راهنمای کامل ساخت اسکلت چوبی برای ساختمان های مسکونی

پاسخ سریع: ساخت قاب چوبی شامل چه چیزی است

ساخت اسکلت چوبی روش غالب ساختمان سازی برای خانه های مسکونی در آمریکای شمالی با استفاده از اسکلت سازه ای است ناودانی های چوبی بعدی، تیرچه ها و تیرچه ها یا خرپاها برای تشکیل دیوارها، کف ها و سقف ها. اکثریت قریب به اتفاق خانه های تک خانواده و ساختمان های چند خانواری کم ارتفاع استفاده می کنند قاب پلت فرم ، که در آن هر طبقه به عنوان یک سکوی جداگانه بر روی طبقه زیر با استفاده از استاندارد ساخته شده است 2x4 یا 2x6 ناودانی با فاصله 16 یا 24 اینچ در مرکز .

این روش به دلیل محبوبیت خود همچنان محبوب است مقرون به صرفه، سریع در ساخت و به اندازه کافی انعطاف پذیر است که تقریباً هر طرحی را در خود جای دهد ، در حالی که هنوز زمانی که به درستی مهندسی شود، الزامات کدهای ساختاری، آتش سوزی و انرژی را برآورده می کند. بخش‌های زیر روش‌های قاب‌بندی هسته، اجزای ساختاری، ملاحظات کد و عوامل هزینه را که باید قبل از شروع یک پروژه مسکونی با اسکلت چوبی درک کنید، پوشش می‌دهد.

قاب پلت فرم در مقابل قاب بالن

تقریباً تمام ساخت‌وسازهای مسکونی مدرن از قاب‌بندی پلت‌فرم استفاده می‌کنند، اما درک جایگزین - قاب بالن - به روشن شدن دلیل دور شدن صنعت از آن کمک می‌کند.

قاب پلت فرم

هر طبقه به عنوان یک سکوی مستقل ساخته شده است، با گل میخ های دیواری که فقط به ارتفاع یک طبقه منفرد قبل از اینکه سکوی طبقه بعدی در بالای آن ساخته شود، اجرا می شود. این رویکرد است ساخت سریعتر، برای کارگران ایمن تر از آنجایی که هر طبقه یک سکوی کار پایدار را فراهم می کند، و در هر سطح طبقه، آتش سوزی طبیعی ایجاد می کند، زیرا خود سکوی کف از پخش شعله بین طبقات جلوگیری می کند.

قاب بالن

یک روش قدیمی‌تر که در آن ناودانی‌های دیواری به طور مداوم از فونداسیون به پشت بام در چندین طبقه اجرا می‌شوند. در حالی که این طراحی مشکلات ته نشینی مربوط به انقباض چوب را کاهش می دهد، ایجاد می کند حفره های گل میخ پیوسته که اجازه می دهد آتش به سرعت بین طبقات پخش شود مگر اینکه به درستی مسدود شده باشد، به همین دلیل است که قاب سکو تقریباً به طور کامل جایگزین آن در ساخت و سازهای جدید از اواسط قرن بیستم شده است.

اجزای ساختاری اصلی

یک ساختمان با اسکلت چوبی متکی بر چندین سیستم سازه ای به هم پیوسته است که هر کدام دارای اندازه و فاصله خاص خود هستند.

فراتر از این اعضای قاب بندی اولیه، ساختار نیز به آن متکی است روکش (معمولا OSB یا تخته سه لا) برای تامین مقاومت جانبی (برشی) در برابر باد و نیروهای لرزه ای و مهندسی مناسب اتصال فونداسیون استفاده از پیچ‌های لنگر یا سخت‌افزار نگهدارنده برای مقاومت در برابر بالا بردن و حرکت جانبی در هنگام بادهای شدید یا زلزله.

قاب دیواری 2x4 در مقابل 2x6

یکی از رایج ترین تصمیمات اولیه در طراحی قاب چوبی مسکونی، اندازه گل میخ است که هم بر ظرفیت سازه و هم عملکرد انرژی تأثیر می گذارد.

• کادربندی 2*4: استاندارد سنتی، ظرفیت سازه ای کافی را برای اکثر خانه های یک و دو طبقه ارائه می دهد و در عین حال هزینه مصالح را به حداقل می رساند. حفره دیوار به طور معمول نگه می دارد عایق R-13 تا R-15 .
• کادربندی 2*6: به طور فزاینده ای رایج است، به ویژه در آب و هوای سردتر، زیرا حفره دیواره عمیق تر جای می گیرد عایق R-19 تا R-21 ، بهبود بهره وری انرژی. همچنین اجازه می دهد تا فاصله 24 اینچی گل میخ را در بسیاری از کاربردها ایجاد کند، که به طور بالقوه بخشی از هزینه مواد اضافه شده را از طریق کاهش تعداد گل میخ جبران می کند.

بسیاری از کدهای انرژی در مناطق سردتر در حال حاضر به طور موثر به قاب بندی 2×6 یا استراتژی های عایق پیوسته معادل نیاز دارند تا حداقل الزامات R-value دیوار را برآورده سازند، که این امر را کمتر به روز رسانی اختیاری و بیشتر یک تصمیم مبتنی بر کد بسته به منطقه آب و هوایی تبدیل می کند.

ملاحظات ساختاری: مسیرهای بار و مقاومت جانبی

فراتر از بالا نگه داشتن سقف، یک ساختمان با اسکلت چوبی که به درستی مهندسی شده است باید چندین نوع نیرو را به طور ایمن به فونداسیون منتقل کند.

بارهای گرانشی

مسیر مستقیم رو به پایین وزن از سقف به دیوار تا فونداسیون، از جمله بارهای مرده (وزن خود ساختمان) و بارهای زنده (ساکنان، مبلمان، تجمع برف).

بارهای جانبی

باد و نیروهای لرزه ای یک سازه را به طرفین فشار می دهند که نیاز به دیوارهای برشی -قطعات دیوار مهاربندی شده با روکش ساختاری و الگوهای میخکوبی خاص - برای مقاومت در برابر قفسه بندی. در مناطق لرزه خیز یا باد شدید، سخت افزار نگهدارنده این دیوارهای برشی را مستقیماً به فونداسیون متصل می کند تا از جابجایی یا واژگونی کل سازه تحت نیروی جانبی جلوگیری کند.

این منطقه ای است که در آن کار با a مهندس سازه دارای مجوز از آنجایی که محاسبات بار جانبی بر اساس منطقه به طور قابل توجهی متفاوت است - یک خانه در کالیفرنیای ساحلی با نیازهای مهندسی لرزه ای بسیار متفاوتی نسبت به خانه ای در غرب میانه مواجه است که عمدتاً با نگرانی های بار باد مواجه است.

ایمنی آتش نشانی و طبقه بندی قوانین ساختمان

ساختمان‌های اسکلت چوبی تحت طبقه‌بندی‌های نوع ساخت و ساز خاصی در آیین‌نامه بین‌المللی ساختمان (IBC) قرار می‌گیرند، که محدودیت‌های ارتفاع و مساحت را بر اساس مقاومت در برابر آتش تعیین می‌کند.

برای اکثر خانه های تک خانواده، استاندارد ساخت نوع V-B بدون نیاز به درجه آتش خاص فراتر از حداقل کد استاندارد مانند آشکارسازهای دود و در بسیاری از حوزه های قضایی، سیستم های اسپرینکلر آتش نشانی اعمال می شود. با این حال، ساختمان های چند خانواده با اسکلت چوبی، اغلب نیاز دارند مجموعه های دارای درجه آتش 1 ساعته بین واحدها، که معمولاً با لایه های اضافی تخته گچی و مجموعه دیوارهای دارای درجه آتش نشانی حاصل می شود.

مدیریت رطوبت و دوام

ساختمان‌های با اسکلت چوبی در صورت عدم تفصیل دقیق، به‌ویژه در برابر زوال مرتبط با رطوبت آسیب‌پذیر هستند، و این امر مدیریت رطوبت را به‌جای یک تفکر بعدی، به یک طرح حیاتی تبدیل می‌کند.

• موانع مقاوم در برابر آب و هوا (پوشش خانه): در پشت روکش خارجی نصب می شود تا آب حجیم را مسدود کند و در عین حال اجازه خروج بخار را بدهد
• چشمک زدن در پنجره ها، درها و تقاطع های سقف: نقاط شکست بحرانی که معمولاً در آنجا نفوذ آب شروع می شود
• شکاف های صفحه باران: یک فضای هوای تهویه شده در پشت روکش، که به طور فزاینده ای در آب و هوای مرطوب استفاده می شود تا رطوبت اتفاقی تخلیه و خشک شود.
• صفحات آستانه تحت فشار: در محل اتصال فونداسیون که در آن اسکلت چوبی با بتن تماس می گیرد، مورد نیاز است، زیرا این محل اتصال به ویژه مستعد جذب رطوبت است.

مشکلات رطوبت، بدون رسیدگی، می تواند منجر به پوسیدگی چوب، رشد قالب و زوال ساختاری که به طور قابل توجهی طول عمر یک ساختمان را کوتاه می کند - باعث می شود جزئیات مناسب در طول ساخت و ساز بسیار مقرون به صرفه تر از بازسازی بعد از این واقعیت باشد.

عملکرد لرزه ای و باد

ساختمان‌های با اسکلت چوبی در مقایسه با انواع ساختمان‌های سخت‌تر در حوادث لرزه‌ای عملکرد بسیار خوبی دارند، زیرا انعطاف‌پذیری طبیعی چوب به سازه‌ها اجازه می‌دهد تا انرژی لرزه ای را جذب و از بین می برد به جای انتقال مستقیم آن از طریق یک قاب سفت و سخت. این یکی از دلایلی است که اسکلت چوبی روش غالب ساخت و ساز مسکونی حتی در مناطق با لرزه بالا مانند کالیفرنیا و شمال غربی اقیانوس آرام باقی می ماند، مشروط بر اینکه طراحی دیوار برشی مناسب و سخت افزار نگهدارنده در سازه مهندسی شده باشد.

برای مقاومت در برابر باد، به ویژه در مناطق مستعد طوفان، الزامات کد اغلب الزامی است کراوات یا گیره های طوفان اتصال خرپاهای سقف به صفحات روی دیوار، جلوگیری از خرابی بالا بردن سقف در طول حوادث با باد شدید - یک افزودنی سخت افزاری نسبتا کم هزینه که به طور قابل توجهی عملکرد باد سازه را بهبود می بخشد.

انتظارات هزینه برای ساخت اسکلت چوبی

برای معمولی خانه یک خانواده 2000 فوت مربعی ، هزینه های قاب بندی ساختاری معمولاً بین آنها قرار می گیرد 50000 و 80000 دلار ، تقریباً نشان می دهد 15-20٪ از کل هزینه ساخت و ساز قبل از محاسبه تکمیل داخلی، سیستم های مکانیکی و کار سایت.

جدول زمانی ساخت و ساز

یکی از بزرگترین مزایای عملی ساخت اسکلت چوبی سرعت است. چارچوب ساختاری یک خانه یک خانواده معمولی - از فونداسیون تا پوشش سقف - معمولاً طول می کشد. 4-8 هفته ، به طور قابل توجهی سریعتر از ساخت بتنی یا بنایی با اندازه قابل مقایسه است. این مزیت سرعت در پروژه های بزرگتر ترکیب می شود: ساختمان های آپارتمانی با اسکلت چوبی متوسط اغلب می توانند قاب شوند. 20-30 درصد سریعتر نسبت به سازه های فولادی یا بتنی معادل، به طور مستقیم به کاهش هزینه های تامین مالی ساخت و ساز برای توسعه دهندگان تبدیل می شود.

مسائل ساختاری متداول که باید مراقب آنها بود

افتادگی یا تعظیم کف

اغلب ناشی از تیرچه های کوچک برای دهانه، بارهای نقطه ای بیش از حد (مانند وان حمام سنگین یا پیانو)، یا ضعیف شدن چوب مربوط به رطوبت در طول زمان است. رفع این مشکل معمولاً مستلزم افزودن تیرچه های خواهر یا تیرهای پشتیبانی اضافی در زیر ناحیه آسیب دیده است.

ترک خوردگی یا ته نشین شدن دیوار

ترک‌های ته‌نشینی جزئی در سال اول با خشک شدن و تنظیم الوار رایج هستند، اما ترک‌های مداوم یا بدتر ممکن است نشان‌دهنده حرکت فونداسیون یا انتقال نامناسب بار باشد که بازرسی توسط مهندس سازه را تضمین می‌کند.

آسیب رطوبت در نفوذ دیوار

معمولاً در اطراف پنجره‌ها، درها و تقاطع‌های پشت بام و دیوار که در آن فلاشینگ به درستی نصب نشده است یا به مرور زمان از کار افتاده است، یافت می‌شود. بازرسی منظم بیرونی، به ویژه پس از طوفان های بزرگ، به رفع این مسائل قبل از ایجاد پوسیدگی قابل توجه ساختاری کمک می کند.

چک لیست برنامه ریزی برای پروژه های مسکونی اسکلت چوبی

• روش قاب بندی (قاب بندی سکو) برای ارتفاع و طراحی ساختمان تایید شد
• اندازه گل میخ (2x4 در مقابل 2x6) بر اساس الزامات کد انرژی منطقه آب و هوا انتخاب شده است
• مهندسی سازه برای مقاومت بار جانبی ویژه منطقه لرزه ای/بادی محلی تکمیل شد
• الزامات مقاومت در برابر آتش برای طبقه بندی نوع ساخت و ساز، به ویژه برای پروژه های چند خانواده تأیید شده است
• جزئیات مدیریت رطوبت (چشمک زدن، موانع آب و هوا، صفحه نمایش باران) مشخص شده برای آب و هوای محلی
• اتصالات طوفان یا سخت‌افزار نگه‌دارنده لرزه‌ای که توسط کد محلی مورد نیاز است، گنجانده شده است