木制品和钢架

凯伦·克纳普斯坦

在决定如何建造棚屋时,应考虑有关要使用的建筑类型的几个因素。 棚子的用途是什么? 会有多大? 有环境因素吗? (咸海空气或潮汐涌动?棚子会不会在地震区?)棚子需要多快上升?

木框架建筑仍然是美国单户住宅和宅基地建筑的主要方法 作为一种可再生资源,木材易于使用且经济。 数百年来,它一直是建筑商的首选。

话虽如此,重要的是,看看钢框架的日益普及。 虽然钢结构仅占新建低层建筑的一小部分,但它正在增长。 我们将看看为什么用钢建造也有意义的几个原因。

螺柱框架:久经考验

用木头制成的螺柱墙框架是经过验证的。 消费者信任它。 美国木材委员会,在其出版物“传统木框架建筑的细节”中说,“历史已经证明了木框架建筑的内在强度和耐用性。” 大多数人都熟悉传统的 16 或 24 中心木立柱框架施工方法。 它不需要很多时间、人力或设备。 使用铆钉框架仍然很流行,因为人们最熟悉它。 只有两个人可以建造墙壁并将它们竖起来并准备好滚动。 他们可以在窗台板顶部设置桁架,并在没有大型设备的情况下建造建筑物。

现代后框架设计通过使木材远离土壤来防止腐烂。
由莎朗·撒切尔提供

没有人认为螺柱框架是小型棚屋的好选择。 但是,让我们探索其他几个选项。

根据最近的人口普查数据,木框架仍然是独户住宅的首选建造方式。 随着钢材和木材价格之间的差距缩小,钢材被认为是一种对生态负责的建筑材料,并且随着建筑商对这种介质的教育,肯定会有更大比例的新建筑采用钢框​​架建造。

冷弯型钢:即将到来

钢框架行业协会最近的公告指出了钢框架的增长:

“根据最新的季度市场数据,在结构冷弯型钢产品量的强劲表现的带动下,2019年第三季度冷弯型钢螺栓和轨道的总制造量从295,961吨增加到297,193吨。钢框架工业协会发布的报告。

结构产品,通常用于外墙、抗侧向力系统、地板和屋顶等承重应用,其制造量增加了 5.8%。” [cfsei.memberclicks.net]

这个特殊的农业建筑项目是过去 20 年来最大的威克建筑之一。 设计用于容纳散装棉籽,棚本身为 99 英尺 x 200 英尺,屋檐高度为 25 英尺。 虽然他们的大多数建筑物需要一到两辆卡车来运送所有的柱子、桁架和其他组件,但这座建筑需要九辆卡车才能运送所有东西。
照片由威克建筑提供

钢框架工业协会 (SFIA) 执行董事拉里·威廉姆斯 (Larry Williams) 表示,使用冷弯型钢建造棚屋是一个不错的选择:“有了棚屋,您将更多地接触会降低产品质量的东西,像水和虫子。 冷弯型钢在这样的环境中是理想的选择。”

BuildSteel.org 列出了冷弯型钢是建筑的最佳选择的五个主要原因:它具有成本效益、耐用、可持续、不易燃和易于安装。

1) 高性价比

由于制造效率和在工艺中加入回收钢,冷弯型钢螺柱的成本现在仅比木螺柱高出约 30%。 虽然它们的成本更高,但冷弯型钢的浪费很少。 质量是一致的,它是一个非常可预测的产品。 钢钉和轨道不会像木头一样翘曲、扭曲或收缩。 每一块都是笔直的,真实的,保持这种状态,这使得施工过程更容易。

2)耐用

冷弯型钢不受白蚁和其他昆虫等害虫的侵袭; 它耐腐蚀和霉菌。 威廉姆斯说,一些研究表明,典型的锌涂层可以保护钢材免受腐蚀长达 1,000 年。 “对于棚屋,螺柱上的涂层通常比内部使用的涂层更重,因此它可能会持续更长时间,”他补充道。

3) 可持续

“钢铁是世界上回收率最高的材料,”威廉姆斯说。 冷弯型钢是 100% 可回收的,这将使其成为对一些客户更具吸引力的选择。 所有冷弯型钢都含有回收成分; 此外,在钢架建筑的产品寿命结束时,钢构件可以再次回收利用。

4) 不燃且有弹性

据钢铁回收研究所称,冷弯型钢的强度重量比是所有建筑材料中最高的。 它不可燃,可抵抗极端环境和地震载荷。

5) 易于安装(经过学习曲线)

冷弯型钢螺柱和轨道比规格材轻,直部件意味着角是方形的,墙壁是直的。 威廉姆斯说:“当你第一次开始使用它时,会有一点学习曲线。 但是,我普遍发现用钢建造的人——一旦他们完成了学习曲线——更喜欢使用其他框架材料和方法。 它总是笔直的,而且非常一致。”

如果考虑冒险使用金属螺柱进行建筑,需要注意的另一件事是:如果要加热或冷却棚屋,则可能需要隔热,因为金属比木材更能传导冷。

后帧的大结果

简而言之,后框架结构使用埋在地下或安装在基础上的大柱作为垂直结构支撑; 固定在柱子之间的围带提供水平支撑。 后框架中的柱子可以在中心为 8 英尺或更多。

开始使用冷弯型钢时有一个学习曲线,但许多建筑商在完成曲线后更喜欢它。 由钢结构行业协会提供

Richland Laminated Columns 的 Elmer Sensenig 说,柱式建筑过去被视为临时建筑。 木柱的底部会在地下腐烂,建筑物会倒塌。 Sensenig 说你需要三样东西来腐烂木材:水分、细菌和氧气。 “如果你去掉其中一个元素,你的木头就不会腐烂。” 现在的标准做法是将柱子安装在基础或浇筑的混凝土墙上,或者在柱子在地下的部分使用屏障,例如GreenPost,或者使用类似的产品 永久柱 (安装柱子的混凝土柱)。 这些帖子不会让步,也不会腐烂。

使用后框架建造的好处包括快速的建造时间和更低的建造成本。 一个经验丰富的两到三名工作人员可以在三天内轻松搭建好后框架外壳。

后框架适合大棚。 结构设计允许高达近 100 英尺的清晰跨度。 由于结构构件较大,您可以建造更高的墙壁。 并且,在农业、郊区和马术建筑中,通常需要大的墙壁开口来容纳进出建筑物的移动设备。 由于后框架结构的墙壁不承重,因此对门的尺寸或位置没有限制。

当然,后帧组件可以变大。 还有桁架——真的很大。 处理较大的材料可能需要比标准木螺柱框架所需的锯、锤和其他手动工具重得多的设备。

重型重量级

我们很少听到的一种施工方法是托梁或承重砖石。 这种劳动密集型的施工方法需要堆叠混凝土块、砖或类似材料,地板和屋顶由木头或钢制成。 材料很容易获得,墙壁很快就升起来了,煤渣块有点便宜。 将这种类型的建筑用于建筑物是相当劳动密集型的。 但是,如果您的客户正在为他们的家园寻找风暴避难所,这可能是要走的路。 

开始使用钢铁?

想了解更多关于用冷弯型钢建造的信息吗? 钢框架工业协会执行董事拉里·威廉姆斯建议从 www.buildsteel.org. 该网站有很好的信息和资源,关于如何开始,基本的框架方法,以及当你准备开始使用钢材时可能需要的工具和设备的信息。 有关可以购买钢材的地点列表,请访问 www.cfsteel.org; 在成员目录中搜索“供应商”。