Jos olet insinööri tai insinööriopiskelija, tiedät todennäköisesti paljon rakennuksen suunnittelun ja rakentamisen teknisistä osista.
Mutta oletko koskaan pysähtynyt miettimään, kuinka kehystys on muuttunut ajan myötä? Aloita ilmapallokehystys, menetelmä, joka oli aiemmin yleinen, mutta jota ei käytetä niin paljon nykyaikaisissa rakennusprojekteissa.
Vaikka sitä ei käytetä niin paljon kuin ennen, ilmapallokehystys on edelleen tärkeä osa insinöörihistoriaa, joka voi opettaa meille paljon siitä, kuinka rakennussuunnittelu on muuttunut ajan myötä.
Joten olitpa kokenut insinööri tai vasta aloittava, valmistaudu palaamaan ajassa taaksepäin ja oppimaan kaiken ilmapallojen kehystyksestä ja siitä, miten se sopii suunnittelun maailmaan.
Johdatus ilmapallojen kehystykseen
Muodollinen määritelmä:
Kehys rakennukselle, jossa jokainen nasta on yksi kappale katosta perustukseen.
Ilmapallon kehystys vs alustan kehystys
Tapa, jolla nastat asetetaan, on tärkein ero ilmapallon ja alustan kehyksen välillä.
Ilmapallokehyksessä nastat menevät perustuksesta kattolevyyn yhdellä rivillä.
Lavakehityksessä kunkin kerroksen nastat ovat kuitenkin erilliset.
Tämä helpottaa tulen leviämistä ilmapallon kehyksissä, koska se luo jatkuvan jännevälin.
Toisaalta lavakehyksessä käytetään lyhyempiä puukappaleita, koska jokainen kerros rakennetaan erikseen ja sijoitetaan sitten lattian päälle sen alle.
Tämä luo kipeästi kaivatun tulipalon.
Ilmapallon kehystys
Ilmapallokehityksessä käytetään pitkiä puutavaraa, joka ulottuu lattiasta kattoon.
1800-luvun lopulta 1900-luvun puoliväliin tätä rakennustapaa käytettiin paljon Yhdysvalloissa ja Kanadassa.
Kun haluat holvikaton, korkean savupiipun tai avoimen eteisen kahdessa kerroksessa, ilmapallorakenne on hyvä valinta.
Se tekee pitkiä jänteitä ilman taukoja, mikä helpottaa palon leviämistä.
Mutta halkeamat kipsilevyssä ovat epätodennäköisiä ilmapallorakenteessa, mikä tekee siitä kestävämmän.
Alustan kehystys
Lavan rungon rakentaminen on helpompaa kuin ilmapallon rakentaminen.
Se on myös nopeampi tapa rakentaa, koska se tehdään.
Yksi rakennus rakennetaan vankalle perustalle, jonka jälkeen ensimmäistä kerrosta käytetään alustana seuraavan kerroksen rakentamiseen.
Alustan kehystys on hyvä tapa säästää rahaa, koska lyhyemmät 2 x 4:t maksavat vähemmän jalkaa kohti kuin pidemmät.
Alustan kehystys on turvallisempaa kuin ilmapallokehys, koska jokainen lisätty kerros antaa kipeästi kaivatun palopalon.
Onko ilmapallon kehystäminen todella riskin arvoista? Tämän 1800-luvun rakennustekniikan myytin kumoaminen
Vieläkö vaikea ymmärtää? Muutan vähän näkökulmaa:
Haluatko tehdä seuraavasta rakennusprojektistasi mielenkiintoisemman? Älä välitä korkean teknologian materiaaleista tai malleista.
Sen sijaan voit kokeilla ilmapallokehystystä, joka on ollut käytössä 1800-luvulta lähtien.
Koska kuka tarvitsee turvallisuutta tai vakautta, kun saat kaikki nastat yhtenä kappaleena katosta perustukseen, eikö niin?
Okei, se oli vain vitsi, joka tehtiin näyttämään TV-mainokselta.
Palataan nyt selitykseen.
Kehystyskäytäntöjen kehitys
Ennen kuin ilmapallojen kehystys keksittiin, useimmat talot Yhdysvalloissa tehtiin pylväs- ja palkkirakenteella.
Raskaat puupalkit ja pylväät liitettiin toisiinsa ura- ja tappiliitoksilla ja palkkien väliin asetettiin lattiaosat.
Hirsimökit olivat toinen vaihtoehto, joka käytti vielä enemmän puuta, mutta ei vaatinut niin paljon taitoa tai sahausta.
Konetekoisten naulojen ja puun keksintö
1800-luvun alussa koneelliset naulat ja koneella leikattu puutavara mahdollistivat ilmapallojen kehystyksen.
Tämä menetelmä käyttää pitkiä pystysuoraa 2 x 4 tuumaa ulkoseinille.
Tämä menetelmä oli halvempi ja nopeampi kuin pylvään ja palkkien rakentaminen, koska siinä käytettiin vähemmän taitavia puuseppiä ja se oli paljon kevyempi kuin pylväs- ja palkkirakentaminen.
Ilmapallon kehystyksen nousu
Ilmapallojen kehystys tehtiin ennen kuin tekniikka ja työkalut olivat yhtä hyviä kuin nykyään.
Tämä vaikeuttaa seinäpaneelien valmistamista ja asentamista paikan päällä.
Mutta se tarttui nopeasti Pohjois-Amerikassa 1830-luvulta 1950-luvun puoliväliin, koska se oli halvempaa ja toimi paremmin.
Ilmapallon kehystys käytti pidempiä puukappaleita, mikä mahdollisti jänteiden rakentamisen ilman katkoja.
Tämä teki siitä suositun valinnan holvikatot, korkeat savupiiput ja kaksikerroksiset eteiset, joissa lattioiden välissä ei ole seiniä.
Fall of Balloon Framing
Vaikka ilmapallokehystys oli suosittu, sitä ei enää käytetä nykyaikaisessa rakentamisessa, koska siitä puuttuu rakenteellinen eheys ja se ei ole turvallista.
Talojen paloja pahensi ilmapallojen kehystys, koska kerrosten välillä ei ollut palokatkoja, mikä on suuri turvallisuusongelma.
Lisäksi vuoden 2006 kansainvälinen asuinlaki (IRC) ei salli ilmapallojen kehystämistä, koska se ei ole tarpeeksi vahva.
Se on sittemmin korvattu tekniikoilla, kuten alustan kehystys ja kehittyneet kehystystekniikat, jotka ovat tehokkaampia ja kustannustehokkaampia.
Ilmapallon kehystyksen edut ja haitat
Ilmapallokehystys on vanhempi tapa rakentaa puusta.
Se sisältää vaaleiden puukehysten rakentamisen nastoihin, jotka kulkevat rakennuksen ylhäältä alas.
Katto koostuu vaakasuuntaisista kattopalkeista ja kaltevista kattopalkeista, jotka muodostavat ristikon.
Yksi ilmapallokehyksen etu on se, että siinä ei ole paljon pystysuoraa kutistumista, mikä tarkoittaa, että talo asettuu vähemmän ajan myötä.
Mutta ilmapallojen kehyksessä käytetty puu on isoa ja vaikeasti siirrettävää, ja seinissä olevat ontelot helpottavat tulipalojen nopeaa leviämistä.
Toisaalta alustakehystäminen on nykyaikaisempi tapa rakentaa.
Tässä menetelmässä yksi rakenne rakennetaan ja tuetaan hyvin perustuksella.
Toinen kerros rakennetaan sitten käyttämällä ensimmäistä tasoa pohjana.
Alustakehyksellä on useita etuja ilmapallokehykseen verrattuna.
Yksinkertaisuus ja kustannustehokkuus
Se on helpompi rakentaa kuin ilmapallo, joten se voidaan laittaa pystyyn nopeasti ja vaivattomasti.
Menetelmässä käytetään myös lyhyempiä puukappaleita kussakin tarinassa, mikä säästää rahaa verrattuna pidempien kappaleiden käyttöön.
Turvallisuus
Alustan kehystys on turvallisempaa kuin ilmapallokehystys, koska jokainen kerros lisää kaivattua palopalaa.
Koska ilmapallokehyksessä on onttoja seinissä, palo voi levitä nopeasti kerrosten välillä.
Kipsilevyn halkeilu
Lisäksi kipsilevy halkeilee vähemmän todennäköisemmin alustarunkoisissa rakennuksissa kuin ilmapallorakenteisissa rakennuksissa.
Ilmapallokehyksen ansiosta jänteiden välissä ei ole katkoksia, mikä helpottaa tulen leviämistä.
Ajan myötä tämä voi saada rakennuksen laskeutumaan, mikä voi aiheuttaa halkeamia kipsilevyyn.
Ilmapallon kehyksen vahvistaminen ja päivitykset
On olemassa useita tapoja vahvistaa ilmapallojen kehyksiä tai päivittää ne nykyisten rakennusmääräysten mukaisiksi.
Nasttojen väliin voit laittaa palonkestäviä materiaaleja, kuten kipsilevyä tai mineraalivillaeristettä.
Tämä voi vaikeuttaa tulipalojen leviämistä seinien sisälle.
Sprinklerien asentaminen voi myös auttaa sammuttamaan tulipaloja ja estämään niiden leviämisen.
Vaakasuora esto
Toinen vaihtoehto on asettaa vaakasuora esto nastojen väliin säännöllisin väliajoin estämään palon leviäminen seinää pitkin piilossa olevien tilojen läpi.
Vaakasuora lukitus voi myös auttaa pitämään rakenteen vakaana estämällä nastat vääntymästä tai vääntymästä ajan myötä.
Paikallisten rakennusmääräysten ja -määräysten noudattaminen
On tärkeää muistaa, että jo olemassa olevaan rakennukseen tehtyjen muutosten on noudatettava paikallisia rakennusmääräyksiä ja -sääntöjä.
Tällä varmistetaan, että rakennus on turvallinen ja sääntöjen mukainen.
Ennen kuin teet muutoksia, saattaa olla tarpeen keskustella laillistetun ammattiinsinöörin tai arkkitehdin kanssa varmistaaksesi, että ne ovat paikallisten sääntöjen ja sääntöjen mukaisia.
Kantavat seinät ilmapallokehystetyissä päätyrakenteissa
Seinät, jotka pitävät pystyssä ilmapallon kehystävää päätyrakennetta, on valmistettu 2x4s- tai 2x6s-malleista.
Nämä seinät tukevat rakenteen pysty- ja vaakakuormia, kuten katon, lattioiden ja siellä asuvien huonekalujen tai ihmisten painoa.
Suurimman osan ajasta kantavat seinät ovat perustuksesta kattoon ulottuvia ulkoseiniä.
Useimpia sisäseiniä ei ole tehty kestämään rakenteen painoa, joten ne eivät kanna mitään kuormaa.
Ilmapallon kehystys toiseen kerrokseen
Ilmapallokehityksessä seinäpultit kulkevat ulkoseinien koko korkeudella lokakynnyksistä kattolevyihin.
Tämä mahdollistaa toisen kerroksen rakentamisen.
Ennen alustan kehystämistä 1950-luvulla tätä menetelmää käytettiin paljon.
Ulkoseinissä käytetään pitkiä pystysuoria 2" x 4" lautoja, ja toisen kerroksen lattiapalkit naulataan yleensä näihin nastoihin.
Tulipalovaara
Tätä menetelmää on kuitenkin kritisoitu, koska kerrosten välillä ei ole palokatkoja.
Ilman palokatkoja tuli voi levitä nopeasti seinien tyhjien tilojen läpi.
Kun korjataan vanhaa taloa ilmapallorungolla, voidaan lisätä palonesto tämän ongelman ratkaisemiseksi.
Palonesto on vaakasuora kehyselementti, joka kulkee kohtisuorassa nastoihin nähden ja estää tulen leviämisen seinäonteloiden läpi.
Palonesto ilmapallon kehyksessä
Kahta erilaista tapaa rakentaa puusta kutsutaan "ilmapallokehykseksi" ja "alustan kehykseksi".
Suurin ero näiden kahden välillä on se, että ilmapallokehityksessä nastat menevät perustuksesta kattotuoliin, kun taas alustakehityksessä kunkin kerroksen nastat ovat erilliset.
Palonesto alustan kehyksissä
Lavan rungossa palosuoja asetetaan yleensä nastojen väliin vaakasuunnassa.
Tämä muodostaa esteen, joka estää tulen leviämisen seinäonteloiden välillä.
Tämä palonesto on tarpeen säännöllisin väliajoin, yleensä 10 metrin välein.
Palonesto ilmapallon kehyksessä
Ilmapallokehityksessä sen sijaan kerrosten välissä ei ole palosuojaa, koska nastat kulkevat lattiasta kattoon asti.
Tämä tekee jatkuvista jänteistä ilman katkoja, ja ilmapallon kehystys syttyy todennäköisemmin tuleen, mikä on vaarallista.
Tämän ongelman korjaamiseksi ilmapallorakenteisiin seiniin voidaan lisätä ylimääräistä palosuojaa, kuten vaakasuora esto nastojen väliin tai mineraalivillaeriste, joka auttaa estämään palon leviämisen.
Yhteenvetona voidaan todeta, että ilmapallon kehyksissä on vähemmän pystysuuntaista kutistumista, mutta koska siinä ei ole palonestoa, se voi olla palovaara.
Ilmapallorakenteeseen verrattuna alustan kehystys kuluttaa vähemmän puuta ja on automaattisesti palonkestävä.
Tämä tekee määrittämisestä helpompaa ja turvallisempaa.
Ennen kuin teet muutoksia olemassa olevaan rakennukseen, on tärkeää noudattaa paikallisia rakennusmääräyksiä ja -määräyksiä ja keskustella luvan saaneiden ammattilaisten kanssa.
Ilmapallon kehystyksen tunnistaminen ja korjaaminen
Voit selvittää, onko talossa ilmapallokehys, etsi pitkiä pystysuoraa 2 x 4 tuumaa, jotka kulkevat perustusten päällä olevasta kynnyksestä kattoon pysähtymättä.
Myös talon tyyli ja paksujen lankkujen käyttö ulkovaippana ovat merkkejä.
Ilmapallon kehystyksen korjaus ja päivitys
Jos talossa havaitaan ilmapallokehys, se saattaa tarvita päivityksiä tai korjauksia turvallisuuden tai rakennusmääräysten noudattamisen vuoksi.
Jotkut näistä ovat:
Palosuojat ovat puukappaleita, jotka asetetaan nastojen väliin tulen leviämisen hidastamiseksi.
- Palonkestävien materiaalien asennus: Kipsilevy- tai mineraalivillaeriste voidaan laittaa nastojen väliin palonkestävyyden parantamiseksi.
- Vaakasuoran eston lisääminen: Voit asettaa nastojen väliin vaakasuoran eston säännöllisin väliajoin estääksesi tulen leviämisen seinien piilotettujen tilojen läpi.
- Paikallisten rakennusmääräysten ja -sääntöjen noudattaminen: On tärkeää varmistaa, että kaikki olemassa olevaan rakennukseen tehdyt muutokset ovat paikallisten rakennusmääräysten ja -sääntöjen mukaisia.
Saattaa olla tarpeen keskustella laillistetun ammattiinsinöörin tai arkkitehdin kanssa.
Sprinklerijärjestelmät voivat auttaa hallitsemaan tulipaloja ja estämään niiden leviämisen.
On tärkeää muistaa, että turvallisuuden ja laillisuuden kannalta tarpeelliset päivitykset ja korjaukset tulee tehdä valtuutettujen ammattilaisten toimesta.
Jotta rakenteeseen tehdyt muutokset ovat turvallisia ja tehokkaita, paikallisia rakennusmääräyksiä ja -sääntöjä on noudatettava kirjaimellisesti.
Alusta vs ilmapallojen kehystys
Vinkki: Ota tekstityspainike käyttöön, jos tarvitset sitä. Valitse asetuspainikkeesta "automaattinen käännös", jos puhuttu kieli ei ole sinulle tuttu. Sinun on ehkä napsautettava ensin videon kieltä, ennen kuin suosikkikielesi on saatavilla käännettäväksi.
Käytä koteloita
| Käytetty: | Kuvaus: |
|---|---|
| Historian säilyttäminen: | Monet vanhemmat rakennukset rakennettiin ilmapallorungolla, ja korjauksia tai saneerauksia tehtäessä saattaa olla tarpeen tai toivottavaa säilyttää alkuperäiset rakennustavat. Näissä tilanteissa ilmapallojen kehystäminen voi olla paras tapa säilyttää historian totuus ja eheys. |
| Kustannussäästöt: | Joissakin paikoissa, joissa työkustannukset ovat alhaiset, ilmapallojen kehystys voi silti olla halpa tapa rakentaa. Tämä pätee erityisesti paikoissa, joissa rakennussäännöt eivät ole yhtä tiukkoja tai joissa tulipaloja ei tapahdu usein. |
| Ainutlaatuinen muotoilu: | Ilmapallokehyksellä seinät voivat olla pidempiä ja korkeampia ilman, että keskellä on tukipisteitä. Tästä voi olla apua malleissa, joissa tarvitaan suuria avoimia tiloja tai korkeita kattoja, koska se poistaa painoa kantavien seinien tai pylväiden tarpeen. |
| Rakentaminen syrjäisiin paikkoihin: | Joissakin syrjäisissä paikoissa, joissa on vaikea päästä tai siirtää perinteisiä rakennusmateriaaleja, ilmapallojen kehystys voi olla hyvä vaihtoehto. Menetelmä vaatii vähän materiaaleja ja se voidaan koota käsityökaluilla, joten se on hyvä valinta rakentamiseen syrjäisille alueille tai paikoille, joissa ei ole sähköä. |
| Mitä omistaja haluaa: | Joissakin tapauksissa rakennuksen omistaja voi pitää siitä, miltä ilmapallorunkoinen rakennus näyttää tai tuntuu. Vaikka se ei ehkä ole käytännöllisin valinta, se on silti hyvä vaihtoehto ihmisille, jotka välittävät enemmän siitä, miltä jokin näyttää kuin mistään muusta. |
Johtopäätös
Kun tulemme ilmapallojen kehystyskeskustelumme loppuun, on selvää, että tätä ennen suosittua rakennustapaa on käytetty yhä vähemmän.
Mutta se ei tarkoita, etteikö sillä olisi mitään tekemistä tämän päivän kanssa.
Kun katsomme ilmapallojen kehystyksen historiaa, voimme oppia paljon siitä, kuinka rakennussuunnittelu on muuttunut ajan myötä ja kuinka myös suunnittelukäytännöt ovat muuttuneet.
Ehkä tärkeintä on, että ilmapallokehystys osoittaa, että tunnetuimmat ja pitkäikäisimmätkin rakennustekniikat voivat muuttua uusien haasteiden ja mahdollisuuksien ilmaantuessa.
Joten, kun opiskelet tai työskentelet tekniikan alalla, pidä mielesi avoimena ja älä unohda menneisyyden oppitunteja.
Ne voivat olla avain tulevaisuuteen.
Jaa…
