Дом из бруса или каркасный: что выбрать, какой дом теплее

Содержание

Каркасный дом Солнечный + 6 х 5

Фундамент

Столбчатый из бетонных блоков 400х400х200 мм. Гидроизоляция — рубероид

Высота потолков

Высота первого этажа 2,4 метра. Высота Мансарды -2,3 метра

Обвязка

Брус 100х100 мм (Обрабатывается мастикой)

Пол

Внутри обвязки: Черновой пол — ОСБ/ щиты из пиломатериала (обработаны биозащитой). Лаги: брус — 100х50 мм (обработанный биозащитой). Чистовой пол — ОSB плита 18 мм. Утепление – 100 мм.

Наружные стены

Каркасно-щитовые: силовой брус 40х100 мм, включая укосины (обработан биозащитой), подшиты OSB плитой 9мм, с внутренней стороны по пароизоляции, с наружи OSB плитой 9мм– по гидроизоляции. Утепление – 50 мм. (Плитным утеплителем). Запенивание всех наружных стен и примыканий (за исключением внутренних перегородок)

Перегородки

Каркасно-щитовые: силовой брус 50х70 мм (обработанный биозащитой), включая укосины (обработан биозащитой), с двух сторон подшиты OSB плитой 9мм. Не утеплены

М/э перекрытие

Щитовое: лаги — 50х100 мм, с шагом 600 мм, (обработанные биозащитой). Снизу подшивается OSB плитой 9мм по пароизоляции. В перекрытие укладывается утеплитель 100 мм. Чистовой пол — ОSB плита 18 мм.

Чердачное покрытие

Щитовое: лаги — 40х100 мм, с шагом 600 мм, (обработанные биозащитой). Снизу подшивается OSB плитой 9мм по пароизоляции. В перекрытие укладывается утеплитель 50 мм.

Лестница

Одно маршевая черновая из строганого пиломатериала атмосферной сушки. Тетива и ступени доска 50х200 мм. Перила и поручни из строганого пиломатериала атмосферной сушки, брус 40х50 мм.

Кровля

Кровельное покрытие ондулин, цвет коричневый. Стропила — брус 40х100 мм (обработанный биозащитой). Вентиляция подстропильной конструкции и надстропильного пространства(контр обрешотка). Гидроизоляция — пленка тип D. Торцевая планка — 100 мм, короба размер — 200 мм, материал подшивки — OSB плита 9мм.

Двери

Входная — металлическая КНР

Окна

Металлопластиковые, поворотно-откидные, два стекла

Вход в Дом

Тумба с 2-мя ступенями, ширина 1 метр. (материал сосна)

Дом из бруса или каркасный дом. Что выбрать в условиях современного рынка?

Дом из бруса или каркасный дом

Для начала необходимо определиться, зачем нам нужен дом? Что мы хотим получить в конечном этоге? Дешевый и качественный вариант? Хотим мы жить в нем круглогодично или приезжать время от времени?

Оба вида домов: из бруса и каркасный – это дома, построенные с использованием натуральных древесных материалов, однако их технологии сильно разнятся.

Сруб и каркас. Технологии постройки.

Срубом принято называть деревянное сооружение из обработанных бревен. Этакий осовременненый вариант деревянной избы. Для строительства используется брус различных видов: профилированный сухой и естественной влажности, клееный, прямоугольного сечения, а также различной ширины: 90, 100, 150, 200 мм. Этот показатель определяет толщину стен. Одна из особенностей домов из бруса – это их усадка, которая может длиться от нескольких месяцев до года, что сильно влияет на сроки строительства.

При каркасном строительстве все несущие элементы между собой связаны, такие дома строятся на основе каркаса из древесины или металла. Количество затраченного материала при каркасных постройках значительно ниже, чем при домах из сруба, но при этом выше предъявляемое качество к услугам строителей. Пустоты, образующиеся при каркасном строительстве, заполняются утеплителями, внешняя и внутреняя стены обшиваются разными материалами.

Собрать дом из бруса намного легче, чем каркасный дом, для этого не требуется высокопрофессиональных навыков или инструментов, плюс ко всему, дом из бруса не требует дальнейшей отделки и может оставаться в своем первозданном виде, формируя своеобразный интерьер, тогда как для каркасных домов потребуется высокая точность подгонки все элементов и дальнейшая обшивка и отделка, что неминуемо приведет к увеличению сроков работ.

Долговечность и эксплуатация.

По вопросу долговечности нельзя дать однозначный ответ, что же лучше: дома из бруса или каркасные дома? Для домов из бруса малой этажности долговечность и прочность стабильно высоки, но сильно уменьшаются, если выбирать сложные проектировки в строительстве. На каркасные же дома сложность проекта никак не влияет, и они отлично показывают себя в любых проектах. Однако сруб в виду того, что имеет больший вес лучше противостоит ветровым нагрузкам.

На срок эксплуатации также влияет подверженность биологическому заражению. Так, брусовый дом не всегда обшивается снаружи, что делает его уязвимым к сырости и гниению, каркасный же дом полностью защищен от осадков.

По другим показателям дома из бруса и каркасные дома сильно различаются, вкратце пройдемся и по ним:

  1. Удержание тепла. Традиционно считается, что деревянный дом – самый теплый дом, при этом мы думаем о доме из сруба, а не о каркасном. Однако, в каркасном доме пустоты заполняются утеплителем, так что при одинаковой толщине сруба и каркаса, последний выигрывает примерно в 3 раза по удержанию тепла.
  2. Пожаробезопасность. Оба вида дома изготавливаются из древесины, что делает их потенциально опасными к возгоранию. Но, благодаря утеплителю в составе каркасного дома, его пожароопасность значительно снижается, брус также обрабатывается противопожарными пропитками, но все равно остается более опасным в этом плане.
  3. Стоимость строительства. В домах из бруса количество древесины затрачивается намного больше, чем в каркасных домах, и само качество ее выше, однако в каркасных дома используется много других материалов, стоимость которых выходит не дешевле, чем стоимость дома из бруса.

Дом из бруса или каркас

 

Итак, вы собрались строить дом. Первое, что вы должны сделать – выбрать материал для строительства. У каждого материала есть свои недостатки и свои достоинства, поэтому дать однозначную рекомендацию вряд ли возможно. Сейчас в России строят дома из разных материалов – щитовые, каркасные и т. д. Поэтому нужно сравнить разные варианты и выбрать тот, который лучше всего подойдет в вашем конкретном случае.

Прежде всего, стоимость. Считается, что каркасный дом стоит дешевле дома из бруса. Но, как известно, Россия богата лесами. Практически во всех регионах нашей страны развито производство стройматериалов из древесины. Поэтому дом из бруса будет стоить не так уж дорого. И еще один момент. Брус красив сам по себе. Стены дома из бруса можно не отделывать, а это – существенная экономия.

При строительстве каркасного дома без отделки стен не обойтись. Отделывать стены придется и изнутри, и снаружи. Кроме того, потребуется гидроизоляция и утеплитель, а эти материалы стоят дорого. Если строить каркасный дом грамотно, по стоимости это будет сравнимо со строительством дома из бруса.

И еще одно обстоятельство. Каркасный дом строится быстро. Все работы вам придется оплатить сразу. На строительство дома из бруса требуется как минимум два сезона.

Платить за строительство вы сможете по частям.

Далее – экология. Дело в том, что не все современные строительные материалы безопасны для человека. Древесина создана самой природой. Это экологически чистый материал. Еще один момент. Дом из бруса и каркасный дом имеют одинаковую теплопроводность. Но древесина способна аккумулировать тепло, а каркасный дом остывает довольно быстро. Поэтому при строительстве дома из бруса вы можете сэкономить на отоплении. И не забудьте – в каркасном доме не обойтись без системы вентиляции.

 

Каркасные дома выбирают в основном те, кто намерен построить дом по сложному проекту. Использование каркасной технологии позволяет воплотить в жизнь самый сложный проект. Но в наши дни при подготовке и укладке бруса используют такие технологии, которые позволяют выполнить даже очень сложные архитектурные элементы.

Многие считают, что в доме из бруса возможности внутренней планировки ограничены. Это неверно. Те крепежные элементы, которые используют сейчас для укладки бруса, дают возможность организовать внутри доима практически любой интерьер.

Конечно, если вы строите дом из бруса естественной влажности, придется дать время на усадку. Но такой сруб прослужит вам долгие годы, особенно если он построен зимой, и брус обработан антисептиком.

Каркасный дом 6х6м с мансардой

Каркасный дом, имеющий размер 6х6, предоставит возможность в рациональном использовании земельного участка, к примеру, расположить огород, сад или же обзавестись просторными клумбами. Дом предусмотрен на семью из 2- 3 человек. Где на первом этаже расположилась кухня, гостиная, холл, а на мансарде — спальня. Пристройка террасы или веранды позволит создать дополнительно пространство для отдыха.

Базовая комплектация каркасного дома

Фундамент
Столбчатые опоры 40х40х40см бесплатно (при отсутствии фундамента на участке)

Обвязка
Нижняя обвязка выполняется обрезным брусом сечением 100х150мм

Стены и перегородки
Каркас наружных стен выполнен из обрезной доски 50х150мм (толщина 150мм), каркас внутренних перегородок выполнен из обрезной доски 50х100мм (толщина 100мм), нижняя и верхняя обвязка каркаса перегородок выполнена из обрезной доски 50х100м. Каркас стен и перегородок с двух сторон обшит вагонкой класса «В». Утепление наружных стен производится стекло-штапельным волокном толщиной 150мм, утеплитель прокладывается с наружной стороны ветро-влагозащитной паропроницаемой мембраной, с внутренней стороны пароизоляционной мембраной. Утепление внутренних перегородок не производится. Внутренняя высота помещений на первом этаже — 2,5м.

Полы и лаги
Полы первого этажа двойные: черновой пол: обрезная доска толщиной 18-20мм, чистовые полы – половая строганная шпунтованная доска 30-40мм.
Половые лаги выполнены из обрезной доски сечением 150х50мм, балки устанавливаются с шагом ~0,5м.
Полы утеплены стекло-штапельным волокном толщиной 50мм, утеплитель прокладывается с двух сторон: снизу ветро-влагозащитной паропроницаемой мембраной, сверху пароизоляционной мембраной.
Полы мансарды настилаются поверх междуэтажных балок перекрытия дома — половой строганной шпунтованной доской 30-40мм.

Двери
В доме устанавливаются двери: входная и межкомнатные – филенчатые ДГФ (сосна): размером по коробке 2,1х0,9м – 4шт. (ручками для открывания и замками филенчатые двери не комплектуются).

Окна
В доме устанавливаются деревянные окна двойного остекления ОС ГОСТ, застекленные оконные блоки неполной заводской готовности (оконные блоки не антисептированы и не обработаны защитными составами, стекла установлены без применения замазки, отсутствуют уплотняющие прокладки на створках и притворах) размером 1,2х1,2м – 4шт, размером 0,6х0,6м – 1шт.

Лестница
Внутри дома устанавливается лестница, основные элементы которой (ступени, косоуры, тетива) изготавливаются из деревянного мебельного щита. Полезная ширина ступеней лестницы ~830мм. Сборка лестницы производится на саморезы с применением металлических уголков для крепления забежных ступеней и других элементов конструкции. Указанный на чертежах план лестницы обозначает только ее месторасположение и направление подъема, но не отражает детальную конструкцию лестницы, фактическое количество и форму ступеней.

Отделка
Горизонтальные и вертикальные углы внутренних помещений отделываются плинтусом.
Над окнами устанавливаются отливы из оцинкованного железа. Оконные и дверные проемы отделываются с двух сторон наличником.
Для захода в дом устанавливаются временные деревянные ступени.

Крыша
Форма крыши дома – мансардная двухскатная (или ломаная) с каркасными фронтонами. Кровельное покрытие – оцинкованные гофролисты. В комплект кровли входят: кровельные гофролисты, коньковые элементы, крепежи. Под конек прокладывается утеплитель от задувания снега.

Строительные работы включены в стоимость
Все перегородки, окна, двери размещаются в соответствии с Вашим индивидуальным проектом

Каркас из бруса 100х100 своими руками

Содержание статьи

Собрать на своем участке каркас из бруса может любой человек, имеющий начальные навыки обращения с бытовыми инструментами. Исходя из этого, каркасное строительство становится все более популярным среди частных застройщиков и строительных компаний, специализирующихся на возведении домов, коттеджей и хозяйственных объектов. Изначально каркасное жилье считалось временной постройкой. Но время показало, что такие сооружения являются не только недорогими, но и довольно практичными.

Преимущества каркасного строительства

Несмотря на приверженность населения нашей страны к капитальным сооружениям, все большее количество застройщиков останавливают свой выбор на каркасных строениях.

Возможности каркасной технологии довольно широки.

Используя брус и щиты, можно за короткий промежуток времени собирать жилые дома, коттеджи, сараи, склады, гаражи и беседки закрытого типа.

Основные достоинства у строений, сделанных из бруса своими руками, следующие:

  1. Доступная стоимость. В строительстве используются материалы, имеющие небольшую цену. Кроме того, нет необходимости в аренде подъемного оборудования и привлечении наемной рабочей силы.
  2. Высокая скорость возведения. При строительстве каркасных домов используется минимальное количество комплектующих. Поскольку каркасная конструкция не дает усадки, двери и окна можно устанавливать сразу после возведения стен.
  3. Высокие теплоизоляционные качества. Качественный утеплитель, уложенный в каркас, намного эффективнее натуральной древесины. Это позволяет сделать толщину стен и фундамента минимальной.
  4. Презентабельность. Обшить стены и покрыть крышу строения можно любым из существующих отделочных материалов.
  5. Долговечность. Применение антипирена и антисептика надежно защищает древесину от огня и паразитов. Это позволяет эксплуатировать каркасное строение 50 и более лет.
  6. Практичность. Легкость конструкционных деталей дает возможность создания самых сложных архитектурных конструкций.

Вполне понятно, что желание иметь на своем участке одно или несколько каркасных строений присуще многим владельцам земельных наделов.

Технология каркасного строительства

Как правило, для возведения каркасных домов используется брус 100х100 мм. В случае возведения многоэтажных сооружений его сечение может быть увеличено до 150х150 мм или 200х200 мм. Для поперечин используется брус прямоугольного сечения или доска. Детали каркаса изготавливаются из сосны, ели, кедра или лиственницы.

Наиболее часто в строительстве применяется обычный массивный брус. Этот материал относительно недорогой и простой в обработке. Но у обычного бруса есть существенный недостаток: он очень реагирует на перепады влажности воздуха. Если использовать в строительстве брус естественной влажности, то через несколько месяцев он может покрыться трещинами и искривиться.

Более практичным является клееный брус. Его изготавливают из хорошо просушенных досок. Доски располагают волокнами в разном направлении и склеивают. Такие изделия не реагируют на сырость и давление. Единственным их недостатком является пониженная паропроницаемость из-за использования клея.

При проведении строительства используются следующие технологии:

  1. Вертикальная. Сборка сооружения проводится поэтапно. Сначала устанавливаются стойки, затем закрепляются поперечины и верхняя обвязка. Данная технология предполагает высокую точность работы и контроль вертикальности стоек.
  2. Горизонтальная. В этом случае проводится предварительная сборка отдельных модулей на земле. После сборки они поднимаются рычагами, лебедкой или упорами и устанавливаются в нужное место.

Для сборки каркасных домов необходимо подготовить оборудование и инструменты.

Инструменты и материалы

Древесина является довольно простым в обработке материалом. Но чтобы получить ровные и чистые срезы, нужно работать острым, исправным и обслуженным оборудованием.

Для работы потребуется:

  • ножовка по дереву;
  • рулетка;
  • рубанок;
  • строительный уровень;
  • молоток;
  • угольник;
  • шуруповерт.

Этот перечень вполне можно расширить. Чем больший набор инструментов будет в распоряжении мастера, тем легче пойдет работа.

Перед началом стройки необходимо обзавестись такими материалами и приспособлениями:

  • брус 100х100 мм;
  • брус 50х100 мм;
  • минеральная вата;
  • анкерные болты;
  • саморезы;
  • гвозди;
  • гидроизоляционный материал;
  • щиты;
  • вагонка;
  • сайдинг;
  • антисептические препараты;
  • антипирен;
  • стальные уголки.

Основой для расчетов строительных материалов является схема дома.

На схеме подробно отображается размещение:

  • стоек;
  • обвязок;
  • поперечин;
  • укосин;
  • оконных и дверных проемов;
  • лаг;
  • стропил;
  • отделочного и кровельного материала.

После закупки материалов и подготовки инструментов можно приступать к работе.

Этапы строительства каркаса

Перед началом строительства нужно подготовить рабочую площадку. Следует удалить из земли все пни, кусты и крупные камни.

Монтаж каркаса состоит из таких этапов:

  1. Обустройство фундамента. Поскольку каркас имеет незначительный вес, то основание для него можно сделать легким. Фундамент может быть ленточного, свайного или столбчатого типа.
  2. Гидроизоляция фундамента. Для этого используется рубероид.
  3. Укладка нижней обвязки. К бетону брус крепится анкерными болтами длиной не менее 200 мм.
  4. Установка угловых стоек. Фиксация проводится с помощью нагелей или стальных уголков. Стойки закрепляются укосинами.
  5. Устанавливаются остальные стойки. Проводится их коррекция по угловым элементам.
  6. Устанавливается верхняя обвязка.
  7. Укладываются и закрепляются потолочные балки. Их крепление проводится с помощью вырубки, кронштейнов или уголков.
  8. Монтируются лаги для пола.
  9. Проводится обустройство стропильной системы.

Каркас готов. Остается его утеплить и обшить отделочным материалом.

17 Деревянных каркасных домов, которые заставят вас остаться внутри

Большая часть нашей миссии здесь, в штаб-квартире Timber Frame, состоит в том, чтобы мотивировать вас жить хорошей жизнью в силе и честной красоте устойчивых деревянных каркасных конструкций. В этом ключе мы рады представить вам примеры вдохновляющих пространств от ведущих компаний по производству деревянных каркасных домов в Соединенных Штатах и ​​​​Канаде. От деревенских интерьеров, украшенных обтесанными вручную фермами, до современных интерьеров, украшенных гладкими элементами, эти вдохновляющие дома с деревянным каркасом помогут вам чувствовать себя тепло и уютно, пока на улице еще зима.

Какое место, чтобы свернуться калачиком на диване! Этот индивидуальный дом, расположенный в Грешеме, штат Орегон, включает в себя три внутренние фермы, изготовленные Frameworks Plus, которые создают ощущение величественного деревянного каркаса в центре дома с традиционным каркасом. Для усиления деревенской эстетики была добавлена ​​потрясающая изготовленная на заказ каминная полка.

Некоторые места выглядят настолько удобными, что не читающие хотят взять в руки хорошую книгу! Массивные фермы королевской стойки с голландскими шипами придают этому пространству деревенский шарм. Из Clydesdale Frames в Южном Хатчинсоне, штат Канзас

В этом просторном номере вы не заболеете лихорадкой! Изящные изогнутые и украшенные фермы, широкие открытые пространства и широкие окна делают это место отличным местом для отдыха в холодный зимний день (да и в любой другой день!).От Heavy Timber Truss & Frame в Элквью, Западная Вирджиния

Изящные арочные фермы королевских стоек создают драматический парящий потолок с изогнутым слуховым окном и возвышающимся деревенским каменным камином, которые создают пространство, где можно скоротать зимнюю прохладу. Компания Streamline Timberframe, расположенная во Флойде, штат Вирджиния.

Что может быть теплее, чем окружение деревенской древесиной и искусными деревянными фермами? Победите зимнюю хандру в этом просторном помещении с тоннами естественного света. От Homestead Timber Frames in Crossville, Tennessee

В этом просторном лофте с динамичной архитектурой вам будет тепло и уютно.Деревянный каркас из дугласовой ели с традиционными столярными изделиями и отделкой из сучковатой ольхи. От Timberframe Horizons в Фэрвью, Северная Каролина

На улице холодно и ветрено? Расслабьтесь и приятно проведите время в этой светлой и просторной гостиной, украшенной монументальными деревянными элементами и органическим столбом. Из деревянного каркаса Moresun в Лонг-Крик, Южная Каролина.

Почувствуйте себя уютно в изысканном домике на дереве! Наблюдать за раскачиванием деревьев — одно удовольствие с точки зрения этой уютной большой комнаты, особенной благодаря изящным изогнутым фермам, акцентированным на контрастном потолке с шипами в канавках.Этот особенный дом у озера был спроектирован, изготовлен и построен командами компании New Energy Works TImber Framers из Нью-Йорка и Орегона.

Холодно на улице? Драматическая древесина, теплое дерево и камень — верный рецепт, чтобы избавиться от холода — от Big Timberworks в Gallatin Gateway, Montana

Деревенская драма изобилует в этой потрясающей гостиной с деревянным каркасом… это подлый енот, выглядывающий вниз с фермы? Компания Trillium Dell Timberworks из Гейлсберга, штат Иллинойс.

Этот современный деревянный каркас на берегу озера встроен в склон холма с великолепным видом на озеро. Элементы из клееного бруса позволяют создать гладкий, успокаивающий интерьер. Все ориентировано на расслабление и уход от всего этого. Этот дом был спроектирован и построен компанией Bensonwood из Уолпола, штат Нью-Гэмпшир. Фотография Джеймса Р. Саломона.

Ощутите тепло и уют внутри впечатляющего пространства и захватывающего вида на национальный парк Роки-Маунтин! Большая комната в резиденции Соммерс в Эстес-Парк, Колорадо.Разработан компанией Mountain Timber Design из Голдена, штат Колорадо. Деревянная рама покойного Марка Миллера из Trailridge Timberframe, подрядчика Westover Construction, фото Роджера Уэйда.

Когда моряк возвращается домой с моря, что может быть лучше, чем провести время в помещении в большой комнате с художественным деревянным каркасом? Из столярной мастерской Wise Owl из Порт-Уильямс, Новая Шотландия, Канада.

Тонны света, драматический деревянный каркас, уникальные детали и необыкновенный стиль… если вы хотите развлечься в своем пространстве, уютно устроившись внутри, это то, что вам нужно! дома. Резиденция Барди в Гвоздике, штат Вашингтон. Компания Cascade Joinery, базирующаяся в Ферндейле, штат Вашингтон.

Что может быть уютнее деревенской лестницы из сассафраса, окруженной массивными столбами и балками? Компания M&K Timberworks из Флитвуда, Северная Каролина.

Насладитесь солнцем, согревающим это драматическое пространство через стену огромных окон! Массивный каменный камин и деревянная рама смягчают это современное пространство. Компания Streamline Design, расположенная в Абботсфорде, Британская Колумбия, Канада.

Позвольте холодному ветру дуть с океана и насладитесь им, не выходя из этой великолепной просторной комнаты с деревянным каркасом. Из Нормерики, с головным офисом в Иннисфиле, Онтарио, Канада.

Тяжелые деревянные балки, теплые камни и мягкий солнечный свет так и манят свернуться калачиком на диване для уютного зимнего сна! От компании Cougar Creek Timber Frame, расположенной в Уинтропе, штат Вашингтон,

. Мы хотели бы сказать большое спасибо всем талантливым компаниям, производящим деревянные каркасы, которые поделились своими прекрасными проектами с нами и с вами!


Границы | Уменьшение повреждений от землетрясений в деревянных каркасных домах с помощью малогабаритного жидкостного демпфера

Введение

Различные демпферы и устройства рассеивания энергии, такие как вязкоупругие, металлические гистерезисные, фрикционные и жидкостные демпферы, были разработаны и широко используются для уменьшения последствий землетрясений. на здания.Амортизаторы, соединенные со структурными каркасами, рассеивают сейсмическую энергию, тем самым снижая кинетическую энергию и вибрацию здания. Этот метод называется построением пассивного контроля. В Японии количество применений демпферов для конструкций значительно увеличилось после землетрясения в Кобе в 1995 г. (Kasai et al., 2008, 2009). Метод пассивного управления зданием используется в основном в высотных зданиях для защиты строительных конструкций и содержимого от сильных землетрясений. По данным Японского общества сейсмоизоляции (JSSI), к 2019 году общее количество зданий, в которых установлены демпферы, превысит 1500 в Японии.На металлические гистерезисные, жидкостно-вязкие (масляные) и жидкостно-жидкостные демпферы приходится 36%, 21% и 18% всех демпферов соответственно (МЭНШИН, №113, 2021). Руководства по проектированию зданий с пассивным управлением были опубликованы в Японии в 2013 и 2016 годах.

Вязкостной демпфер представляет собой гидравлическое устройство, которое иногда называют масляным демпфером. Исследования жидкостно-вязких демпферов для строительных применений начались на основе технологий, в основном из машиностроения, с 1990-х годов (Constantinou and Symans, 1992, 1993; Taylor and Constantinou, 1995; Seleemah and Constantinou, 1997; Soong and Dargush, 1997; Fu и Касаи, 1998).В течение последних двух десятилетий проводились исследования по разработке устройств, сейсмическим характеристикам, приложениям для высотных зданий, анализу реакции и экспериментам (Ли и Тейлор, 2001 г.; Лин и Чопра, 2002 г.; Сун и Спенсер, 2002 г.; Макнамара и Тейлор). , 2003; Sorace and Terenzi, 2008; Liang et al., 2012; Seo et al., 2014; Tubaldi et al., 2014; Dong et al., 2016).

Жидкостные вязкостные демпферы также использовались для повышения сейсмостойкости и модернизации (Uriz and Whittaker, 2001; Martinez-Rodrigo and Romero, 2003; Sorace and Terenzi, 2009; Rama Raju et al., 2014; Лаван, 2015; Лаван, 2015; Поллини и др., 2016, 2017; Имполлония и Палмери, 2018 г.; Имполлония и Палмери, 2018 г. ; Табар и др., 2021). Процедуры проектирования и оптимальные методы проектирования были изучены для дополнительных демпферов в конструкции (Tsuji и Nakamura, 1996; Uetani et al., 2003; Lavan и Levy, 2005, 2006; Silvestri and Trombetti, 2007; Hwang et al., 2008; Takewaki, 2009 г. Проект сейсмоизоляции и управления реагированием, 2016 г. Хао и Чжан, 2016 г., Кавамото и др., 2016 г., Parcianello et al., 2017; Ван и Махин, 2018 г.; Де Доменико и др., 2019 г.; Де Доменико и Риккарди, 2019 г .; Идельс и Лаван, 2020 г.; Де Доменико и Хаджирасулиха, 2021 г.).

В этом исследовании рассматривается малогабаритный жидкостный демпфер, установленный в деревянном каркасном доме. Деревянные каркасные конструкции — это распространенные традиционные методы жилищного строительства в Японии, в которых в качестве боковых несущих элементов используются квадратные деревянные балки, колонны и стены. Сейсмостойкость деревянных каркасных домов может быть обеспечена несущей способностью возведенных раскосов и стен; однако прошлые сильные землетрясения, такие как землетрясение в Кумамото 2016 года, нанесли серьезный ущерб сейсмостойким деревянным каркасным домам.

Землетрясение 2016 г. в Кумамото произошло под городом Кумамото префектуры Кумамото в регионе Кюсю, Япония, и представляло собой серию землетрясений: форшоковое землетрясение 14 апреля и основное землетрясение 16 апреля 2016 г. Землетрясения, превышающие сейсмическую интенсивность JMA 7 произошло дважды, а максимальная магнитуда составила 7,3. В результате землетрясения 273 человека погибли, в общей сложности 2809 человек получили ранения. Многочисленные сооружения обрушились или получили серьезные повреждения (Yamada et al., 2017), в том числе Большой мост Асо, замок Кумамото и храм Асо.Полностью рухнуло более 8 500 домов, частично разрушено около 35 000 домов. Были разрушены даже деревянные каркасные дома, спроектированные по последним сейсмостойким стандартам и построенные после 2000 года.

В предыдущих исследованиях малогабаритных жидкостных демпферов (Matsuno et al., 1999, 2000) испытания на вибростенде и анализ моделирования проводились на одноэтажном деревянном испытательном сооружении площадью 7,5 м 2 , подвергнутом землетрясение в Кобе 1995 года. Они продемонстрировали, что два демпфера, установленные в тестовой конструкции, уменьшили снос этажа примерно наполовину.Для продвижения применения необходимы дальнейшие исследования влияния малогабаритного демпфера, установленного на двухэтажном деревянном каркасном доме, подверженном более сильным землетрясениям.

В этом исследовании эффективность жидкостного демпфера небольшого размера в уменьшении колебаний изучалась путем анализа реакции на землетрясение двухэтажного каркасного дома, подвергшегося землетрясению в Кумамото 2016 года и другим сильным землетрясениям. Дом представляет собой настоящий двухэтажный деревянный каркасный дом, который был спроектирован и построен для сейсмостойкости 3 (самая высокая степень) с использованием последних японских стандартов.Углы дрейфа между этажами и ускорение реакции дома оценивались с помощью программы анализа обрушения, которая была разработана исключительно для деревянных каркасных домов. Кроме того, в этом исследовании изучалась взаимосвязь между количеством демпферов на первом этаже и максимальным сносом этажа и оценивались характеристики сейсмостойкости жидкостного демпфера небольшого размера по сравнению с обычной конструкционной стеной.

Малогабаритный гидравлический демпфер

На рис. 1А показана схема гидравлического демпфера общего типа.Демпфер состоит из штока поршня, цилиндра, разделенного на две камеры головкой поршня с отверстиями, вязкой жидкости и накопительного корпуса. Демпфирующая сила создается потоком вязкой жидкости через отверстия и может быть спроектирована пропорциональной относительной скорости головки поршня благодаря специальной геометрии отверстий. Жидкостный демпфер устанавливается по диагонали в конфигурации распорки или горизонтально с диагональной распоркой, как показано на рисунке 1B.

РИСУНОК 1 .Жидкостный демпфер для зданий. (A) Принципиальная схема жидкостного демпфера. (B) Конфигурации жидкостного демпфера

Гидравлический демпфер небольшого размера был разработан на основе жидкостного демпфера общего типа и использовался в основном в деревянных каркасных домах в Японии для уменьшения ущерба от землетрясения, как показано на рисунке 2A (Matsuno et al. , 1999, 2000). Подобно жидкостному демпферу общего типа, жидкостный демпфер небольшого размера устанавливается между этажами горизонтально (рис. 2А) или по диагонали (рис. 2В) и создает демпфирующее усилие, пропорциональное относительной скорости штока поршня.

РИСУНОК 2 . Малогабаритный гидравлический демпфер для деревянных каркасных домов. (A) Жидкостный демпфер малого размера. (B) Модель Максвелла.

Как показано на рисунке 2B, механическая модель малогабаритного жидкостного демпфера может быть выражена моделью Максвелла, которая последовательно соединяет амортизатор и пружину. Пружина представляет собой жесткость соединительного элемента или стержня. Для демпфера связь между демпфирующей силой и относительной скоростью задается билинейной моделью (рис. 2В), где градиент, то есть коэффициент демпфирования, изменяется, когда скорость достигает скорости рельефа.Сила демпфирования выражается с помощью следующего уравнения: второй коэффициент демпфирования, соответственно, V — относительная скорость демпфера, а V 0 — скорость рельефа (Matsuno et al. , 1999; Manual for Design and Construction of Passively-Controlled Buildings, 3rd Edition, 2013).

Землетрясение в Кумамото в 2016 году

Землетрясение в Кумамото в 2016 году произошло под городом Кумамото в префектуре Кумамото в регионе Кюсю, Япония, и представляло собой серию землетрясений: форшоковое землетрясение 14 апреля и основное землетрясение 16 апреля 2016 года.Землетрясения, превышающие сейсмическую интенсивность JMA 7, произошли дважды, а максимальная магнитуда составила 7,3. Как показано на рис. 3, более 8 500 домов полностью рухнули, а около 35 000 домов были частично разрушены, как показано на рисунке 3. Были разрушены даже дома с деревянным каркасом, которые были спроектированы в соответствии с последними стандартами сейсмостойкости и построены после 2000 года.

РИСУНОК 3 . Повреждение деревянных каркасных домов землетрясением в Кумамото в 2016 году.

При анализе реакции использовались записи форшокового землетрясения, наблюдавшегося в городе Масики в префектуре Кумамото, показанные на рис. 4А.Спектры отклика на смещение и спектры отклика на ускорение наблюдаемых записей показаны на фиг. 4B, C.

РИСУНОК 4 . Форшок землетрясения в Кумамото 2016 г. (14 апреля 2016 г.). (A) Наблюдаемые записи ускорения. (B) Записи реакции смещения. (C) Записи реакции на ускорение.

Критерии проектирования деревянных каркасных домов в Японии

Деревянные каркасные конструкции являются распространенными традиционными методами жилищного строительства в Японии.Сейсмостойкость деревянного каркасного дома может быть обеспечена несущей способностью возведенных раскосов и стен. Боковое сопротивление деревянного каркасного дома зависит от раскосов и стен, размещенных на каждом этаже. Японские критерии проектирования определяют соотношение стен как несущую способность распорки или стены, как показано на рисунке 5A. Стена длиной один метр с коэффициентом стенки 1 подвергается сносу под углом 1/120 под действием поперечной силы 1,96 кН. На рисунке 5B показаны некоторые характеристики раскосов и стен с заданными соотношениями стенок.Необходимая длина стены, L N (м), на единицу площади пола (м 2 ) двухэтажного деревянного каркасного дома указана для каждой категории сейсмостойкости, как показано на рисунке 5C. L N для класса сейсмостойкости 3 в 1,5 раза больше, чем для класса сейсмостойкости 1. При размещении достаточного количества раскосов и стен можно обеспечить сейсмостойкость деревянного каркасного дома, удовлетворяя следующему уравнению в каждом этаже и направлении. .

РИСУНОК 5 . Соотношение стен и необходимая длина стен каркасных домов. (A) Определение единицы «соотношение стен» для раскоса или стены в деревянных каркасных домах. (B) Спецификации раскосов и стен и соотношение стен. (C) Необходимая длина стены на единицу площади двухэтажного деревянного каркасного дома на сейсмическую нагрузку.

Необходимая длина стены, л N (M), для целевого сейсмического класса

≤ существующая длина стены, le (m) = σi = 1nli × RI (2)

где л I указывает длину (м) каждого раскоса или стены, n указывает общее количество раскосов и стен, а r i представляет собой соотношение стен.

Деревянно-каркасный дом Модель

Каркас деревянно-каркасного дома, использованного в этом исследовании, показан на рис. 6А. Дом представляет собой настоящий двухэтажный деревянный каркасный дом, который был спроектирован и построен для сейсмостойкости 3 (самая высокая степень) с использованием последних японских стандартов. Колонны изготовлены из японского кедра и имеют размер поперечного сечения 12 см × 12 см. Балки изготовлены из пихты Дугласа. Модуль Юнга и предел текучести при изгибе колонн и балок составляют 7500 Н/мм 2 и 24 Н/мм 2 соответственно.Вес второго этажа и крыши составляет 246,7 и 127,6 кН соответственно, как показано на рисунке 6A.

РИСУНОК 6 . Деревянный каркасный дом для анализа реакции на землетрясение. (А) Каркас каркасного дома. (B) Компоновка колонн и стен.

На рис. 6B показано расположение стен и их соотношение для каждой стены деревянного каркасного дома, использованного в данном исследовании. Стены были равномерно размещены на каждом этаже. В таблице 1 показана существующая длина стены L E с использованием уравнения.2 и необходимой длины стены L N для 3 класса сейсмостойкости в каждом этаже и направлении. Каждое отношение L E / L N больше единицы, что доказывает, что каркасный дом соответствует классу сейсмостойкости 3.

ТАБЛИЦА 1 . Существующие и необходимые длины стен и их соотношения.

Балка и колонна соединены шиповым соединением или соединительными металлами, такими как соединения «CP-T» и «Hold-Down (HD)», показанные на рис. 7A, B, где показана схема соединения деревянного каркасного дома.При анализе реакции на землетрясение в исследовании каждое соединение балки-колонны выражается осевой пружиной и вращательной пружиной с трехлинейными упругопластическими свойствами, показанными на рисунке 8A, B. Каждая деревянная балка или колонна преобразуется в упругий стержневой элемент с вращательными пружинами при оба конца показаны на фиг. 8A, C.

РИСУНОК 7 . Стыки деревянного каркасного дома. (A) Соединения балки-колонны. (B) Схема соединения.

РИСУНОК 8 . Аналитические модели соединений и каркаса. (A) Пружины соединения балки-колонны и каркаса. (Б) Трилинейные упругопластические свойства пружин соединений балка-колонна. (C) Трилинейная упругопластическая характеристика вращательной пружины балки и колонны.

Как показано на рис. 9, жидкостные демпферы небольшого размера размещаются в точках с 1 по 7 на первом этаже в направлении X , потому что в предварительном ответе анализируются межэтажные дрейфы первого этажа в направление х было доминирующим, а модель дома сломалась в направлении х (как показано позже на фиг. 10А, 11А).В данном исследовании малогабаритный жидкостный демпфер устанавливается по диагонали в раскосной конфигурации и приобретает свойства, указанные на рис. 9. Свойства демпфера основаны на эксплуатационных испытаниях изготовленного малогабаритного демпфера. Целевой максимальный угол наклона этажа указан как 1/30, потому что деревянный каркасный дом, скорее всего, будет серьезно поврежден или разрушен, когда угол этажа превышает 1/30. Учитывая планировку стены (рис. 6В) и реальную стоимость установки, количество демпферов ограничено семью.В данном исследовании рассматриваются следующие три случая размещения заслонок на первом этаже в направлении X :

РИСУНОК 9 . Размещение малогабаритных жидкостных заслонок на первом этаже.

РИСУНОК 10 . 3D-изображения анализа реакции на землетрясение деревянного каркасного дома. (A) Процесс разрушения деревянного каркасного дома без амортизаторов (100 % форшока землетрясения в Кумамото 2016 г. ). (B) Сравнение сейсмостойкости деревянных каркасных домов с демпферами и без них.

РИСУНОК 11 . Результаты расчетов сейсмостойкости деревянного дома с демпферами и без них. (A) Локусы 1 st — этажный угол сноса колонны A. (B) Истории времени 1 st — этажный угол сноса в направлении X колонны A. (C) Максимум 1 ст — и 2 й -этажные углы сноса колонны А.

Нет: Демпфер не установлен, т.е. оригинальный деревянный каркасный дом.

Четыре заслонки: Четыре заслонки установлены в точках с 1 по 4 на первом этаже в направлении X .

Семь демпферов: Семь демпферов установлены в точках с 1 по 7 на первом этаже в направлении X .

Анализ реакции деревянного каркасного дома на землетрясение

В этом исследовании для анализа реакции на землетрясение используется программа анализа разрушения деревянных конструкций «wallstat». Программа «wallstat» была разработана профессором Такафуми Накагава из Киотского университета для оценки степени повреждения и вероятности обрушения деревянной конструкции при землетрясении (Накагава и Охта, 2010 г.; Судзуки и Накагава, 2020 г.).В программе используется метод отдельных элементов, который не является сплошным методом анализа и применим к анализу больших деформаций и разрушений.

Программа «wallstat» может анализировать модель дома с деревянным каркасом, установленную с жидкими амортизаторами или упругопластическими амортизаторами. Жидкостный демпфер выражается либо моделью Максвелла, которая последовательно соединяет амортизатор и пружину, либо моделью Фойгта, которая соединяет амортизатор и пружину параллельно. Упругопластический демпфер представлен билинейной моделью.В этом исследовании модель Maxwell использовалась для установленного малогабаритного жидкостного демпфера, как указано в Малогабаритный жидкостный демпфер .

Достоверность программы «wallstat» была подтверждена путем сравнения результатов моделирования и испытаний на встряхивающем столе полноразмерных моделей жилья (Nakagawa et al. , 2006, 2007; Fukumoto et al., 2008). Разрушительные повреждения деревянных каркасных домов в результате землетрясения в Кумамото в 2016 году были проанализированы с помощью программы «wallstat» (Nakagawa, 2017; Namba et al., 2020). Программа представляет собой бесплатное программное обеспечение, которое исследователи и инженеры могут загрузить с веб-сайта вместе с руководством, и в настоящее время оно широко используется строителями жилья для демонстрации сейсмостойкости деревянных каркасных домов при высоких сейсмических классах.

На рис. 10А показан процесс разрушения модели дома без амортизаторов при 100% форшоке землетрясения в Кумамото 2016 года. Точно так же модель дома с семью демпферами (рис. 9) сломалась при том же вводе.Результаты показывают, что форшок (рис. 4) был достаточно сильным для двухэтажных каркасных домов. В этом исследовании 85% записей форшоков использовались для анализа отклика на землетрясение: компонент север-юг в направлении X и компонент E-W в направлении Y .

Влияние малогабаритных флюидных демпферов на снижение ущерба от землетрясений

На рис. 10B показано сравнение реакции на землетрясение между моделью дома без демпферов и домом с семью демпферами после воздействия 85% записей форшоков.На рисунках 11A, B показаны локусы и временные характеристики в направлении X соответственно для угла сноса колонны A первого этажа для трех случаев: без, с четырьмя демпферами и с семью демпферами. На рисунке 11C показаны максимальные значения угла сноса первого и второго этажей колонны А для каждого случая. Для модели без амортизаторов угол сноса первого этажа достигал 1/15, и конструкция находилась на грани обрушения.

Эти результаты показывают, что установленные гидравлические амортизаторы эффективно уменьшают угол сноса первого этажа, но не влияют на угол сноса второго этажа.Максимальный угол сноса первого этажа уменьшен с 1/15 до 1/22 (примерно 70%) за счет четырех демпферов и с 1/15 до 1/31 (примерно 50%) за счет семи демпферов. Кроме того, демпферы благоприятно влияют на подавление остаточной деформации, как показано на рисунке 11В.

Рисунок 11B также показывает, что основной период модели дома в направлении X составлял приблизительно 0,6 с для малых амплитуд и увеличивался для больших колебаний из-за упругопластических свойств соединения балки-колонны.В случае модели без демпферов основной период почти удвоился, когда угол сноса первого этажа был максимальным. Установленные демпферы контролировали удлинение основного периода и сдерживали рост амплитуды.

На рис. 12А показаны максимальные значения угла сноса первого и второго этажа колонны А модели дома, подвергшегося трем сильным землетрясениям в направлении X ; El Centro 1940 (NS), Taft 1952 (EW) и Hachinohe 1968 (NS), пиковая скорость которых нормализована до 50 см/с.Максимальные углы сноса этажа намного меньше, чем у дома, подвергшегося 85% форшока землетрясения в Кумамото 2016 года. Что касается ввода El Centro 1940 (NS), то максимальный угол сноса первого этажа уменьшен с 1/38 до 1/52 (примерно 73%) благодаря четырем амортизаторам и с 1/38 до 1/70 (примерно 54°). %) благодаря семи амортизаторам.

РИСУНОК 12 . Максимальные углы сноса 1-го и 2-го этажей колонны А деревянного дома. с амортизаторами и без. (A) El Centro 1940 NS, Taft 1952 EW и Hachinohe 1968 NS: Vmax = 50 см/с. (B) JMA Kobe 1995, 85% и 50% форшока землетрясения в Кумамото 2016 [θ=45o].

На рис. 12В показаны максимальные значения угла сноса первого и второго этажей колонны А дома, подвергшегося СОУ Кобе 1995 г. (NS) в направлении X , а также для 85 и 50% форшока. землетрясения в Кумамото 2016 г. под углом атаки 45°. Что касается JMA Kobe (NS) и 85% ввода Kumamoto, модель дома без амортизаторов сломалась, и амортизаторы могут эффективно уменьшить угол сноса первого этажа, но даже семь амортизаторов не могут предотвратить серьезные повреждения.

На рисунке 13 показаны максимальные значения ускорения второго этажа и крыши дома, подвергшегося 85% форшоку землетрясения в Кумамото 2016 года и трем сильным землетрясениям, пиковая скорость которых нормирована до 50 см/с. Эти результаты показывают, что демпферы не влияют на снижение ускорения отклика. Это может быть связано с тем, что основной период модели дома с демпферами остается короче, а эффект демпфирования относительно мал.

РИСУНОК 13 .Максимальное ускорение 2-го этажа и крыши каркасного дома.

Японский метод проектирования деревянных каркасных домов (в Критерии проектирования деревянных каркасных домов в Японии ) рассматривает раскосы и стены как несущие элементы, защищающие от землетрясений, и не учитывает демпфирующие свойства демпферов. Только жесткость или несущая способность демпферов может приниматься во внимание как конструкционные связи или стены. Некоторые амортизаторы, в которых используется вязкоупругий материал или резина с высоким демпфированием, получают сертификат соотношения стенок в качестве конструктивного элемента.Жидкостный демпфер малого размера не обладает свойством жесткости, но отношение эквивалентной стенки можно оценить с точки зрения максимальной реакции на землетрясение.

Для оценки эквивалентного соотношения стенок жидкостного демпфера небольшого размера была проведена серия сравнительных анализов характеристик малогабаритного жидкостного демпфера и обычной несущей стены. На рис. 14А показано расположение четырех жидкостных демпферов и четырех дополнительных несущих стен с заданным отношением стенок х .Максимальные значения угла сноса колонны А первого этажа были получены в результате анализа реакции на землетрясение модели, установленной с четырьмя дополнительными несущими стенами, путем изменения отношения ее стенок, r , от 1 до 5. На рис. углы дрейфа этажа для пяти корпусов с четырьмя дополнительными конструктивными стенками и для корпуса с четырьмя демпферами. Результаты подразумевают, что гидравлический демпфер небольшого размера в исследовании имеет эквивалентную сейсмостойкость обычной структурной стене r = 3 плюс.

РИСУНОК 14 . Сравнительный анализ характеристик жидкостных демпферов небольшого размера и обычных несущих стен. (A) Схемы малогабаритных жидкостных демпферов и ответных частей несущих стен. (B) Максимальные углы сноса 1-го этажа колонны А модели дома с 4 заслонками или 4 стенами.

Заключение

В этом исследовании эффективность жидкостного демпфера небольшого размера в уменьшении колебаний была изучена путем анализа реакции на землетрясение двухэтажного каркасного дома, подвергшегося 85 % записей форшоков землетрясения в Кумамото 2016 года и других крупные землетрясения.Аналитическая модель была основана на реальном двухэтажном деревянном каркасном доме, который был спроектирован на основе последних японских стандартов для самого высокого класса сейсмостойкости. Гидравлический демпфер небольшого размера в этом исследовании был разработан для деревянных каркасных домов на основе общего типа жидкостного демпфера и был установлен по диагонали в раскосной конфигурации на первом этаже в направлении модели X . Механическая модель жидкостного демпфера небольшого размера выражается моделью Максвелла, в которой демпфер создает демпфирующую силу, пропорциональную относительной скорости. Программа анализа разрушения деревянных конструкций «wallstat» использовалась для анализа реакции на землетрясение.

Ниже приведены основные выводы исследования модели дома, подвергшегося 85% записи форшоков землетрясения в Кумамото 2016 г.:

1) Для модели дома без демпферов угол сноса первого этажа достиг 1/15 , и конструкция была на грани обрушения. Фундаментальный период в направлении X составлял примерно 0,6 с для малых амплитуд и почти удваивался, когда угол дрейфа первого этажа был максимальным.

2) Жидкостные амортизаторы небольшого размера на первом этаже эффективно уменьшают угол сноса первого этажа, но не влияют на угол сноса второго этажа. Максимальный угол сноса первого этажа уменьшен с 1/15 до 1/22 (примерно 70%) за счет четырех гасителей и с 1/15 до 1/31 (примерно 50%) за счет семи гасителей.

3) Гидравлические демпферы малых размеров положительно влияют на подавление остаточной деформации. Они контролировали удлинение основного периода отклика и сдерживали рост амплитуды, но не влияли на уменьшение ускорения отклика.

4) В свете максимальных межэтажных сносов во время землетрясения жидкостный демпфер небольшого размера в исследовании имеет сейсмостойкость, эквивалентную несущей стене с коэффициентом стенки 3 плюс.

Анализ реакции на землетрясение модели деревянного каркасного дома в исследовании показал, что жидкостный демпфер небольшого размера может предотвратить обширные повреждения и обрушение до 85 % наблюдаемых записей форшоков землетрясения в Кумамото 2016 года и уменьшить снос первого этажа. по количеству установленных заслонок.Демпфер в равной степени влияет на другие крупные землетрясения. №

Малогабаритный гидравлический клапан может быть установлен между этажами, горизонтально или диагонально, вместе с обычной структурной стеной. Еще одним преимуществом является то, что демпфер может быть применен к существующему дому в качестве меры по модернизации сейсмостойкости. Стоимость установки демпфера немного выше, чем у обычных несущих стен, но должна быть приемлемой, учитывая эффект снижения колебаний. Демпфер годен к эксплуатации в течение 60 лет в необслуживаемом состоянии. Есть место для дальнейших исследований применения малогабаритного жидкостного демпфера в малоэтажных конструкциях из клееных деревянных элементов. Результаты этого исследования могут помочь в дальнейшем применении малогабаритных жидкостных демпферов.

Заявление о доступности данных

Первоначальные материалы, представленные в исследовании, включены в статью/дополнительный материал. Дальнейшие запросы можно направлять соответствующему автору.

Вклад автора

YN: моделирование каркасного дома и малогабаритного жидкостного демпфера. HF: анализ динамики модели деревянного каркасного дома.

Финансирование

Это исследование было поддержано JSPS KAKENHI (номер гранта JP20K04792).

Конфликт интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могли бы быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Примечание издателя

Все утверждения, изложенные в этой статье, принадлежат исключительно авторам и не обязательно представляют претензии их дочерних организаций или издателя, редакторов и рецензентов. Любой продукт, который может быть оценен в этой статье, или претензии, которые могут быть сделаны его производителем, не гарантируются и не поддерживаются издателем.

Благодарности

Авторы хотели бы выразить признательность профессору Такафуми Накагаве из Киотского университета за советы по использованию wallstat , Коджи Асакаве за разрешение использовать фотографии землетрясения в Кумамото 2016 г., компании Ichijo Co. .Ltd. за предоставление проектной документации деревянного каркасного дома и компании Edogawa Mokuzai Co. Ltd. за разрешение на использование изображений малогабаритного жидкостного демпфера.

Ссылки

Constantinou, M.C., and Symans, M.D. (1992). Экспериментально-аналитическое исследование сейсмостойкости конструкций с дополнительными жидкостными вязкими демпферами . Технический отчет НЦЭОР-92-0032. Буффало, Нью-Йорк: Национальный центр инженерных исследований землетрясений.

Google Scholar

Константину, М.C., и Symans, MD (1993). Экспериментальное исследование сейсмической реакции зданий с дополнительными жидкостными демпферами. Структура. Дес. Высокое телосложение. 2 (2), 93–132. doi:10.1002/tal.4320020203

CrossRef Full Text | Google Scholar

Де Доменико Д. и Хаджирасулиха И. (2021). Многоуровневая оптимизация проектирования стальных рам с учетом характеристик нелинейных вязкостных демпферов. Бык. Землетрясение англ. 19, 5015–5049. doi:10.1007/s10518-021-01152-7

CrossRef Full Text | Google Scholar

Де Доменико, Д.и Рикарди, Г. (2019). Защита конструкций от землетрясений с помощью нелинейных вязких демпферов, оптимизированных с помощью стохастического подхода, основанного на энергии. англ. Строения 179, 523–539. doi:10.1016/j.engstruct.2018.09.076

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Де Доменико Д. , Риккарди Г. и Такеваки И. (2019). Стратегии проектирования вязких демпферов для сейсмической защиты строительных конструкций: обзор. Динамик почвы. Землетрясение англ. 118, 144–165. дои: 10.1016/j.soildyn.2018.12.024

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Проектирование сейсмоизоляции и управления реагированием. (2016). Филиал Канто Архитектурного института Японии. (на японском языке)

Google Scholar

Донг Б., Саузе Р. и Риклес Дж. М. (2016). Сейсмическая реакция и характеристики стального здания MRF с нелинейными вязкими демпферами при DBE и MCE. Дж. Структура. англ. 142, 6. doi:10.1061/(asce)st.1943-541x.0001482

CrossRef Full Text | Google Scholar

Фу, Ю.и Касаи, К. (1998). Сравнительное исследование рам с использованием вязкоупругих и вязких демпферов. Дж. Структура. англ. 124 (5), 513–522. doi:10.1061/(asce)0733-9445(1998)124:5(513)

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Фукумото Ю. , Косихара М., Мияке Т., Накагава Т. и Цучимото Т. (2008). «Проверка сейсмических характеристик существующих деревянных домов с помощью теста на вибростол (часть 29: анализ отклика системы 2-DOF для теста)», в резюме технических документов ежегодного собрания (Токио, Япония: Архитектурный институт Японии), 137 –138.(на японском).

Google Scholar

Хао Л. и Чжан Р. (2016). Метод проектирования структурной безопасности на основе резервирования для конструкции с вязкими демпферами. Структура. англ. мех. 59 (5), 821–840. doi:10.12989/sem.2016.59.5.821

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Хван Дж.-С., Хуанг Ю.-Н., Йи С.-Л. и Хо С.-Ю. (2008). Проектные рецептуры дополнительных вязкостных демпферов к строительным конструкциям. Дж. Структура. англ. 134 (1), 22–31. дои: 10.1061/(asce)0733-9445(2008)134:1(22)

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Идельс О. и Лаван О. (2020). Основанный на оптимизации сейсмический расчет стальных моментных рам с нелинейными вязкими демпферами. Структура. Контроль. Мониторинг здоровья. 28, 1e2655. doi:10.1002/stc.2655

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Имполлония, Н., и Палмери, А. (2018). Сейсмические характеристики зданий, модернизированных нелинейными вязкими демпферами и примыкающими к ним реакционными башнями. Землетрясение Engng Struct. Дин. 47 (5), 1329–1351. doi:10.1002/eqe.3020

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Касаи К., Накаи М., Накаи М., Накамура Ю., Асаи Х., Судзуки Ю. и др. (2009). Создание пассивного контроля в Японии. Дж. Бедствие Res. 4 (3), 261–269. doi:10.20965/jdr.2009.p0261

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Касаи К., Накаи М., Накамура Ю., Асаи Х., Судзуки Ю. и Исии М. (2008). «Текущее состояние строительства пассивного контроля в Японии».12–17 октября в Proceedings of the 14th World Congress on Earthquake Engineering (Пекин, Китай.

Google Scholar

Kawamoto, T., Fujita, K., Tsuji, M., and Takewaki, I. (2016). Robust Оптимальное размещение демпферов в конструкциях с отступом и эксцентриситетом с использованием анализа чувствительности для интегральной передаточной функции Ijeie 1 (4), 377–394 doi:10.1504/IJEIE.2016.083252

CrossRef Full Text | Google Scholar

Lavan , О., и Леви, Р. (2005).Оптимальный дизайн дополнительных вязкостных демпферов для нерегулярных сдвиговых рам при наличии текучести. Землетрясение Engng Struct. Дин. 34 (8), 889–907. doi:10.1002/eqe.458

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Лаван О. и Леви Р. (2006). Оптимальное проектирование дополнительных вязкостных демпферов для линейных каркасных конструкций. Землетрясение Engng Struct. Дин. 35 (3), 337–356. doi:10.1002/eqe.524

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Лаван, О.(2015). Оптимальное проектирование вязких демпферов и их опорных элементов для сейсмической модернизации трехмерных нерегулярных рамных конструкций. Дж. Структура. англ. 141, 04015026. 11. doi:10.1061/(ASCE)ST.1943-541X.0001261 ​​

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ли Д. и Тейлор Д. П. (2001). Разработка вязкостных демпферов и будущие тенденции. Структура. Дес. Высокое телосложение. 10 (5), 311–320. doi:10.1002/tal.188

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Лян З., Lee, G.C., Dargush, G.F., and Song, J. (2012). Структурное демпфирование: применение в модификации сейсмического реагирования . Флорида: CRC Press, Taylor & Francis Group.

Google Scholar

Лин, У. Х., и Чопра, А. К. (2002). Реакция на землетрясение упругих систем SDF с нелинейными жидкостно-вязкими демпферами. Землетрясение англ. Структура Дин. 31 (9), 623–642. doi:10.1002/eqe.179

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Руководство по проектированию и строительству зданий с пассивным управлением, 3-е издание (2013 г.). Японское общество сейсмоизоляции . (на японском).

Google Scholar

Мартинес-Родриго М. и Ромеро М. Л. (2003). Оптимальная стратегия модернизации моментных рам с нелинейными вязкостными демпферами для сейсмических применений. англ. Структуры 25 (7), 913–925. doi:10.1016/s0141-0296(03)00025-7

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Мацуно А., Хашимото Дж., Катаяма Ю. и Фукуи К. (1999). «Применение масляного демпфера к деревянному дому традиционным методом строительства (Часть 1: Проверка эффекта демпфирования экспериментом и моделированием)», в резюме технических документов ежегодного собрания (Токио, Япония: Архитектурный институт Японии), 179–180 .(на японском).

Google Scholar

Мацуно А., Хашимото Дж. и Катаяма Ю. (2000). Испытание на вибрацию деревянного дома с масляным демпфером. Краткое изложение технических документов годового собрания . (Токио, Япония: Архитектурный институт Японии), 1113–1114 гг. (на японском).

Google Scholar

Макнамара, Р. Дж., и Тейлор, Д. П. (2003). Жидкостные вязкостные демпферы для высотных зданий. Структура. Дес. Высокий Спец. Строить. 12 (2), 145–154.doi:10.1002/tal.218

CrossRef Полный текст | Google Scholar

МЕНЬШИН, № 113. (2021). Японское общество сейсмоизоляции. (на японском языке)

Google Scholar

Накагава Т., Каваи Н., Цучимото Т. и Охта М. (2007). «Проверка сейсмических характеристик существующих деревянных домов с помощью теста на вибростол (часть 26: моделирование процесса разрушения с помощью метода расширенных отдельных элементов)», в резюме технических документов ежегодного собрания (Токио, Япония: Архитектурный институт Японии), 489– 490.(на японском).

Google Scholar

Накагава Т., Каваи Н., Цучимото Т. и Окабе М. (2006). «Проверка сейсмических характеристик существующих деревянных домов с помощью испытаний на вибростенде (Часть 15: Структурные характеристики стен деревянного каркаса в здании с помощью испытаний на вибростенде)», в резюме технических документов ежегодного собрания (Токио, Япония: Архитектурный институт Японии). ), 395–396. (на японском).

Google Scholar

Накагава Т., Охта М., Цучимото Т.и Каваи, Н. (2010). Моделирование процесса разрушения деревянных конструкций при динамической нагрузке III: Численное моделирование деревянных домов в натуральную величину. J. Wood Sci. 56 (4), 284–292. doi:10.1007/s10086-009-1101-x

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Накагава, Т. (2017). «Анализ сейсмической реакции деревянных домов с использованием движения грунта, наблюдаемого при землетрясениях в Кумамото в 2016 г.», в резюме технических документов ежегодного собрания (Токио, Япония: Архитектурный институт Японии), 489–490.(на японском).

Google Scholar

Намба Т., Сумида К., Накагава Т. и Исода Х. (2020). Анализ сейсмической реакции рухнувшего деревянного дома во время землетрясения в Кумамото в 2016 г. Резюме технических документов ежегодного собрания. Архитектурный институт Японии, 433–434. (на японском).

Google Scholar

Парчанелло Э. , Чизари К. и Амадио К. (2017). Оптимальный расчет нелинейно-вязких демпферов рамных конструкций. Динамик почвы. Землетрясение англ. 100, 257–260.doi:10.1016/j.soildyn.2017.06.006

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Поллини Н., Лаван О. и Амир О. (2017). Минимальная стоимость оптимизации нелинейных жидкостно-вязких демпферов и их опорных элементов для сейсмической модернизации. Землетрясение англ. Структура Дин. 46 (12), 1941–1961. doi:10.1002/eqe.2888

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Поллини Н., Лаван О. и Амир О. (2016). На пути к реалистичной оптимизации с минимальными затратами демпферов вязкой жидкости для сейсмической модернизации. Бык. Землетрясение англ. 14 (3), 971–998. doi:10.1007/s10518-015-9844-9

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Рама Раджу К., Ансу М. и Айер Н. Р. (2014). Методология проектирования для повышения сейсмических характеристик зданий с использованием демпферов с вязкой жидкостью. Структура. Контроль. Мониторинг здоровья. 21 (3), 342–355. doi:10.1002/stc.1568

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Селима, А. А., и Константину, М. К. (1997). Технический отчет НЦЭОР-97-0004.Буффало, Нью-Йорк: Национальный центр инженерных исследований землетрясений. Исследование сейсмической реакции зданий с линейными и нелинейными жидкостно-вязкими демпферами

Google Scholar

Seo, C.-Y., Karavasilis, T.L., Ricles, J.M., and Sause, R. (2014). Оценка сейсмических характеристик и вероятностной стойкости к смятию стальных рам, сопротивляющихся моменту, с жидкостно-вязкими демпферами. Землетрясение Engng Struct. Дин. 43 (14), 2135–2154. doi:10.1002/eqe.2440

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Сильвестри, С.и Тромбетти, Т. (2007). Физические и численные подходы к оптимальной установке сейсмических вязких демпферов в конструкции сдвигового типа. Дж. Землетрясение, инженер. 11 (5), 787–828. doi:10.1080/13632460601034155

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Сунг, Т. Т., и Даргуш, Г. Ф. (1997). Пассивные системы рассеяния энергии в строительстве . Чичестер: Джон Вили и сыновья.

Google Scholar

Сун Т. Т. и Спенсер Б.Ф. (2002). Дополнительное рассеивание энергии: современное состояние и современное состояние практики. англ. Структуры 24 (3), 243–259. doi:10.1016/s0141-0296(01)00092-x

CrossRef Full Text | Google Scholar

Сорас, С., и Теренци, Г. (2008). Сейсмозащита каркасных конструкций вязко-демпфирующими связями. Дж. Структура. англ. 134 (1), 45–55. doi:10.1061/(asce)0733-9445(2008)134:1(45)

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Сорас С., Теренци Г.и Теренци, Г. (2009). Стратегии сейсмической модернизации стальных конструкций на основе жидкостно-вязких демпферов: общие концепции и приложения для проектирования. Доп. Стальная конструкция 5 (3), 325–342. doi:10.18057/ijasc.2009.5.3.7

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Судзуки Т. и Накагава Т. (2020). Руководство Wallstat по сейсмическому моделированию . Япония: Gakugei Shuppan Publishing Co. Ltd. (на японском языке).

Google Scholar

Табар, А. М., Де Доменико, Д.и Диндари, Х. (2021). Сейсмическая реабилитация стальных арочных мостов с использованием нелинейных вязких демпферов: применение к конкретному случаю. Практика. Периодическая структура. Дес. Construction 26 (3), 04021012. doi:10.1061/(ASCE)SC.1943-5576.0000576

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Такеваки, И. (2009). Система управления зданием с пассивными демпферами: расчет оптимальной производительности для землетрясений . Сингапур: John Wiley & Sons (Asia) Pte Ltd.

Google Scholar

Taylor, D.П. и Константину М.С. (1995). Процедуры испытаний вязкостных демпферов с высокой производительностью, используемых в строительных и мостовых конструкциях для рассеивания сейсмической энергии. Дж. Ударная вибрация 2 (5), 378–381. doi:10. 1155/1995/676035

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Цудзи М. и Накамура Т. (1996). Оптимальные вязкостные демпферы для расчета жесткости зданий на сдвиг. Структура. Дес. Высокое телосложение. 5 (3), 217–234. doi:10.1002/(sici)1099-1794(199609)5:3<217:aid-tal70>3.0.co;2-r

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Тубальди Э., Барбато М. и Далл’Аста А. (2014). Оценка сейсмического риска на основе характеристик для зданий, оборудованных линейными и нелинейными вязкими демпферами. англ. Конструкции 78, 90–99. doi:10.1016/j.engstruct.2014.04.052

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Уэтани К., Цудзи М. и Такеваки И. (2003). Применение метода оптимального проектирования к практическим каркасам зданий с вязкостными демпферами и гистерезисными демпферами. англ. Строения 25, 579–592. doi:10.1016/S0141-0296(02)00168-2

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Уриз П. и Уиттакер А.С. (2001). Модернизация стальных моментных рам Pre-Northridge с использованием вязкостных демпферов. Структура. Дес. Высокое телосложение. 10 (5), 371–390. doi:10.1002/tal.199

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Ван С. и Махин С. А. (2018). Высокопроизводительная компьютерная оптимизация вязких демпферов для улучшения сейсмических характеристик высотного здания. Динамик почвы. Землетрясение англ. 113, 454–461. doi:10.1016/j.soildyn.2018.06.008

Полный текст CrossRef | Google Scholar

Ямада М., Омура Дж. и Гото Х. (2017). Анализ повреждений деревянных зданий в городе Масики во время землетрясений в Кумамото 14 и 16 апреля 2016 г. Спектры землетрясений 33 (4), 1555–1572. doi:10.1193/0eqs144m

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Все о деревянном каркасе: история, характеристики, столярные изделия

В то время как материалы, используемые для строительства зданий, удивительно разнообразны — кирпичи, солома, камень и т. д. — один строительный материал выделяется среди всех остальных по популярности: дерево.

«Ранние люди жили под деревьями. Когда эти деревья упали, они укрылись под упавшими деревьями», — объясняет профессиональный строитель и мастер Джордан Смит. «И вскоре они поняли: знаете что? Мы можем сложить их вместе, чтобы сделать стены, или мы можем прислонить их друг к другу».

С тех скромных начинаний тип конструкции, известный как деревянный каркас, стал доминировать в деревянном строительстве. Храм Хорюдзи в Наре, Япония, построен около 600 г.E., является старейшим в мире существующим деревянным зданием, построенным методом деревянного каркаса.

«Итак, для всех, кто беспокоится о долговечности дерева. у нас есть здания, которым 1400 лет, и которые стоят до сих пор», — Джордан Смит,

.

До конца 19 века почти все деревянные постройки Европы и Северной Америки, за исключением некоторых срубов и более скромных лачуг, строились методом деревянного каркаса.

В начале 20-го века желание строить дома быстрее и с меньшими затратами привело к упадку деревянного каркаса и замене его каркасными домами с воздушными шарами и платформами. Однако в последнее время присущая этим традиционным деревянным каркасным конструкциям красота возродила интерес к ним.

Что такое деревянный каркас?

Деревянный каркас — это форма архитектуры, в которой тяжелые бревна обеспечивают структурную поддержку и скрепляются деревянными столярными изделиями.

Характеристики деревянного каркаса

В то время как здания с деревянным каркасом могут принимать самые разные формы, от скандинавских деревянных церквей и китайских пагод до более скромных домов, построенных европейскими поселенцами из первых 13 колоний, у них есть несколько общих черт, которые пересекают океаны и века.

  1. Балки и другие опоры представляют собой большие деревянные детали с вырезанными на концах секциями, что позволяет собирать различные элементы каркаса стены вместе, как пазл.(Это отличается от стандартизированных пиломатериалов или пиломатериалов, используемых в легких каркасных конструкциях.) Для строителей поиск древесины для деревянного каркасного строительства может потребовать обращения к местной лесопилке или даже к лесопромышленнику.
  2. В отличие от гвоздей, используемых для крепления элементов деревянной конструкции более современными способами, такими как балочный и платформенный каркас, конструктивные элементы деревянного каркасного дома крепятся деревянными колышками и резными столярными изделиями.
  3. Учитывая прочность деревянного каркаса, нет необходимости во внутренних несущих стенах — это позволило баронам XIV века (и современным домовладельцам) создавать свои открытые большие залы.

Деревянный каркас в сравнении со стоечно-балочной конструкцией

«Столб и балка» аналогичен деревянному каркасу в том смысле, что в нем также используются тяжелые бревна для несущей конструкции, но вместо деревянных штифтов используются металлические столярные изделия.

Деревянный каркас в сравнении с фахверковым каркасом

В фахверковом каркасе видны деревянные опоры, но участки между ними заполнены штукатуркой, кирпичной кладкой или другим материалом, используемым в качестве внешней облицовки. Фахверковые дома чаще всего ассоциируются с Германией, но также встречаются по всей Европе и в некоторых частях Северной Америки.

Узнайте все о свойствах древесины и о том, как древесина используется в строительстве, из курса MT Copeland по древесным материалам. Курс, проводимый профессиональным строителем Джорданом Смитом, охватывает широкий спектр тем: от двутавровых балок до прочности на сдвиг.

Виды столярных изделий

Одним из определяющих элементов деревянного каркаса является использование резных деревянных соединений вместо металлических гвоздей. Некоторые из наиболее распространенных типов столярных изделий включают в себя:

  • Врезка и шип. «Язык» или шип, вырезанный на конце одного бруса, скользит в «устье» или паз — квадратное отверстие, вырезанное в перпендикулярном брусе. Этот тип соединения является одним из самых прочных и требует продвинутых столярных навыков, чем другие.
  • Наколенник. Используя преимущества прочности треугольников в строительстве, коленный бандаж состоит из двух опор, простирающихся от вертикальной опоры до горизонтальной балки.
  • Соединения внахлестку. Существует множество соединений внахлестку, при которых на конце одной балки вырезается паз, так что она перекрывает соседнюю балку.Эти места встречи обычно фиксируются деревянными колышками или дюбелями.
  • Язык и вилка. Язычок, выходящий из одного бревна, скользит в зазор между двумя зубьями в конце другого бревна. Его тоже потом закрепят колышками. Этот тип соединения обычно встречается в деревянных стропилах в Америке.

Учитывая, что деревянный каркас использовался на протяжении тысячелетий по всему миру, список различных соединений можно продолжать на несколько страниц. Канадские, финские, немецкие, корейские, японские и другие строители придумали свои варианты, передающиеся из поколения в поколение.

Современная деревянная каркасная конструкция, альтернатива деревянному каркасу

Наиболее распространенными альтернативами деревянному каркасу в деревянных зданиях являются легкие каркасные конструкции. Вместо больших и уникальных кусков древесины, занимающих значительные пространства, в легкой каркасной конструкции используются более мелкие, легкие и стандартизированные куски пиломатериалов, расположенные близко друг к другу, для обеспечения структурной поддержки.

Каркас для воздушного шара 

Так называемый баллонный каркас стал популярным в 19 веке, когда пиломатериалы заменили древесину в большинстве деревянных конструкций.Этот метод предполагает использование длинных вертикальных стоек 2×4 в качестве шпилек (длиной до 30 футов), которые простираются от подоконника поверх фундамента до крыши и крепятся гвоздями, а не колышками. Деревянные опоры сбиваются гвоздями вместо использования стыков деревянного каркаса. Название воздушного шара изначально было шутливым оскорблением, предсказывающим, что быстро возводимые стены из легких пиломатериалов разлетятся при сильном ветре. (Они этого не сделали.)

Каркас из воздушных шаров имел множество преимуществ, и многие дома в Америке 19-го и начала 20-го века были построены с использованием этого метода.Однако его наиболее существенным недостатком является то, что он подходит только для каркасных домов до двух этажей. Было бы трудно найти пиломатериалы достаточной длины для трехэтажного дома, и даже если бы их удалось найти, дом с вертикальными опорами такой высоты был бы конструктивно ненадежным.

Каркас платформы

Самый распространенный метод каркаса в современном жилищном строительстве — это платформенный каркас, при котором каждый этаж возводится поверх предыдущего. Строители будут создавать одноэтажные платформы с каркасными стенами высотой восемь или девять футов, опирающимися на черный пол — платформу.Затем каждый этаж обрамляется поверх следующего, а крыша опирается на конструкцию.

Деревянный каркас сегодня

От многовековых монастырей в Тибете до фахверковых зданий в Германии, деревянный каркас использовался для строительства некоторых из самых знакомых и красивых достопримечательностей в мире. Однако деревянный каркас представляет не только исторический интерес. В последние годы строительство деревянного каркаса возродилось в Соединенных Штатах и ​​других странах. Архитекторы и домовладельцы оценили его прочность, энергоэффективность и эстетическую привлекательность, а строительные нормы и правила обновляются, чтобы признать актуальность этого метода строительства.

Новые деревянные дома сочетают в себе вековые навыки столярного дела с последними достижениями в области технологий. Там, где строители 18-го века могли заполнить пространство между деревянными опорами глиной и соломой, сегодня строители выбирают современные структурно-изолированные панели (SIP). Сочетание проверенных временем и инновационных методов строительства также характеризует новые проекты «массовой древесины», которые достигают высоты до 18 этажей, а древесина и изделия из дерева обеспечивают структурную поддержку.

MT Copeland предлагает онлайн-уроки на основе видео, которые дают вам основы основ строительства с применением в реальных условиях. Занятия включают профессионально созданные видеоролики, которые преподают практикующие мастера, а также дополнительные загрузки, такие как викторины, чертежи и другие материалы, которые помогут вам освоить навыки.

вещей, которые нужно знать перед постройкой деревянного каркасного дома

Источник: строитель онлайн.ком

Использование дерева в качестве строительного материала для дома автоматически намекает на великолепные изображения бревенчатых хижин, комфортабельных домов на берегу озера и огромных великолепных замков в горных домах. Хотя идея выглядит красиво в вашем воображении, требуется много планирования и составления плана, чтобы воплотить то, что вы задумали в уме. В результате, вот все, что вы должны знать, прежде чем строить каркасный дом.

1. Комплектация деревянного дома

Как правило, каждая компания по производству деревянных каркасных домов предложит вам на выбор несколько проектов деревянных домов, типов древесины и строительных услуг. Крайне важно взвесить все возможные варианты, прежде чем вы решите остановиться на какой-либо компании.

Для начала отличный способ связаться с местными строителями. Пройдитесь по их сайту, поговорите с ними и посетите места, которые они указали как рекомендации клиентов. На их веб-сайтах также должны быть фотографии в высоком разрешении старого деревянного каркасного дома, который они построили.

Возможно, идеальная компания должна иметь проекты домов с деревянным каркасом, на которые у вас тоже должна быть возможность взглянуть.Вы можете обнаружить проект, который вам нравится, просматривая их аранжировки.

Вы также можете посетить макет деревянного дома или каркасный дом. Это необыкновенная встреча, которая может вдохновить вас на строительство дома для отпуска с деревянным каркасом. Обратитесь к надежной компании, такой как Hamill Creek Timber Homes, чтобы помочь вам построить дом, который вам нужен, не выходя за рамки вашего финансового плана.

Источник: allhomes. com.au

2. Методы строительства

Существует два различных способа, с помощью которых производители могут объединять древесину в конструкции.

Один из них представляет собой закрытую деревянную раму, подразумевающую, что подрядчик построит цементные стены снаружи, а внутри ваш дом будет обставлен деревянным каркасом. Этот метод строительства предполагает установку деревянных каркасов внутри дома, защищающих их от непогоды. Если вы примените этот метод, будет проще защитить древесину и сделать ее водонепроницаемой/воздухонепроницаемой.

Это может быть приемлемо, если вы работаете в пространстве, где вам нужно следовать строгим правилам относительно того, как ваш дом может напоминать снаружи, или если вам нужна атмосфера родового дома, но вам нужен деревянный каркас внутри.

Альтернативный путь — построить стены посреди бревен, что создаст впечатление, что это полностью деревянный дом. Это отлично, если вам нужен внешний вид деревянной рамы и долговечность. Этот метод может потребовать более крупных деревянных каркасов для монтажа, ограждения и защиты цементных стен, построенных под ними.

Другие методы строительства включают SIP (структурные изолированные панели). Этот метод включает в себя слой ориентированно-стружечной плиты (OSB), укрепленный с каждой стороны защитного пенопластового центра.Эти композитные конструкции можно использовать в качестве основного несущего компонента.

CLT (поперечно-клееный пиломатериал) использует древесные плиты, в которых толщина включает различную плотную ширину древесины, уложенной вдоль каждого слоя в правильных точках к последнему слою. Эти плиты могут быть предварительно нарезаны на перерабатывающем заводе для изготовления каркасных перегородок, элементов крыши и пола.

Источник: pbctoday.co.uk

3. Тип древесины

Прежде чем строить, подумайте, какая древесина вам понадобится.Вы можете выбрать один из следующих типов древесины в зависимости от ваших требований и общей эстетики, которую вы себе представляете.

  • Мелиорированная древесина
  • Гибридная древесина
  • Валежник на корню
  • Сушеная древесина
  • Гринвуд

Используйте гибридную древесину, если хотите сэкономить. Гибриды более доступны по цене, чем другие виды древесины. Зеленая древесина является наиболее доступной, потому что ее несложно резать. Они прямо из леса, но влекут за собой высокую влажность.Этим деревьям нужно дополнительное время, чтобы высохнуть. Они также ломаются при знакомстве с другой погодой. Тем не менее, цикл сушки не повлияет на сроки строительства вашего дома.

Источник: en.decorexpro.com

4. Фактор стоимости

При сборке любого индивидуального дома необходимо учитывать множество факторов, и деревянный каркасный дом не является исключением. В любом случае, есть пара общих границ, которые могут помочь вам ограничить его. Обычно гибрид будет стоить на 15% дешевле, а традиционный деревянный каркас обойдется вам на 20% дороже, чем стандартный дом с деревянным каркасом. Сумма, которую вы заплатите за работу, и расходы на древесину не зависят от вас. Тем не менее, большая часть окончательного платежа за ваш каркасный дом зависит от вашего выбора.

Помните, что размер, строительные материалы, отделка и выбранные вами установки будут влиять на ваш коэффициент стоимости. Кроме того, помните, что из первоначального заказа на деревянный каркас могут быть исключены дополнительные расходы. Эти расходы могут включать в себя установку септика для утилизации веток и сырой древесины, доставку древесины на вашу территорию и временный сарай, построенный для хранения материалов на время строительства вашего дома.

Обращение к производителям древесины, местным застройщикам и гражданским властям должно дать вам примерную цифру того, сколько может стоить каждый сегмент, и помочь вам лучше спланировать дом.

Источник: pinterest.com

5. Продолжительность строительства

На строительство деревянного дома обычно уходит от 10 до 20 месяцев. Для специально собранного дома нет стандартного графика событий. Мера детализации, которую вы вложите в свой дом, определит продолжительность строительства вашего загородного дома.Запланируйте, по крайней мере, полгода, чтобы пересмотреть свой план пола с деревянным каркасом и дождаться окончательных планов развития.

В этот момент потребуется еще около двух месяцев, чтобы древесина была распилена и доставлена ​​на ваш участок. Подъем деревянного каркаса, пожалуй, самая активная часть, к тому же и одна из самых кратких — на это потребуется всего неделя или меньше. Тем не менее, завершение интерьера добавит несколько дополнительных месяцев к окончательному графику.

Заключение

Природное великолепие деревянного каркаса позволяет легко понять все причины, по которым он является одним из самых любимых строительных материалов в Европе и некоторых частях США.Эти дома значительно продвинулись вперед по сравнению с прошлыми деревянными формами и стали значительно более энергоэффективными. Деревянный каркас — фантастическое решение для домов в современном и традиционном стиле, и он должен быть вашим лучшим выбором в любой день для вашего загородного дома или дома для отдыха.

Читайте также:

5 инструментов для деревообработки, обязательных для начинающих

Восстановление старинного дома с деревянным каркасом

Я давно являюсь поклонником старых домов, и за эти годы я участвовал в восстановлении и перемещении нескольких деревянных домов.В этом аудио-слайд-шоу я расскажу вам историю своего дома, классического колониального дома с деревянным каркасом, первоначально построенного в Фармингтоне, штат Коннектикут, в начале 1700-х годов.

Спустя более двух столетий дом пережил тяжелые времена и должен был быть снесен для коммерческой застройки, прежде чем я получил его в свои руки. Хотя снаружи он выглядел изношенным, кости дома все еще были в отличном состоянии. Он был построен полностью из белого дуба и был соединен и собран с помощью традиционных столярных изделий с деревянным каркасом.

Новый дом, по частям

Разбирая и собирая старые каркасные дома в течение многих лет, я познакомился с тем, как они строятся, поэтому процесс разборки, перемещения и повторной сборки частей был довольно простым. Все доски и брусья были размечены и нанесены на карту, затем одна за другой загружены на грузовик и доставлены на площадку, где мы заложили новый фундамент. Сборка деревянно-каркасной конструкции заняла всего около двух дней с помощью небольшой бригады и крана.

Мы добавили два дополнения к исходной структуре. Были доказательства того, что в какой-то момент к дому был пристроен навес для соли, поэтому мы восстановили дом с добавлением этой секции. Кроме того, мы построили пристройку со всей водопроводной и вентиляционной системой, поскольку старая конструкция не была предназначена для размещения этих современных труб.

В течение следующих нескольких месяцев я надеюсь опубликовать больше фотографий и историй из этого и других проектов. А пока, пожалуйста, оставьте комментарий, задайте вопрос или просто наслаждайтесь фотографиями.

БОЛЬШЕ ИЗ ЭТОЙ СЕРИИ: КОЛОНИАЛЬНЫЙ ДЕРЕВЯННЫЙ КАРКАС XVIII ВЕКА
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ: СОХРАНЕНИЕ СТРУКТУРЫ

Следите за процессом разборки, перемещения и реконструкции деревянного каркаса.

ЧАСТЬ ВТОРАЯ: ДЕТАЛИ ПЕРИОДА

Следите за реконструкцией деталей периода, включая двери, окна и молдинги. Смотрите прямо сейчас.

ЧАСТЬ ТРЕТЬЯ: СКРЫТИЕ СОВРЕМЕННЫХ ОБНОВЛЕНИЙ

Узнайте, как за фасадом 18 века скрывались современные механизмы и удобства. Смотрите прямо сейчас.

Подпишитесь на электронные письма сегодня и получайте последние инструкции от Fine Homebuilding, а также специальные предложения.

Деревянный каркасный дом: деревенский американский стиль | Новости недвижимости и информация

Интерьер деревянного каркасного дома.Фото: Департамент природных ресурсов штата Висконсин, через Flickr

Деревянный каркасный дом — один из старейших стилей дома; он включает в себя бревенчатый домик. Этот стиль включает в себя прочные гигантские бревна, соединенные вместе — как правило, без крепежа — для создания решетчатого каркаса, заполненного камнем, кирпичом или другими материалами.

Основные характеристики деревянного каркасного дома
  • Массивные деревянные опоры, широко расставленные
  • Штифтовые соединения ручной работы
  • Сборка без гвоздей или шурупов
  • Деревянные конструкции, выставленные внутрь и часто на фасад
  • без внутренних несущих стен
  • Большие окна
  • Деревенский вид
  • Часто используется переработанная древесина

Деревянные каркасы, адаптированные к новому миру

Деревянные каркасные дома строились тысячи лет.Многие ранние американские поселенцы принесли этот стиль с собой и адаптировали его к густым лесам Нового Света.

Деревянное каркасное строительство зарекомендовало себя вполне приспособленным к современным потребностям. С 1970-х годов он пережил серьезное возрождение, чему способствовали страстные строители.

Простая, гигантская конструкция

Каркасные дома так же просты, как и их название. Огромные бревна, обычно видимые как снаружи, так и внутри, поддерживают крышу и полы без каких-либо внутренних несущих стен.В результате план этажа деревянно-каркасного дома может быть настолько открытым, насколько этого хочет строитель, или заполнен перегородками, создающими приватность по мере необходимости (см. ниже).

В отличие от традиционного современного домостроения (называемого стержневым каркасом), в деревянных каркасных домах используется относительно немного, но гораздо больше деревянных опорных элементов. Там, где типичный дом из палочек построен из 2×4 и других пиломатериалов небольшого размера, дома с деревянным каркасом включают массивные опоры от 6 до 12 дюймов.

В деревянном каркасе также не используются гвозди и шурупы, которые используются для соединения досок в обычном строительстве, вместо этого используются деревянные штифты, соединения с шипами и врезными шипами и другие методы без скобяных изделий.В некоторых деревянных каркасных домах используются стальные соединители для дополнительной прочности или для того, чтобы подчеркнуть внешний вид натурального дерева.

Деревянное каркасное строительство когда-то было ручной работой, навыки которой приобретались в процессе обучения и ученичества на рабочем месте. Но современные дома из деревянного каркаса часто изготавливаются и собираются на месте. На самом деле, их достаточно просто построить, и некоторые люди строят их самостоятельно из книг с образцами или с помощью поставщика материалов для деревянного каркаса.

Деревянный каркас — практичное решение

Деревянно-каркасные дома подходят для самых разных планировок, что делает их чрезвычайно гибкими.Массивные опорные бревна обеспечивают много открытого пространства с небольшим количеством внутренних перегородок.

Также относительно легко перемещать внутренние стены, не опасаясь нарушения устойчивости и прочности конструкции, поэтому можно изменить план этажа без капитального ремонта конструкции. Широко расставленные опорные балки также позволяют использовать обширные стеклянные поверхности, обеспечивая вид на улицу и много естественного света в доме.

LEAVE A REPLY

Ваш адрес email не будет опубликован.