Ghid de construcție cu cadru din lemn: materiale, coduri și sfaturi de construcție

Construcția cu cadru din lemn este potrivită pentru proiectul dvs.?

Pentru majoritatea caselor unifamiliale, caselor de oraș și clădirilor multifamiliale joase cu până la 5-6 etaje, construcție cu cadru din lemn rămâne cea mai practică alegere , costă de obicei cu 15-20% mai puțin decât construcția cu cadru de oțel sau beton, în timp ce respectă codurile actuale de incendiu, seismic și structurale atunci când sunt construite conform specificațiilor. Casele cu rame din lemn oferă, de asemenea, termene de construcție mai rapide - adesea cu 20-30% mai rapide decât alternativele de zidărie sau beton - deoarece cheresteaua este mai ușoară, mai ușor de tăiat la fața locului și nu necesită timp de întărire precum betonul.

Acestea fiind spuse, încadrarea din lemn nu este universal adecvată. Clădirile mai înalte de 6 etaje necesită, în general, sisteme hibride sau clădiri din lemn stratificat încrucișat cu componente din lemn masiv, iar anumite zone cu risc ridicat de incendiu impun restricții suplimentare asupra ansamblurilor de pereți din lemn expuși. Secțiunile de mai jos parcurg exact ce materiale, coduri și practici de construcție determină dacă – și cum – cadrul din lemn se potrivește proiectului dumneavoastră specific.

Înțelegerea lemnului de încadrare: clase și specii

Calitatea cheresteaua folosită într-o casă din lemn determină în mod direct performanța structurală, așa că înțelegerea sistemelor de clasificare este esențială înainte de începerea oricărei case din lemn.

Specii comune de cherestea

Bradul Douglas, molid-pin-bradul (SPF) și pinul galben de sud sunt cele trei specii cele mai utilizate pe scară largă pentru cheresteaua structurală în America de Nord. Bradul Douglas oferă, în general, cel mai mare raport rezistență-greutate dintre aceste opțiuni, făcându-l o alegere preferată pentru aplicațiile portante, în timp ce SPF este mai economic și utilizat în mod obișnuit în cadrul standard de pereți rezidențiali și acoperiș.

Sistemul de clasificare a lemnului

Cheresteaua de încadrare este clasificată pe baza inspecției vizuale a nodurilor, cerealelor și a defectelor, cu clase variind de obicei de la Selectați Structural (de cea mai înaltă calitate) până la nr.1, nr.2 și No.3 (grad de utilitate). Cheresteaua de gradul nr. 2 este cel mai comun standard pentru construcția cu cadre din lemn rezidențial , echilibrând cerințele de rezistență cu rentabilitatea pentru stâlpi, grinzi și căpriori tipice de perete.

Considerații legate de lemnul cadrului de pardoseală

Pentru structurile exterioare, cum ar fi punțile, cheresteaua pentru toc de pardoseală necesită cherestea tratată sub presiune, evaluată pentru contactul cu solul sau utilizarea supraterană, în funcție de aplicație, deoarece cheresteaua de construcție netratată se va degrada rapid atunci când este expus la umiditate și contactul cu solul fără protecție.

Produse din lemn de inginerie: dincolo de cheresteaua standard

Construcția modernă a ramelor din lemn se bazează din ce în ce mai mult pe produse proiectate care depășesc cheresteaua solidă în aplicații specifice, în special pentru deschideri mai lungi și structuri mai înalte.

Cherestea laminată încrucișată (CLT)

Clădirile din lemn stratificat încrucișat folosesc panouri realizate din straturi de scânduri de cherestea stivuite în unghiuri perpendiculare și lipite sub presiune, creând un panou solid, stabil dimensional, care poate servi drept pereți, podele sau podele pentru acoperiș. Panourile CLT se pot întinde mult mai departe decât cadrele tradiționale cu stick și sunt din ce în ce mai utilizate în proiectele de masă de lemn de înălțime medie, unele jurisdicții permit acum structuri CLT de până la 18 etaje în conformitate cu codurile de construcție actualizate.

Grinzi în I și grinzi LVL proiectate

Cheresteaua din furnir laminat (LVL) și grinzile în I oferă o consistență dimensională mai mare decât cheresteaua solidă, rezistă mai bine la deformare și contracție și permit deschideri mai lungi fără suport intermediar - făcându-le alegeri comune pentru sistemele de pardoseală în casele moderne cu cadru din lemn.

Codurile de construcții care guvernează construcția din lemn

Conformitatea cu codul nu este negociabilă pentru orice proiect de structură și construcție, iar cerințele specifice variază în funcție de înălțimea clădirii, tipul de ocupare și modificările locale.

Limitări de înălțime și nivel

Majoritatea modelelor de coduri de construcție (cum ar fi Codul Internațional al Construcțiilor) clasifică clădirile cu cadru din lemn în construcția de tip V, limitând în general structurile standard din lemn cu cadru ușor la maximum 4-6 povești în funcție de clasificarea de ocupare și dacă clădirea include sisteme de sprinklere împotriva incendiilor. Structurile mai înalte necesită în mod obișnuit prevederi din lemn masiv de tip IV sau construcție hibridă care combină lemnul cu elemente din beton sau oțel.

Cerințe de rezistență la foc

Codurile necesită evaluări specifice de rezistență la foc pentru ansamblurile de pereți și podea, bazate pe apropierea de liniile de proprietate și ocuparea clădirii. Straturile de plăci de gips-carton, ansamblurile rezistente la foc și oprirea corectă a focului la pătrunderi sunt cerințe standard în orice sistem de pereți din lemn destinat să îndeplinească o rezistență la foc de 1 oră sau 2 ore.

Sarcină structurală și cerințe seismice

Codurile specifică cerințele minime pentru pereții de forfecare, elementele de fixare și hardware-ul conectorului pentru a rezista la sarcinile laterale cauzate de vânt și activitate seismică. În zonele cu seismism ridicat, contravântuiri suplimentare și conectori proiectați sunt de obicei obligatorii dincolo de cerințele de bază prescriptive de cadru.

Cerințe privind codul de umiditate și energie

Codurile energetice moderne necesită izolație continuă, bariere de vapori sau membrane inteligente și detalii specifice de etanșare a aerului în jurul deschiderilor ferestrelor cu rame din lemn și a pereților pentru a îndeplini standardele minime de performanță termică.

Pas cu pas: Cum se îmbină construcția cu cadru din lemn

Înțelegerea secvenței construcției din lemn a cadrului ajută atât constructorii, cât și clienții să anticipeze termenele și să identifice din timp problemele de calitate.

1. Instalarea fundației și a pragului

O placă de prag tratată sub presiune este fixată pe fundație folosind șuruburi de ancorare distanțate pe cod (de obicei la fiecare 4-6 picioare), creând legătura de bază între fundația de beton și structura din lemn de deasupra. O garnitură de etanșare a pragului este instalată sub placă pentru a bloca infiltrarea aerului și a umezelii.

2. Încadrarea podelei

Grinzile de podea (cherestea solidă, grinzi în I sau LVL) sunt instalate peste fundație, urmate de învelișul de pardoseală, de obicei placaj cu canelură sau OSB, lipit și fixat în cuie sau înșurubat pe grinzile de dedesubt.

3. Încadrarea peretelui

Pereții sunt de obicei încadrați plat pe podea, apoi ridicați (sau „înclinați în sus”) în poziție și înclinați temporar până când pereții adiacenți sunt conectați. Fiecare secțiune de perete din lemn include plăci superioare și inferioare, montante verticale (în mod obișnuit distanțate la 16" sau 24" pe centru) și capete deasupra deschiderilor de ferestre și uși dimensionate pentru a transporta sarcina de deasupra.

4. Deschideri aspre ferestre și uși

Deschiderile brute pentru fiecare fereastră cu rame din lemn trebuie să fie dimensionate puțin mai mari decât unitatea de fereastră reală, pentru a permite reglarea, nivelarea și instalarea corectă a tabliului. Deschiderile subdimensionate sau necorespunzător sunt printre cele mai comune surse de pătrundere a apei în casele cu cadru din lemn finalizate.

5. Încadrarea acoperișului

Structurile de acoperiș sunt construite folosind căpriori și scânduri de coamă pentru cadre tradiționale cu băț sau ferme pre-proiectate pentru o instalare mai rapidă. Sistemele de truss pot fi instalate în mod obișnuit într-o singură zi pentru o casă medie, în comparație cu câteva zile pentru cadrul de căpriori construit pe șantier.

6. Înveliș și barieră împotriva intemperiilor

Învelișul peretelui exterior (placaj sau OSB) este instalat peste pereții încadrați, urmat de o barieră rezistentă la intemperii (împachetări pentru casă sau hârtie de construcție) care protejează structura de umezeală înainte de a fi instalată placarea exterioară.

Sfaturi practice pentru construirea unei case din lemn

Indiferent dacă lucrează cu un antreprenor sau supraveghează direct proiectul, aceste sfaturi practice ajută la evitarea celor mai frecvente probleme în proiectele rezidențiale de cadre din lemn.

Comandați cherestea puțin înainte, nu departe

Cheresteaua lăsată expusă la intemperii pentru perioade lungi înainte de instalare poate absorbi umezeala, ceea ce duce la deformarea, răsucirea sau creșterea mucegaiului. Programați livrările să sosească cu 3-5 zile înainte de fiecare fază de încadrare, mai degrabă decât să stocați materiale cu săptămâni în avans.

Verificați conținutul de umiditate înainte de instalare

Cheresteaua trebuie să măsoare un conținut de umiditate de 19% sau mai mic la momentul instalării, în majoritatea standardelor la care se referă codul, deoarece cheresteaua instalată prea umed se va micșora pe măsură ce se usucă, provocând potențial izbucniri de unghii, fisuri de gips-carton și goluri în lucrarea de finisare.

Utilizați elemente de fixare și conectori adecvate

Feroneria proiectată - legături pentru uragan, elemente de fixare, suporturi pentru grinzi - ar trebui să se potrivească întotdeauna cu tipul și dimensiunea de fixare specificate de producător. Înlocuirea lungimii incorecte a cuielor sau folosirea șuruburilor în locul cuielor specificate poate reduce semnificativ capacitatea de încărcare nominală a unei conexiuni.

Inspectați înainte de a închide în pereți

Programați o inspecție a structurii - atât inspecția de cod necesară, cât și o trecere în revistă independentă, dacă este posibil - înainte ca izolația și gips-cartonul să acopere structura. Probleme precum lipsa blocării incendiului, contravântuirea inadecvată sau anteturile dimensionate necorespunzător sunt mult mai ieftin de rezolvat înainte de închiderea pereților decât după.

Protejați cadrul de vreme în timpul construcției

Prelatarea cadrului expus în timpul întârzierilor meteorologice prelungite previne absorbția apei care poate compromite cheresteaua structurală și poate întârzia tranzacțiile ulterioare în așteptarea condițiilor uscate.

Cadru din lemn vs alte metode de construcție

Înțelegerea modului în care construcția cu cadru din lemn se compară cu oțelul și betonul ajută la clarificarea când fiecare metodă are cel mai mult sens.

Conductivitatea termică mai scăzută a lemnului în comparație cu oțelul înseamnă că construcția cu cadru din lemn reduce în mod natural puntea termică la stâlpi, ceea ce este unul dintre motivele pentru care casele cu rame din lemn ating adesea performanțe energetice puternice cu strategii de izolare relativ simple.

Greșeli frecvente în cadrul proiectelor de construcție

Multe probleme structurale și de umiditate din clădirile cu rame din lemn se datorează unor greșeli recurente în timpul fazei de încadrare.

1. Anteturi subdimensionate deasupra deschiderilor ferestrelor și ușilor, ceea ce duce la afundarea sau crăparea în timp
2. Blocarea focului lipsă sau instalată necorespunzător în cavitățile din pereți și podea
3. Detalii inadecvate de sclipire în jurul deschiderilor ferestrelor și ușilor cu rame din lemn
4. Instalarea cherestea de structură cu conținut de umiditate peste nivelurile recomandate
5. Omiterea opririlor necesare sau a legăturilor de uragan în zonele cu vânt puternic sau seismice
6. Eșecul de a coordona locațiile de instalare mecanice, electrice și sanitare înainte de finalizarea cadrului, ceea ce duce la tăierea sau crestarea elementelor structurale dincolo de limitele permise de cod

Finala Takeaway

Construcția reușită a cadrului din lemn depinde de trei factori interconectați: selectarea clasei și a speciilor de cherestea potrivite pentru aplicare, respectarea strictă a codurilor de construcție aplicabile pentru înălțime, incendiu și cerințele structurale și executarea fiecărei etape de construcție - de la placa de prag până la structura acoperișului - cu atenție la controlul umidității și fixarea corespunzătoare. Pentru marea majoritate a proiectelor rezidențiale și comerciale cu înălțimi joase, construcția cu cadru din lemn proiectată corespunzător oferă o structură mai rapidă, mai accesibilă și mai compatibilă cu codurile decât alternativele din oțel sau beton. , în timp ce clădirile emergente din lemn stratificat încrucișat extind aceste avantaje în proiecte mai înalte și mai ambițioase din lemn. Indiferent dacă plănuiți o casă unifamilială cu cadru din lemn sau o dezvoltare cu mai multe unități, obținerea acestor elemente fundamentale chiar de la fundație este ceea ce separă o clădire durabilă, conformă cu codul de una afectată de reparații costisitoare în continuare..