Как обеспечить жесткость конструкции

Обновлено: 05.07.2024

И раз вы здесь, то скорее всего хотите построить себе каркасный дом, или только выбираете технологию, и каркасная — один из вариантов. Так или иначе, мы постараемся дать как можно больше полезной и понятной информации о строительстве каркасных домов.

На данный момент (конец 2018 года), в России практически нет правильных каркасников. Потому, как у потребителя, так и у абсолютного большинства строителей, нет понимания сути и основ каркасного домостроения. Надеюсь, данной статьей мы сможем многое пояснить.

Гнилые дома

Самая большая ныне существующая в российской стройке проблема в том, что 95% каркасников строят быстрогниющими.

Потому что, используют доску естественной влажности!

А теперь представьте, что сырую доску, с двух сторон закрыли пленкой, которая не пропускает даже пар. Т.е. внутри тепло, нет проветривания и влажное дерево, — идеальные условия для мгновенного развития грибка.

В таких условиях, менее чем за год, дерево будет полностью поражено гнилью и начнет разрушаться.

Плюс конечно же, внутри вашей стены, появится новая жизнь. Жуки, личинки, клещи и многие другие любители влажной среды.

Вы думаете мы шутим? Вот посмотрите реальный пример, что стало с каркасом менее чем за год:

Поэтому, если вы с первого взгляда хотите понять, умеет ли строительная компания строить каркасные дома, спросите, какую доску они используют. Если естественной влажности, то сразу бегите от них как от огня.

Конечно, они вам скажут, что могут поставить и сухую. Но они изначально этого не делают. Значит, либо совсем не понимают, как строить каркасники, либо пытаются как можно больше продать по самой низкой цене.

И тут уж ваш выбор, доверять или нет, тому, кто изначально либо не понимает, что делает, либо откровенно обманывает вас.

В общем строить каркасный дом из доски естественной влажности, — преступление!

Но мы видим, что в целом уже лет десять строят каркасники из сырой доски и часто, обходится. Это потому, что горе строители, не умеют нормально монтировать пленки и делают кучу дырок и щелей, через которые влага испаряется, но тогда теряется вся суть каркасника с его утеплением. Тогда проще построить дом из бруса.

В общем будьте осторожней и знайте, что строить из сырой доски, нельзя.

Теперь поговорим про другие, не менее важные технологические особенности строительства каркасных домов.

Жесткость каркаса

Итак, каркасные дома известны миру уже много сотен лет. Их строят во многих уголках нашей планеты, в том числе в самых развитых странах.

В представлениях многих людей, каркас — это хлипкая, ненадежная конструкция. Но это далеко не так.

По каркасной технологии строят не только частные дома, но и многоквартирные, а также высотные здания и даже небоскребы. Как вы уже поняли каркас может быть не только деревянным, но и металлическим или бетонным.

Но часть опасений относительно жесткости всё-таки оправдана. Потому что, чтобы каркас выдержал все бытовые, прочностныеые, ветровые, снеговые и другие нагрузки, его нужно правильно рассчитать и построить.

Вот именно о конструктивных элементах каркаса, пойдет речь в первой части данной статьи.

Различие технологий

Вы знаете, что есть две основные технологии каркасного домостроения, — это Канадская (можно сказать Американская) и Финская (или же Скандинавская).

Отличаются эти технологии из-за территориальных, климатических и страновых особенностей.

Так в Скандинавской технологии, максимальное внимание уделено теплопотерям. У них мало своей нефти, газа и угля, дорогой бензин и другие энергоресурсы, поэтому они добиваются от домов максимальной энергоэффективности.

Каждая лишняя палка в каркасе, — это мостик холода. А значит это потери. Поэтому, они по максимуму (пока каркас проходит по нагрузкам) сокращают количество силовых элементов каркаса. А минимальное утепление стен 250 мм.

В Америке, с энергоресурсами проще, поэтому и требования к теплопотерям меньше. Но зато там выше требования к жесткости каркаса. Тем более если у вас регион с регулярными торнадо.

Поэтому в американском каркаснике больше силовых элементов. (Есть и другие отличия, но о них дальше)

В России, жестких норм нет, поэтому технологии вы можете встретить самые разные.

Наша технология, больше похожа на американскую. Мы делаем максимально жесткий каркас, даже сильнее его усиливаем, чтобы клиенты спали спокойно и не переживали о том, что во сне на них упадёт собственный дом от ветра или снега, или что дом будет трястись и вибрировать.

Но это не значит, что наши каркасники холодные. Совсем нет.

Зимой, на отопление дома 80 м2, уходит примерно 2 000 рублей. Дом отапливается электрическими конвекторами, правда по сельскому тарифу. Но, по городскому будет 2600 рублей. Не велика разница.

В общем наши дома очень теплые и максимально жесткие. Сначала мы расскажем о жёсткости, потом расскажем и об утеплении.

1. Сечение деревянных элементов

Лично видели, как строят дом из балок с сечением 24х140 мм. Где 24 — это толщина балки. Для сравнения, толщина черновой доски, которая используется для черновых полов или обрешетки, равна 20-22 мм. А тут балка перекрытия лишь на 2 миллиметра толще.

Но вынужден сказать, что и такая толщина, при шаге 300 мм, проходит по стандартным нагрузкам. Просто это самый минимум. На грани, так сказать. И фирма, которая строит каркасные дома из таких балок и стоек, просто экономит во имя низкой цены для клиента.

Но мы категорически против использования минимально допустимых сечений.

Мы за основу, берем размеры сечений, которые можно использовать без предварительного расчета, то есть с хорошим запасом.

Если строение одноэтажное, то стойки могут начинаться от 38х89 мм при шаге 600 мм. Или 40х100 мм в случае с стандартной обрезной доской.

Если строение двухэтажное, то при шаге 600 мм, необходимо использовать доску 40х150 мм. А 40х100 можно ставить только при уменьшении шага до 400 мм.

Если высота стойки будет более 3-х метров, то шаг стоек 40х150 мм, нужно уменьшать до 400 мм.

Вот более наглядная таблица:

Этажность	Шаг стоек, мм	Высота стойки, м	Сечение, мм
1	до 600	до 3	38х89
2	до 400	до 3	38х89
2	до 600	до 3	38х140
2	До 400	Более 3	38х140

Данные взяты из СП 31-105-2002

2. Диагональные укосины

Для придания пространственной жесткости, каркас необходимо укрепить. Самый простой и эффективный способ, это врезка диагональных укосин.

Без таких укосин, каркас будет валиться, при минимальной нагрузке.

Помимо укосин, жесткость каркасу можно обеспечить за счёт обшивки листовым материалом. Например, фанера или ОСБ.

В США и Европе, именно так и обеспечивают жесткость. Редко, когда ставят укосины, потому что, избегают лишнего мостика холода.

Поэтому, если и давать каркасу жесткость плитами ОСБ, то их необходимо монтировать пока щит ещё лежит.

Плюс многие умельцы крепят ОСБ на черные саморезы, у которых при нагрузках отрываются шляпки, а по технологии, листы OSB крепят на ершёные или спиральные гвозди.

Сама плита ОСБ должна быть толщиной не менее 12 мм. И хорошего качества, чтобы не крошилась и не слоилась со временем.

Поэтому, по-нашему мнению, лучше надежнее укрепить каркас, чем потерять 1% тепла.

Здесь и далее вы поймете, что мы всегда 10 раз перестраховываемся по всем нагрузкам, и делаем максимально жесткий каркас. Это наш принцип, основанный на опыте.

3. Ригель

Ригель предназначен для снятия нагрузок с проемов. В первую очередь с дверных и оконных. Поэтому, например в США, ригель ставят только над дверьми и окнами. Называется он хедер.

Ригель (хедер) в США

Как именно он работает.

Представьте, что на верхний пояс давит стойка или межэтажная балка второго этажа. Так как пояс лежит плашмя, то он легко прогнется под этой нагрузкой, что уже неприятно.

Но, помимо этого, под поясом может ещё находиться брус, поддерживающий доски формирующие оконный проём. Соответственно прогнувшийся пояс, будет давить и на этот брус, а тот в свою очередь будет давить на оконный проём и само окно.

В результате, под такой нагрузкой может либо лопнуть стекло, либо окно будет зажато и перекошено так, что створки не смогут открываться/закрываться.

Опять же, нам важнее получить максимальную жесткость всей конструкции, нежели избежать мостика холода.

4. Пояса

Пояса вообще очень редкий элемент в каркасниках Америки и Скандинавии. Как уже писали выше, жесткость каркаса они обеспечивают обшивкой листовым материалом (ОСБ). И всё.

Мы же, всегда ставим пояса между стойками.

В нашем городе (Пестово, Новгородская область) был завод, который в 80-х годах, строил для своих работников каркасные, многоквартирные дома. Это были одно и двухэтажные постройки.

Они со всей советской ответственностью, подходили к технологии и у них тоже, в приоритете была жесткость. Так вот каждый элемент они испытывали на заводе.

И когда на каркасную стену давали большую нагрузку, стойки, под этим весом начинали выгибаться. Как если вы опретесь всем своим весом на тонкую палку.

Чтобы стойки не выгибались, — поставили пояса.

Плюс пояса поддерживали утеплитель и разбивали всю стену на большее количество отсеков, что хорошо с противопожарной точки зрения.

Именно по этим причинам, мы тоже ставим пояса в свои дома.

5. Обвязка нижняя

После фундамента, идёт обвязка. Этот элемент – основа самого дома. Обвязка передает нагрузку от дома, фундаменту.

От обвязки зависит устойчивость дома, особенно если у вас ленточный или свайный фундамент.

Вы часто могли видеть обвязку, выполненную из досок 40х100, 40х150, 50х150, 50х200 мм.

По нашему мнению, — это очень хлипкая обвязка. Хотя, конечно, по нагрузкам она может проходить.

Но это не наш метод. Мы любим делать всё на века.

Поэтому, делаем обвязку из массивного бруса. Минимум из двух венцов.

Если у вас дачный домик и толщина стены 100 мм, то:

первый венец обвязки мы делаем из бруса 150х150 мм
второй венец из бруса 100х150 мм
лаги тоже из бруса 100х150 мм

Если у вас дом с толщиной стены 150 мм, то:

первый венец обвязки мы делаем из бруса 200х200 мм
второй венец из бруса 150х150 мм
лаги тоже из бруса 100х150 мм

Если требуется сделать утепление пола 200 мм, то вторая обвязка будет из бруса 150х200 мм, а лаги из бруса 100х200 мм.

Если требуется сделать утепление пола 300 мм, то будет 3 венца обвязки, первый 200х200 мм, второй и третий из бруса 150х150 мм, лаги 100х150 мм.

Причем, вы, наверное, заметили, что нижний венец у нас всегда шире второго. Это делается для того, чтобы лаги опирались на нижнее основание, а не запиливались в брус, нарушая целостность дерева.

Одна обвязка у нас, это 1,5 тонны дерева. На неё хоть танк загоняй.

Вы скажите, что это слишком?

Возможно. Но не для нашей русской души… шутка.

6. Обвязка стен

Так как стены каркасного дома это 4 отдельно стоящих щита, их необходимо соединить между собой.

Для этого, по верхнему поясу, монтируется обвязка. Но она укладывается не ровно на одну стену, а в разбежку. Основная часть доски лежит на одном щите, а край захватывает другой щит, тем самым скрепляя их между собой. И так по всему периметру.

7. Перекрытия

Межэтажные перекрытия, чаще всего выполняют из бруса 40х150 или 50х200 мм, поставленного на ребро. Этого вполне достаточно при следующей ширине пролета:

ширина пролета до 2,5 метров = балка из бруса 40х150 мм с шагом 600 мм.
ширина пролета до 3,5 метров = балка из бруса 50х200 мм с шагом 600 мм.

Если у вас пролет шире 3,7 метров, то уже необходимо ставить матицу с опорными столбами. Получается, что матица, это такая же стена и даёт опору межэтажной балки. То есть пролет сокращается до допустимых величин.

В Америке, чаще всего используют фермы. Это мини-каркас, состоящий из нижнего и верхнего пояса, и ребрами жесткости между. Все стыки соединены железными пластинами, которые прессуют в заводских условиях.

Такие фермы позволяют не только делать огромные, безопорные проемы, но и размещать в них коммуникации: вентиляцию, воду, электричество.

Мы в своём строительстве тоже, можем их использовать. У нас тоже есть заводы на которых изготовляют и запрессовывают фермы.

Вот основные узлы и параметры каркасных элементов. Надеюсь, мы понятно всё объяснили и данный материал был вам полезен.

Далее, мы поговорим про второй, наиболее важный элемент каркасного дома, — утепление. Это вообще суть таких домов.

Так как данная статья получилось довольно обширной, про утепление читайте следующую часть статьи…

Читайте также: