Ригель в каркасном доме / Каркасный дом своими руками
Очень часто мне приходится отвечать на вопросы о необходимости ригеля в каркасном доме. Обычно эти вопросы задают те, кто уже начитался «жёлтой прессы» и наслушался «горе строителей», вопросы звучат примерно так: «Почему в СП или у Лари Хона в проёмах, как правило, везде сдвоенные стойки, а у вас в KarkasDom они только в нагружаемых проёмах? Почему бы не поставить сдвоенные стойки везде? Неужели вы не знаете, что так надо делать?» Отвечаем: всегда строительство (если мы говорим о правильном строительстве) идет не по тому, как сделал сосед или, как делают в Америке с древесиной 38х89мм, а из расчета нагрузок и российской древесины сечением от 50х100 и более. Итак, все по порядку.
Документ, на который обычно ссылаются те, кто задает подобные вопросы — это наш любимый и рабочий свод правил — СП 31-105 2002. Но, если внимательно посмотреть, то в нем указана древесина не российских размеров, например:
в России же древесина:
50х100мм (сечение 0,500кв/дм) или 50х150 (0,750) и 50х200 (1,00)
Таким образом, дерево, которое используется в России, больше сечением в 1,5 раза!, а по несущей нагрузке в 2-2,5раза.
В Америке ставят стойки с шагом 400, у нас 600, то есть на пролёт 2400 у них будет 7 стоек с сечением 0,338х7=236, у нас 5 стоек с сечением 0,500х5=250, это уже больше на 5%, а ввиду того, что у них стойки тоньше, и их несущая нагрузка до выгибания доски в 1,5-2 раза меньше российской, то наши стены выдерживают нагрузку намного больше американской стены сходной длины.
Для лучшего понимания рассмотрим пример: представим, на ветру 7 тонких деревцев и 5 в 1,5 раза толще, совершенно очевидно, что 7 тонких будут раскачиваться сильнее, чем 5 толстых, хотя ветровая нагрузка у них одинаковая. Также, следует понимать, что, когда в Америке ставят по бокам проема две сдвоенные доски сечением 38х89мм, то при пролёте 1м, из двух сдвоенных стоек, они имеют общее сечение (1,35кв/дм). В России такой доски нет, и когда мы ставим по одной доске 50х100мм, то мы на тот же пролёт будем иметь общее сечение (1,00кв/дм), что всего на 25% меньше, но при этом наша доска выдерживает, за счет своего сечения, на 50% больший вес (нагрузку до прогиба или искривления). Таким образом, в нашем варианте не сдвоенные, а одинарные стойки выдерживают сходную нагрузку, и мы можем ставить сдвоенные стойки и ригеля обязательно только в нагружаемых проёмах, а не во всех, как делают американцы.
С верхней обвязкой, все обстоит точно так же, у нас она в 1,5 раза больше сечением, а по несущей нагрузке выше в 3 раза(!), так как, чем шире/выше балка, тем больше она держит нагрузку! И, в этом случае, общее сечение не так важно, при том, что по высоте балки идёт не линейное увеличение нагрузки, а пиковое.
Например, балка длиной 3000мм, шириной 100мм, нагрузка 300кг:
высота балки 50мм прогиб 151мм(!) 15,1см!
высота балки 100мм прогиб 19мм менее 2см(!) разница более чем в СЕМЬ раз!
высота балки 150мм прогиб 6мм
При увеличении первого сечения всего вдвое, мы выигрываем в несущей способности почти в 8 раз!
Резюмируя первую часть, становится очевидно почему мы строим именно таким образом, или, как говорится, что русскому хорошо, то американцу… Если я вас не убедил, давайте считать дальше.
После того, как мы разобрались с сечениями и размерами, указанными в СП и применяющимися Америке, давайте посчитаем нагрузку крыши, на стойки и обвязку.
Для примера возьмем наш самый популярный проект кд-21, 6х10м-120м2. Аттиковая стена в этом доме 10м длинной, стойки в данной стене стоят под стропилами,
которых 16шт, плюс 2 сдвоены и 2 дополнительные, для крепления перегородок к стене. Для простоты расчета будем считать, что стоек не 20, а всего 16,
как и количество стропил, нагрузку которых они передают на стену первого этажа и фундамент.
Вес снега по СПб макс. 200кг/м2, итого 19 360кг.
Вес самой крыши 50кг/м2, итого 4 840кг.
Запомним эти две цифры: вес снега 19 360кг, вес крыши 4 840кг, итого порядка 24 000кг в полностью снаряженном состоянии (для справки: такого количества снега на крышах домов по статистике не было более 50лет).
Из опор крыши у данного дома мы имеем: 4 стены поперек (2 несущих фронтона и 2 несущих перегородки (все стоит на фундаменте) и одна подконьковая вдоль. Если не брать 4 поперечные стены, развесовка 50% это приходится на центральную стену и по 25% на надстройку (аттиковую стену). Вернёмся к весу крыши со снегом, это 24 тонны, из них 12 приходится на подконьковую стену и по 6 тонн на аттиковую. Если брать средний вес снега за 50 лет, то это не более 12-16 тонн, возьмем среднее значение в 14 тонн, из них 7 на подконьковую стену и по 3,5 на аттиковую.
Считаем дальше. У нас в аттиковой стене 16 стоек, из них на около фронтонные и 2 средние перегородки приходится по 10% веса крыши, то есть 4 из 16 стоек держат 40% веса крыши и еще 12 стоек остальные 60% веса, делим вес 6т или 3,5т на 12/60%, то есть каждая стойка 5% веса, получаем точечную (сосредоточенную) нагрузку, которая приходится на нижнюю обвязку верхней стены, это 300кг (было 50 лет назад) или 175кг стандартный вес, а без снега и того меньше, всего 60кг.
Таким образом, нагрузка с которой может давить стойка будет составлять:
с небывалым снегом 300кг
с редким 175кг
с обычным 120-130кг
без снега всего 60кг
Далее, на картинке ниже, наш любимый оконный проем. Снова считаем процент давления от места установки стойки. Первый вариант, если проём 1м стойка
давит ровно по центру макс. 300кг (обычный не более 150кг).
Если стойка стоит не далее 1/3, то уже не 300кг, а 150кг, и обычно 180кг и 90кг, соответственно.
Если стойка стоит не далее 1/4, то уже всего 150кг или 75кг, соответственно.
Из цифр следует, что нагрузка на стойку от 75 до 150кг, что не очень много и совсем некритично. Даже если бы мы просто поставили стойку на окно поверх
бруска в 1,2м, то даже в этом случае окно бы не заклинило и не перекосило.
Разбираемся дальше. Несущая способность сдвоенного под стойками бруса равняется 50х150х2=100х150 (это, так называемая, обвязка, выделена синим цветом
на картинке выше) она держит на длине 1200мм до 500кг с прогибом менее 1мм, у нас вес как мы высчитали выше, бывает не более 300кг, а обычно не более
150кг. Для справки: разрушающая нагрузка более 2000кг, запас по прогибу в 2-3раза, по разрушению 6-12раз.
То есть, если мы не ставим ригель или хедер, то нагрузка на окно менее 0,3мм при весе снега 300кг, а при весе 150кг её просто нет, но это не все. Чтобы развеять последние сомнения скептиков, на картинке ниже, так называемый коробчатый ригель. Роль ригеля или коробки выполняет ОСБ прибитая по фасаду. Для лучшего понимания приведу пример, который, в свою очередь, мне привел один заказчик. Он сказал: «Помните, 20-30 лет назад приходили посылки в фанерных ящиках? Там фанера была 3мм и щепки по бокам, которые все это держали на маленьких гвоздиках, но на удивление такой ящик мог выдержать наезд легкового автомобиля и не сломаться.» В данном случае та же ситуация. Первый вариант в оригинале с нормативным документом, второй — перевод, третий — расчёт пролета и его обшивки, и, это с учетом доски шириной 38мм, в нашем варианте при доске 50мм (+33%) размеры длинны могут быть значительно больше.
Не стоит забывать, что сдвоенные стойки, это мостики холода, а с учётом того, что их все не подумав ставят в каждое окно и дверь, то по зиме по дверной коробке и по раме окна может выпадать иней и наледь. Чтобы этого не происходило сдвоенные стойки надо ставить с умом и осторожностью, и желательно подальше от проемов, а не в них.
Возвращаясь к Америке, там 99% таких домов, как и технологий идет по широте Крыма и теплее, где температура зимой надолго не опускается ниже нуля, а то и ниже +10 +15 градусов. Поэтому, нам было бы лучше обратиться к опыту скандинавов, они пошли немного другим путем. При широкой доске стоек они впиливают сплошной ригель со стороны улицы или дома по всей длине стены под верхнюю обвязку. Такой ригель снимает нагрузку от верхних стен и/или крыши и передает ее на фундамент, минуя двойные стойки в проемах, так называемые мостики холода.
Надеюсь, теперь множество вопросов отпадет само-собой, как и необоснованных утверждений, о необходимости установки ригеля всегда и везде.
karkasdom.info
Ригель в каркасном доме | К-ДОМ
Основные вертикальные нагрузки на каркас дома несут стойки каркасных стен. Это в первую очередь вес кровли дома, к которому в зимнее время добавляется вес лежащего на кровле снега. Каркасные стены в большинстве своем имеют естественные проемы для окон и дверей, что изменяет распределение нагрузок. Стены с оконными и дверными проемами приходится дополнительно усиливать за счет такого инженерного решения, как установка ригелей.
1. Что такое ригель
В общем случае ригель – это опорная балка, на которую опираются другие элементы строительного сооружения, к которым относятся балки, стойки, колонны.
Она устанавливается горизонтально и распределяют нагрузку, оказываемую стропилами на все остальные балки, в то числе, стойки каркасных стен.
Рассмотрим вертикальные нагрузки, которым подвергаются стены каркасного дома. В первую очередь – это вес стропильной системы и кровли.
Стропила, принимают на себя нагрузку от кровли и передают ее через стены на фундамент. Равномерная передача нагрузок на каждую стойку каркасной стены обеспечивается за счет верхней обвязки каркаса.
Однако если в стене имеется оконный или дверной проем, равномерное распределение нагрузки нарушается. Некоторые опорные стойки в таком случае отсутствуют, и верхняя балка обвязки испытывает дополнительную нагрузку на изгиб.
Дополнительная нагрузка при отсутствии стоек2. Канадский и финский ригель
Решением этой проблемы – дополнительной нагрузки на несущие балки – и является установка ригеля.
Основные вертикальные нагрузки на стойки каркаса исходят от
- веса стропильной системы
- веса кровли
- веса дополнительных элементов (вентиляция, система водостоков)
- веса снега в зимний период
Нужно отметить, что существуют разные варианты усиления опорных балок. Так, в постройках по так называемой канадской технологии, ригели используются при сооружении каждого проема – дверного или оконного.
Более простая схема используется в строительстве по финской технологии. В данном случае ригель соединяет все стойки, и нагрузка распределяется по ним равномерно.
О преимуществах того или иного варианта можно спорить, но задачу свою они выполняют в обоих случаях.
3. Ригель в канадской технологии
В канадском домостроении дверной и оконный проем устраивается следующим образом. На ширину проема монтируются основные стойки (их называют целиковыми). Над окном или дверью ставится ригель (в данном случае его еще называют хидером, что в принципе разновидность ригеля). Его составляют из двух или трех сбитых друг с другом досок, так, чтобы толщина общей доски сравнилась с шириной стойки.
Именно ригель в данном случае принимает на себя нагрузку от балки перекрытия непосредственно над проемом.
Под ригелем целиковые стойки усиливаются дополнительными стойками – такими же досками. Прибивают их друг к другу гвоздями.
Монтаж ригеля и усиление стоек по канадскому вариантуПод окном устанавливаются дополнительные укороченные стойки. Иногда укороченные стойки прибиваются между ригелем и балкой перекрытия – если окно ставится намного ниже потолка. В верхней части доски желательно забить два гвоздя рядом, затем вниз с разбежкой 60 см, нижний гвоздь можно забить по центру в 15 см от пола.
Схематическое расположения ригеля по канадской технологии
Ригель в канадском варианте
Таким образом, нагрузка от стропил передается на ригель, а нагрузка от веса самого окна – на нижние укороченные стойки. В целом, вес кровли и окон распределяется по стене равномерно, так же, как она и распределялась бы при наличии недостающих стоек.
4. Ригель в финской технологии
В финской технологии дополнительно не усиливают сразу все стойки каркасной стены, так как в этом случае вес от стропил передается на общий ригель, а от него – на каждую стойку.
Таким образом, каждая стойка испытывает одну и ту же нагрузку. То есть, отсутствие стоек в местах оконного и дверного проема не меняет нагрузку на каждую оставшуюся стойку.
В данном случае ригель – это длинная доска (или сбитые между собой доски) протяженностью во всю стену и связанная со всеми стойками.
По сравнению с канадской технологией возникают две сложности – нужно использовать достаточно длинные доски и очень прочно крепить их к стойкам. Ведь нагрузка в данном случае перераспределяется между стойками и ригелем.
Обычно доски не производят длиной более 6 метров, тогда как стены зачастую имеют большую протяженность. Это решается просто – используют дополнительные доски, увеличивающие общую длину ригеля. Нагрузочная схема при этом не меняется, так как доска ригеля жестко связана со стойками.
Вторую проблему решают усиленным скреплением воедино стоек каркаса и доски ригеля – ее врезают в стойки.
Конечно, данные работы существенно усложняют создание каркасной стены, но дополнительно укреплять каждый оконный или дверной проем, как в канадской технологии – тоже долгая и трудоемкая операция.
Впиливать общий ригель можно изнутри и снаружи стены. Более удобно это делать снаружи, так как облегчается подъем каждой каркасной ячейки вертикально по периметру.
В защиту финской технологии стоит добавить, что сдвоенные доски, которые поддерживают ригель над и под оконным проемом окном являются дополнительными мостиками холода.
Схема расположения ригеля по финской технологииРигель в финском варианте
Таким образом основные различия между ригелями по канадской и финской технологии состоят в
- Усилении сразу всех стоек (финский вариант) или отдельных балок над проемами (канадский вариант)
- Использование досок разной длины для ригеля
- Дополнительное усиление стоек (канадская технология) или ее отсутствие (финская)
5. Особенности создания проемов в каркасной стене
Как правило, шаг каркасных стоек выбирается исходя из ширины утеплителя – так чтобы плиты минваты было удобно закладывать в каркасную ячейку. Обычно шаг между стойками равен 60 см. Меньший шаг приводит к ненужному расходу материала и созданию дополнительных мостиков холода (см. подробнее в статье на нашем сайте тут).
При таком шаге установки стоек толщина досок, из которых сделаны стойки (как правило, используют доску сечением 150х50) достаточная для предельных нагрузок, действующих на стены.
Уточним, что вес кровли и снега в совокупности может достигать до трети общего веса дома.
Для монтажа различных дополнительных стоек используются обычные саморезы, длиной порядка 75 мм. Их желательно заворачивать «вкосую», чтобы усилить конструкцию.
Ригели устанавливают и в перегородках между помещениями, ведь во внутренних стенах тоже есть двери. На каждую перегородку тоже частично распределяется вес крыши и кровли и передается на фундамент.
6. Заключение
Укрепление оконных и дверных проемов является довольно непростой инженерной задачей. Даже небольшое отклонение верхней доски от горизонтальности вследствие неравномерной нагрузки влечет за собой заклинивание окон и дверей, а то и их поломку.
При строительстве стен все это должно учитываться еще на стадии планирования. Нельзя экономить на материале именно в этих узловых местах, и использовать для создания проемов только качественную, хорошо высушенную доску.
k-dom74.ru
Установка ригеля в стену финского дома
Многие спрашивают, смотря на финские дома — а как обеспечивается равномерная передача нагрузки с верхней обвязки на стойки? Ведь нет ни второй обвязки, ни хидера, ни сдвоенных стоек, как в канадских дома. Ответ прост — ригель!
Ригель под верхней обвязкой стены является обязательной деталью «финского дома» и несет на себе несколько функцию распределения точечной нагрузки с обвязки равномерно по стойкам и незначительное увеличение диагональной жесткости стены.
За счет такого изящного решения каркас «финского дома» существенно легче каркаса «канадского дома» (не говоря уж про каркасно-брусовой) и позволяет минимизировать количество «мостов холода», что вполне даже актуально для холодного климата и экономии на отоплении. При этом строить каркасный дом с использованием ригеля нисколько не сложнее — время и усилия затраченные на врезку ригеля даже несколько ниже, чем требуется для оформление проемов по «КОДу».
Есть несколько правил для установки ригеля в стену каркасного дома:
- толщина ригеля не должна превышать треть ширины стойки каркаса, но должна быть не менее 40 мм;
- ширина ригеля, обычно, рассчитывается отдельно, но не должна быть меньше 150 мм для одноэтажного дома или второго этажа двухэтажного и 200 мм для первого этажа двухэтажного;
- в случае, если ширина проема превышает две стойки (более 120 мм), необходима установка двойного ригеля — снаружи и с внутренней стороны стены;
- ригель и укосина должны быть расположены на разных сторонах стены;
- размещение ригеля с внутренней стороны дает лУчший теплотехнический расчет утепления стены;
- с точки зрения распределения нагрузки ригель последнего этажа лучше размещать со стороны опирания стропил или ферм на стену — если упор идет ближе к наружному краю, то с наружной стороны, если к внутреннему — то с внутренней;
- ригель идет от края до края стены, при этом края ригеля должны опираться на стойки;
- в случае, если ригель состоит из нескольких элементов (например, в случае длинной стены), то края элементов ригеля должны опираться на стойку и, в идеале, скрепляться металлической пластиной; если между стоек, то края скрепляются доской, фанерой, ОСП или металлической пластиной — на всю ширину ригеля; и не забудьте во избежании воздушных мешков подрезать утеплитель по краям скрепляющего материала (кроме металлической пластины)!
- при наличии ригеля вторая верхняя обвязка не обязательна — достаточно скрепить стены металлическими пластинами;
- ригель на последнем этаже можно размещать только со стороны упора стропильных ног, так как со стороны фронтонов нагрузка распределяется относительно равномерно.
Кстати, если вы размещаете ригель на внутренней стороне, то для простоты его установки лучше заранее, до сбора каркаса стены, сделать выпилы в верхних частях стоек под размер ригеля. Качественнее и быстрее это будет сделать с помощью шаблона.
Лично я считаю, что вариант каркасного дома с ригелем не только проще, чем «классический» конструктив стены, но и более практичен — меньше расхода материала и лучшие теплоизоляционные свойства.
smart-framer.ru
Усиление каркасной конструкции ригелем при строительстве дома
В регионах России с неблагоприятными климатическими условиями получили распространение технологии каркасного строительства, разработанные в Канаде и Финляндии. Каждый способ обладает индивидуальными особенностями, но в основе лежат общие принципы. Ригель традиционно используется при монтаже каркаса дома в обеих странах. Горизонтально расположенная опорная балка применяется для равномерного распределения вертикальной нагрузки. Финны и канадцы решают проблему по-разному, а российские строители используют опыт зарубежных коллег на свое усмотрение, добиваясь эффективных результатов при возведении каркасных домов.
Что такое ригель в каркасном доме
Горизонтально установленный элемент, который служит опорой для стоек, балок и других деталей каркаса, передает нагрузку от стропильной системы. За распределение веса кровельного покрытия и стропил по стойкам отвечает верхняя обвязка. Но на участках расположения проемов равновесие нарушается. Частичное отсутствие опорных стоек создает дополнительную нагрузку для балки перекрытия. Установка ригеля снимает проблему. Для усиления опорных балок финские и канадские строители разработали разные варианты, каждый из которых имеет собственные преимущества и недостатки. Но оба решения требуют использования ригеля в каркасной конструкции.
Канадский ригель
В Канаде принято оборудовать ригелем каждый проем при строительстве каркасного дома. Над всеми дверьми и окнами устанавливаются балки, состоящие из соединенных досок. Толщина ригеля, который канадцы называют хидером, должна соответствовать ширине целиковых стоек, ограничивающих проем. На опорный элемент поступает нагрузка от балки перекрытия. Под ригелем для усиления основных стоек монтируются из досок дополнительные. В качестве крепежа используются гвозди. Под проемами предусматриваются укороченные стойки, воспринимающие нагрузку от окна. Вес распределяется по стене дома равномерно благодаря наличию ригеля.
Финский ригель
В Финляндии вдоль стены монтируется длинная доска, соединенная с каждой стойкой. Общий ригель – значительно упрощенный в сравнении с канадским вариант усиления каркаса. Но при его реализации возникают определенные трудности. При оборудовании стен дома длинней шести метров опорная балка получается составной, поскольку габаритов одной доски недостаточно. При этом необходимо обеспечить прочную фиксацию ригеля со стойками. Она организуется путем врезки досок. Чаще ригель впиливается в стойки с наружной стороны, поскольку это проще. Трудоемкая операция позволяет устранить мостики холода, присутствующие в монтаже по канадской технологии.
Роль ригеля в оборудовании проемов каркасного дома
Перекос проемов с риском заклинивания дверей и окон – распространенная проблема каркасных домов, которую помогает решить ригель. Независимо от выбора технологии конструктивный элемент, предназначенный для равномерного распределения вертикальной точечной нагрузки, заметно снижает вероятность нарушения геометрии деревянного каркаса. Но даже при наличии ригеля нельзя недооценивать качество используемых для монтажа проемов комплектующих. Оборудование ответственных участков каркасной конструкции с помощью ровных, тщательно просушенных пиломатериалов дополнит преимущества канадской или финской технологии.
odrina-spb.ru
Усиление проемов в каркасном доме по финской и канадской технологии
Главная » Тексты » Усиление проемов в каркасном домеДля монтажа дверей и окон необходимо усиление проемов в каркасном доме. Деревянный каркас слабее практически сплошной бревенчатой или кирпичной стены, и нуждается в усилении. Существуют два подхода к этому делу: финский и канадский.
Усиление проемов в каркасном доме по финской технологии
Финны используют ригель — крепкую доску, расположенных горизонтально под полотком по всему периметру помещения, под обвязкой. Доску кладут на ребро, и прикрепляют к ней стойки. Пиломатериалы редко бывают длиной более 6 метров, поэтому в крупных домах ригель делают сборным. Его части должны соединяться только над стойками, чтобы надежную опору на концах имели обе доски.
Все стойки одинарные. Расходуется меньше материалов, не появляются дополнительные мостики холода — утеплитель занимает больше пространства внутри стены. Но скандинавская ригельная конструкция считается менее прочной, и оставляет не так много простора для индивидуальных особенностей здания.
Если предстоит установка массивной стальной двери, лучше взять на вооружение опыт Канады, а не Финляндии. В отдельных случаях все же поступают как скандинавы, но усиливают дверной проем еще одним брусом или доской. Большие окна обязательно укрепляют укосинами — диагональными стойками, проходящими возле нижних углов проема. По его центру укосины внизу соединяются, вверху расходятся в стороны.
Канадское усиление проемов в каркасном доме
В отличие от жителей Скандинавии, канадцы применяют отдельные хидеры (оголовки) вместо сплошного ригеля. Положенная на ребро доска находится только над проемами, и опирается на дополнительные стойки, поставленные рядом с основными. Крепить хидер, как и ригель, можно изнутри или снаружи. Внутри работать труднее, но дерево потом лучше сохраняется. При наружном расположении на долговечность ригеля сильно влияют погодные условия. Обычно выбирают более удобный для работников вариант крепления. Хидеры и стойки утепляют кусками утеплителя соответствующих размеров.
Над оголовком и под проемом делают укороченные одинарные стойки. Наличие двойных сбоку добавляет конструкции прочности. Но появляются новые проблемы: мостики холода и благоприятные условия для сырости.
Влагоизоляция и антисептики
Гидроизоляция и пароизоляция деревянных конструкций играет решающую роль в их сохранности. Оконные блоки и дверные коробки устанавливают только на слой влагоизоляции. Щели между сдвоенными стойками тщательно закрывают. Герметизируют любым доступным методом — от рулонных материалов до декоративной штукатурки с церезитом. Пленку заворачивают на торцы, чтобы два слоя перекрывались как можно шире, и закрепляют скотчем.
Также деревянные детали возле проемов в обязательном порядке обрабатывают антисептиками. Хорошо, если вся древесина изначально обработана антипиреном с антисептическими препаратами. Но дополнительная обработка в наиболее опасных местах не помешает.
Инженерные расчеты
Усиление проемов в каркасном доме требует осторожности по инженерным соображениям. Наличие новых стоек или их отсутствие приводит к перераспределению давления на фундамент. Если проемов много, они большие или близко расположены, лучше пригласить специалиста и провести точные расчеты. Упрощает задачу использование типового или индивидуального проекта, уже реализованного на практике. По доказавшему свою надежность образцу работать безопаснее.
При сомнениях в прочности можно просто взять более толстые доски и брусья под стойки. Пиломатериалы, которые выдерживают зимой вес кровли со снегом в несколько тонн, выдержат и каркасные стены с окнами и дверями.
Выбор материалов и конструкций
Традиционно в деревянном доме такие же двери и окна. Но современные хозяева часто хотят поставить пластиковые или металлические. За ними нужно меньше ухаживать, и срок службы увеличивается. Но требуется надежное усиление проемов в каркасном доме.
Под оконные блоки из алюминия или пластика подойдут такие же проемы, как для сделанных из дерева. Основная масса все равно приходится на стеклопакеты. Но тяжелая стальная дверь на улицу потребует особых предосторожностей. Усиливают не только боковые стойки, к которым длинными шурупами крепят короб. Внизу делают поперечное усиление, иначе под весом полотна конструкция может просесть. Опытный мастер выполнит работу правильно, и дверь будет служить десятилетиями без ремонта.
Раздвижные межкомнатные двери, где полотно катается на роликах, тоже следует усилить снизу, несмотря на сравнительно малый вес. Монтажники применяют специфические приемы, детали и инструменты. Владельцам выгодно заказывать усиление проемов в каркасном доме вместе с выполнением других работ «под ключ».
www.karkas-na-veka.ru
Ригель в каркасном доме | Все о ламинате
Очень часто мне приходится отвечать на вопросы о необходимости ригеля в каркасном доме. Обычно эти вопросы задают те, кто уже начитался «жёлтой прессы» и наслушался «горе строителей», вопросы звучат примерно так: «Почему в СП или у Лари Хона в проёмах, как правило, везде сдвоенные стойки, а у вас в KarkasDom они только в нагружаемых проёмах? Почему бы не поставить сдвоенные стойки везде? Неужели вы не знаете, что так надо делать?» Отвечаем: всегда строительство (если мы говорим о правильном строительстве) идет не по тому, как сделал сосед или, как делают в Америке с древесиной 38х89мм, а из расчета нагрузок и российской древесины сечением от 50х100 и более. Итак, все по порядку.
Документ, на который обычно ссылаются те, кто задает подобные вопросы – это наш любимый и рабочий свод правил – СП 31-105 2002. Но, если внимательно посмотреть, то в нем указана древесина не российских размеров, например:
38х89мм (сечение 0,338кв/дм) или 38х140 (0,532) и 38х184 (0,70)
в России же древесина:
50х100мм (сечение 0,500кв/дм) или 50х150 (0,750) и 50х200 (1,00)
Таким образом, дерево, которое используется в России, больше сечением в 1,5 раза!, а по несущей нагрузке в 2-2,5раза.
В Америке ставят стойки с шагом 400, у нас 600, то есть на пролёт 2400 у них будет 7 стоек с сечением 0,338х7=236, у нас 5 стоек с сечением 0,500х5=250, это уже больше на 5%, а ввиду того, что у них стойки тоньше, и их несущая нагрузка до выгибания доски в 1,5-2 раза меньше российской, то наши стены выдерживают нагрузку намного больше американской стены сходной длины.
Для лучшего понимания рассмотрим пример: представим, на ветру 7 тонких деревцев и 5 в 1,5 раза толще, совершенно очевидно, что 7 тонких будут раскачиваться сильнее, чем 5 толстых, хотя ветровая нагрузка у них одинаковая. Также, следует понимать, что, когда в Америке ставят по бокам проема две сдвоенные доски сечением 38х89мм, то при пролёте 1м, из двух сдвоенных стоек, они имеют общее сечение (1,35кв/дм). В России такой доски нет, и когда мы ставим по одной доске 50х100мм, то мы на тот же пролёт будем иметь общее сечение (1,00кв/дм), что всего на 25% меньше, но при этом наша доска выдерживает, за счет своего сечения, на 50% больший вес (нагрузку до прогиба или искривления). Таким образом, в нашем варианте не сдвоенные, а одинарные стойки выдерживают сходную нагрузку, и мы можем ставить сдвоенные стойки и ригеля обязательно только в нагружаемых проёмах, а не во всех, как делают американцы.
С верхней обвязкой, все обстоит точно так же, у нас она в 1,5 раза больше сечением, а по несущей нагрузке выше в 3 раза(!), так как, чем шире/выше балка, тем больше она держит нагрузку! И, в этом случае, общее сечение не так важно, при том, что по высоте балки идёт не линейное увеличение нагрузки, а пиковое.
Например, балка длиной 3000мм, шириной 100мм, нагрузка 300кг:
высота балки 50мм прогиб 151мм(!) 15,1см!
высота балки 100мм прогиб 19мм менее 2см(!) разница более чем в СЕМЬ раз!
высота балки 150мм прогиб 6мм
высота балки 200мм прогиб 2мм!
При увеличении первого сечения всего вдвое, мы выигрываем в несущей способности почти в 8 раз!
Резюмируя первую часть, становится очевидно почему мы строим именно таким образом, или, как говорится, что русскому хорошо, то американцу… Если я вас не убедил, давайте считать дальше.
После того, как мы разобрались с сечениями и размерами, указанными в СП и применяющимися Америке, давайте посчитаем нагрузку крыши, на стойки и обвязку. Для примера возьмем наш самый популярный проект кд-21, 6х10м-120м2. Аттиковая стена в этом доме 10м длинной, стойки в данной стене стоят под стропилами, которых 16шт, плюс 2 сдвоены и 2 дополнительные, для крепления перегородок к стене. Для простоты расчета будем считать, что стоек не 20, а всего 16, как и количество стропил, нагрузку которых они передают на стену первого этажа и фундамент.
Площадь крыши данного дома: длина стропил 4,4м, ширина дома 10, крыши 11м, 4,4х11=48,4м2 на 2 ската, итого 96,8м2.
Вес снега по СПб макс. 200кг/м2, итого 19 360кг.
Вес самой крыши 50кг/м2, итого 4 840кг.
Запомним эти две цифры: вес снега 19 360кг, вес крыши 4 840кг, итого порядка 24 000кг в полностью снаряженном состоянии (для справки: такого количества снега на крышах домов по статистике не было более 50лет).
Из опор крыши у данного дома мы имеем: 4 стены поперек (2 несущих фронтона и 2 несущих перегородки (все стоит на фундаменте) и одна подконьковая вдоль. Если не брать 4 поперечные стены, развесовка 50% это приходится на центральную стену и по 25% на надстройку (аттиковую стену). Вернёмся к весу крыши со снегом, это 24 тонны, из них 12 приходится на подконьковую стену и по 6 тонн на аттиковую. Если брать средний вес снега за 50 лет, то это не более 12-16 тонн, возьмем среднее значение в 14 тонн, из них 7 на подконьковую стену и по 3,5 на аттиковую.
Считаем дальше. У нас в аттиковой стене 16 стоек, из них на около фронтонные и 2 средние перегородки приходится по 10% веса крыши, то есть 4 из 16 стоек держат 40% веса крыши и еще 12 стоек остальные 60% веса, делим вес 6т или 3,5т на 12/60%, то есть каждая стойка 5% веса, получаем точечную (сосредоточенную) нагрузку, которая приходится на нижнюю обвязку верхней стены, это 300кг (было 50 лет назад) или 175кг стандартный вес, а без снега и того меньше, всего 60кг.
Таким образом, нагрузка с которой может давить стойка будет составлять:
с небывалым снегом 300кг
с редким 175кг
с обычным 120-130кг
без снега всего 60кг
Далее, на картинке ниже, наш любимый оконный проем. Снова считаем процент давления от места установки стойки. Первый вариант, если проём 1м стойка давит ровно по центру макс. 300кг (обычный не более 150кг).
Если стойка стоит не далее 1/3, то уже не 300кг, а 150кг, и обычно 180кг и 90кг, соответственно.
Если стойка стоит не далее 1/4, то уже всего 150кг или 75кг, соответственно.
Если на проем приходятся 2 стойки или он шире 1,2м, то мы всегда ставим двойные стойки и сверху ригель.
Подробнее: http://karkasdom.info/rigel_v_karkasnom_dome.html
www.climatechange.ru
Как устроены стены каркасного дома
Для утепления стен мы используем профессиональный утеплитель для теплоизоляции дома «ТеплоKNAUF Для КОТТЕДЖА» в плитах толщиной 50 мм и 100 мм, шириной 610 мм. По желанию заказчика можем установить любой другой утеплитель.
Плиты ставятся в распор между стойками каркаса, для более надёжной фиксации, шаг стоек делается на 10 мм меньше ширины плит, в местах, где расстояние между стоек получается меньше стандартного шага, плиты подрезаются в нужный размер.
Если дом предполагается для сезонного использования, например как дача, и жить в нем постоянно, особенно в зимний период не предполагается, можно сделать слой утепления 100 или 150 мм.
Толщины утеплителя 150 мм, в принципе будет достаточно для того, чтобы он держал тепло в морозы до -20оС. Но обратите внимание на схеме, через каждые 600 мм в качестве утеплителя будет выступать деревянная стойка шириной 50 мм. Т.е. на каждые 65 м2 стены, 60 м2 будут утеплены плитами утеплителя и ещё 5 м2 будут утеплены древесиной. Это значит что в доме примерно 8% от площади стен будет утеплено древесиной слоем 150 мм. Этого не достаточно для утепления дома для постоянного проживания. По нормам деревянного домостроения в климатической зоне центральной части России принято делать стены в домах для постоянного проживания от 240 мм толщиной.
Дома для постоянного проживания мы утепляем по схеме 150+50мм. Делаем дополнительный перекрёстный слой утепления, который полностью перекрывает с наружной стороны дома все деревянные элементы силового каркаса. Общий слой утепления таких стен составит 200 мм.
Это реализовывается монтажом перекрёстного каркаса по наружной стороне стены. Стены утепленные таким образом, будут хорошо сохранять тепло и соответствовать установленным нормам по теплосбережениям.
Перекрёстное утепление перекрывает не только деревянные элементы щитов стен, но и ветровую доску перекрытий, что в значительной степени снижает число «мостиков холода» во всём доме.
Ну, а для тех, кто хочет энергоэфективный дом, с минимальными расходами на отоплении, мы предлагаем трёхуровневый каркас, с тройным утеплением по схеме 100+150+50, общий слой утеплителя составит 300 мм. Каркасы делаются в 3-х параллельных пространствах и не пересекаются друг с другом. Утепление стен по такому принципу позволяет максимально сохранять тепло, в данном случае потери энергии будут происходить через окна, двери и вентиляцию.
Для того, чтобы дом получился действительно энергоэффективным, в нем, в дополнении к таким стенам, необходимо поставить энергосберегающие стеклопакеты и двери, которые всегда будут закрыты. Так же нужно установить климатическую систему с рекуперацией воздуха, или систему вентиляции, которая автоматически дозирует подачу свежего воздуха в помещение, приточная вентиляция в данном случае не подойдёт.
Если подобных мероприятий не продумать, то существенно сократить энергозатраты в доме не получится.
Варианты утепления стен каркасного дома
www.karkascentr.ru