4
Каркасные дома - конструкции каркасных стен.
Особенности каркасных домов.
Каркасно-рамочная конструкция стен.
Конструкция любого легкого каркасного дома состоит из нескольких ключевых элементов - несущего каркаса, утеплителя закладываемого внутрь, а так же наружной и внутренней обшивки с дополнительными слоями.
Каркасная технология имеет внушительный перечень преимуществ. Каркасные дома имеют минимальную толщину стен по сравнению с любой другой технологией и соответственно лучшее соотношение площади застройки к полезной площади помещений.
Дома построенные по каркасной технологии имеют малый вес и предъявляют минимальные требования к фундаменту, что позволяет значительно сэкономить на его стоимости.
Несмотря на небольшую толщину, при соблюдении технологии строительства, теплоизоляционная способность каркасных стен весьма высока.
Конструкция угла каркасной стены 1.
Конструкция угла каркасной стены 2.
Угол межэтажного перекрытия в каркасной конструкции.
Примыкание внутренней стены.
В зависимости от вида и толщины используемого утеплителя каркасные стены имеют следующие приближенные параметры теплосопротивления.
Минвата толщиной 150мм, - R = 3,2.
Минвата толщиной 200мм, - R = 4,3.
Пенополистирол - толщиной 150мм, - R = 3,7.
Пенополистирол - толщиной 200мм, - R = 5.
Строительство каркасных домов следует выполнять из сухого пиломатериала. Использование сырой древесины неизбежно приведет к ее последующему усыханию, деформации, появлению щелей и ослаблению крепежа. Степень этих негативных явлений может быть различной, но так или иначе они себя проявят. Наиболее распространенное сечение доски используемой для каркаса 150х50мм, 200х50мм. Ширина зависит от необходимой толщины утеплителя.
В качестве наружной обшивки каркаса может использоваться ориентировано-стружечная плита (OSB,ОСП), влагостойкая фанера, или цементно-стружечная плита (ЦСП). Наружная и внутренняя обшивка, помимо защиты каркаса и утеплителя от внешней среды, придает каркасу дополнительную пространственную прочность.
Для утепления каркасных домов может применяться плотный минераловатный утеплитель или пенополистирол. Минераловатная теплоизоляция должна быть расчитана на применение в вертикальных конструкциях и хорошо держать форму, в противном случае она будет сползать и образовывать неутепленные полости в верхней части каркаса стен.
Если для утепления дома используется пенопласт, то после установки в каркас, щели по периметру обязательно герметизируются при помощи монтажной пены. В связи с этим нужно учитывать факт, что несмотря на меньшую стоимость пенополистирола, по сравнению с минватой, необходимое количество пены может свести на нет разницу в их цене.
Важнейшим элементом в составе стены каркасного дома является пароизоляция. Она устанавливается с внутренней стороны помещения и предохраняет утеплитель от намокания. Особое внимание следует уделять качеству пароизоляции, её герметичности. Все швы должны обязательно проклеиваться двусторонней лентой. При использовании в качестве утеплителя пенополистирола необходимость в пароизоляции отпадает.
Наличие пароизоляции в составе каркасных конструкций создает внутри дома замкнутую воздушную среду. По этой причине, для поддержания комфортного микроклимата в помещениях, следует устраивать эффективную систему вентиляции.
Каркасная технология предполагает два различных подхода к процессу строительства. В первом варианте строительство происходит из штучных материалов. Подготовка, распиловка материалов и сборка дома из них происходит непосредственно на участке.
Во втором варианте дом монтируется из готовых крупноразмерных панелей (щитов), изготавливаемых в заводских условиях в соответствии с проектом. На стройку они доставляются в нужной конфигурации, размерах, с оконными и дверными проемами. На стройплощадке происходит только их установка и сборка. Данный подход позволяет возводить коробку каркасного дома с очень высокой скоростью. В то же время вес некоторых щитов может быть весьма высок, и поэтому для монтажа каркасно-щитовых стен может понадобиться кран, либо бригада из нескольких человек.
Щитовая технология имеет варианты. В одном случае щиты могут иметь лишь одностороннюю обшивку. Закладка утеплителя и обшивка с противоположной стороны происходит только после монтажа всей коробки. Другой вариант каркасно-панельных домов это строительство из так называемых SIP панелей. SIP панель состоит из толстого слоя плотного пенополистирола на который с двух сторон под высоким давлением наклеиваются листы (OSB,ОСП). При этом пенополистирол выполняет не только теплоизоляционную функцию, но и повышает прочность конструкции. Дома построенные из SIP панелей обладают большей прочностью, по сравнению с обычным рамочным каркасом.
Конструкция каркасного дома.
Крыша каркасного дома с устройством свеса.
Конструкция каркаса состоит из следующих элементов - нижней и верхней обвязки, вертикальных стоек, укосов, цокольного и межэтажных перекрытий, оконных и дверных проемов. Последовательность сборки каркасного дома зависит от применяемых инженерных решений.
Цокольное перекрытие платформа Облицовка блокхаусом.
Цокольное перекрытие платформа Штукатурный фасад.
Цокольное перекрытие по обвязке стен.
Цокольное перекрытие с независимым опиранием. Облицовка кирпичом.
Наиболее распространенным является так называемый платформенный каркас. Название обусловлено тем, что перед возведением стен, на фундаменте сначала сооружается цокольное перекрытие с укладкой чернового пола. Фрагменты стен собираются в рамы уже на готовой платформе, после чего происходит их установка и крепление к перекрытию прямо поверх чернового пола. Затем операции повторяются, монтируется межэтажное перекрытие, на которое устанавливаются стены второго этажа.
Плюсом платформенного каркаса является отточенная технология и удобство выполнения работ. Наличие ровного основания облегчает раскладку, подгонку и монтаж элементов, позволяет производить сборку каркаса стен с максимальной точностью и качеством.
Минусом платформенной конструкции является то, что после укладки листов чернового пола (ОСП, фанера, ЦСП), не рекомендуется допускать его намокания. В связи с этим, в условиях дождливой погоды необходимо предусмотреть меры защиты перекрытия от дождя.
Еще одним минусом является то, что в каркасе платформенного типа крайне затруднен ремонт перекрытий. Несущие стены стоят прямо на балках перекрытия, что делает невозможным замену балок, без серьезного вмешательства в остальные элементы конструкции.
Данная проблема не является особо актуальной, если элементы конструкции перекрытия соответствующим образом обработаны и эксплуатируются в условиях нормальной влажности. Однако, в сложных условиях - плохо проветриваемом подполье, постоянном переувлажнении, плохой биозащите, срок службы конструкций цокольного перекрытия может оказаться значительно меньше, чем у стен, а способ решения этой проблемы окажется весьма сложным. В связи с этим желательно обеспечить доступ в подполье для периодического осмотра конструкций.
В качестве альтернативы существуют и другие варианты конструкции цокольного перекрытия. В одном из них, перекрытие сооружается уже после установки каркаса стен. Балки ложатся поверх горизонтальной доски стенового каркаса. Данный вариант позволяет производить замену балок перекрытия в случае необходимости. Недостаток этой схемы в том, что при отсутствии ровного основания сборка каркаса стен происходит в более сложных условиях. Кроме того усложняется подрезка плит чернового пола и утеплителя в районе стыка перекрытия со стенами.
В другом варианте цокольное перекрытие сооружается в виде отдельного короба внутри периметра стен. Благодаря чему каркасы стен и перекрытия получаются абсолютно независимы друг от друга. Данная конструкция возможна только в том случае, если фундамент дома достаточно широк, что позволяет сдвинуть стены к его наружному краю, а на внутренний положить балки перекрытия.
Данный способ хорош тем, что при наилучшей ремонтопригодности он сохраняет преимущества платформы. На фундаменте можно сначала возвести короб перекрытия, а стены собирать уже на нем. Отличие состоит лишь в том, что после сборки, стены приставляются сбоку, а не ставятся на перекрытие. Недостаток состоит в том, что данная конструкция требует более широкой ленты фундамента по сравнению с предыдущими вариантами. Это приводит к повышенному расходу материалов на фундамент и повышению его стоимости.
Каркасные дома могут возводиться практически на любом типе фундамента. Самое простое решение предполагает использование столбчатого или свайного фундамента без монолитного ростверка. В этом случае вершины столбов объединяют толстым обвязочным брусом, на котором сооружается каркас. Перед возведением каркаса по фундаменту укладывают слой рулонной гидроизоляции.
Наружная отделка каркасных домов.
Отделка каркасного дома может производиться самыми различными материалами. Наиболее простые виды отделки это обшивка сайдингом, блокхаусом, и аналогичными материалами. Для всех этих материалов устанавливают вертикальные направляющие - деревянные бруски или металлический профиль.
Направляющие устанавливаются поверх наружной черновой обшивки, которая в свою очередь предварительно покрывается ветро-влагозащитной мембраной. Благодаря направляющим между отделкой и черновой обшивкой остается вентилируемое пространство которое способствует выведению пара через мембрану. После установки направляющих, на них, с помощью саморезов крепят элементы отделки. Монтаж ведется снизу вверх.
Более сложным вариантом является штукатурная облицовка каркасника. С одной стороны наружная обшивка из ОСП,ЦСП или фанеры, представляет собой достаточно ровную плоскость, которую можно грунтовать и красить. С другой стороны все листовые материалы при увлажнении подвергаются деформации. Это приводит к волнообразованию и растрескиванию лицевого покрытия на стыках плит.
По этим причинам штукатурную отделку выполняют по технологии "мокрый фасад", которая позволяет избежать трещинообразования. Для этого по наружной обшивке крепят тонкий слой жесткого утеплителя, на который наносят слой штукатурки по стеклотканевой сетке. Затем следует слой грунтовки и декоративной штукатурки. Дополнительный плюс данной отделки в том, что добавочный слой утеплителя являясь сплошным, повышает общую герметичность теплоизоляции, устраняя мосты холода в районе стыков элементов каркаса.
Еще один вариант облицовки каркасного дома это обкладка стен кирпичом. Для выполнения кирпичной облицовки необходимо, чтобы фундамент выступал за наружную плоскость стен позволяя опереть на него кирпичную стенку с зазором от наружной обшивки не менее 50мм. Кирпич крепят к каркасной стене при помощи гибких связей, для которых подойдет металлическая перфорированная лента.
Более легкой альтернативой массивной кирпичной облицовке, является отделка фасада клинкерной плиткой. Она производится в широчайшем ассортименте цветов и фактур, и в тоже время не требует дополнительной ширины фундамента. Технология её монтажа аналогична штукатурной облицовке фасада, только вместо декоративной штукатурки производится клеевой монтаж плитки.
Металлический крепеж деревянных конструкций.
Перфорированная пластина.
Гвоздевая пластина.
Сгибаемый уголок.
Зубчатый диск.
В настоящее время для монтажа деревянных, в том числе каркасных конструкций, помимо простых гвоздевых соединений, активно используются металлические крепежные элементы. Их применение позволяет сократить количество сложных столярных работ, что ускоряет процесс строительства. При использовании металлического крепежа не происходит ослабления поперечных сечений, как в случае устройства врубок.
Производители предлагают широкий ассортимент крепежных элементов для дерева. Каждый конкретный вид крепежа изготавливается в различных размерах, позволяя подобрать его под параметры конструкции. Перфорированный крепеж изготавливается из листовой стали (листовая сталь толщиной 1,5 - 2мм). Для защиты от коррозии металл оцинковывают.
Перфорированные монтажные пластины.
- содержат множество отверстий под гвозди/саморезы или болты, позволяют осуществлять надежное гвоздевое соединение двух и более элементов в одной плоскости под любым углом. Накладываются на узел с двух сторон. Активно используются для соединения элементов в стропильных фермах. Позволяют вести монтаж прямо на стройплощадке. При необходимости пластины могут подрезаться по форме узла.
Гвоздевые пластины.
- (металлические зубчатые пластины МЗП) изготавливаются методом просечки стального листа, в результате чего получают несколько рядов зубьев-гвоздей имеющих общее основание. Имеют то же предназначение, что и перфорированные пластины, однако в отличие от них требуют монтажа в промышленных условиях.
Крепление гвоздевыми пластинами осуществляется при помощи пресса методом вдавливания. Забивание гвоздевых пластин недопустимо, так как не обеспечивает надежного соединения. По этим причинам использование гвоздевых пластин целесообразно именно в условиях производства, поскольку обеспечивает высокую скорость сборки конструкций, и неэффективно на стройплощадке.
Стропильно-балочное крепление.
- служит для соединения перпендикулярных конструктивных элементов опирающихся друг на друга - балок и стропил. Так же может использоваться для подшивки поперечных элементов с нижней стороны балок. Для более эффективного крепежа, пару креплений лучше устанавливать не строго симметрично, а перевернуть одно из них полкой в другую сторону. В некоторых случаях стропильно-балочное крепление может быть заменено обычным уголком.
Скользящее крепление стропил.
- используется при строительстве домов из бревна или бруса естественной влажности, если требуется устройство наслонных стропил. В этом случае, в результате усадки сруба, расстояние от конькового прогона до мауэрлата может изменяться. Поэтому жесткое крепление стропил к мауэрлату недопустимо. Скользящий крепеж позволяет нижнему краю стропил свободно смещаться относительно стены, на которую они опираются. Установку скользящего крепления следует выполнять с учетом максимальной величины смещения стропила.
Опоры балок.
- позволяют крепить под прямым углом горизонтальные несущие элементы - (балки, прогоны) к различным частям конструкции. Крепление к основной опоре может осуществляться как на гвозди или саморезы, так и на болты. Опоры балок выпускаются в широкой номенклатуре размеров, рассчитанных на различную ширину и высоту балок.
В некоторых случаях, если конструкции являются частью интерьера, к ним предъявляются повышенные эстетические требования. В данной ситуации крепеж либо стараются смонтировать незаметно, либо использовать технологию врубки элементов. Некоторые крепежные элементы специально предназначены для скрытого монтажа.
К таким элементам относится скрытый кронштейн балки. В отличии от обычных балочных опор, после установки он оказывается полностью скрыт в теле балки. Для использования кронштейна с торца балки делается вертикальный пропил, и сверлятся отверстия под металлические штифты. Кронштейн крепится к несущей части конструкции, в которой предварительно, выбирается площадка под кронштейн, на толщину его металла. после чего на него одевается балка и вставляются штифты.
- различных размеров служат для соединения конструкций под прямым углом. Могут иметь отверстия под гвозди/саморезы и под болты. Часто применяются для соединения стоек (вертикальных элементов конструкции) с горизонтальными элементами.
Кроме уголков с круглыми отверстиями существуют так называемые регулируемые уголки с продолговатыми отверстиями под болты. Это позволяет осуществлять последующую корректировку положения соединяемых элементов относительно друг друга.
Так же встречаются уголки с углом крепления 135 градусов и уголки со сгибаемой частью, что позволяет стыковать элементы конструкции под любым требуемым углом.
Зубчатый диск.
- используется для повышения прочности болтовых соединений, балок и стропил. Диски могут быть как двусторонними, для установки между соединяемыми элементами, так и односторонними для установки под шляпками болтов. Эффективность крепления достигается тогда, когда диаметр отверстия в диске соответствует диаметру болта.
Т-образное крепление.
- служит для соединения двух перпендикулярных элементов между собой. В определенной ситуации может заменить крепление при помощи уголков.
Т-образное крепление.
*