如果您是工程師或工程專業的學生，您可能對設計和建造建築物的技術部分了解很多。
但是你有沒有想過框架是如何隨著時間發生變化的？輸入氣球框架，這種方法過去很常見，但在現代建築項目中使用得併不多。
儘管它不像以前那樣被廣泛使用，但氣球框架仍然是工程歷史的重要組成部分，它可以告訴我們很多關於建築設計如何隨時間發生變化的信息。
因此，無論您是一位經驗豐富的工程師還是剛剛起步，都請準備好回到過去，了解有關氣球框架的所有知識以及它如何融入工程領域。
氣球框架簡介
正式定義：
建築物的框架，其中每個立柱從屋頂到地基都是一個整體。
氣球框架與平台框架
立柱的設置方式是氣球框架和平台框架之間的主要區別。
在氣球框架中，立柱從地基到椽板成一條直線。
然而，在平台框架中，每層樓的立柱是分開的。
這使得火更容易在氣球框架中蔓延，因為它創造了一個連續的跨度。
另一方面，平台框架使用較短的木塊，因為每層樓都是單獨建造的，然後放在它下面的地板上。
這會創建一個急需的火塊。
氣球框架
在氣球框架中，使用從地板到屋頂的長木料。
從1800年代後期到1900年代中期，這種建築方法在美國和加拿大被大量使用。
當您想要拱形天花板、高煙囪或兩層樓的開放式門廳時，氣球結構是一個不錯的選擇。
它使大跨度沒有任何中斷，這使火勢更容易蔓延。
但是，氣球結構不太可能在幹牆上出現裂縫，這使得它更耐用。
平台框架
構建平台框架的過程比構建氣球更容易。
由於它的完成方式，它也是一種更快的構建方式。
一棟樓建在堅實的地基上，然後以第一層為平台，建造下一層。
平台框架是省錢的好方法，因為較短的 2x4s 每英尺的成本比較長的要低。
平台框架比氣球框架更安全，因為每增加一層樓就會提供一個急需的火塊。
氣球框架真的值得冒險嗎？揭穿這個 1800 年代建築技術的神話
還是很難理解？讓我稍微改變一下觀點：
想讓您的下一個建築項目更有趣嗎？不要擔心高科技材料或設計。
相反，您可以嘗試自 1800 年代以來就存在的氣球框架。
因為當您可以將所有螺柱從屋頂到地基都集成在一起時，誰還需要安全或穩定性，對嗎？
好吧，那隻是一個看起來像電視廣告的笑話。
現在讓我們回到解釋。
框架實踐的演變
在發明氣球框架之前，美國的大多數房屋都是採用柱樑結構建造的。
沉重的木樑和柱子通過榫眼連接，地板構件放置在梁之間。
小木屋是另一種選擇，它使用更多的木材，但不需要那麼多的技能或鋸切。
機製釘和木材的發明
在 1800 年代初期，機製釘子和機制切割木材使氣球框架成為可能。
此方法使用長的垂直 2" x 4" 外牆。
這種方法比柱樑結構更便宜、更快捷，因為它使用的木匠技術較低，而且比柱樑結構輕得多。
氣球框架的興起
氣球框架是在技術和工具變得像今天一樣好之前製作的。
這使得製作牆板並在現場安裝變得困難。
但從 1830 年代到 50 年代中期，它在北美迅速流行起來，因為它更便宜而且效果更好。
氣球框架使用了更長的木頭，這樣就可以在沒有任何中斷的情況下建造跨度。
這使它成為拱形天花板、高煙囪和兩層樓之間沒有牆壁的門廳的流行選擇。
氣球框架的下降
儘管氣球框架很受歡迎，但它已不再用於現代建築，因為它缺乏結構完整性並且不安全。
氣球框架使房屋火災更加嚴重，因為樓層之間沒有防火間隔，這是一個主要的安全問題。
此外，2006 年的國際住宅規範 (IRC) 不允許氣球框架，因為它不夠堅固。
它已被平台框架和高級框架技術等技術所取代，這些技術更高效且更具成本效益。
氣球裝裱的優缺點
氣球框架是一種用木頭建造的舊方法。
它涉及圍繞從建築物頂部到底部的立柱建造輕型木框架。
屋頂由水平的天花板托樑和形成桁架的傾斜的椽子組成。
氣球框架的一個好處是沒有太多的垂直收縮，這意味著房子會隨著時間的推移而減少。
但氣球框架所用的木頭又大又難移動，牆壁中空的空間很容易讓火勢迅速蔓延。
另一方面，平台框架是一種更現代的構建方式。
在這種方法中，一個結構被建造並由地基很好地支撐。
然後以第一層為基礎建造第二層。
平台框架比氣球框架有幾個優點。
簡單性和成本效益
它比氣球更容易搭建，因此可以快速、輕鬆地搭建起來。
該方法還為每層樓使用較短的木塊，與使用較長的木塊相比可以節省資金。
安全
平台框架比氣球框架更安全，因為每層樓都增加了一個急需的火塊。
因為氣球框架在牆壁上有空心空間，所以火會在樓層之間迅速蔓延。
石膏板開裂
此外，幹牆在平台框架建築中比在氣球框架建築中更不容易開裂。
使用氣球框架，跨度之間沒有中斷，這使得火勢更容易蔓延。
隨著時間的推移，這會導致建築物沉降，從而導致石膏板出現裂縫。
氣球框架的加固和更新
有幾種方法可以使氣球框架更堅固或更新它們以符合當前的建築規範。
在立柱之間，您可以放置石膏板或礦棉絕緣材料等防火材料。
這會使火勢更難在牆內蔓延。
安裝灑水器還可以幫助撲滅火災並阻止其蔓延。
水平阻塞
另一種選擇是在立柱之間定期放置水平擋塊，以阻止火勢通過隱藏空間向上蔓延。
水平阻塞還可以通過防止螺柱隨著時間的推移翹曲或扭曲來幫助保持結構穩定。
遵守當地建築規範和法規
請務必記住，對已存在的建築物所做的任何更改都必須遵守當地的建築規範和規則。
這樣做是為了確保建築物安全且符合規範。
在進行任何更改之前，可能需要與獲得許可的專業工程師或建築師交談，以確保它們符合當地法規和規則。
氣球框架山牆結構中的承重牆
支撐氣球框架山牆結構的牆壁由 2x4s 或 2x6s 製成。
這些牆支撐結構的垂直和水平荷載，例如屋頂、地板以及任何家具或住在那裡的人的重量。
大多數時候，承重牆是從地基到屋頂的外牆。
大多數內牆不是為了支撐結構的重量而建造的，因此它們不承受任何負載。
二樓的氣球框架
使用氣球框架，牆釘貫穿外牆的整個高度，從泥梁到屋頂板。
這使得建造二樓成為可能。
在 1950 年代平台框架出現之前，這種方法被大量使用。
外牆使用長而垂直的 2" x 4" 板，二樓的地板托樑通常被釘在這些立柱上。
火災隱患
然而，這種方法受到了批評，因為樓層之間沒有任何防火隔斷。
如果沒有防火帶，火勢會通過牆壁的空隙迅速蔓延。
在用氣球架裝修老房子時，可以加擋火來解決這個問題。
防火塊是垂直於立柱的水平框架構件，可阻止火勢通過牆洞蔓延。
氣球框架中的防火
用木頭建造的兩種不同方法稱為“氣球框架”和“平台框架”。
兩者之間的主要區別在於，在氣球框架中，立柱從地基延伸到椽子，而在平台框架中，每層樓的立柱是分開的。
平台框架防火
在平台框架中，防火塊通常水平放置在立柱之間。
這形成了一個屏障，可以阻止火勢在牆洞之間蔓延。
每隔一定時間就需要這種防火封堵，通常每隔 10 英尺左右。
氣球框架中的防火
另一方面，在氣球框架中，地板之間沒有防火隔斷，因為立柱從地板一直延伸到屋頂。
這使得連續跨度沒有任何中斷，並且使氣球框架更容易著火，這是危險的。
為了解決這個問題，可以在氣球框架的牆壁上添加額外的防火擋塊，例如在立柱或礦棉絕緣材料之間進行水平擋塊，以幫助阻止火勢蔓延。
綜上所述，氣球骨架豎向收縮率較小，但由於沒有防火封堵，存在火災隱患。
與氣球結構相比，平台框架使用的木材更少，並且自動防火。
這使得設置更容易、更安全。
在對現有建築進行任何改動之前，務必遵守當地的建築規範和法規並諮詢有執照的專業人士。
識別和修復氣球框架
要判斷房屋是否有氣球框架，請尋找從地基頂部的窗台一直延伸到屋頂的長垂直 2" x 4" s。
房屋的風格和使用厚木板作為外護套也是標誌。
修復和更新氣球框架
如果發現房屋有氣球框架，則可能需要更新或維修以確保安全或符合建築規範。
其中一些是：
擋火板是放置在立柱之間以減緩火勢蔓延的木塊。
- 安裝耐火材料：可在立柱之間放置石膏板或保溫礦棉，以提高耐火性。
- 添加水平擋塊：在立柱之間，您可以定期放置水平擋塊，以阻止火勢通過牆壁中的隱藏空間向上蔓延。
- 符合當地建築規範和規則：重要的是要確保對現有建築所做的任何更改都符合當地建築規範和規則。
可能需要與有執照的專業工程師或建築師交談。
自動噴水滅火系統可以幫助控制火勢並阻止火勢蔓延。
請務必記住，安全和合法所需的更新和維修必須由獲得許可的專業人員完成。
為確保對結構的更改安全有效，必須嚴格遵守當地的建築規範和規則。
平台與氣球框架
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用例
| 用於： | 描述： |
|---|---|
| 保存歷史： | 許多較舊的建築物都是用氣球框架建造的，在進行維修或翻新時，可能有必要或希望保留原來的建築方法。在這些情況下，氣球框架可能是保持歷史真實性和完整性的最佳方式。 |
| 節約成本： | 在一些勞動力成本低的地方，氣球框架可能仍然是一種廉價的建造方式。在建築規則不那麼嚴格或火災不常發生的地方尤其如此。 |
| 獨特的設計： | 使用氣球框架，牆壁可以更長更高，而無需在中間有支撐點。這對於需要大型開放空間或高天花板的設計很有幫助，因為它不需要承重的牆壁或柱子。 |
| 建在偏僻的地方： | 在一些難以到達或移動傳統建築材料的偏遠地區，氣球框架可能是一個不錯的選擇。該方法所需材料少，可用手工工具拼裝，是偏遠地區或無電地區建築的理想選擇。 |
| 樓主想要什麼： | 在某些情況下，建築所有者可能只是喜歡氣球框架建築的外觀或感覺。儘管它可能不是最實用的選擇，但對於那些更關心外觀的人來說，它仍然是一個不錯的選擇。 |
結論
當我們結束對氣球框架的討論時，很明顯這種曾經流行的建築方式已經越來越少使用。
但這並不意味著它與今天沒有任何關係。
當我們回顧氣球框架的歷史時，我們可以了解很多關於建築設計如何隨時間變化以及工程實踐如何變化的信息。
可能最重要的是，氣球框架表明，即使是最著名和最持久的建築技術也會隨著新的挑戰和機遇的出現而改變。
所以，當你在工程領域學習或工作時，請保持開放的心態，不要忘記過去的教訓。
它們可能是未來的關鍵。
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