エンジニアまたは工学部の学生であれば、建物の設計と建設の技術的な部分について多くのことを知っているでしょう。
しかし、フレーミングが時間の経過とともにどのように変化したかについて考えたことはありますか? かつては一般的でしたが、現代の建築プロジェクトではあまり使用されていない方法であるバルーン フレーミングを入力してください。
バルーン フレーミングは以前ほど使用されていませんが、建築設計が時間の経過とともにどのように変化したかについて多くのことを教えてくれるエンジニアリングの歴史の重要な部分です。
経験豊富なエンジニアであろうと初心者であろうと、時間をさかのぼってバルーン フレーミングとそれがエンジニアリングの世界にどのように適合するかについて学びましょう。
バルーン フレーミングの概要
正式な定義:
各スタッドが屋根から土台まで 1 ピースである建物のフレーミング。
バルーン フレーミング vs プラットフォーム フレーミング
スタッドのセットアップ方法は、バルーンとプラットフォームのフレーミングの主な違いです。
バルーン フレーミングでは、スタッドは土台から垂木プレートまで一列に並んでいます。
ただし、プラットフォーム フレーミングでは、各フロアのスタッドは別々です。
これにより、連続したスパンが作成されるため、バルーン フレームで火が広がりやすくなります。
一方、プラットフォーム フレームは、各フロアが別々に構築され、その下のフロアの上に配置されるため、短い木材を使用します。
これにより、非常に必要なファイアブロックが作成されます。
バルーンフレーミング
バルーンフレーミングでは、床から屋根までの長い木材が使用されます。
1800 年代後半から 1900 年代半ばにかけて、この建築方法は米国とカナダで多く使用されました。
アーチ型の天井、高い煙突、または 2 フロアの開放的なホワイエが必要な場合は、バルーン構造が適しています。
途切れることなくスパンが長くなり、延焼しやすくなります。
しかし、乾式壁に亀裂が入る可能性は低いため、耐久性が向上します。
プラットフォームのフレーミング
プラットフォーム フレームを構築するプロセスは、気球を構築するよりも簡単です。
また、その方法により、より迅速に構築できます。
しっかりとした土台の上にひとつの建物をつくり、1階を土台にして次の階をつくります。
短い 2x4 は長いものよりも 1 フィートあたりのコストが低いため、プラットフォーム フレーミングはお金を節約するための良い方法です。
プラットフォーム フレーミングはバルーン フレーミングよりも安全です。これは、追加された各フロアが非常に必要なファイア ブロックを提供するためです。
バルーン フレーミングは本当に危険を冒す価値がありますか? この 1800 年代の建築技術の神話を暴く
まだわかりにくい？少し視点を変えてみましょう：
次の建築プロジェクトをもっと面白くしたいですか? ハイテク素材やデザインについて心配する必要はありません。
代わりに、1800 年代からあるバルーン フレーミングを試すことができます。
屋根から土台まですべてのスタッドを 1 つにまとめることができるのに、誰が安全性や安定性を必要とするのでしょうか?
わかりました、それはテレビコマーシャルのように見せかけた冗談です。
では、説明に戻りましょう。
フレーミング手法の進化
バルーン フレームが発明される前は、米国のほとんどの家は柱と梁の構造で作られていました。
重厚な木製の梁と柱は、ほぞ穴とほぞ継ぎで互いに接続され、梁の間に床材が配置されました。
丸太小屋は別の選択肢で、より多くの木材を使用しましたが、熟練や製材はそれほど必要ありませんでした。
機械製の釘と木材の発明
1800 年代初頭、機械で作られた釘と機械で切断された木材により、風船の枠が可能になりました。
この方法では、外壁に 2 インチ x 4 インチの縦長の長い壁を使用します。
この方法は、熟練度の低い大工を使用し、ポスト アンド ビーム構造よりもはるかに軽いため、ポスト アンド ビーム構造よりも安価で高速でした。
バルーンフレーミングの台頭
バルーンのフレーミングは、テクノロジーやツールが今日のように良くなる前に作られました。
これにより、壁パネルを作成して現場に設置することが困難になります。
しかし、1830 年代から 1950 年代半ばにかけて、北アメリカでは安価で機能が優れていたため、すぐに人気を博しました。
バルーン フレーミングはより長い木片を使用したため、スパンを中断することなく構築することができました。
これにより、アーチ型の天井、高い煙突、床の間に壁のない 2 階建てのホワイエに人気がありました。
バルーン フレーミングの秋
バルーン フレーミングは人気がありましたが、構造上の完全性に欠け、安全ではないため、現代の建築では使用されなくなりました。
床の間に防火帯がなかったため、家屋の火災は気球フレームによって悪化しました。これは安全上の大きな懸念事項です。
また、2006 年の国際居住法 (IRC) では、強度が十分でないため、風船のフレーミングを許可していません。
その後、プラットフォーム フレーミングや高度なフレーミング技術など、より効率的で費用対効果の高い技術に取って代わられました。
バルーン フレーミングの長所と短所
バルーン フレーミングは、木材を使った古い建築方法です。
建物の最上部から最下部まで続く間柱の周りに軽い木製のフレームを構築することを含みます。
屋根はトラスを形成する水平な天井根太と傾斜垂木で構成されています。
バルーン フレーミングの利点の 1 つは、縦方向の収縮が少ないことです。
しかし、風船の骨組みに使われている木材は大きくて動かしにくく、壁の空洞は火が燃え広がりやすい。
一方、プラットフォーム フレーミングは、より現代的な構築方法です。
この方法では、1 つの構造物が構築され、基礎によって十分にサポートされます。
次に、1 階をベースとして 2 階を構築します。
プラットフォーム フレーミングには、バルーン フレーミングに比べていくつかの利点があります。
シンプルさと費用対効果
風船よりも作りやすいので、手早く簡単に組み立てられます。
また、この方法では各階に短い木材を使用するため、長い木材を使用する場合に比べてコストを節約できます。
安全性
プラットフォーム フレーミングは、各フロアに非常に必要なファイア ブロックが追加されるため、バルーン フレーミングよりも安全です。
バルーンフレーミングは壁に空洞があるため、火が床の間で急速に広がる可能性があります。
乾式壁のひび割れ
また、乾式壁は、気球フレームの建物よりもプラットフォーム フレームの建物の方が割れにくい。
バルーンフレーミングでは、スパン間に切れ目がないため、火が広がりやすくなります。
時間が経つにつれて、これにより建物が沈下し、乾式壁に亀裂が生じる可能性があります。
バルーンフレーミングの強化と更新
バルーン フレームを強化したり、現在の建築基準を満たすように最新のものにしたりする方法はいくつかあります。
スタッドの間に、石膏ボードやミネラル ウール断熱材などの耐火材料を配置できます。
これにより、火災が壁の内側に広がりにくくなります。
スプリンクラーを設置することで、火を消し、延焼を防ぐこともできます。
水平ブロッキング
別のオプションは、間柱の間に一定の間隔で水平方向のブロックを配置して、隠れたスペースから火が壁に広がるのを防ぐことです。
水平方向のブロックは、スタッドが時間の経過とともに反ったりねじれたりするのを防ぐことで、構造を安定に保つのにも役立ちます。
地域の建築基準法および規制への準拠
既存の建物に変更を加える場合は、現地の建築基準法および規則に従う必要があることを覚えておくことが重要です。
これは、建物が安全で規則に準拠していることを確認するために行われます。
変更を加える前に、認可された専門のエンジニアまたは建築家に相談して、地域の条例や規則に準拠していることを確認する必要がある場合があります.
バルーン フレーミング ゲーブル構造の耐力壁
バルーン フレーミング ゲーブル構造を支える壁は、2x4 または 2x6 でできています。
これらの壁は、屋根、床、家具、またはそこに住む人々の重量など、構造の垂直方向および水平方向の荷重を支えます。
ほとんどの場合、耐力壁は基礎から屋根までの外壁です。
ほとんどの内壁は構造物の重量を支えるように作られていないため、負荷がかかりません。
2 階のバルーン フレーム
バルーン フレーミングを使用すると、土台から屋根板まで、壁のスタッドが外壁の高さいっぱいに伸びます。
これにより、2階を構築することができます。
1950 年代にプラットフォーム フレーミングが登場する前は、この方法が多用されていました。
外壁には 2 インチ x 4 インチの長い垂直板が使用され、2 階の根太は通常、これらのスタッドに釘付けされます。
火災の危険
ただし、この方法は、床の間に防火帯がないため、批判されています。
防火帯がなければ、火は壁の空きスペースを通して急速に広がる可能性があります。
バルーンフレームで古い家を修理する場合、この問題に対処するために防火ブロックを追加できます.
防火材は、間柱に垂直に走る水平な骨組部材で、火が壁の空洞を通って広がるのを防ぎます。
バルーンフレーミングの防火
木を使って組み立てる 2 つの異なる方法は、「バルーン フレーミング」と「プラットフォーム フレーミング」と呼ばれます。
この 2 つの主な違いは、バルーン フレーミングではスタッドが基礎から垂木まで続くのに対し、プラットフォーム フレーミングでは各フロアのスタッドが分離していることです。
プラットフォーム フレーミングの防火
プラットフォーム フレーミングでは、防火材は通常、スタッドの間に水平に配置されます。
これにより、壁の空洞間で火が広がるのを防ぐバリアが作成されます。
この防火は一定の間隔で、通常は 10 フィートごとに必要です。
バルーンフレーミングの防火
一方、バルーンフレーミングでは、スタッドが床から屋根までずっと続くため、床の間に防火がありません。
これにより、切れ目のない連続したスパンが作成され、バルーン フレーミングが発火しやすくなり、危険です。
この問題を解決するには、間柱やミネラル ウールの断熱材の間の水平方向のブロックなど、バルーン フレームの壁に追加の防火ブロックを追加して、延焼を防ぐことができます。
結論として、バルーン フレームは垂直方向の収縮が少ないですが、防火機能がないため、火災の危険性があります。
気球構造と比較すると、プラットフォーム フレーミングは木材の使用量が少なく、自動的に耐火性があります。
これにより、セットアップがより簡単かつ安全になります。
既存の建物に変更を加える前に、地元の建築基準法および規制に従い、認可を受けた専門家に相談することが重要です。
バルーン フレーミングの特定と修復
家にバルーン フレームがあるかどうかを判断するには、土台の上の敷居から屋根まで止まることなく続く 2 インチ x 4 インチの長い垂直線を探します。
家のスタイルと外側の外装に厚い板を使用することも兆候です。
バルーン フレーミングの修復と更新
家にバルーン フレームがあることが判明した場合は、安全のため、または建築基準を満たすために更新または修理が必要になる場合があります。
これらのいくつかは次のとおりです。
防火帯は、火の広がりを遅らせるためにスタッドの間に置かれる木片です。
- 耐火材料の設置: 耐火性を向上させるために、石膏ボードまたはミネラル ウールの断熱材をスタッドの間に配置することができます。
- 水平方向のブロックを追加する: 間柱の間に一定の間隔で水平方向のブロックを配置して、壁の隠れたスペースから火が広がるのを防ぐことができます。
- 地域の建築基準法および規則への準拠: 既存の建物に加えられた変更が、地域の建築基準法および規則を満たしていることを確認することが重要です。
認可された専門のエンジニアまたは建築家に相談する必要がある場合があります。
スプリンクラー システムは、火災を制御し、延焼を防ぐのに役立ちます。
安全性と合法性のために必要な更新と修理は、資格のある専門家が行う必要があることを覚えておくことが重要です。
構造への変更が安全かつ効果的であることを確認するには、現地の建築基準法と規則に厳密に従わなければなりません。
プラットフォーム vs バルーン フレーミング
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ユースケース
| で使われる： | 説明： |
|---|---|
| 歴史の保存： | 多くの古い建物はバルーンフレームで建てられており、修理や改築を行う場合、元の建築方法を維持することが必要または望ましい場合があります. このような状況では、バルーン フレーミングは、歴史の真実と完全性を維持するための最良の方法かもしれません。 |
| コスト削減: | 人件費が安い場所では、バルーン フレーミングが安価な方法である場合もあります。これは、建築規則がそれほど厳しくない場所や、火災が頻繁に発生しない場所では特に当てはまります。 |
| ユニークなデザイン: | バルーン フレーミングを使用すると、中央に支持点がなくても、壁を長く、高くすることができます。これは、重量を支える壁や柱が不要になるため、大きなオープン スペースや高い天井が必要な設計に役立ちます。 |
| 邪魔にならない場所での構築: | 従来の建材を入手したり移動したりすることが困難な遠隔地では、バルーン フレーミングが適切なオプションになる場合があります。この方法は必要な材料が少なく、手工具で組み立てることができるため、遠隔地や電気のない場所での建設に適しています。 |
| オーナー様のご希望： | 場合によっては、建物の所有者は、バルーン フレームの建物の外観や感触が好きな場合があります。最も実用的な選択肢ではないかもしれませんが、何よりも見た目を気にする人にとっては良い選択肢です。 |
結論
バルーン フレーミングの議論が終わりに近づくにつれて、このかつて人気のあった組み立て方法がますます使用されなくなっていることは明らかです。
しかし、それは今日とは何の関係もないという意味ではありません。
バルーン フレーミングの歴史を見ると、時間の経過とともに建物の設計がどのように変化し、エンジニアリングの実践もどのように変化したかについて多くのことを学ぶことができます。
おそらく最も重要なことは、バルーン フレーミングは、最もよく知られ、長く続いている建築技術でさえ、新しい課題や機会が生じると変化する可能性があることを示しています。
ですから、エンジニアリングの勉強や仕事をするときは、心を開いて過去の教訓を忘れないでください。
それらが未来への鍵となるかもしれません。
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