayu dimensi mengendalikan tekanan ke bawah, dan kayu-kayan yang direka bentuk di atas kuasa-kuasa tolak / tarik, kepingan papan lapis atau papan serat berorientasikan (OSB) melawan pergerakan sebelah-ke-sisi dengan merangkumi dan menyambungkan anggota kerangka.

OSB yang kurang mahal adalah ramuan kayu yang dilekatkan bersama dengan resin. Papan lapis adalah kepingan nipis venir atau "plys" terpaku bersama dalam lapisan (biasanya lima), dengan biji-bijian berserenjang antara satu sama lain. Ini memaksimumkan kekuatan dan mengurangkan pengecutan dan bengkak, dan membuat papan lapis menjadi lebih kukuh daripada kedua-dua mereka. Tetapi kedua-duanya digunakan untuk pelapis luar, subflooring, dan kadang-kadang juga dinding dalaman.

Tom menggunakan sarung kayu lapis minimum 5/8 inci dan lebih kerap 3/4 inci-pada rumah-rumah yang dia kerjakan. Untuk kekuatan tambahan dia melekatkan selekoh dan pelapis bumbung, serta semua helaian lantai (dia boleh menggunakan OSB di sini), yang merupakan lidah dan alur untuk menambah kekuatan. "Saya banyak memberi perhatian kepada pergerakan sisi, " katanya. "Pada hari berangin, saya tidak mahu sebuah rumah untuk berseri-seri sekali."

Gambar oleh Russell Kaye

LVL yang berukuran 20 kaki panjang, 1 3/4-dengan-16 inci LVL membolehkan bilik di rumah projek Cambridge untuk cantilever keluar 6 kaki di halaman sampingan tanpa sebarang jawatan untuk sokongan.

Bar Keluli dan Penyambung: Logam yang menambah kekuatan tanpa pukal

Keluli mungkin kelihatan tidak mungkin dalam pembingkaian kediaman, tetapi ia digunakan lebih banyak untuk menambahkan kekuatan di mana kayu memenuhi kayu-terutama apabila pekerjaan itu memerlukan sokongan utama dalam ruang yang ketat.

Keluli mempunyai kekuatan tegangan, yang menjadikannya bahan yang sangat baik untuk gelangsar atau membawa balok apabila dipasangkan dengan kayu dalam rasuk "flitch". Plat plat keluli yang hanya 1/2 inci dilancarkan di antara dua papan kayu boleh membawa banyak beban yang lebih besar daripada kayu sahaja, dan oleh itu seluruh rasuk boleh saiznya lebih kecil. "Kadang-kadang setiap hitungan inci, " kata Tom, yang mungkin menggunakan balok flitch untuk mengeluarkan lebih banyak ruang pada ruang kosong. Selain flitches, keluli juga digunakan untuk membuat jawatan sokongan dan balok berbentuk saya (I-rasuk).

Pada skala yang lebih kecil, penggantung keluli, penyambung tali, dan penyambung rata-dibuat untuk sendi yang kuat dan kukuh antara dua anggota rangka. Sebenarnya, banyak kod tempatan kini mandat menggunakan hubungan dengan taufan untuk memberikan keselamatan terhadap angin kencang atau gempa bumi. Tetapi di luar kawasan yang diancam oleh bencana seperti itu, ikatan berteknologi tinggi-digabungkan dengan bahan bingkai yang terbaik untuk apa-apa aplikasi yang dibuat untuk rumah yang kukuh, yang dibina untuk bertahan untuk generasi.

Di mana untuk Cari Ia

Arkitek:
Akan Ruhl, AIA
Boston, MA
617-268-5479
ruhlwalker.com

Kejuruteraan Lumber:
Georgia-Pacific Corp.
Atlanta, GA
800-2884-5347
gp.com

Penyambung logam:
Simpson Strong Tie
Simpson Manufacturing
Dublin, CA
800-999-5099