Una lezione sui moderni materiali per l'inquadratura

Nuove tecnologie e tecniche consentono soffitti più alti, spazi aperti più ampi e persino stanze a sbalzo

Foto di Russell Kaye

Negli anni '50, i tetti a farfalla e il rivestimento verticale facevano una dichiarazione evidente sulla casa del futuro. Ma anche se il movimento modernista stava cambiando radicalmente l'aspetto esteriore delle case, sotto, molti di loro erano ancora incorniciati in modo convenzionale, con legname segato vecchio stile. Così è stato con la casa di progetto TOH TV Cambridge di questa stagione.

Oggi, anche nelle case dall'aspetto tradizionale, la roba "futuristica" è spesso l'inquadratura stessa. E c'è un nuovo linguaggio per andare con esso. Oltre a capire le dimensioni reali del legname dimensionale, che un 2x4 è in realtà circa 1 1/2 per 3 1/2-carpentieri ora è necessario conoscere una serie di abbreviazioni: LVL, OSB, I-joist. Hanno anche bisogno di capire di più sul carico e sulla forza, poiché legni e acciaio ingegnerizzati, forti ed efficienti, sostituiscono le scorte fresate. Poi ci sono le innumerevoli cravatte metalliche e le staffe - più di 1.700 ganci da soli - che incontreranno. Una casa non è più solo legno e chiodi.

Uno sguardo alla struttura fatta dalla casa di Cambridge dall'imprenditore generale TOH Tom Silva e dal suo equipaggio ti dà una buona idea di ciò che alcuni di questi nuovi materiali possono fare: consentire soffitti più alti, spazi aperti più ampi e persino stanze a sbalzo. E mentre questo scheletro di borchie e travi sarà presto nascosto all'interno di nuove pareti e pavimenti, per ora è chiaro che la bellezza di questa casa è più profonda della pelle.

Legname dimensionale:
La roba che dà alla tua casa la sua forma di base

I progressi nella tecnologia degli edifici non hanno eliminato la necessità di un buon vecchio legname segato-2x4s, 2x6s, 1x strapping e simili. È ancora il materiale dominante nello scheletro di una casa. Il legname dimensionale (a differenza del legname ricavato da fibre o faccette) ha una buona resistenza alla compressione: resiste bene alla forza che esercita una pressione su di esso quando è verticale, quindi rende eccellenti i tacchetti. Ma è il materiale da incorniciare meno costoso, quindi è anche usato per le parti orizzontali di un telaio a parete, come le piastre della suola nella parte inferiore, le piastre superiori e il blocco tra i perni. Le pareti interne sono in prevalenza realizzate in 2x4, che sono abbastanza profonde da adattarsi alle tubature e ai collegamenti tra i prigionieri, mentre le 2x6 creano pareti esterne migliori perché lasciano più spazio per l'isolamento.

La maggior parte del legname dimensionale viene macinato da legni teneri come abete rosso, abete e pino, quindi essiccato in forno per la stabilità. Ci sono versioni più forti, come l'abete a grana dritta. Se abbinato a cravatte metalliche, può essere ruotato sull'appartamento, con la sua ampia faccia parallela al muro, ovunque ci sia spazio limitato per un perno. Tom usò l'abete in questo modo per incorniciare una cavità per una porta tascabile. "Costa il doppio, ma non si piegherà mai o si deformerà", dice. "Questo è importante, perché col passare del tempo, se le curve della vite prigioniera, la porta si graffierà".

Foto di Russell Kaye

Una parete divisoria 2x4 è il luogo ideale per l'esecuzione di sistemi come tubature idrauliche e cavi elettrici.

Legname ingegnerizzato: travi forti che consentono spazi aperti senza post

Il legname ingegnerizzato è costituito da impiallacciature di legno e particelle, colle e resine per creare elementi strutturali di grandi dimensioni che virtualmente non falliscono mai se usati correttamente. Fabbricati in un ambiente controllato, i fattori di carico per questi materiali sono calcolati con precisione per ogni dimensione. Anche il legname ingegnerizzato risparmia gli alberi usando più dell'intero albero, tipicamente il 30 percento in più del legname segato, quindi è necessario ridurre il numero di abbattimenti.

I due prodotti in legno ingegnerizzati più comuni utilizzati nell'inquadratura moderna sono travi LVL e travi a I. Laminated impiallacciatura di legno (LVL) è proprio quello che sembra: impiallacciature di legno (in genere pioppo, pino o abete) laminati insieme sotto calore e pressione con una resina resistente all'umidità.

Poiché i grani girano tutti nella stessa direzione, gli LVL sono estremamente rigidi e stabili. Vengono in spessori fino a 3 1/2 pollici, profondità da 3 1/2 a 24 pollici e lunghezze fino a 60 piedi.

A causa della loro resistenza alla trazione, il che significa che possono sopportare un sacco di peso lungo la loro lunghezza senza cedimenti: i LVL fanno grandi battenti di porte e finestre, montanti per scale, travi a sbalzo, sostegni a sbalzo e altre travi portanti. E poiché hanno la capacità di estendersi a lungo, spazi aperti, LVL può eliminare la necessità di posti in scantinati e garage.

I travetti I sono travi ingegnerizzate realizzate a forma di I. Sono costituiti da una rete verticale di pannelli a fibra orientata densa (OSB) nel mezzo, con una flangia orizzontale di legname dimensionale o LVL sopra e sotto. Sono usati per travetti e travicelli, perché sono più leggeri dei segati e in grado di coprire distanze maggiori. A differenza del legname, possono realizzare fori di grandi dimensioni per tubature e condutture senza compromettere la resistenza. Tutti questi fattori si sommano a soffitti più alti, perché un travetto a I più piccolo porterà il carico di uno più profondo ricavato dal legname dimensionale, e i sistemi non devono correre sotto i soffitti in canali incorniciati, o intradossi.

Le flange nei giunti a I sono anche larghe fino a 3 1/2 pollici, fornendo più spazio per incollare e inchiodare il sottofondo. "Ogni volta che si ottiene una maggiore superficie di fissaggio, il pavimento sarà più forte", dice Tom, che si assicura di usare rigidi travetti a I sotto i pavimenti con materiali a finitura rigida come piastrelle o pietra.

Il vantaggio del legname costruito è la sua stabilità e forza. Ma Mike O'Day, responsabile del settore della produzione di legname per Georgia-Pacific, uno dei maggiori produttori di prodotti per l'edilizia, afferma che non è possibile generalizzare la forza del legno ingegnerizzato rispetto a quello dimensionale, in parte perché quest'ultimo è molto vario . "Il vero vantaggio", afferma O'Day, "non è tanto che il legno ingegnerizzato sia più forte, anche se in molti casi lo è, ma è più coerente e prevedibile". Vale la pena notare che il legname costruito è generalmente più costoso del legname dimensionale. E ci sono state preoccupazioni ambientali riguardo ai leganti fenolici di formaldeide utilizzati nella maggior parte dei prodotti in legno ingegnerizzato, che possono essere off-gas. Sebbene questi pezzi siano solitamente incapsulati dietro il pannello, i produttori hanno iniziato a utilizzare un legante più ecologico e privo di formaldeide chiamato PMDI in alcuni prodotti.

Foto di Russell Kaye

I moderni travetti ad I sostituiscono i tradizionali 2x10. I fori fatti attraverso di loro non influenzerebbero la loro forza. Ma per convenienza, Tom mette in posa 1x fascette per tenere i fili.

Foglio di merci: la pelle che stringe una cornice e la mantiene stabile

Mentre il legname tridimensionale maneggia la pressione verso il basso e le protezioni del legname ingegnerizzate contro le forze di spinta / trazione, i fogli di compensato o il pannello orientato (OSB) combattono il movimento da lato a lato estendendo e collegando i membri del telaio.

OSB meno costoso è trucioli di legno incollati con resine. Il compensato è costituito da sottili fogli di impiallacciatura o "plys" incollati insieme in strati (in genere cinque), con i grani perpendicolari tra loro. Questo massimizza la forza e riduce al minimo il restringimento e il gonfiore e rende il compensato il più forte dei due. Entrambi vengono utilizzati per rivestimenti esterni, sottopavimento e, a volte, anche per pannelli interni.

Tom usa la guaina per compensato - minimo 5/8 pollici e più spesso 3/4 pollici - sulle case su cui lavora. Per una maggiore resistenza, incolla i fogli d'angolo e la guaina del tetto, così come tutte le lastre del pavimento (qui può usare l'OSB), che sono linguette e scanalature per una maggiore resistenza. "Presto molta attenzione ai movimenti laterali", dice. "In una giornata ventosa, non voglio nemmeno che una casa cigoli una volta."

Foto di Russell Kaye

Un muscoloso LVL da 20 piedi e 1 3/4-by-16-inch consente a una stanza della casa del progetto di Cambridge di sporgere di 6 piedi oltre il cortile laterale senza alcun supporto per il supporto.

Barre e connettori in acciaio: metallo che aggiunge resistenza senza volume

L'acciaio potrebbe sembrare improbabile in ambito residenziale, ma viene sempre più utilizzato per aggiungere resistenza laddove il legno incontra il legno, soprattutto quando il lavoro richiede un supporto maggiore in uno spazio ristretto.

L'acciaio ha una resistenza alla trazione, che lo rende un materiale eccellente per travetti o travi portanti quando abbinato a legname in un fascio "bagliore". Una semplice piastra di acciaio spessa 1/2 di pollice, imbullonata tra due assi di legno, può trasportare carichi molto più grandi del solo legno, e quindi l'intero raggio può essere dimensionato più piccolo. "A volte ogni pollice conta", dice Tom, che potrebbe usare un raggio di luce per ottenere più spazio in uno spazio dal soffitto basso. Oltre alle lamelle, l'acciaio viene utilizzato anche per realizzare pali di sostegno e travi a forma di I (travi a I).

Su una scala più piccola, gli attaccapunti in acciaio, le traversine dei travetti e i connettori piatti creano giunzioni robuste e resistenti tra i due membri del telaio. In effetti, molti codici locali ora impongono l'uso di legami con uragano per garantire la sicurezza contro forti venti o terremoti. Ma anche al di fuori delle aree minacciate da tali disastri, i legami high-tech, combinati con i migliori materiali per l'inquadratura per ogni specifica applicazione, costituiscono una solida casa, costruita per durare per generazioni.

Dove trovarlo

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

Legname ingegnerizzato:
Georgia-Pacific Corp.
Atlanta, GA
800-2884-5347
gp.com

Connettori in metallo:
Simpson Strong Tie
Simpson Manufacturing
Dublino, CA.
800-999-5099