Основные узлы в каркасном доме

Проектирование каркасного дома

Перед началом строительства застройщику предстоит решить задачи – выбрать участок, закупить материалы, проложить коммуникации. Встает насущный вопрос – обзавестись полноценным проектом дома или сэкономить деньги и обойтись простым рисунком или эскизом?

Проект, выполненный специализированным архитектурным бюро или строительной организацией, содержит эскизы фасадов, схему каркасного дома, планы этажей с точными размерами. В конструктивном и инженерном разделе разработаны технические чертежи узлов, спецификации элементов. Описано обеспечение коммуникациями, их характеристики. Все расчеты проводятся согласно нормативной базы, с учетом требований ГОСТ, СНиП, СП. Осуществлена привязка к климатическому региону, особенностям грунтов в данной местности, доступным материалам.

При самостоятельной разработке проекта или использовании только эскизной части часто возникают ошибки на каждом из этапов строительства. Из-за малого количества заложенной в чертеже информации возможны трудно исправимые последствия:

• Недостаточная прочность несущих конструкций, приводящая к деформациям, трещинам, перекосам, обрушению зданий;
• Излишний расход материалов вследствие перестраховки и заложения слишком большого запаса прочности;
• Неопределенный срок выполнения, неточные объем и конечная стоимость строительных работ;
• Неправильная последовательность операций, проблемы с переделками и, как следствие, удорожание строительства;
• Проект предусматривает возможность ремонта или реконструкции здания при эксплуатации, в противном случае может быть затруднен доступ к коммуникациям или конструкциям, без чертежей проблемный участок сложно будет найти.

Основной нормативный документ, рекомендующий порядок проектирования и строительства каркасных энергоэффективных домов, – СП 31-105-2002. Соблюдение правил обеспечит прочность, устойчивость конструкций, пожарную и санитарную безопасность, экономию топливных ресурсов, долговечность всего сооружения.

Конструкция узлов

Технология обустройства теплого угла

В конструктиве каркасного дома предусмотрены вертикальные стойки, которые монтируются сверху нижней обвязки. В качестве соединительных элементов выступают гвозди. Металлические углы задействуют для скрепления балок без вырубки с Т-образной формой. Фиксация гвоздями применяется при стыке с частичной вырубкой нижней балки – это самый сложный этап при самостоятельно возведении деревянного здания.

Укладку обвязки начинайте с разметки углов, согласно эскизам.

Стык без вырубки актуален для угловых соединений опор. Крепежи по типу «встык» с фиксацией пластинами применяется на основных элементах дома в строительстве. Мастера используют крепления с частичной врезкой. Этот метод предупреждает подвижку пиломатериалов при усыхании.

В местах отсутствия вырезки угловых стыков фиксация происходит металлическими пластинами с помощью саморезов по дереву. Для усиления используются перфорированные стальные уголки. Рекомендуется выбирать саморезы с золотистой шляпкой. Для усиления уголков необходимо провести технологическую обработку – закаливание – или использовать металл сечением 2 мм.

Крепление с вырубкой применяется для соединения стоек по центру стены. Подготавливаются выемки, в них устанавливаются опоры и фиксируются гвоздями. Усиление конструкции проводят за счёт установки вертикальных укосин, который одной стороной упирают в стойку, а другой – в обвязку. Для удобства торцы досок спиливают, делая их скошенными.

Монтаж не угловых стоек

Нужно определиться со способом крепления стоек.

Есть несколько вариантов. Первый – крепить стойки к обвязке методом вырубки (полная врубка или врубка на пол бруса). И второй – оцинкованными стальными уголками (толщина примерно 2 мм). Уголками проще, быстрее и как по мне – надежнее, так как брус нижней обвязки остается цельным, а не ослабляется вырубками под стойки. Единственный недостаток – это то, что стоимость таких креплений увеличивает смету (1 уголок стоит от 0,5 до 1 доллара). Поэтому вариант с уголками хоть и немного, но дороже.

Варианты крепления вертикальных стоек каркаса к брусу нижней обвязки

На креплении уголками, думаю, останавливаться нет смысла. Тут все просто и никаких особенностей нет. Крепить их лучше всего оцинкованными саморезами по дереву. Но если купить оцинкованные не получится (их в некоторых регионах сложно найти), то можно брать черные не оцинкованные саморезы по дереву.

Немного подробнее остановлюсь на креплении стоек каркаса методом вырубки.

Для этого на брусе нижней обвязки нужно нанести разметку и сделать пазы по размеру стойки и глубиной порядка 30%, максимум 50% от высоты бруса нижней обвязки. Например, если брус у Вас высотой 100 мм, то вырубка будет на глубину 30-50 мм.

Размеры пазов для врубки стоек

Независимо от метода крепления не угловых стоек, их тоже нужно раскреплять временными укосинами. Можно устанавливать 2 короткие укосины на каждую стойку или же длинную укосину на несколько стоек сразу. Они нужны для того, чтобы соединение стойка — нижняя обвязка не расшатались до момента закрепления верхней обвязки и постоянных укосин.

Фото временного закрепления каркаса короткими укосами

Временное закрепление каркаса короткими укосами

Если Вы заранее не делали раскладку каркаса для всех стен, т.е

планируете работать без чертежей, то на данном этапе важно учитывать, что шаг стоек в местах расположения оконных и дверных проемов может быть другим. Так что пока не поздно советую все-таки набросать все стены и основные элементы каркаса на них

С размерами, конечно же.

Примечание

Очень важно учитывать, что при креплении уголками высота вертикальной стойки равняется высоте этажа. А при креплении методом врубки высота стойки должна быть больше ровно на 2 глубины вырубки

Соотношение высоты этажа и высоты стойки при разных вариантах крепления стойки

Теория каркасного строительства

Состав основных элементов каркасного дома

Возведение домов всегда начинается с подготовительных действий:

• анализа участка – строения почвы и особенностей поведения грунта;
• проектирования здания – фундамента, расчёта самих конструкций, составляющих элементы будущего дома;
• формирование необходимой документации – чертежей, технологических карт;
• согласования бумаг перед началом строительства в разрешающих органах.

Основная особенность каркасного домостроительства заключается в использовании для основы элементов стен и перекрытий – бруса и металлопрофиля. В качестве наполнения – разные утеплители (минвата, пенопласт), которые закрываются изнутри и снаружи различными панелями – деревянными, металлическими, пластиковыми или комбинированными. Конструкция постепенно монтируется на фундаменте и параллельно обшивается – с внутренней стороны и с внешней. Это позволяет возводить здания небольшим бригадам рабочих – от двух человек, а также не использовать строительную технику – всё делается вручную.

Пример двухэтажного дома 6х6

В результате владелец может получить уникальное строение с необходимыми ему свойствами, что зависит от назначения здания, местного климата и финансовых возможностей.

Плюсы и минусы каркасных домов

В большинстве стран мира каркасное строительство становится всё более популярным с каждым годом. Тому есть несколько причин:

• общая стоимость квадратного метра – самая низкая среди всех прочих способов строительства. Дешевле только картонные дома или палатки;
• универсальность: возможность адаптировать постройку под жаркий и холодный климат, а также возводить простые хозяйственные домики;
• простота обслуживания – не требуется частое обновление фасадов, а ремонт производится так же легко, как и возведение;
• высокая скорость строительства – даже небольшая бригада из 2-4 человек может создать стандартный дом за 3-6 месяцев;
• малая теплоёмкость стен и горизонтальных перегородок – упрощает процесс отопления, себестоимость которого будет минимальной;
• неплохая звукоизоляция – при условии применения надлежащих материалов для утепления;
• каркасные дома самые безопасные – это касается и экологии, и сейсмоустойчивости. Постройки способны выдержать подземные толчки до 8-9 баллов.

Отдельно следует уточнить, что при необходимости можно возвести такой дом, который можно быстро разобрать, перевезти на новое место и снова собрать. Такую мобильность обеспечивает только каркасная и каркасно-модульная схемы строительства.

Но есть и отрицательные моменты:

Для снижения гулкости всей конструкции придётся закладывать в стены тяжёлые виды утеплителей – для дачи это не очень актуально, но дом, который предназначен для постоянного проживания, потребует это сделать.

Надёжный каркасный дом можно возвести лишь после скрупулёзных расчётов. Без соответствующего образования составить правильные чертежи очень трудно, поэтому рекомендуется обращаться к профессионалам. Это потребует выделить часть бюджета для заказа проектной документации, но зато даст гарантию, что дом не развалится через год-два.

Усиление связей и распространенные ошибки при строительстве каркасных объектов

Некоторые конструктивные особенности системы предполагают использование усиленного крепления. Двойной узел является одним из видов подобного фиксирующего решения. Что это означает, где он применяется? В первую очередь аналогичные вяжущие вариации используются для усиления крепежных связей в местах, на которые ложится дополнительная нагрузка

Неважно, применяются они в конструкции стен или кровли, главное качество, которое они должны обеспечивать — это прочность и неподвижность соединения. Двойной узел подразумевает использование дополнительной подпорки или несущей балки, которая закрепляется в дополнение к уже установленному элементу

Кроме того, стоит отметить типичные ошибки, которые совершают строители при создании стен и кровельных конструкций. В основном все неприятности вытекают из следующих факторов:

• плохое качество древесины;
• недостаточное усиление каркаса;
• отсутствие паробарьера и гидроизоляционного слоя;
• недостаточное закрепление стоек;
• ошибки в расчетах.

Каждый из этих факторов может существенно повлиять на конечные характеристики здания. Этот факт только лишний раз подтверждает необходимость тщательной проработки и детального анализа всех этапов строительства.

Шаг второй. Каркас, нижняя обвязка

Схема сборки каркасного дома и любых построек своими руками подразумевает использование деревянных материалов.

Каркас будет состоять из стандартных брусьев, 150х150 или 150х200. Из них формируется рамка, уложенная на верхней части фундамента, в углах брусья соединяются методом «в полдерева». Крепятся между собой стальными уголками, а к основанию фундамента так, как позволяет его конструкция, – при помощи анкеров или шпилек.

Допустимо использовать более тонкие бруски, сложив их вместе. Главное, чтобы вся система смогла выдержать общий вес дома. Если фундамент монолитный (ленточный), то хватит в два раза меньшей толщины брусьев, но ширина должна быть равной ширине железобетонной балки.

В средней части обвязочной рамы должны присутствовать дополнительные поперечные элементы, для лучшего распределения нагрузки по всей плоскости и большей жесткости. Это балки цокольного этажа. В сечении, как правило, такие же, как и брусья, обвязки. Крепление – в полдерева, с применением металлических пластин и уголков.

Чем больше площадь первого этажа, тем больше поперечных балок устанавливается на раму. Иногда их ставят для каждой отдельной комнаты (помещения).

Часто мастера укладывают черновой и чистовой настилы пола до возведения стен, это удобнее. При этом следует учесть, что потребуется защищать деревянные поверхности от дождя при помощи полиэтилена.

Не стоит забывать о необходимости обработки древесины антисептическими составами. Нижнюю часть конструкции нужно тщательно обработать, от срока ее службы будет зависеть продолжительность «жизни» всего дома.

К нижним частям балок перекрытия присоединяются черепные бруски, к которым будут крепиться доски или фанера.

Для чернового пола можно применять хорошо высушенный материал, не обязательно первого сорта. Доски следует плотно подгонять друг к другу, для улучшения теплоизоляции.

Производится укладка изолирующих материалов. Это может быть минеральная вата или керамзит. Часто материалы комбинируют, тогда керамзит засыпается в первую очередь.

Затем изоляция накрывается еще одним слоем пленки. Напольные покрытия застилаются в конце отделочных работ.

Каркасные дома – какой проект выбрать

Руководствуясь одними фото каркасных домов, можно распознать разве что жилую площадь, этажность и обшивку.

А ведь проектирование тематических сооружений требует обратить внимание на другие не менее важные вещи:

• Место под строительство – уровень грунтовых вод, отдаленность от инженерных коммуникаций, панорамный вид;
• Вид фундамента – легкий свайно-винтовой, столбчатый, ленточный-монолитный;
• Используемые стройматериалы – несущие элементы, крепежные элементы, теплоизоляторы.

Первый момент объясняет, насколько сложным будет проект. Ведь от уровня грунтовых вод, отдаленности коммуникаций и панорамного вида зависят выбор фундамента, затраты на подвод магистрали и разработка дома с одним-двумя этажами соответственно.

Фундамент и используемые стройматериалы уже больше отвечают за надежность будущей конструкции.

Верхняя обвязка

Верхняя обвязка каркасного дома является аналогом армированного пояса у домов из блоков или кирпича. Она призвана скреплять элементы здания по верхней части, распределяя вес кровли, перекрытий и лаг, не позволяя стенам деформироваться от их тяжести. Чаще всего нижнюю и верхнюю обвязку каркасного дома выполняют из одних и тех материалов, имеющий одинаковые характеристики и способы крепления.

Крепление балок перекрытия к верхней обвязке

Верхняя обвязка крепится к стойкам каркаса методом обвязочного соединения либо при помощи оцинкованных уголков из стали.

Монтаж при помощи уголков. Уголки, имеющие массивные габариты и нержавеющую поверхность, фиксируются на саморезы по древесины и скрепляют стойки каркаса дома и обвязку.

Крепление с помощью пазов. Этот вариант считается более трудоемким. Вырубка выполняется строго по вертикали под каждую стойку. Если будут иметься неточности, это повлечет за собой перекос стоек и всего строения. Фиксация производится при помощи двух гвоздей по 15 см длиной. Гвозди должны входить в стойки как минимум на 10 сантиметров.

Крепление стропил к верхней обвязке

Верхняя обвязка каркасного дома призвана принимать на себя нагрузку от стропил здания и равномерно распределять ее на стены.

Методы крепления:

• Вырубка – популярный способ, благодаря которому чаще всего и выполняется верхняя обвязка каркасного дома, возводимого своими руками. Также необходимо дополнительно зафиксировать конструкцию при помощи гвоздей по обе стороны;
• Крепление на уголки из стали либо оцинкованные.

Только полное и строгое соблюдение технологии возведения каркасных домов гарантирует правильное функционирование отдельных частей конструкции, обеспечивая ее надежность и долговечность.

Узлы конструкции каркасных домов

• Особенности конструкции каркасного дома
• Основные правила проектирования и монтажа несущих стен
• Рекомендации для проектирования стен

Строительство каркасных домов на сегодняшний день является очень перспективным, популярным и быстроразвивающимся направлением. Каркасные дома отличаются экономичностью, легкостью и простотой монтажа.

При строительстве каркасного дома применяют дерево хвойных пород: ель, сосну, пихту.

Они обладают современным внешним видом, красотой, хорошо поддаются любой отделке и различным дизайнерским решениям.

Узлы конструкции каркасного дома должны быть выполнены правильно и в соответствии с проектом.

Крепление верхней обвязки

Крепление можно производить с помощью трех способов:

• К торцу стойки, которая расположена в вертикальном положении, гвоздями или саморезами. Метод подходит при выполнении конструкции из одинарной доски.
• К торцу стойки посредством врубок. При таком варианте в обвязке производится врубка, глубина которой должна составлять треть или половину толщины древесины. В это углубление помещается верхний край стойки.
• Крепление стальными уголками. Очень надежный способ, усиливающий крепление первым способом.

Дополнительное крепление стальными уголками повышают прочность конструкцииИсточник initechno.ru

Преимуществом первого и второго способа заключается в том, что можно выставлять и закреплять вертикальные стойки друг за другом. Для фиксации с помощью врубки нужны обязательные расчеты и абсолютно точная разметка. Если будут нарушения, то будет и дефект в вертикальности размещения стоек, в результате чего строение начнет разрушаться.

В обвязочном брусе или доске под все стойки делаются пазы, обязательно совпадающие с такими же пазами, которые имеются на креплениях для стоек нижней обвязки. Ко всему прочему, конструкция закрепляется с помощью гвоздей. Крепления с использованием уголков фиксация осуществляется саморезами.

Видео описание

Про нестандартный вариант обвязки винтовых свай брусом смотрите в видеоролике:

Заключение

Верхняя и нижняя обвязка каркасного дома из досок или бруса гарантирует надежность и длительный срок эксплуатации конструкции. При соответствии технологическим требованиям, материал прочно связывает отдельные детали каркаса, создавая очень прочную единую конструкцию, которая значительно повысит устойчивость стенок. Кроме того, нагрузка на фундамент распределится равномерно. Если планируется самостоятельная работа, то необходимо ознакомиться со всеми нюансами обвязки, так как этот процесс является очень важным.

Гвоздевые узлы в каркасном доме

Узлами каркасного дома называют важные места, которые нужно обязательно строить определенным образом, чтобы они выполняли роль, которая в них заложена технологией.

Несколько догм каркасного домостроения.

1. Каркасный дом должен собираться на гвозди. Любые заявления, что его можно собирать на саморезы или уголки — ненужные мифы для каркасного домостроения. Строители всего мира строят каркасные дома на гвоздях (если не считать японцев, которые строят их на огромных деревянных штифтах и из огромного бруса, но не на саморезах же).

2. В каркасном доме практически не используются железные уголки. Они там не нужны. Исключением является работа с фермами, где те используются для удобства их установки. Это правило не касается стальных “башмаков”, которые применяются для подвеса лаг дома или террасы на балки “сбоку”. Хотя и это соединение можно часто заменить на соединение “на опорную доску”.

3. Для каркасного дома используются гвозди 90 мм (каркас) и 60-70 мм (пол и обшивка). Гвозди больших размеров не требуется даже при работе с доской толщиной 50 мм и тем более, если у вас каркасный дом из доски 40 мм толщиной. Перестраховка с использованием гвоздей больших размеров не нужна и приводит лишь к увеличению стоимости каркасного дома.

Итак, перейдем к конкретным узлам и гвоздевому бою в них.

Шаг 3: Каркасные стены

Каркасный дом своими руками собирают из отдельных элементов, раскраивая и подгоняя их на строительной площадке. Возможен монтаж более крупных секций или даже целых конструкций, заготовленных на заводе.

Способы сборки каркаса

Быстровозводимые здания сегодня строят способами:

• традиционным — последовательно собирают каркас из стоек, ригелей, укосин, утепляют стены, монтируют обшивку;
• методом «канадской платформы» — секции заготавливают горизонтально на черновом полу и выставляют их в проектное положение;
• из СИП-панелей — крупные элементы, раскроенные на заводе, собирают на площадке при помощи соединительных брусьев и полиуретанового клея;
• по немецкой технологии «фахверк» — доски каркаса, являющиеся одновременно декоративной отделкой, располагают снаружи утеплителя;
• по шведской технологии — каркас монтируют из двух обрешеток, первая предназначена для установки утеплителя и крепления внешней отделки, вторую используют для прокладки коммуникаций и монтажа внутренней облицовки.

Монтаж каркаса способом «канадская платформа».

В частном строительстве для сборки своими руками чаще применяют классический способ, не требующий сложных монтажных работ и затрат на подъемную технику.

Установка и сечение стоек

Этапы монтажа стоек каркаса включают:

1. Разметку на покрытии чернового пола мест установки стоек. Обычно шаг составляет 60 см. Это удобно для последующей укладки плит минеральной ваты. В двухэтажных зданиях расстояние уменьшают до 40 см.
2. Нарезку опор из сухой обработанной доски толщиной 50 мм. Сечение подбирают по расчету на несущую способность.
3. Установку стоек в углах, выравнивание, закрепление временными укосинами.
4. Монтаж промежуточных элементов.
5. Соединение опор брусом верхней обвязки.
6. Усиление оконных и дверных перемычек досками, уложенными на ребро. Если этого не сделать, при прогибе произойдет защемление рамы, возникнут трещины на стеклах, отделке фасада и внутренних поверхностей стен.
7. Укрепление каркаса укосинами из досок 100х25 или 150х25, врезанными в верхнюю и нижнюю обвязку, стальными перфорированными полосами, горизонтальными перемычками. Дополнительное усиление не требуется, если каркас обшивают жесткими листами ОСП, многослойной фанеры.
8. Обшивку лобовой доской балок верхней и нижней обвязки. Рекомендуется проложить слой базальтовой ваты для утепления конструкции.

Для подбора сечения стоек суммируют все нагрузки, действующие на несущий каркас. Если здание небольшое, то при высоте до двух этажей размеры бруса принимают:

• для наружных стен — 150х50 мм, 200х50 мм;
• для внутренних перегородок — 100х50 мм.

Прочности таких сечений вполне достаточно для восприятия вертикальных и боковых нагрузок. При теплотехническом расчете может оказаться, что для размещения теплоизоляции требуется большая, чем расчетная, ширина стоек.

Увеличивать сечение несущего бруса нецелесообразно. В этом случае утеплитель укладывают в 2 слоя — один между стойками каркаса, второй — по наружной обрешетке с перевязкой. Такая компоновка поможет избежать теплопотерь через деревянные элементы, углы, обрамления проемов.

Укосины или раскосы

Укосины или раскосы устанавливают временно для придания устойчивости каркасу при монтаже или постоянно, чтобы конструкция сохраняла геометрию длительное время.

Укосины в каркасе устанавливают наклонно.

Чтобы постоянные укосины выполняли свою роль — обеспечивали жесткость каркасу, при их установке соблюдают правила:

• элементы монтируют с наклоном 40°-60°;
• толщина укосин — не более 1/4 от высоты сечения стойки;
• крепление раскоса к обвязке — только врезкой, при других видах сочленения усыхание древесины ведет к потере устойчивости узла;
• укосины врезают заподлицо со стойками, обвязками и перемычками;
• на одной стене устанавливают не менее двух раскосов с наклоном в разные стороны;
• к стойкам по длине прибивают 2-3 гвоздями.

Вместо укосин в углах каркаса можно использовать листы ОСП-3 12. Диагональная жесткость конструкции будет обеспечена.

Углы каркасного дома

Угол — одно из проблемных мест в каркасном доме. Установка бруса без дополнительного утепляющего слоя приводит к образованию мостика холода. Дерево обладает более высокой теплопроводностью, чем минеральная вата, поэтому стена в углу помещения может промерзать.

Чтобы этого не случилось, конструкции формируют одним из четырех способов:

Из двух стоек. Стык двух стен усиливают отделочным уголком.

Первые два способа более технологичны, но теплоизоляционные качества их ниже. В стыке двух стен остаются сквозные щели, которые очень трудно заделать.

Нижняя обвязка и пол

Для защиты обвязки от воздействия влаги снизу, на фундамент укладывается рубероид или гидроизол. Можно использовать битумную мастику, но она будет дороже рулонного материала. Иногда материалы комбинируют: один раз фундамент покрывается мастикой, а сверху укладывается гидроизоляция.

Сборка каркасного дома начинается с обвязки. Для нее используются доски сечением 15х5 см или брус 15х15 см. Доски укладываются по периметру и выравниваются по внешнему краю фундамента. В нужных местах просверливаются отверстия под шпильки. Второй слой досок укладывается таким образом, чтобы перекрыть нижние стыки досок. Это придает конструкции дополнительную прочность. Проще и быстрее монтаж бруса, но цена его выше, чем досок. К тому же общая несущая способность двойной доски будет выше, чем у одного бруса.

Так выглядят закрепленные лагиИсточник goroddomov.ru

На обвязку устанавливается доска 20х5 см на ребро. Она также выравнивается по внешнему краю фундамента и крепится саморезами. Лаги монтируются из досок такого же сечения. Крепятся саморезами или специальными уголками. Шаг установки – 30–60 см.

Следующий этап – утепление

Здесь важно подобрать качественный утеплитель

Стыки с лагами обязательно заделываются герметизирующими материаламиИсточник 9dach.ru

Для устройства чернового пола используется обрезная доска 10х2,5 см. Поверх нее укладывается фанера толщиной 0,5–0,6 см. Можно укладывать листы фанеры сразу без настила из досок. В этом случае толщина листов должна составлять минимум 1,5 см. Такой вариант быстрее, но в некоторых случаях дороже. Подобно кирпичной кладке, фанера укладывается в разбежку. Промежуток в несколько сантиметров между листами компенсирует расширение при повышении влажности воздуха.