Eine Lektion in modernen Rahmungsmaterialien

Neue Technologien und Techniken ermöglichen höhere Decken, größere Freiflächen und sogar freitragende Räume

Foto von Russell Kaye

Bereits in den 1950er Jahren gaben Schmetterlingsdächer und vertikale Abstellgleise ein auffälliges Statement für das Zuhause der Zukunft ab. Aber selbst als die modernistische Bewegung das äußere Erscheinungsbild von Häusern radikal veränderte, wurden viele von ihnen immer noch auf herkömmliche Weise mit altmodischem Schnittholz eingerahmt. So war es beim TOH TV Cambridge-Projekthaus dieser Saison.

Heutzutage ist selbst in traditionell aussehenden Häusern das "futuristische" Zeug oft die Gestaltung selbst. Und dazu gibt es eine neue Sprache. Neben dem Verständnis der wahren Größen des Maßholzes, dass ein 2x4 wirklich ungefähr 1 1/2 mal 3 1/2 ist, müssen Tischler jetzt eine Vielzahl von Abkürzungen kennen: LVL, OSB, I-Balken. Sie müssen auch mehr über Last und Kraft wissen, da starke, effiziente Holzwerkstoffe und Stahl das gefräste Material ersetzen. Dann gibt es die unzähligen Metallbänder und -klammern - allein mehr als 1.700 Kleiderbügel -, auf die sie stoßen werden. Ein Haus ist nicht mehr nur Holz und Nägel.

Ein Blick auf die Rahmung, die TOH-Generalunternehmer Tom Silva und seine Crew im Cambridge-Haus vorgenommen haben, gibt Ihnen eine gute Vorstellung davon, was einige dieser neueren Materialien leisten können: höhere Decken, größere Freiräume und sogar freitragende Räume. Und während dieses Skelett aus Pfosten und Balken bald in neuen Wänden und Fußböden verborgen sein wird, ist vorerst klar, dass die Schönheit dieses Hauses mehr als nur tief in die Haut geht.

Maßholz:
Das Zeug, das Ihrem Haus seine Grundform gibt

Fortschritte in der Gebäudetechnik haben die Notwendigkeit für gutes altes Schnittholz nicht beseitigt - 2x4s, 2x6s, 1x Umreifung und dergleichen. Es ist immer noch das dominierende Material im Skelett eines Hauses. Maßholz (im Gegensatz zu Schnittholz aus Fasern oder Furnieren) hat eine gute Druckfestigkeit - es steht gut, um senkrecht darauf zu drücken, sodass es hervorragende Stollen ergibt. Es ist jedoch das kostengünstigste Rahmenmaterial. Daher wird es auch für die horizontalen Teile eines Wandrahmens verwendet, z. B. für die unteren Sohlenplatten, die oberen Platten und die Blockierung zwischen den Stollen. Innenwände bestehen überwiegend aus 2x4s, die tief genug sind, um die Leitungen zwischen den Pfosten zu verlegen, während 2x6s bessere Außenwände sind, da sie mehr Platz für die Isolierung lassen.

Das meiste dimensionale Holz wird aus Nadelhölzern wie Fichte, Tanne und Kiefer geschliffen und dann aus Stabilitätsgründen im Ofen getrocknet. Es gibt stärkere Versionen, wie zum Beispiel Tannen mit gerader Maserung. In Kombination mit Metallbindern kann es flach gedreht werden, mit seiner breiten Seite parallel zur Wand, wo es nur wenig Platz für einen Bolzen gibt. Tom verwendete Tanne auf diese Weise, um einen Hohlraum für eine Taschentür einzurahmen. "Es kostet doppelt so viel, aber es wird sich nie verbiegen oder verziehen", sagt er. "Das ist wichtig, denn mit der Zeit kratzt die Tür, wenn sich der Bolzen krümmt."

Foto von Russell Kaye

Eine 2x4 Trennwand ist der perfekte Ort, um Systeme wie Rohrleitungen und Elektrokabel zu verlegen.

Engineered Lumber: Starke Balken, die Freiflächen ohne Pfosten ermöglichen

Holzwerkstoffe werden aus Holzfurnieren und Partikeln, Leimen und Harzen hergestellt, um große Strukturelemente zu schaffen, die bei korrekter Verwendung praktisch nie versagen. Hergestellt in einer kontrollierten Umgebung, werden die Belastungsfaktoren für diese Materialien für jede Größe genau berechnet. Holzwerkstoffe sparen auch Bäume, indem sie mehr vom gesamten Baum verwenden - normalerweise 30 Prozent mehr als Schnittholz -, sodass weniger abgeholzt werden müssen.

Die beiden häufigsten Holzwerkstoffe, die in der modernen Rahmung verwendet werden, sind LVL-Träger und I-Träger. Furnierschichtholz (LVL) ist genau das, wonach es sich anhört: Holzfurniere (typischerweise Pappel, Kiefer oder Tanne), die unter Hitze und Druck mit einem feuchtigkeitsbeständigen Harz zusammenlaminiert werden.

Da die Körner alle in die gleiche Richtung laufen, sind LVLs extrem steif und stabil. Sie kommen in Dicken bis zu 3 1/2 Zoll, Tiefen von 3 1/2 bis 24 Zoll und Längen von bis zu 60 Fuß.

Aufgrund ihrer Zugfestigkeit - was bedeutet, dass sie über ihre gesamte Länge viel Gewicht aushalten können, ohne durchzuhängen - eignen sich LVLs hervorragend für Tür- und Fensterköpfe, Treppenwangen, Firstbalken, freitragende Dachstützen und andere Tragbalken. Und da sie über lange, offene Räume verfügen, können LVLs die Notwendigkeit von Pfosten in Kellern und Garagen beseitigen.

I-Balken sind Konstruktionsbalken in I-Form. Sie bestehen aus einem vertikalen Netz aus dicht orientiertem Litzenbrett (OSB) in der Mitte, über und unter dem sich ein horizontaler Flansch aus Maßholz oder LVL befindet. Sie werden für Balken und Sparren verwendet, da sie leichter als Schnittholz sind und größere Entfernungen überbrücken können. Und im Gegensatz zu Schnittholz können sie große Löcher für Rohrleitungen und Klempnerarbeiten bohren, ohne die Festigkeit zu beeinträchtigen. All diese Faktoren summieren sich zu höheren Decken, da ein kleinerer i-Balken die Last eines tieferen aus Maßholz trägt und Systeme nicht in zusätzlichen gerahmten Kanälen oder Untersichten unter den Decken verlaufen müssen.

Die Flansche in I-Trägern sind ebenfalls breit - bis zu 3 1/2 Zoll - und bieten mehr Platz zum Kleben und Nageln von Unterböden. "Jedes Mal, wenn Sie mehr Befestigungsfläche erhalten, wird Ihr Boden fester", sagt Tom, der darauf achtet, unter Böden mit harten Oberflächenmaterialien wie Fliesen oder Stein steife I-Träger zu verwenden.

Der Vorteil von Altholz ist seine Stabilität und Festigkeit. Aber Mike O'Day, Manager für Holzwerkstoffe bei Georgia-Pacific, einem der größten Hersteller von Bauprodukten, sagt, dass man die Festigkeit von Holzwerkstoffen im Vergleich zu Holzwerkstoffen nicht verallgemeinern kann - zum Teil, weil letztere qualitativ so unterschiedlich sind . "Der wahre Vorteil", sagt O'Day, "liegt nicht darin, dass Holzwerkstoffe stärker sind, obwohl dies in vielen Fällen der Fall ist, sondern dass sie beständiger und vorhersehbarer sind." Es ist erwähnenswert, dass Holzwerkstoffe im Allgemeinen teurer sind als dimensionale Hölzer. Und es gab Umweltbedenken hinsichtlich der Phenol-Formaldehyd-Bindemittel, die in den meisten Holzwerkstoffprodukten verwendet werden und die gasförmig sein können. Obwohl diese Teile normalerweise hinter Wandpappe eingekapselt sind, haben die Hersteller begonnen, in einigen Produkten ein umweltfreundlicheres, formaldehydfreies Bindemittel namens PMDI zu verwenden.

Foto von Russell Kaye

Moderne i-Spanten ersetzen traditionelle 2x10s. Durchbohrungen würden ihre Stärke nicht beeinträchtigen. Aus Gründen der Zweckmäßigkeit legt Tom 1 x Umreifung an, um die Drähte zu halten.

Blattwaren: Die Haut, die einen Rahmen strafft und ihn stabil hält

Während dimensionale Hölzer dem Druck nach unten standhalten und konstruierte Holzstreben gegen Druck- / Zugkräfte schützen, wirken Sperrholzplatten oder OSB-Platten der Bewegung von Seite zu Seite entgegen, indem sie die Rahmenelemente überspannen und verbinden.

Günstiger OSB sind mit Harzen verklebte Holzspäne. Sperrholz besteht aus dünnen Furnierblättern oder "Lagen", die in Schichten (typischerweise fünf) miteinander verklebt sind, wobei die Körner senkrecht zueinander stehen. Dies maximiert die Festigkeit und minimiert das Schrumpfen und Quellen und macht Sperrholz zu dem stärkeren der beiden. Beide werden jedoch für Außenverkleidungen, Unterböden und manchmal sogar für Innenwände verwendet.

Bei den Häusern, an denen er arbeitet, verwendet Tom Sperrholzummantelungen - mindestens 5/8 Zoll und häufiger 3/4 Zoll. Für zusätzliche Festigkeit klebt er Eckbleche und Dachverkleidungen sowie alle Bodenbleche (er kann hier OSB verwenden), die für zusätzliche Festigkeit mit Nut und Feder versehen sind. "Ich achte sehr auf die seitliche Bewegung", sagt er. "An einem windigen Tag möchte ich nicht, dass ein Haus einmal knarrt."

Foto von Russell Kaye

Eine kräftige, 20 Fuß lange, 1 3/4-mal-16-Zoll-LVL ermöglicht es einem Raum im Cambridge-Projekthaus, sich 6 Fuß über dem Seitenhof freizustellen, ohne dass Pfosten zur Unterstützung benötigt werden.

Stahlstangen und -verbinder: Metall, das Festigkeit verleiht, ohne aufzutragen

Stahl scheint in Wohngebäuden unwahrscheinlich zu sein, wird jedoch immer häufiger eingesetzt, um dort, wo Holz auf Holz trifft, Festigkeit zu verleihen - insbesondere dann, wenn bei der Arbeit auf engstem Raum eine umfassende Unterstützung erforderlich ist.

Stahl hat eine Zugfestigkeit, was ihn zu einem hervorragenden Material für Balken oder Träger macht, wenn er mit Schnittholz in einem "Flitch" -Träger gepaart wird. Eine bloße 1/2-Zoll-dicke Stahlplatte, die zwischen zwei Holzbrettern verschraubt ist, kann viel größere Lasten tragen als Holz allein, und somit kann der gesamte Balken kleiner dimensioniert werden. "Manchmal zählt jeder Zentimeter", sagt Tom, der möglicherweise mit einem Flitch Beam mehr Kopffreiheit in einem Raum mit niedrigen Decken schafft. Neben Flitches werden aus Stahl auch Stützpfosten und I-förmige Träger (I-Träger) hergestellt.

In kleinerem Maßstab sorgen Stahlanker - Balkenbügel, Sparrenanker und flache Verbindungsstücke - für feste, feste Verbindungen zwischen zwei Rahmenelementen. Tatsächlich schreiben viele örtliche Vorschriften vor, Krawatten mit Hurrikancharakter zu verwenden, um Sicherheit gegen starken Wind oder Erdbeben zu bieten. Aber auch außerhalb der von solchen Katastrophen bedrohten Gebiete sorgen High-Tech-Verbindungen - kombiniert mit den besten Rahmenmaterialien für die jeweilige Anwendung - für ein solides Haus, das für Generationen gebaut wurde.

Wo man es findet

Architekt:
Will Ruhl, AIA
Boston, MA
617-268-5479
ruhlwalker.com

Engineered Lumber:
Georgia-Pacific Corp.
Atlanta, GA
800-2884-5347
gp.com

Metallverbinder:
Simpson starke Krawatte
Simpson Manufacturing
Dublin, CA.
800-999-5099