Ригель над окном в каркасном доме

Обновлено: 28.03.2024

Ригель или хедер? Вот в чем вопрос.

При проектировании каркасного дома. Нужно сразу определиться с технологией строительства. Есть две основных технологии, это финская, или североамериканская, или канадская.

Есть так же русская технология. Самая распространённая в наших широтах. Но о ней, я писать не буду. Ибо понятно, что это такое.

Дома после урагана. Дома после урагана.

Каркасный дом, мы выбрали по ряду причин. Первая, это легкость конструкции, что позволяет ставить дом на опорно-столбчатый фундамент, как в нашем случае. Относительная быстрая скорость возведения. Даже, если вы строите дом вдвоем с женой. При строительстве бригадой рабочих, такой каркас, как у нас реально возвести за пять дней. И последнее, это теплопроводность. Учитывая, то, что каркасный дом, почти полностью состоит из утеплителя, который укладывается между стойками каркаса. А также, как и мы сделали перекрестное утепление, то есть, перекрыли все внешние стойки, дополнительно 50 мм, утеплителя, чтобы полностью ликвидировать «мостики холода» особенно в углах. Ну и главное, это цена. За весь материал, для возведения каркаса, мы заплатили всего 70 тысяч рублей. При размерах дома 6Х6 метров. Со всеми утеплениями и обшивками, с окнами и дверьми, с полами нам дом обошелся в 400 тысяч.

Наш дом летом 2019 года. Наш дом летом 2019 года.

Что, конечно-же , значительно выгоднее всех других домов, будь то брус, кирпич или пеноблок.

Кстати, согласно данным, каркасник, значительно теплее, чем пеноблочные дома. Так как у последних, присутствует армопояс в местах оконных проемов, дверей и чердачных перекрытиях.

Но почему мы все же выбрали финскую технологию? И в чем отличие от Америки. Дело в том, что у Финов, присутствует, так называемый «ригель», поперечная доска, которая проходит, через все горизонтальные стойки каркасной стены, и тем самым распределяет всю нагрузку от чердачного перекрытия, стропил, равномерно на всю площадь фундамента. Особенно это важно, при расчете общей нагрузки на фундамент. В нашем случае, это 200 кг на метр квадратный.

Устройство оконного проема в каркасной стене

В каркасном доме основную вертикальную нагрузку несут стойки каркасных блоков.

Устройство окон и дверей в каркасном доме связано с уменьшением количества стоек, что вызывает увеличение нагрузок на верхнюю обвязку. Чтобы нивелировать этот эффект, оконный и дверной проемы каркасного дома должны дополнительно усиливаться.

1. Нагрузки на верхнюю обвязку каркаса

Каркасная стена построена по рамочному типу. Она состоит из одной или нескольких рам, образованных стойками, нижней и верхней обвязки. В полость каркасной рамы заложен утеплитель, закрытый изнутри и снаружи листами обшивки. Листовой материал (обычно это листы ОСП) скрепляет каркасные рамы и противодействует в основном горизонтальным нагрузкам – стойки каркаса, благодаря им (а также креплению к обвязке фундамента и потолка), остаются в вертикальном положении.

Если нижняя и верхняя обвязка обеспечивает устойчивость каркаса относительно ветровых и других горизонтальных нагрузок, то вертикальную нагрузку несут в основном стойки каркасных рам.

Эти нагрузки включают в себя:

  1. Вес стропильной системы крыши
  2. Вес кровли
  3. Вес снега, остающегося на кровле в зимний период
  4. Нагрузки от дождевых потоков, града, ветра
  5. Механические нагрузки, в том числе, например, вес человека при ремонте крыши и т.д.

Общий вес кровли со снегом может достигать нескольких тонн. Рассчитано, что вес кровли может достигать трети веса всего здания.

Основными элементами, которые выдерживают такие нагрузки и передают их на фундамент дома, являются каркасные стойки.

Сама по себе деревянная стойка, выполненная из доски сечением порядка 150х50 или 100х40 мм, достаточно прочная основа и выдерживает выпадающий на нее вес кровли. Количество и шаг стоек рассчитываются с учетом вертикальных нагрузок.

Однако устройство проемов в стене для дверей и окон вынужденно уменьшает сполшность стены. Часть стоек попросту отсутствует.

Это вызывает перераспределение нагрузок. Там, где стойка отсутствует, на верхнюю балку нагрузка увеличивается, и балка стремится к прогибанию.

Нагрузка на верхнюю балку в отсутствии стойки

Нагрузка на верхнюю балку в отсутствии стойки

Даже если прогиб несущественен, если это и не приводит к разрушению стены – налицо изменение геометрии проема. Возникает дополнительная нагрузка на верхнюю часть оконной рамы, и створки окна просто заклинивает. Сразу или со временем. Дополнительной нагрузке подвержены и боковые части оконной рамы.

2. Методы усиления оконных проемов

В данной статье мы рассмотрим методы усиления оконных проемов, хотя то же самое касается и дверных проемов.

Каким же образом можно избежать изгиба верхней балки в местах соединения ее с оконной рамой? Очевидно, что нагрузка должна быть перераспределена с центральной точки верхней балки на всю ее плоскость.

Для этого участок балки (либо всю балку) усиливают за счет дополнительно продольной доски, установленной перпендикулярно плоскости балки.

Такая дополнительная доска называется ригелем.

Как рассчитать толщину и длину такой балки, чтобы минимизировать эффект отсутствия одной или нескольких стоек?

В первую очередь это зависит от формы оконного проема. Он может быть стандартным – под стандартный оконный блок, а может и иметь нестандартную форму – например, для устройства окна на мансарде, где стены и потолок идут под уклоном.

3. Виды ригеля

Различают два основных вида ригеля

  • Канадский ригель, усиливающий каждый оконный проем
  • Финский ригель, усиливающий всю верхнюю балку

Ригель по канадской технологии представляет собой дополнительную опору, устанавливаемую непосредственно над оконным проемом. Ее называют также хидером, что, собственно, является разновидностью ригеля.

Ригель (хидер) перераспределяет нагрузки от верхней балки и передает ее на боковые стойки. При этом боковые стойки оконного проема также усиливаются за счет набитых на них дополнительных досок.

Внизу оконного проема также устанавливается ригель – для передачи нагрузки от самой оконной рамы и стеклопакета на обвязку фундамента. Следует отметить, что сам оконный пакет имеет существенный вес. Нижний ригель подпирается снизу дополнительными короткими стойками. Если оконный проем расположен достаточно низко от верхней потолочной балки, над ригелем также устанавливают дополнительные стойки.

Кроме того, в канадском варианте усиливаются стойки, прилегающие к проему. Это делается за счет прибивания дополнительных досок к основным стойкам.

Ригель канадского типа

Ригель канадского типа

В финском варианте усиливается вся верхняя опорная балка. Для этого используется ригель в виде длинной доски – в ширину всей стены. Если не хватает стандартной 6-метровой доски, ригель может быть составным. Место стыка не несет дополнительных нагрузок, так как они действуют на весь ригель целиком.

Финский вариант предпочтителен тем, что значительно упрощает всю работу по усилению каждого оконного проема. Так же он не требует дополнительного усиления стоек, прилегающих к проему.

Однако, сам по себе монтаж длинного ригеля под потолком тоже задача не из легких.

Ригель обычно врезают в стойки каркаса заподлицо – снаружи или изнутри. Более прочное соединение имеет место при внутренней врезке, но это делает невозможным поднятие отдельных ячеек каркасной рамы, и в основном используют внешнюю врезку ригеля.

Устройство финского ригеля

Устройство финского ригеля

4. Установка оконных проемов нестандартной формы

Как сделать проемы под нестандартные – скошенные или округлые – оконные блоки?

В каркасном доме сделать это значительно проще, чем в монолитных домах из кирпича или бруса.

Имеющийся оконный проем усиливается дополнительными диагональными вставками, соединяющими боковые стойки и ригели.

Усиление нестандартного оконного проема

Усиление нестандартного оконного проема

5. Особенности утепления оконных проемов

Изменение расположения стоек требует изменения и схемы утепления, ведь предполагается, что утеплитель закладывается в каркасную раму по всей ее протяженности.

Однако принципиальной разницы в утеплении оконных проемов и все стены нет.

В канадском варианте, утеплитель режется на куски, соответствующие полостям, образованным нижними или верхними стоками.

Сдвоенные боковые стойки требуют усиленного утепления, так как за счет увеличения общей ширины стойки, являются мостиками холода.

В финском варианте утепление полностью аналогично утеплению стены без проема. Отсутствие утеплителя в самом проеме компенсируется теплосберегающими свойствами самого оконного стеклопакета.

Естественно, необходимо обратить внимание на заделку неизбежно возникающих при установке оконных блоков щелей – их нужно тщательно запенить или заложить теплоизолирующим материалом.

6. Заключение

При правильном расчете количества стоек каркасной стены и достаточном усилении оконных и дверных проемов стойкость дома и его теплосберегающие свойства не изменятся.

Все эти расчеты, как правило, заложены уже в проекте дома. Необходимо только строго следовать ему при работе.

Усиление оконных и дверных проемов в каркасном доме

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 стоек

Дополнительная нагрузка при отсутствии стоек

2. 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 варианту

Монтаж ригеля и усиление стоек по канадскому варианту

Под 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

Схематическое расположения ригеля по канадской технологии

Ригель в канадском варианте

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 технологии

Схема расположения ригеля по финской технологии

Ригель в финском варианте

Ригель в финском варианте

Таким образом основные различия между ригелями по канадской и финской технологии состоят в

  1. Усилении сразу всех стоек (финский вариант) или отдельных балок над проемами (канадский вариант)
  2. Использование досок разной длины для ригеля
  3. 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.

Ригель в каркасном доме: миф или необходимость?

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 60кгДалее, 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.

Из цифр следует, что нагрузка на стойку от 75 до 150кг, что не очень много и совсем не критично. 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.

Варианты использования ригеля в каркасном доме

На стойки стен каркасных сооружений приходятся основные вертикальные нагрузки. Это в первую очередь вес кровельной конструкции и снег в зимний период. Большинство домов, возводимых по каркасной технологии, имеют естественные дверные и оконные проемы, соответственно распределение вертикальных нагрузок меняется. Поэтому стены, в которых предусматривается установка дверей и окон, требуют дополнительного усиления. Для этого инженеры разработали такой специальный элемент, как ригель в каркасном доме.

Ригель

Что представляет собой ригель

Данный элемент каркасного дома представляет собой деревянную балку, являющуюся опорой для других элементов конструкции (колонн, стоек и пр.). Ригель монтируется горизонтально и равномерно распределяет нагрузку, оказываемую на него стропильной системой, на остальные балки каркасной постройки, в т.ч. стеновые стойки.

Как правило, вертикальные нагрузки, которые принимает ригель, это не только масса стропил, но и вес кровельного материала, атмосферные воздействия (дождь, снег, сильный ветер). Кровля передает нагрузку на стропильную систему, стропила – на стены здания, а стены – на фундаментное основание.

Равномерное распределение вертикальных нагрузок обеспечивает верхняя обвязка дома каркасной конструкции. Но, если в стене обустроен дверной проем или окна, равномерность распределения нагрузки нарушается. В данном случае стеновая конструкция лишена некоторых опорных стоек, а балка верхней обвязки каркаса дополнительно подвергается нагрузке на изгиб.

Ригель каркаса дома

Чтобы понять, нужен ли ригель для установки в жилом каркасном доме, необходимо знать, какие функции он выполняет:

  • Снимает нагрузку над оконными и дверными проемами с верхней обвязочной балки каркаса постройки;
  • Распределяет равномерно между опорными стойками здания вес стропильной конструкции и кровельного покрытия;
  • Предупреждает перекосы каркасной конструкции, заклинивание дверей и окон;
  • Усиливает дополнительно сам каркас постройки и повышает его жесткость.

В общем, ригель в каркасном домостроении выполняет усиливающую функцию.

Как правило, ригели изготавливают из сосновой доски, при этом не менее 2 сорта. Показатель влажности допускается как после камерной, так и атмосферной сушки. Толщина данного элемента каркасной конструкции согласно строительным нормам должна соответствовать сечению опорных стеновых стоек. Поэтому при самостоятельном изготовлении ригелей рекомендуется брать 2 строительные доски и скреплять их между собой гвоздями.

Ригель из двух досок

После монтажа ригелей в силовом каркасе, они не должны мешать облицовке стен. Перед их установкой делают в стойках специальные пропилы. Согласно технологии строительства, ригель в каркасном доме допускается устанавливать внутри или снаружи силового каркаса. Функциональность и эффективность работы данного элемента при этом не изменится.

Ригель в финских и канадских каркасных домах

Вариантов усиления опорных элементов каркасных строений существует несколько. По финской технологии конструкция упрощенная, один ригель объединяет все опорные стойки и равномерно распределяет по ним получаемую нагрузку от стропил и крыши. В зданиях, возведенных по канадской технологии каркасного домостроения, ригели применяются для каждого отдельного проема окна либо двери.

Финская технология

Ригель в строительстве финского каркасного жилого дома одновременно усиливает все опорные стойки стен здания. Масса стропил и кровельного материала в данном случае передается на горизонтальный ригель, а уже от него равномерно распределяется на все вертикальные стойки каркасного сооружения.

Ригель финский

Ригель в финских каркасных домах представляет собой деревянный брус или несколько досок, сбитых между собой. Длина этого элемента конструкции соответствует длине стены здания, соответственно он перекрывает все опорные стойки.

Если сравнивать с канадской технологией каркасного домостроения, финские конструкции отличаются двумя основными сложностями:

  • Необходимость применения достаточно длинных досок;
  • Необходимость прочного соединения ригеля со всеми стеновыми стойками.

Как правило, длина стандартных строительных досок не превышает 6 м. А стены загородного коттеджа финской конструкции могут быть значительно длиннее.
Поэтому, чтобы не менять схему распределения вертикальных нагрузок, для удлинения общего ригеля используют дополнительные пиломатериалы.

Для более надежного и прочного соединения доску ригеля врезают в опорные стойки стен здания. Данная процедура значительно усложняет монтажные работы. Удобнее всего врезать общую ригельную балку снаружи стены, но можно это делать и изнутри.

Также необходимо отметить, что сдвоенные доски, поддерживающие ригель по финской технологии домостроения над и под проемом оконного блока, дополнительно являются мостиками холода.

Канадская технология

Монтаж ригелей по канадской технологии домостроения несколько отличается от финской:

  • На ширину оконных и дверных проемов устанавливают основные целиковые стойки;
  • Непосредственно над дверью и окнами монтируют ригеля, которые называют хидерами.

Хидер – 2-3 доски, сбитые между собой. Толщина данного элемента соответствует ширине опорной стойки.

Именно верхний ригель принимает нагрузку от балки перекрытия в каркасном доме по канадской технологии.

Целиковые опорные стойки, находящиеся под ригелем, дополнительно усиливают сбитыми между собой досками. Непосредственно под окном монтируют укороченные опоры.

Ригель над окном

Если оконный блок обустраивают значительно ниже потолочного основания, дополнительные короткие стойки монтируют между балкой перекрытия каркасной постройки и ригелем. При этом для соединения элементов конструкции рекомендуется в верхней части доски прибивать рядом сразу 2 гвоздя. Шаг крепления не должен превышать 60 см, а крайний гвоздь в нижней части необходимо забивать на расстоянии 15 см от полового основания по центру доски.

Нагрузка от стропильной системы по канадской технологии передается на ригель, а масса оконного блока – на укороченные опорные стоки, расположенные под проемом окна.

Но в целом по данной технологии каркасного строительства общая нагрузка, создаваемая кровельным материалом, стропильной системой и оконными конструкциями, равномерно распределяется по стенам дома.

В результате основными отличиями двух разных технологий являются:

  • Финский вариант каркасного дома – одновременное усиление всех опорных стоек сооружения;
  • Канадская технология домостроения – усиление отдельных балок каркасной конструкции над оконными и дверными проемами;
  • Применение для изготовления ригелей досок различной длины;
  • Дополнительное усиление опор по канадской технологии (финские проекты этого не предусматривают).

При самостоятельном возведении каркасного загородного дома необходимо понимать, что укрепление проемов дверей и окон – это достаточно сложная инженерная задача. Незначительное отклонение от горизонтали ригельной доски приведет к неравномерному распределению вертикальных нагрузок по стене здания. В результате могут начать заклинивать двери и окна или вообще выйдут из строя.

Нюансы обустройства дверного проема в каркасном доме

Дверной проем в каркасном доме отличается своей конструкцией и способом монтажа двери от технологии его обустройства в деревянных постройках другого типа. Каркасники практически не дают усадку, поэтому в них можно устанавливать двери сразу после возведения коробки до выполнения наружной и внутренней теплоизоляции стен.

Проем под дверь в каркасном строении

Имея определенные навыки работы с пиломатериалами и подробно ознакомившись с пошаговой инструкцией выполнения монтажных работ, двери в каркасном доме вполне можно установить самостоятельно.

Стандартные размеры проемов для дверей в каркасных зданиях

Чаще всего все необходимые размеры элементов конструкции каркасного дома, в т.ч. дверных проемов, закладываются в строительный проект. Стандартное расстояние между коробкой и проемом двери составляет 1-2 см.

Как правило, сам монтаж дверных блоков выполняется уже после отделки фасада здания. Если же двери устанавливаются до отделочных работ, на толщину отделочного материала предусматривается припуск.

Дверной проем, обустраиваемый в каркасном жилом доме, планируется по размерам с учетом удобства дальнейшей эксплуатации входа. В зависимости от предназначения помещения и периодичности открывания двери схема и размеры проемов могут отличаться.

Рекомендуемые параметры дверных проемов по нормативным актам:

При возведении домов каркасного типа вертикальные опоры устанавливаются со стандартным шагом до 1 м (зависит от ширины используемых плит теплоизоляции). Средняя ширина дверного проема при этом составляет 90 см.

Размер двери

Из-за постоянной эксплуатации самой двери на проем создаются большие физические нагрузки. Поэтому он требует дополнительного усиления. Для этого между внутристеновыми вертикальными опорами надо увеличивать дистанцию.

Но достаточно широкий участок стены без использования дополнительных перемычек способствует нарушению баланса нагрузки всей постройки. В результате снижается степень надежности силового каркаса конструкции и качество фиксации облицовочного стройматериала. Соответственно есть большой риск разрушения сооружения в целом.

Проемы под дверь в каркасном доме

Во избежание отрицательных последствий для всех видов конструкций дверных проемов по каркасной технологии строительства предусмотрены специальные детали.

Варианты обустройства дверных проемов в домах каркасной конструкции

В современном каркасном домостроении для обустройства дверных проемов используются ригели (по скандинавской технологии) или хедеры (по североамериканской технологии).

Наиболее рациональными считаются ригельные конструкции, которые чаще всего используют в России в частном каркасном домостроении.

Проемы с хедером

Строительная технология предполагает монтаж в дверном проеме мощного бруса – хедера. Этот элемент выступает перемычкой вверху проема. Он предназначен для перенаправления общего напряжения, передаваемого стеной и кровлей.

Для монтажа хедера в каркас устанавливают сдвоенные, в некоторых случаях даже строенные боковые вертикальные стойки. Для удержания проема используется дополнительная опорная перемычка.

Хедер

Монтаж сдвоенных стоек выполняется на всю высоту дверного проема. Конструкцию укрепляют дополнительными полустойками, которые фиксируются к хедеру, одной стороной их крепят к верхней стеновой обвязке, второй соединяют с нижней обвязкой каркаса.

Проемы с ригелем

Проем под дверь с использованием ригеля отличается более простой конструкцией, если сравнивать с хедером. Такая технология монтажа дверного блока в каркасном доме предоставляет возможность обойтись без дополнительных элементов.

Ригель имеет в отличие от хедера более простую конструкцию, меньше дополнительных элементов. Данный элемент располагается под верхней обвязкой каркаса на ребро по всей длине стены. В ригель врезается каждая вертикальная стойка.

По данной технологии отсутствует необходимость монтажа сдвоенных стоек, способствующих при деформации конструкции проникновению в помещение холодного воздуха.

Ригель проема

Ригель предоставляет возможность обустраивать дверные проемы на любых участках стены без нарушения прочности каркасной конструкции.

Подготовка проема перед установкой двери

При изготовлении каркасных домокомплектов на заводе в сборной конструкции уже предусмотрены дверные проемы с допуском 1-2 см. Но иногда на строительной площадке уже обустроены черновые полы не по уровню, в результате чего допуски получаются значительно больше. Поэтому дверные проемы в каркасных домах перед установкой коробки двери требуют предварительной подготовки.

Проверка стен на ровность

Проверить стеновые поверхности на ровность можно несколькими способами.

Проверка капроновой нитью

По углам дверного проема вбиваются гвозди или закручиваются саморезы. Далее между ними крест-накрест натягивается прочная капроновая нитка. В результате должна образоваться буква «Х».

Проверка ровности проема нитью

Нити в центре должны соприкасаться. Если этого не произошло, значит, следует нижнюю часть проема переместить в необходимом направлении. Для этого внизу проема кладется деревянный брусок и слегка простукивается небольшой кувалдой. Процедура продолжается, пока одна нитка не соприкоснется с другой.

Проверка строительным уровнем

Проще всего проверить ровность стен с помощью специального строительного уровня, если такой инструмент есть в наличии.

Проверка ровности проема

Уровень прикладывают к поверхности конструкции и смотрят расположение пузырька в небольшой емкости с жидкостью. Если он расположен строго по центру, значит, элемент конструкции установлен ровно. Если пузырек смещен в одну из сторон, необходимо сделать соответствующую корректировку.

Проверка горизонтальной обвязки

Также необходимо следить, чтобы обвязка каркаса была расположена строго горизонтально. Это лучше делать строительным уровнем. При наличии отклонений под обвязку необходимо подложить обрезки любых пиломатериалов. Пузырек в колбе должен показывать горизонтальное положение.

Проверка необходимых зазоров

Дверной проем по типовым строительным проектам обустраивается в каркасном доме согласно стандартам нормативных актов. Но многие частные застройщики не соблюдают данные требования и делают двери под индивидуальные размеры. Но рекомендуемые зазоры между элементами конструкции в любом случае необходимо выдерживать.

Каркасные здания могут иметь существенные пропуски в дверных проемах. В подобных ситуациях их обязательно надо уменьшать. Для данной процедуры подойдет обычная доска или фанера. Их устанавливают сверху проема двери и по бокам конструкции. Таким способом достигается необходимый зазор, который по технологии не должен превышать 2 см.

Примерка, монтаж коробки двери

Как правило, высота дверного проема должна быть немного больше высоты дверной коробки, устанавливаемой в каркасном доме. При этом между ними не должно оставаться значительных зазоров. Коробка должна входить в проем достаточно плотно. Поэтому перед ее установкой и фиксацией делается предварительная примерка.

Чтобы облегчить подгонку коробки к проему в стене, рекомендуется снять с петель сами двери. Основная масса дверной конструкции приходится на полотно. Далее положение конструкции выравнивается с помощью отвеса или строительного уровня.

Монтаж коробки выполняется также без дверного полотна. Предварительно в вертикальных прикладках сверлят отверстия. Если в конструкцию входит порог, аналогичные действия проводятся и с этим элементом. Для данной процедуры не рекомендуется использовать саморезы, т.к. они подвергаются коррозии и не выдерживают большие нагрузки.

Установка коробки двери

Для крепления элементов конструкции к каркасу перекрытия рекомендуется использовать стандартные гвозди. Они стоят дешевле, но являются более надежными. При этом с ними легче и быстрее выполнять монтажные работы.

Когда отверстия готовы, можно устанавливать коробку. Фиксация осуществляется вверху косяка двумя прокладками. Их размещают на противоположных сторонах. Далее между коробом и проемом размещаются бруски и можно навешивать дверное полотно.

Как выложить оконные проемы в каркасном доме по зарубежной технологии

Несмотря на то что в теории строительство каркасного дома кажется простым, когда дело доходит до практики, возникает масса вопросов.

Один из таких вопросов касается оформления оконного проема в деревянном доме.

Оконные и дверные проемы нарушают общую конфигурацию, так как каркасное здание имеет строго определенные стойки.

Сразу возникает необходимость укрепления таких проемов, чтобы нагрузка распределялась равномерно. Неправильная сборка приведет к потере формы бруса и разрушения элементов здания.

Каркас стены с проемом под окно

Каркас стены с проемом под окно

Особенности каркаса

Каркас чаще всего состоит из деревянных элементов (реже из металло профиля).

Чаще всего используют деревянное приспособление, поэтому важной частью является правильный расчет нагрузки на отдельные элементы.

Нагрузка на фундамент должна быть распределена равномерно. Для этого используют нижнюю и верхнюю обвязку с шагом стоек в каркасе до 1 метра.

Также появляется необходимость использовать более широкий шаг в различных внутренних и внешних проемах, где находятся окна и двери.

Однако есть места, в которых приходится делать более широкий шаг – это всевозможные проемы – окна, двери, причем как внешние, так и внутренние.

Окно более 120 см в длину усложняет конструкцию, поэтому лучше не превышать эти размеры

Окно более 120 см в длину усложняет конструкцию, поэтому лучше не превышать эти размеры

Проем можно оформлять двумя способами:

  • с устройством ригеля (это финская технология);
  • с устройством хидера (такому способу отдают предпочтение в Канаде).

Оба способа достаточно хорошо себя проявили и твердо закрепились в строительстве, так как надежно выполняют свои функции.

В России часто используют устройство ригеля или финский способ.

Примерные размеры при формировании окна

Примерные размеры при формировании окна

Использование ригеля и его устройство

Финский способ — это преимущественное использование ригеля. Ригель представлен в виде балки, которая выполняет опорную функцию, на неё опираются несущие элементы.

Опорная балка может быть верхней или нижней. В каркасном доме ригель врезают в верхнюю часть стоек и он выглядит как доска, которая стоит на ребре.

Такое устройство позволяет равномерно распределять нагрузку, идущую от балок перекрытия.

Устройство ригеля (схема)

Устройство ригеля (схема)

Обычно ригель состоит из нескольких частей, потому что стена дома зачастую больше 6 метров в длину, а доски — короче.

Ригель состыковывают над стойкой, чтобы вся конструкция была надежнее. Важно избегать состыковок над тем местом, где верхняя обвязка стыкуется со стойкой.

Устройство хидера

В основу второго способа легло использование хидера и двойных стоек. Такая стойка состоит из одной целой стойки и одной дополнительной.

Под оконным проемом ещё можно устанавливать укороченные стойки с обычным шагом для каркаса.

Оконный проем с хидером

Оконный проем с хидером

Если стена без проемов, то вся нагрузка равномерно идет на нижнюю обвязку и дальше в фундамент. При наличии окон появляется большое расстояние между стойками.

В данном случае устанавливают хидер над проемом. В высоту он имеет 100-130 см и состоит из сдвоенной или строенной доски.

Высота подбирается по размеру окна и в зависимости от нагрузок лаг перекрытия. Хидер также вбирает в себя нагрузку и равномерно её распределяет.

Схема канадского дома, проем окна с хидером

Схема канадского дома, проем окна с хидером

Горизонтальные доски располагают под хидер и проем. Они разрезают дополнительную стойку на две части.

Верхняя доска нужна, если используется сдвоенный хидер, который имеет промежуток посередине.

В самом промежутке закладывают пенопласт (или другой утеплитель).

Результатом всего этого является 50 мм древесины, 50 мм пенопласта и 50 мм дерева. Теперь можно к доске крепить окно.

Хидер лежит на укороченной стойке

Хидер лежит на укороченной стойке

В нижней части также следует установить доску. Она нужна, чтобы выдерживать вес окна и распределять нагрузку по укороченным стойкам к нижней обвязке из бруса, черному полу, лагам и фундаменту.

Ширина оконного проема влияет на количество опорных стоек и размер перемычек.

Читайте также: