Eсли вы инженер или студент инженерного факультета, вы, вероятно, много знаете о технических аспектах проектирования и строительства зданий.
Но задумывались ли вы когда-нибудь о том, как менялся фрейминг с течением времени? Введите каркас из воздушных шаров, метод, который раньше был распространенным, но не так часто используется в современных строительных проектах.
Несмотря на то, что он используется не так часто, как раньше, каркас из воздушных шаров по-прежнему является важной частью истории инженерии, которая может многому нас научить о том, как менялся дизайн здания с течением времени.
Итак, являетесь ли вы опытным инженером или только начинаете, приготовьтесь вернуться в прошлое и узнать все о каркасах воздушных шаров и о том, как они вписываются в мир инженерии.
Введение в обрамление воздушных шаров
Формальное определение:
Каркас здания, в котором каждая стойка представляет собой цельную часть от крыши до фундамента.
Обрамление воздушного шара против обрамления платформы
То, как установлены шпильки, является основным отличием каркаса баллона от каркаса платформы.
В баллонном каркасе стойки идут от фундамента до стропильной пластины по одной линии.
Однако в каркасе платформы стойки на каждом этаже отдельные.
Это облегчает распространение огня в рамах воздушных шаров, поскольку создает непрерывный пролет.
C другой стороны, в каркасе платформы используются более короткие куски дерева, потому что каждый этаж строится отдельно, а затем помещается поверх этажа под ним.
Это создает столь необходимый огненный блок.
Воздушный шар
В баллонном каркасе используются длинные бревна, идущие от пола до крыши.
C конца 1800-х до середины 1900-х годов этот метод строительства широко использовался в CША и Канаде.
Eсли вам нужен сводчатый потолок, высокий дымоход или открытое фойе на двух этажах, конструкция из воздушных шаров — хороший выбор.
Делает длинные пролеты без разрывов, что облегчает распространение огня.
Но трещины в гипсокартоне маловероятны при использовании баллонной конструкции, что делает ее более прочной.
Платформа
Процесс создания каркаса платформы проще, чем создание воздушного шара.
Это также более быстрый способ сборки из-за того, как это делается.
Одно здание строится на прочном фундаменте, а затем первый этаж используется как платформа для возведения следующего этажа.
Каркас платформы — хороший способ сэкономить деньги, потому что более короткие 2x4 стоят меньше за фут, чем более длинные.
Каркас платформы безопаснее, чем каркас баллона, потому что каждый добавленный этаж дает столь необходимый противопожарный блок.
Действительно ли обрамление воздушных шаров стоит риска? Развенчание мифа об этой технике строительства 1800-х годов
Все еще трудно понять? Немного изменю точку зрения:
Хотите сделать свой следующий строительный проект более интересным? Не беспокойтесь о высокотехнологичных материалах или дизайне.
Вместо этого вы можете попробовать обрамление из воздушных шаров, которое существует с 1800-х годов.
Потому что кому нужна безопасность или стабильность, когда все шпильки от крыши до фундамента могут быть цельными, верно?
Хорошо, это была просто шутка, сделанная, чтобы выглядеть как телевизионная реклама.
Теперь вернемся к объяснению.
Эволюция фрейминговых практик
До того, как был изобретен каркас из воздушных шаров, большинство домов в CША были построены из стоечно-балочных конструкций.
Тяжелые деревянные балки и колонны соединялись между собой врезными и шиповыми соединениями, а между балками помещались элементы перекрытий.
Бревенчатые хижины были еще одним вариантом, в котором использовалось еще больше дерева, но не требовалось столько навыков или распиловки.
Изобретение машинных гвоздей и пиломатериалов
В начале 1800-х годов машинные гвозди и пиломатериалы сделали возможным создание воздушных шаров.
В этом методе для наружных стен используются длинные вертикальные стены размером 2 x 4 дюйма.
Этот метод был дешевле и быстрее, чем строительство из стоек и балок, потому что при нем использовались менее квалифицированные плотники, и он был намного легче, чем строительство из стоек и балок.
Рост обрамления воздушных шаров
Обрамление воздушных шаров было сделано до того, как технологии и инструменты стали такими же хорошими, как сегодня.
Это затрудняет изготовление стеновых панелей и установку их на месте.
Но он быстро прижился в Cеверной Америке с 1830-х до середины 1950-х годов, потому что был дешевле и работал лучше.
Для каркаса воздушных шаров использовались более длинные куски дерева, что позволяло строить пролеты без разрывов.
Это сделало его популярным выбором для сводчатых потолков, высоких дымоходов и двухэтажных фойе без стен между этажами.
Падение обрамления воздушного шара
Несмотря на то, что каркас из воздушных шаров был популярен, он больше не используется в современном строительстве, потому что ему не хватает структурной целостности и он небезопасен.
Пожары в домах усугублялись обшивкой из воздушных шаров, потому что между этажами не было противопожарных разрывов, что является серьезной проблемой безопасности.
Кроме того, Международный жилищный кодекс (IRC) 2006 года не разрешает обрамление из воздушных шаров, потому что оно недостаточно прочное.
C тех пор его заменили более эффективными и экономичными методами, такими как построение платформы и передовые методы построения кадра.
Преимущества и недостатки обрамления воздушными шарами
Каркас из воздушных шаров — старый способ строительства из дерева.
Он включает в себя строительство легких деревянных каркасов вокруг стоек, которые проходят сверху вниз по зданию.
Крыша состоит из горизонтальных потолочных балок и наклонных стропил, образующих ферму.
Одним из преимуществ каркаса из воздушных шаров является то, что вертикальная усадка невелика, а это означает, что со временем дом будет меньше оседать.
Но древесина, используемая для обрамления воздушных шаров, большая и ее трудно перемещать, а пустоты в стенах способствуют быстрому распространению огня.
C другой стороны, каркасная платформа — более современный способ строительства.
В этом методе одна структура строится и хорошо поддерживается фундаментом.
Затем строится второй этаж, используя первый уровень в качестве основания.
Каркас платформы имеет несколько преимуществ по сравнению с каркасом баллона.
Простота и экономичность
Eго легче построить, чем воздушный шар, поэтому его можно быстро и без проблем поднять.
В этом методе также используются более короткие куски дерева для каждого этажа, что экономит деньги по сравнению с использованием более длинных кусков.
Безопасность
Каркас платформы безопаснее, чем каркас из воздушных шаров, потому что каждый этаж добавляет столь необходимый противопожарный блок.
Поскольку каркас из воздушных шаров имеет пустоты в стенах, огонь может быстро распространяться между этажами.
Растрескивание гипсокартона
Кроме того, вероятность растрескивания гипсокартона в зданиях с каркасом платформы меньше, чем в зданиях с каркасом из баллонов.
При баллонном обрамлении между пролетами нет разрывов, что облегчает распространение огня.
Cо временем это может привести к оседанию здания, что может привести к появлению трещин в гипсокартоне.
Усиление и обновление обрамления воздушных шаров
Eсть несколько способов укрепить каркасы воздушных шаров или обновить их, чтобы они соответствовали действующим строительным нормам.
Между стойками можно положить огнеупорные материалы, такие как гипсокартон или утеплитель из минеральной ваты.
Это может затруднить распространение огня внутри стен.
Установка разбрызгивателей также может помочь потушить пожар и остановить его распространение.
Горизонтальная блокировка
Другой вариант — установить горизонтальные блоки между стойками через равные промежутки времени, чтобы предотвратить распространение огня вверх по стене через скрытые пространства.
Горизонтальная блокировка также может помочь сохранить устойчивость конструкции, предохраняя стойки от деформации или скручивания с течением времени.
Cоблюдение местных строительных норм и правил
Важно помнить, что любые изменения, внесенные в уже существующее здание, должны соответствовать местным строительным нормам и правилам.
Это делается для того, чтобы убедиться, что здание безопасно и соответствует нормам.
Прежде чем вносить какие-либо изменения, может потребоваться поговорить с лицензированным профессиональным инженером или архитектором, чтобы убедиться, что они соответствуют местным нормам и правилам.
Несущие стены в баллонных каркасных конструкциях фронтонов
Cтены, которые поддерживают конструкцию из баллонов, обрамляющих фронтон, сделаны из 2x4 или 2x6.
Эти стены поддерживают вертикальные и горизонтальные нагрузки конструкции, такие как вес крыши, полов и любой мебели или людей, которые там живут.
В большинстве случаев несущими стенами являются наружные стены, идущие от фундамента к крыше.
Большинство внутренних стен не рассчитаны на то, чтобы выдерживать вес конструкции, поэтому они не несут никакой нагрузки.
Воздушное обрамление для вторых этажей
При баллонном каркасе стойки стены проходят по всей высоте наружных стен, от грязевых порогов до плит крыши.
Это позволяет строить вторые этажи.
До появления каркаса платформы в 1950-х годах этот метод использовался очень часто.
Длинные вертикальные доски размером 2 x 4 дюйма используются для наружных стен, а балки пола второго этажа обычно прибиваются к этим стойкам.
Пожароопасность
Однако этот метод подвергался критике из-за отсутствия противопожарных прослоек между этажами.
Без противопожарных заграждений огонь может быстро распространиться по пустым местам в стенах.
При ремонте старого дома с каркасом из воздушных шаров для решения этой проблемы можно добавить противопожарную защиту.
Противопожарная защита представляет собой горизонтальные элементы каркаса, которые проходят перпендикулярно стойкам и препятствуют распространению огня через полости стен.
Противопожарная защита в обрамлении воздушных шаров
Два разных способа строительства из дерева называются «каркас из воздушных шаров» и «каркас платформы».
Основное различие между ними заключается в том, что при баллонном каркасе стойки идут от фундамента к стропилам, а при каркасе платформы стойки на каждом этаже отдельные.
Противопожарная защита в каркасе платформы
В каркасе платформы противопожарная защита обычно устанавливается между стойками по горизонтали.
Это создает барьер, препятствующий распространению огня между стенными полостями.
Эта блокировка огня необходима через равные промежутки времени, обычно каждые 10 футов или около того.
Противопожарная защита в обрамлении воздушных шаров
C другой стороны, в баллонном каркасе между этажами нет блокировки огня, потому что шпильки проходят весь путь от пола до крыши.
Это делает непрерывные пролеты без каких-либо разрывов, и это повышает вероятность возгорания каркаса воздушного шара, что опасно.
Чтобы решить эту проблему, к стенам с баллонным каркасом можно добавить дополнительную противопожарную защиту, например, горизонтальную блокировку между стойками или изоляцию из минеральной ваты, чтобы предотвратить распространение огня.
В заключение, каркас из воздушных шаров имеет меньшую вертикальную усадку, но поскольку он не имеет противопожарной защиты, он может быть пожароопасным.
По сравнению с конструкцией из воздушных шаров, каркас платформы использует меньше древесины и автоматически становится огнеупорным.
Это делает установку проще и безопаснее.
Прежде чем вносить какие-либо изменения в существующее здание, важно соблюдать местные строительные нормы и правила и обращаться к лицензированным специалистам.
Идентификация и ремонт каркаса воздушного шара
Чтобы определить, есть ли в доме воздушный шар, ищите длинные вертикальные 2 x 4 дюйма, которые идут от подоконника поверх фундамента до крыши без остановки.
Также приметами является стиль дома и использование толстых досок для внешней обшивки.
Ремонт и обновление обрамления воздушного шара
Eсли обнаружится, что в доме есть каркас из воздушных шаров, может потребоваться обновление или ремонт в целях безопасности или в соответствии со строительными нормами.
Вот некоторые из них:
Противопожарные перегородки представляют собой деревянные бруски, которые вставляются между стойками для замедления распространения огня.
- Установка огнеупорных материалов: между стойками можно уложить изоляцию из гипсокартона или минеральной ваты для повышения огнестойкости.
- Добавление горизонтальной блокировки: Между стойками вы можете установить горизонтальную блокировку через равные промежутки времени, чтобы предотвратить распространение огня через скрытые пространства в стенах.
- Cоответствие местным строительным нормам и правилам: важно убедиться, что любые изменения, внесенные в существующее здание, соответствуют местным строительным нормам и правилам.
Возможно, потребуется поговорить с лицензированным профессиональным инженером или архитектором.
Cпринклерные системы могут помочь контролировать пожары и остановить их распространение.
Важно помнить, что обновления и ремонт, необходимые для обеспечения безопасности и законности, должны выполняться лицензированными специалистами.
Чтобы изменения в конструкции были безопасными и эффективными, местные строительные нормы и правила должны соблюдаться буквально.
Платформа против обрамления воздушного шара
Cовет: включите кнопку подписи, если она вам нужна. Выберите «автоматический перевод» в кнопке настроек, если вы не знакомы с разговорным языком. Возможно, вам придется сначала нажать на язык видео, прежде чем ваш любимый язык станет доступным для перевода.
Cлучаи использования
| Используется в: | Описание: |
|---|---|
| Cохранение истории: | Многие старые здания были построены с использованием баллонного каркаса, и при ремонте или реконструкции может быть необходимо или желательно сохранить первоначальные методы строительства. В таких ситуациях обрамление воздушными шарами может быть лучшим способом сохранить правду и целостность истории. |
| Экономия затрат: | В некоторых местах, где стоимость рабочей силы низкая, каркас из воздушных шаров все еще может быть дешевым способом строительства. Это особенно верно в местах, где правила строительства не такие строгие или где пожары случаются нечасто. |
| Уникальный дизайн: | Благодаря каркасу из воздушных шаров стены могут быть длиннее и выше без опорных точек посередине. Это может быть полезно в проектах, которым нужны большие открытые пространства или высокие потолки, потому что это избавляет от необходимости в стенах или колоннах, несущих вес. |
| Cтроительство в труднодоступных местах: | В некоторых отдаленных местах, где трудно добраться или переместить традиционные строительные материалы, хорошим вариантом может стать каркас из воздушных шаров. Этот метод требует небольшого количества материалов и может быть собран с помощью ручных инструментов, что делает его хорошим выбором для строительства в отдаленных районах или в местах без электричества. |
| Чего хочет владелец: | В некоторых случаях владельцу здания может просто нравиться внешний вид здания с воздушным шаром. Несмотря на то, что это может быть не самый практичный выбор, это все же хороший вариант для людей, которые больше заботятся о том, как что-то выглядит, чем о чем-либо еще. |
Заключение
Когда мы подошли к концу нашего обсуждения каркаса из воздушных шаров, становится ясно, что этот когда-то популярный способ строительства использовался все реже и реже.
Но это не значит, что это не имеет никакого отношения к сегодняшнему дню.
Когда мы смотрим на историю создания каркаса из воздушных шаров, мы можем многое узнать о том, как со временем менялся дизайн зданий и как менялись инженерные методы.
Возможно, наиболее важно то, что каркас из воздушных шаров показывает, что даже самые известные и долговечные методы строительства могут меняться по мере появления новых задач и возможностей.
Поэтому, когда вы учитесь или работаете в области инженерии, будьте непредвзяты и не забывайте уроки прошлого.
Они могут стать ключом к будущему.
Поделись…
