Каркас в строительстве — это соединение частей для придания конструкции поддержки и формы. [1] Материалами каркаса обычно являются дерево , конструкционная древесина или конструкционная сталь . Альтернативу каркасной конструкции обычно называют возведением массивных стен , где горизонтальные слои сложенных материалов, таких как бревенчатый дом , каменная кладка , утрамбованная земля , саман и т. д., используются без каркаса. [ нужна цитата ]
Каркас здания делится на две большие категории: [2] конструкция с тяжелым каркасом (тяжелый каркас), если вертикальных опор мало и они тяжелые, например, в деревянном каркасе , каркасе здания на столбах или стальном каркасе ; или конструкция с легким каркасом (легкий каркас), если опор больше и меньше, например, баллон, платформа или каркас из легкой стали. Строительство легких каркасов с использованием пиломатериалов стандартизированных размеров стало доминирующим методом строительства в Северной Америке и Австралии из-за его экономичности; Использование минимального количества конструкционных материалов позволяет строителям ограждать большую площадь с минимальными затратами, достигая при этом широкого разнообразия архитектурных стилей.
Современные конструкции с легким каркасом обычно приобретают прочность за счет жестких панелей ( фанеры и других фанероподобных композитов, таких как ориентированно-стружечная плита (OSB), используемых для формирования всех или части секций стен), но до недавнего времени плотники использовали различные формы диагональных распорок для стабилизации. стены. Диагональные распорки остаются жизненно важной внутренней частью многих кровельных систем, а ветровые распорки внутри стен требуются строительными нормами во многих муниципалитетах или законами отдельных штатов США. Специальные каркасные несущие стены становятся все более распространенными, помогая зданиям соответствовать требованиям сейсмостойкости и ветротехники .
Исторически сложилось так, что люди соединяли деревянные столбы естественной формы в качестве каркаса, а затем начали использовать соединения для соединения бревен - метод, который сегодня называется традиционным деревянным каркасом или бревенчатым каркасом. В Соединенных Штатах начиная с 1830-х годов деревянный каркас был заменен каркасом из воздушных шаров . В каркасе воздушного шара используется множество легких элементов стены, называемых стойками, а не меньшее количество более тяжелых опор, называемых стойками; Компоненты каркаса воздушного шара скрепляются гвоздями, а не крепятся с помощью столярных изделий . Шпильки в воздушном каркасе простираются на два этажа от подоконника до плиты. Каркас платформы заменил каркас из воздушных шаров и сегодня является стандартным методом деревянного каркаса. Название происходит от того, что каждый уровень этажа оформлен как отдельный блок или платформа.
Каркасное строительство редко использовалось в Скандинавии до 20 века из-за обилия древесины, обилия дешевой рабочей силы и превосходства теплоизоляции бревен; поэтому деревянные каркасы не получили распространения в первую очередь для неотапливаемых зданий, таких как хозяйственные постройки, хозяйственные постройки и дачи, а также для домов до тех пор, пока не была разработана изоляция стен. [3]
Каркас стен в домостроении включает вертикальные и горизонтальные элементы наружных стен и внутренних перегородок, как несущих, так и ненесущих стен. Эти элементы , называемые шпильками , стеновыми пластинами и перемычками (иногда называемыми коллекторами ), служат основой для крепления всех облицовочных материалов и поддерживают платформы верхнего этажа, которые обеспечивают боковую прочность вдоль стены. Платформы могут представлять собой коробчатую конструкцию потолка и крыши или балки потолка и пола, как в истории выше. [4] В строительной отрасли эту технику по-разному называют « каркас из палочек» , «палка и платформа » или «палка и коробка» , поскольку палки (шпильки) придают конструкции вертикальную опору, а коробчатые секции пола с балками содержат внутри длинных столбов и перемычек (чаще называемых перемычками ) выдерживают вес всего, что находится наверху, включая следующую стену и крышу над верхним этажом. Платформа также обеспечивает боковую поддержку от ветра и удерживает стенки палок ровными и прямыми. Любая нижняя платформа выдерживает вес платформ и стен выше уровня ее перекрытий и балок.