Высота стен каркасного дома первого этажа
Обновлено: 29.04.2024
Выбор сечения пиломатериалов каркасной стены
Толщина каркасной стены выбирается исходя из двух условий:
- Должна обеспечиваться достаточная несущая способность стен с учетом нормативных нагрузок для каждого конкретного региона.
- Должны быть выполнены санитарно-гигиенические нормы по тепловой защите.
Как правило, в Норвегии толщина каркасных стен для жилого дома установлена в 198 мм, с дополнительным утеплением по перекрёстной обрешётке — 50 мм. См. рис. 9.3. Таким образом суммарная толщина теплоизоляции стандартного скандинавского дома составляет примерно 250 мм. При этом возможны вариации, например, иногда каркас стен собирают из доски 36×148 мм с перекрёстной обрешёткой изнутри и снаружи.
Чтобы знать точно, какую толщину каркасных стен выбрать — согласно норвежским строительным правилам, нужно пользоваться специальными таблицами.
Таблица 9.1 показывает взаимосвязь между сечением стоек в наружных несущих стенах, нормативной снеговой нагрузкой и максимальной шириной двухэтажного дома.
Данные, приведённые в таблице предусматривают. Шаг стоек — 0,6 м; класс качества древесины — C18 (3-й сорт); количество этажей — 2; высота каркасной стены — 2,4 м; конструкция кровли — свободно опертые фермы; тип кровельного покрытия — тяжёлое (керамическая черепица).
Если ширина дома превышает 12 м, необходимо заказать комплексный расчёт несущих конструкций у опытного конструктора, т.к. в этом случае нужно учесть природный ландшафт места строительства, форму здания и другие факторы, определяющие нагрузки на каркас строения.
Сечение стоек высоких каркасных стен также должны рассчитываться опытным инженером. Чем выше высота стоек, тем большее значение имеет нормативная ветровая нагрузка и тем больше фактический прогиб стоек. Толщина стоек в высоких каркасных стенах должна быть не меньше 48 мм.
В таблице 9.2 показана взаимосвязь между высотой несущих наружных стен, шириной дома, нормативной снеговой нагрузкой и сечением стоек каркаса для одноэтажного каркасного дома по норвежской технологии.
Данные, приведённые в таблице предусматривают. Шаг стоек — 0,6 м; класс качества древесины — C18 (3-й сорт); количество этажей — 1; конструкция кровли — свободно опертые фермы; нормативная снеговая нагрузка: ≤ 3,5 кН/м².
Подробности технологии расчёта и изготовления деревянных каркасных стен большой высоты можно посмотреть в оригинальном норвежском руководстве.
Сечения стоек каркаса внутренних несущих стен зависит от конструкции дома, от того как распределяются нормативные нагрузки (рис. 9.5).
Рис. 9.5 Нагрузка на внутренние несущие стены может значительно отличаться в зависимости от конструкции дома
На рисунке 9.5A видно, что внутренние стены первого этажа не являются несущими, так как конструкция кровли предусматривает свободно опёртые фермы. Тем не менее, внутренняя стена подполья в данном случае является несущей, так как на неё опирается перекрытие.
На рисунке 9.5B внутренние стены первого этажа являются несущими, так как конструкция дома предусматривает эксплуатируемый лофт, опирающийся на внутреннюю стену.
На рисунке 9.5C все внутренние стены являются несущими, так как они воспринимают нагрузки с кровли, перекрытия лофта и с цокольного перекрытия.
Внутренние ненесущие стены должны быть также рассчитаны на нагрузку от навесной мебели, полок и санитарного оборудования. Расчёта на прочность конструкции в данном случае недостаточно, для комфорта жильцов конструкции дома должны быть также рассчитаны и на зыбкость. Всё имеет значение, неприятные вибрации перегородок могут возникнуть даже от резкого закрытия двери или из-за перепада давления воздуха в помещениях.
Таблица 9.3 показывает рекомендованные сечения стоек для деревянных каркасных внутренних стен в малоэтажных деревянных каркасных домах, построенных по настоящей норвежской технологии.
Данные, приведённые в таблице предусматривают. Шаг стоек — 0,6 м; класс качества древесины — C18 (3-й сорт); максимальная ширина дома — 10 м (расстояние между несущими стенами).
Пример выбора сечения стоек для постройки каркасных стен по оригинальной норвежской технологии.
1. Значения, приведённые в таблице 9.1. предусматривают конструкцию кровли из свободно опертых ферм, т.е. нагрузки с кровли в этом случае передаются только на наружные несущие стены. В таблице 9.1 мы видим, что здание с такой конструкцией кровли и каркасом несущих стен из доски 36×148 мм может иметь максимальную ширину 5,2 м в регионах с нормативной снеговой нагрузкой 4,5 кН/м². Если же каркас стены собрать из доски 48×148 максимальная ширина дома в этом случае составит 11,4 м.
2. Если конструкция кровли предусматривает использование наслонных стропил, см. рис. 9.5C, то вертикальная нагрузка на наружные несущие стены уменьшиться в 2 раза по причине перераспределения нормативных нагрузок на внутреннюю стену. В таком случае, значения максимальной ширины дома, приведенные в таблице 9.1, будут указывать на расстояние между наружной и внутренней несущими стенами. В регионе с нормативной снеговой нагрузкой 4,5 кН/м² в таком случае можно строить двухэтажные каркасные дома с наружными несущими стенами из доски 36×148 мм и общей шириной дома до 10,4 м — с двумя пролётами по 5,2 м, (рис. 9.5C).
Материал подготовил конструктор Владислав Воротынцев на основе норвежской технологии каркасного домостроения, разработанной институтом СИНТЕФ
Высота каркасного дома: ограничения, факторы выбора, некоторые нюансы
Между «могу» и «хочу»
Любому потенциальному владельцу частной недвижимости воображение рисует радужную картину – великолепный просторный дом без ограничения по этажности. Такое вполне возможно, но при соблюдении одного условия. Жилое строение должно быть возведено из негорючих материалов – кирпича, бетона, керамзитовых и прочих блоков. В отличие от упомянутых типов строений высота каркасного дома строго регламентирована.
Факторы, влияющие на выбор высоты дома
Дом приобретает этажность не спонтанно, а под влиянием ряда определяющих факторов. В их числе желание самого владельца, размер участка, технические возможности конструкции, особенности грунта, рельеф местности, климатические условия, стоимость сотки земли, состав семьи и, конечно же, нормативные документы.
К жилым постройкам предъявляются повышенные требования. В первую очередь – полное соответствие прописанным в НПБ 106-95 и регламентирующим частное строительство нормам пожарной безопасности. Согласно им каркасные деревянные дома, возведенные с использованием негорючего утеплителя, не должны иметь более двух полноценных этажей.
Следует знать, что эти два регламентируемые НПБ 106-95 этажа не включают мансарду и цоколь. Утепленная, обустроенная для проживания мансарда приравнивается к жилой площади дома, но формально не учитывается. Не стоит сбрасывать со счетов и цокольный этаж. Если он более чем на два метра возвышается над уровнем земли и полностью приспособлен для проживания, то такой цоколь считается жилым этажом дома, но ни под какие ограничения не попадает.
Максимальная высота
На основе всего вышеизложенного и в соответствии с требованиями НПБ 106-95 и СНиП 2.08.01-89 максимальная высота деревянного дома, возведенного по каркасной технологии, может быть увеличена до четырех этажей за счет жилых мансарды и цоколя. При этом высота этажей должна быть не менее 2,5 м, жилой мансарды – более 2,3 м, цоколя – от 2,0 м.
Двухэтажный дом с мансардой и цоколем
Это уже не просто дом, а внушительный особняк. Такие проекты нельзя отнести к категории бюджетных, но они имеют море преимуществ. Жилые квадратные метры цокольного этажа можно совместить с мастерской, тренажерным залом, бассейном, баней, сауной. В цокольном этаже всегда сохраняется приятный микроклимат, что обеспечивает высокий уровень комфорта. Помещение мансарды легко превращается в зону отдыха, куда гармонично впишется домашний кинотеатр, бильярдная, библиотека.
Оптимальная высота
Понятие оптимальная высота несколько субъективно. Кому-то по душе небольшой одноэтажный домик с обычным чердаком, а кто-то мечтает о четырехэтажном особняке. Поэтому, чтобы не выпасть из рамок объективности, стоит присмотреться к мировой практике. Если обратить внимание на видео и фото небольших городков в Швеции, Финляндии, Норвегии, Канаде, то можно заметить, что жилые кварталы в подавляющем большинстве представлены одноэтажными домами, в том числе с жилыми мансардами.
Одноэтажный дом с мансардой
Это оптимальный вариант для тех, кто желает получить максимальную площадь за относительно небольшие деньги. Подобное решение в первую очередь придется по душе дачникам и небогатым владельцам шести соток. При вполне неплохой жилой площади такой дом займет минимум территории, оставив на участке достаточно места для небольшого сада, огорода, стоянки автомобиля. Одноэтажный каркасный дом с мансардой остается оптимальным вариантом и для тех, кто владеет большими земельными участками. Не обремененные дефицитом свободного места, они даже заметно выигрывают.
7. Стены и перегородки
СОДЕРЖАНИЕ СП 31-105-2002
СНиП 31-02 предъявляет к стенам дома требования по прочности и деформативности при расчетных значениях воздействий и нагрузок, пределу огнестойкости и классу пожарной опасности, долговечности. Наружные стены должны соответствовать также требованиям по сопротивлению теплопередаче из условий энергосбережения, по защите от проникновения внутрь конструкции атмосферной влаги и воздуха, по предотвращению накопления конденсата водяных паров внутри конструкции, а также по обеспечению снижения звукового давления от внешних источников шума до нормативного уровня. Внутренние стены, разделяющие жилые блоки в блокированном доме, должны удовлетворять требованиям к индексу изоляции воздушного шума.
Требования к обеспечению теплоизоляции, защиты от воздухопроницания и паропроницания стен приведены в разделе 9.
Требования к устройству наружной отделки стен, а также к обеспечению защиты от проникновения атмосферной влаги внутрь конструкций наружных стен приведены в разделе 10.
7.1 Общие требования к конструкции
7.1.1 Стены и перегородки состоят из деревянного каркаса, обшивки (наружной и внутренней по отношению к ограждаемому помещению) и отделочных (облицовочных) слоев. При необходимости в стенах располагают слои, обеспечивающие теплозвукоизоляцию, пароизоляцию и защиту от проникновения воздуха и воды. Каркас стен воспринимает нагрузки от перекрытий и крыши дома. На каркас перегородок нагрузки от перекрытий и крыши не должны передаваться.
7.1.2 Положения 6.1.2—6.1.9 настоящего Свода правил распространяются также на стены домов.
7.2 Устройство каркаса
7.2.1 Каркас стен (рисунок 7-1) состоит из вертикальных стоек и горизонтальных элементов (верхняя и нижняя обвязки, перемычки над оконными и дверными проемами). Стойки в пределах каждого этажа опираются на нижние обвязки каркаса стены, которые через элементы каркаса перекрытий передают нагрузку на верхние обвязки каркаса стен нижерасположенного этажа (каркас «платформенного» типа с поэтажными стойками). Обшивки каркаса, если они выполняются из жестких плитных или листовых материалов или из пиломатериалов, обеспечивают жесткость каркаса при восприятии ветровых нагрузок и предотвращают потерю устойчивости стоек. При отсутствии жестких обшивок должны использоваться диагональные связи жесткости или распорки в соответствии с требованиями 7.2.5.
Вертикальные и горизонтальные элементы каркаса стен разделяют внутреннее пространство стены на замкнутые ячейки и выполняют функции противопожарных диафрагм.
7.2.2 Элементы каркаса стен должны выполняться из пиломатериалов хвойных пород не ниже 2-го сорта по ГОСТ 8486. Приведенные в настоящем Своде правил положения относятся к каркасу стен со стойками сплошного прямоугольного сечения. Допускается использование стоек другой конструкции (например, стоек решетчатой конструкции).
7.2.3 Сечение и шаг стоек каркаса стен должны рассчитываться в зависимости от положения стоек по высоте дома и от передаваемой на них нагрузки. При этом должны учитываться размеры пиломатериалов по ГОСТ 24454 и их прочностные характеристики по СНиП II-25 (для древесины хвойных пород 2-го сорта).
Принимаемые без проверочного расчета размеры сечения стоек должны быть не менее, а шаги стоек не более соответствующих размеров, указанных в таблице 7-1.
7.2.4 Стойки стен должны быть непрерывными и цельными по всей высоте этажа (кроме стоек у проемов).
7.2.5 В случаях, указанных в 7.2.1, должны предусматриваться связи жесткости.
В наружных стенах в качестве связей жесткости рекомендуется использовать доски сечением не менее 18х88 мм, прибиваемые под углом 45° к стойкам в плоскости каркаса на каждом этаже. Эти доски должны врезаться в стойки таким образом, чтобы не препятствовать креплению обшивок к стойкам.
Во внутренних стенах в качестве связей жесткости, предотвращающих потерю устойчивости стоек, могут использоваться деревянные бруски, которые устанавливаются враспор между стойками в середине их высоты и прибиваются к каждой стойке.
7.2.6 Верхние обвязки в несущих стенах должны по высоте состоять, как правило, из двух досок, нижние — из одной доски.
На участке стены, включающем перемычку над дверным проемом, допускается иметь верхнюю обвязку из одной доски при условии, что обвязка прибита к перемычке.
Верхнюю обвязку из одной доски допускается также использовать в случаях, когда балки перекрытия и стойки каркаса вышележащего этажа или стропила крыши, через которые передается нагрузка на обвязку, опираются на нее в пределах не более 50 мм от грани стоек, на которые опирается обвязка.
7.2.7 Обвязки должны быть выполнены из досок толщиной не менее 38 мм. Ширина обвязки должна приниматься не менее высоты сечения стоек.
Во внутренних стенах, в которых стойки расположены непосредственно над балками перекрытия, допускается применять нижнюю обвязку толщиной 18 мм.
7.2.8 В наружных стенах нижняя обвязка может выступать за пределы опоры (например, над стеной подвала), но не более чем на одну треть своей ширины.
7.2.9 Нижняя доска верхней обвязки прибивается к каждой стойке. Стыки отдельных элементов нижней доски должны располагаться над стойками.
Верхняя доска верхней обвязки прибивается к нижней доске таким образом, чтобы стыки в ней были смещены по отношению к стыкам в нижней обвязке на расстояние, равное одному шагу стоек.
7.2.10 В углах и пересечениях стен и перегородок нижние доски верхних обвязок должны соединяться встык, а верхние доски верхних обвязок должны перекрывать эти стыки. В случаях, когда невозможно или нецелесообразно выполнить это требование, для соединения нижних досок верхних обвязок в углах и пересечениях следует использовать соединительные накладки из полосы оцинкованной стали размером 75х150 мм, толщиной 0,9 мм, прибиваемые к каждому элементу не менее чем тремя гвоздями длиной 60 мм. Допускается применять другие способы соединения, обеспечивающие неменьшую прочность.
Примечание — Конструкция верхней обвязки каркаса стен связана с принятой технологией производства работ, которая предусматривает сборку стен с верхней обвязкой из одной доски в горизонтальном положении на перекрытии, подъем и установку в проектное положение, затем установку верхней доски верхней обвязки таким образом, чтобы обеспечить жесткость каркаса стены в продольном направлении и в угловых соединениях стен. На следующем этапе на верхнюю обвязку опирают концы балок перекрытия.
7.2.11 Каркас в углах наружных стен рекомендуется устраивать на двух или трех стойках (см. примеры на рисунке 7-2). При соединении на трех стойках дополнительная стойка, устанавливаемая длинной стороной сечения параллельно стене, предназначается для крепления внутренних обшивок стен.
7.2.12 Примыкания перегородок к несущим стенам рекомендуется устраивать в соответствии со схемами, приведенными на рисунке 7-3.
7.2.13 Стойки с обеих сторон оконных и дверных проемов, как правило, должны быть двойными. При этом внутренние элементы (примыкающие к проему) устанавливаются между нижней обвязкой и перемычкой, а наружные — между нижней и верхней обвязками.
Допускается использование одинарных стоек по сторонам проема в перегородках, а также в несущих стенах при ширине проема, соответствующей расстоянию между стойками или меньше этого расстояния; при этом два проема не должны находиться в смежных пространствах между стойками.
7.2.14 Перемычки должны состоять, как правило, из двух досок, поставленных на ребро и соединенных в один элемент гвоздями. Толщина перемычки должна быть равна ширине стоек, обрамляющих проем. При необходимости для обеспечения требуемой толщины перемычки между двумя ее досками могут быть вставлены прокладки (деревянные или из жесткого утеплителя). Крепление перемычек — гвоздями через стойки в торец.
7.2.15 Пролеты и размеры по высоте сечения деревянных перемычек должны определяться расчетом. В случаях, когда пролеты балок перекрытия не превышают 4,9 м, а пролеты стропильных ферм не превышают 9,8 м, допускается принимать пролеты и предельные размеры сечения для перемычек в несущих стенах по приложению Б (таблицы Б-12 — Б-14).
При применении в несущих стенах стоек сечением, меньшим чем 38х89 мм, можно принимать максимальные значения пролетов по упомянутым таблицам при условии, что длина перемычек не превышает 2,25 м, а минимальная высота их сечения не менее чем на 50 мм превышает указанную в этих таблицах.
7.2.16 Устройство гвоздевых соединений элементов каркаса стен должно соответствовать таблице 7-2.
7.2.17 Стойки и верхние обвязки каркаса стен при необходимости можно пропиливать, прорезать, просверливать, но таким образом, чтобы при этом неповрежденная часть сечения составляла не менее:
двух третей толщины сечения для несущей стойки или 40 мм для ненесущей стойки;
50 мм по ширине обвязки.
При большем ослаблении сечения элементов каркаса необходимо их дополнительное усиление.
7.2.18 В каркасе стен должны быть предусмотрены детали для крепления внутренней обшивки стен и подшивки потолка. Пример устройства таких деталей приведен на рисунке 7-4.
7.3 Обшивка стен
7.3.1 Обшивка каркаса наружных стен со стороны помещений, внутренних стен и перегородок с обеих сторон должна выполняться из жестких плитных или листовых материалов или из пиломатериалов. Она обеспечивает пространственную жесткость каркаса стен и служит основой для последующей отделки или облицовки стен. В случаях, когда нормируется предел огнестойкости и класс пожарной опасности стен, обшивка из материала с соответствующими пожарно-техническими характеристиками может выполнять огнезащитные функции.
7.3.2 Обшивка каркаса стены с наружной стороны жесткими плитными или листовыми материалами может предусматриваться для выполнения совместно с другими конструктивными слоями несущих и изоляционных функций, а также для использования в качестве сплошной обрешетки для крепления наружной облицовки стены (см. разделы 9 и 10 настоящего Свода правил).
7.3.3 Толщину материалов для обшивки стен в зависимости от шага стоек каркаса стен, к которым они крепятся, рекомендуется принимать не менее указанной в таблице 7-3.
7.3.4 Для обшивок каркаса в стенах с нормируемыми пожарно-техническими характеристиками рекомендуется применение материалов, указанных в таблице 7-4 с учетом положений 6.5.7 данного Свода правил.
7.3.5 Крепление обшивки к элементам каркаса
7.3.5.1 В случаях применения для обшивок материалов с недостаточной жесткостью обшивки должны крепиться к каркасу стен по обрешетке, которая должна удовлетворять требованиям 6.5.2.
7.3.5.2 Крепление листов или плит обшивочного материала к элементам каркаса стен или к обрешетке гвоздями или самонарезающими винтами должно выполняться с учетом таблицы 7-5.
7.3.5.3 Все края листов или плит обшивок должны располагаться над опорами (элементами каркаса или обрешетки).
7.3.5.4 Подготовка обшивки каркаса стен к отделке должна выполняться в полном соответствии с технологическими инструкциями по строительству домов данной системы.
7.3.5.5 Дополнительные требования к креплению наружной защитной обшивки каркаса наружных стен приведены в разделе 10.
7.4 Требования к противопожарным стенам
7.4.1 Противопожарные стены, разделяющие блокированный дом на пожарные отсеки и на жилые блоки, должны удовлетворять требованиям 5.13 СНиП 21-01 и 6.10 СНиП 31-02.
7.4.2 При каменных стенах выполнение требования 7.4.1 достигается за счет того, что прогоны или балки перекрытия, опирающиеся с обеих сторон на стену, не соединяются между собой. По их концам должны устраиваться скосы, предотвращающие разрушение стены при обрушении балок или прогонов (рисунок 7-5).
В местах опирания балок или прогонов на противопожарные стены из бетона или каменной кладки в этих стенах допускается предусматривать гнезда. Размер сечения стены в месте гнезда должен быть не менее 120 мм для стены 1-го типа и 60 мм для стены 2-го типа.
7.4.3 В каркасных стенах выполнение требования 7.4.1 достигается устройством сдвоенного каркаса стен и размещением между каркасами смежных блоков самонесущей противопожарной стены 2-го типа со стальным каркасом, облицовками из гипсокартонных или гипсоволокнистых листов толщиной не менее 15,9 мм и негорючим утеплителем (рисунок 7-6). Допускается эту стену выполнять с деревянным каркасом при сдвоенных облицовках общей толщиной не менее 25 мм.
Связь между противопожарной стеной и каркасами смежных блоков осуществляется самонарезающими винтами через дискретные легкоплавкие элементы, например, в виде отрезка профиля из термопласта. Число таких связей должно быть достаточным, чтобы обеспечить устойчивость стены в процессе строительства и после обрушения каркаса одного из блоков при пожаре.
7.4.4 В случаях, когда наружные стены и покрытия выполнены с применением материалов групп горючести Г2, Г3 и Г4 (отдельные дискретно расположенные элементы и пленки общей массой до 5 кг/м2 площади стены или покрытия не учитываются), противопожарные стены должны пересекать эти конструкции и выступать за их пределы:
противопожарные стены 1-го типа над кровлей — не менее чем на 0,6 м, за наружную плоскость стены — не менее чем на 0,3 м;
противопожарные стены 2-го типа над кровлей и за наружную плоскость стены — не менее чем на 0,15 м.
В случаях, описанных в 7.4.5, противопожарные стены могут не пересекать наружные стены.
7.4.5 В случаях, когда противопожарная стена разделяет пожарные отсеки или жилые блоки, наружные стены которых находятся под углом 135° и менее, участки наружных стен, образующие этот угол, общей длиной 1,2 м для смежных жилых блоков и 3,0 м для смежных пожарных отсеков должны (независимо от этажности дома) иметь предел огнестойкости и класс пожарной опасности не ниже требуемых для соответствующей противопожарной стены (рисунок 7-7).
7.5 Обеспечение звукоизоляции
7.5.1 Выполнение требования СНиП 31-02 к индексу изоляции воздушного шума стеной, разделяющей жилые блоки в блокированном доме, обеспечивается при толщине кирпичной стены не менее 38 см, стены из бетонных блоков (из тяжелого бетона) — не менее 30 см. В каркасной стене, разделяющей жилые блоки в блокированном доме, для обеспечения требуемой звукоизоляции рекомендуется:
а) обшивку каркаса крепить к гибким стальным профилям (см. пример на рисунке 7-8);
б) заполнять герметиками места примыкания конструкций перекрытий к стене;
в) выполнять предусмотренные в разделе 13 меры по герметизации мест пропуска инженерных коммуникаций.
7.5.2 В случаях, когда заданием на проектирование в соответствии с требованиями заказчика предусматривается необходимость обеспечения звукоизоляции стен и перегородок внутри жилого блокад или отдельно стоящего дома, рекомендуется выбирать средства повышения индекса изоляции воздушного шума стеной или перегородкой с учетом ориентировочных данных, приведенных в таблице 7-6.
Так как разработанный мной проект каркасного дома предусматривал не полноценный второй этаж, а лишь мансарду, то и полноценными стены второго этажа моего каркасника назвать нельзя. Но технология сборки остается той же самой. При этом вам уже не нужно перед возведением стен рассчитывать все их параметры: высоту, толщину, параметры и шаг стоек каркаса, выбрать утеплитель, и т.д. Всё это вы уже сделали на этапе планирования стройки. Кроме того, стены мансарды в моем случае имеют гораздо меньшую высоту стоек (всего лишь 1,15 м), поэтому, с учетом полученного опыта, ставил я их практически один.
Особенности строительства мансардного этажа каркасного дома
Мансарда каркасного дома - Каркасный дом с мансардой
При возведении стен мансарды каркасного дома вам необходимо соблюдать те же правила, которые вы соблюдали при строительстве стен первого этажа.
Согласно п. 7.2.1 СП 31-105-2002 каркас любых стен в каркасном доме состоит из вертикальных стоек и горизонтальных элементов, к которым относятся верхняя и нижняя обвязки, перемычки над оконными и дверными проемами. Стойки в пределах каждого этажа опираются на нижние обвязки каркаса стены, которые через элементы каркаса перекрытий передают нагрузку на верхние обвязки каркаса стен нижерасположенного этажа (каркас «платформенного» типа с поэтажными стойками). Обшивки каркаса, если они выполняются из жестких плитных или листовых материалов или из пиломатериалов, обеспечивают жесткость каркаса при восприятии ветровых нагрузок и предотвращают потерю устойчивости стоек. При отсутствии жестких обшивок должны использоваться диагональные связи жесткости или распорки (на каждую из стен я поставил 4 диагональных связи жесткости - укосины, исходя из принципов "больше - не меньше" и "запас карман не тянет"). Элементы каркаса стен должны выполняться из пиломатериалов хвойных пород не ниже 2-го сорта по ГОСТ 8486. Сечение и шаг стоек каркаса стен должны рассчитываться в зависимости от положения стоек по высоте дома и от передаваемой на них нагрузки. При этом должны учитываться размеры пиломатериалов по ГОСТ 24454 и их прочностные характеристики по СНиП II-25 (для древесины хвойных пород 2-го сорта). Если же расчет стоек на прочность не производится, то размеры сечения стоек должны быть не менее, а шаги стоек не более соответствующих размеров, указанных в таблице 7.1 СП 31-105-2002.
Расчет и монтаж каркасных стен первого этажа (19.07-21.07.2017 г.)
К 15 июля я закончил обустройство платформы первого этажа (чернового пола) и пришло время приниматься за стены каркасника. Конечно же, перед возведением стен нужно рассчитать все их параметры: высоту, толщину, параметры и шаг стоек каркаса, выбрать утеплитель, и т.д. СНиП 31-02 предъявляет к стенам дома требования по прочности и деформативности при расчетных значениях воздействий и нагрузок, пределу огнестойкости и классу пожарной опасности, долговечности.
Алгоритм работы, который я приведу в этой статье, наверное, не является оптимальным, но надеюсь что и он кому-то поможет в строительстве каркасного дома своими руками.
Но обо всем по порядку.
Еще на этапе планирования строительства, при расчете стен моего каркасника я использовал следующие исходные данные:
- климатический пояс (влияет на утепление стен каркасника);
- планируемая этажность дома (нагрузка на несущие стены);
- размеры дома (длина стен и планируемая высота потолков).
Теплотехнический расчет каркасной стены
О выборе утеплителя для стен каркасного дома необходимо позаботиться заранее, еще на стадии проектирования. Для теплотехнического расчета утепления каркасной стены моего будущего дома я использовал очень удобный и простой в использовании Теплотехнический калькулятор ограждающих конструкций В.А. Киреева. Этот ресурс призван помочь в выборе конструктивных решений ограждающих конструкций и подборе материалов с точки зрения теплотехнических показателей при:
- определении необходимой толщины теплоизолирующих материалов;
- проверке стен на выпадение конденсата.
Тем не менее, расчет основан на российской нормативной базе:
- СНиП 23-02-2003 "Тепловая защита зданий"
- СП 23-101-2004 "Проектирование тепловой защиты зданий"
- ГОСТ Р 54851—2011 "Конструкции строительные ограждающие неоднородные. Расчет приведенного сопротивления теплопередаче"
- СТО 00044807-001-2006 "Теплозащитные свойства ограждающих конструкций зданий"
Я ввел параметры планируемого "пирога" каркасной стены в калькулятор и получил следующий результат:
Кроме рисунка программа выдала и следующее заключение:
"Ограждающая конструкция удовлетворяет санитарно-гигиеническим нормам по тепловой защите. Ограждающая конструкция удовлетворяет нормам по тепловой защите вне зависисмости от иных требований. Сопротивление теплоизоляции превышает Rт в 1.46 раза. Такая тепловая защита оправдана, если энергоноситель для Вашей системы отопления чрезвычайно дорог или Ваша цель - строительство "пассивного" дома. В остальных случаях затраты на достижение подобного уровня тепловой защиты могут оказаться экономически неоправданными".
Что же, полученный результат меня полностью удовлетворил. Я не стал уменьшать толщину утеплителя (пенопласта), исходя из принципа "жар костей не ломит", к тому же пенопласт по сравнению с другими утеплителями довольно дешев.
Итак, теплотехнический расчет подтвердил правильность выбранного мной "пирога" стены каркасника. 200 мм утеплителя (пенопласта) будут распределены следующим образом:
- 150 мм пенопласта между стойками (соответственно, стойки каркаса - из доски 150х50 (40) мм);
- 50 мм - наружное перекрестное утепление для уменьшения мостиков холода по стойкам каркаса.
Если вы собираетесь использовать не пенопласт, а другой утеплитель, то учтите следующее:
- Существует мнение о нецелесообразности применения рулонных материалов в каркасных стенах ввиду их низкой плотности. В частности, для плит утепления из базальтовой ваты плотность материала должна быть не менее 30-45 кг/м3 для каркасных стен, и не менее 30 кг/м3 для скатов наклонной крыши. Минимальная же плотность плит из минеральной ваты в вертикальных стенах без поддерживающих распорок, то есть там, где плиты ваты стоят друг на друге - не менее 25 кг/м3. Некоторые мастера рекомендуют к использованию материалы российских заводов плотностью не менее 30 кг/м3 для минеральных плит, и 50 кг/м3 - для базальтовых. Материал меньшей плотности со временем может дать усадку, что приведет к тепловым потерям.
- Плиты утепления из волокнистых материалов (минваты, базальтовой ваты), ввиду способности накапливать влагу, предъявляют повышенные требования к качеству обустройства пароизоляции и вентиляции стен каркаса.
Результаты приблизительные, точные показания - только показания счетчика. Период осень 2020 г. - весна 2021 г., дом зимой нежилой, площадь ограждающих конструкций около 280 м 2 . За 5 месяцев (ноябрь - март) расходы на электроэнергию составили около 9200 р.
t комн,
термостаты
Структура каркасных стен
Структура стен каркасного дома зависит от технологии. Например, типичный «пирог» каркасной стены по финской технологии выглядит примерно так:
- фасадная доска или сайдинг;
- вентзазор;
- фасадный ГКЛ (МДВ) или просто доска (под 45 0 );
- ветрозащитная пленка;
- основной каркас с утеплением;
- пароизоляция;
- дополнительный слой утепления в горизонтальной обрешетке;
- внутренняя отделка (ГКЛ или другой материал).
А вот структура стены по американской технологии:
- сайдинг;
- ветрозащита и ОСП;
- каркас с утеплением;
- пароизоляция;
- внутренняя отделка (ГКЛ).
Таким образом, не считая различия в плитных материалах с наружной стороны каркасной стены, основное отличие этих технологий - наличие вентзазора снаружи и дополнительного зазора с утеплением внутри, что объясняется разными климатическими условиями.
Согласно п. 7.2.1 СП 31-105-2002 каркас стен состоит из вертикальных стоек и горизонтальных элементов, к которым относятся верхняя и нижняя обвязки, перемычки над оконными и дверными проемами. Стойки в пределах каждого этажа опираются на нижние обвязки каркаса стены, которые через элементы каркаса перекрытий передают нагрузку на верхние обвязки каркаса стен нижерасположенного этажа (каркас «платформенного» типа с поэтажными стойками). Обшивки каркаса, если они выполняются из жестких плитных или листовых материалов или из пиломатериалов, обеспечивают жесткость каркаса при восприятии ветровых нагрузок и предотвращают потерю устойчивости стоек. При отсутствии жестких обшивок должны использоваться диагональные связи жесткости или распорки. Согласно этому документу элементы каркаса стен должны выполняться из пиломатериалов хвойных пород не ниже 2-го сорта по ГОСТ 8486. Сечение и шаг стоек каркаса стен должны рассчитываться в зависимости от положения стоек по высоте дома и от передаваемой на них нагрузки. При этом должны учитываться размеры пиломатериалов по ГОСТ 24454 и их прочностные характеристики по СНиП II-25 (для древесины хвойных пород 2-го сорта). Если же расчет стоек на прочность не производится, то размеры сечения стоек должны быть не менее, а шаги стоек не более соответствующих размеров, указанных в таблице 7.1 СП 31-105-2002.
Начну с основного. Почему так сложно говорить про правильный каркасный дом? Потому что единственно верного правильного каркасного дома не существует. Какой сюрприз, не правда ли? 🙂
- Конструктивная надежность решений.
- Оптимальность по трудозатратам при возведении.
- Оптимальность по затратам материалов.
- Хорошие теплотехнические характеристики.
Зачем наступать на собственные грабли, если можно воспользоваться опытом людей, уже наступивших на эти грабли? Зачем изобретать велосипед, если он уже изобретен?
Или же эти преимущества притянуты за уши и вообще сомнительны. В крайних случаях (а такие есть), неправильные каркасы могут быть опасны и приведут к тому, что капитальный ремонт дома потребуется уже через несколько лет.
Теперь рассмотрим вопрос более детально.
Ключевые особенности американского каркаса
Поэтому американский каркас и можно назвать эталоном по соотношению: цена, надежность, результат.
Американский каркас прост и надежен
Рассмотрим чуть подробнее основные моменты, отличающие именно американскую каркасную схему:
Типовые узлы каркасного дома
Моменты, отличающие американский каркас:
Укосину я специально не отметил как отличительный момент. Так как в американском стиле, при наличии обшивки плитами OSB3 (ОСП) по каркасу, в укосинах нет необходимости. Плиту можно рассматривать как бесконечное множество укосин.
Поговорим более подробно про ключевые особенности правильного каркаса в американской версии.
Правильные углы каркасного дома
На самом деле в интернете, даже в американском сегменте, можно найти с десяток схем. Но большинство из них являются устаревшими и редко применяемыми, особенно в холодных регионах. Я выделю три основных схемы углов. Хотя реально, основными являются только первые две.
Узлы углов каркасного дома
Угол из бруса, самый проигрышный вариант
Правильные проемы в каркасном доме
Правильные проемы в каркасном доме
Все элементарно. Помните, я говорил, что американский каркас прост и надежен как железная пила? Обратите внимание на рисунок 2. И вы поймете, что сплоченные стойки нужны исключительно для опоры лежащих на них элементов. Чтобы края этих элементов не висели на гвоздях. Просто, надежно и универсально.
В данном случае горизонтальные элементы висят на крепеже, поэтому никакого смысла в удвоении или утроении стоек по бокам нет
Двойная верхняя обвязка
Двойная верхняя обвязка из доски, также отличительная особенность американского каркаса
Двойная верхняя обвязка
Правильная укосина в каркасном доме
Итак, когда говорят про правильную укосину, то обычно речь идет про такой вариант:
Еще один пример, также распространенный. Это укосина, врезанная в стойки, но не врезанная в обвязки.
Укосина не врезана в обвязки
Формально, даже самая кривая укосина хоть какой-то вклад да вносит. Но еще раз: зачем делать по-своему, если хорошее решение уже есть?
На этом закончим с американским каркасом и перейдем к скандинавскому.
Правильный скандинавский каркас
В отличие от Америки, где каркасы практически стандартизированы и различий очень мало, в Скандинавии вариаций больше. Тут можно найти и классический американский каркас, и гибридные версии. Скандинавский каркас, по сути, есть развитие и модернизация американского. Тем не менее, в основном, когда говорят про скандинавский каркас, речь идет о такой конструкции.
Типичный скандинавский домокомплект
- Одинарная обвязка по верху стены.
- Силовой ригель, врезанный в стойки на протяжении всей стены.
- Одинарные стойки на оконных и дверных проемах.
Конечно, зацикливаться на мостиках холода не стоит. От них все равно никуда не уйти и на самом деле часто их значимость преувеличивают. Но, тем не менее, они есть и, если возможно относительно безболезненно их минимизировать, почему бы это не сделать?
Скандинавы вообще, в отличие от американцев, очень сильно заморочены на энергосбережении. Сказывается и более холодный, северный климат, и дорогие энергоносители. А ведь по климату Скандинавия гораздо ближе к нам (говорю в первую очередь про Северо-Западный регион), чем большинство американских штатов.
В общем, скандинавский каркас имеет определенные преимущества, но требует приложения чуть больших сил и ума, чем американский. Если американский каркас можно собрать с полностью отключенными мозгами, то в скандинавском лучше их включить, хотя бы на минимальном режиме.
Приведу несколько примеров.
Первый пример из нашей же практики. Это дом был построен нами, но по проекту, предоставленному заказчиком. Мы даже хотели переделать проект полностью, но были ограничены сроками, так как надо было выходить на объект; кроме того, заказчик заплатил за проект ощутимую сумму и формально нарушений по конструкции нет, а с озвученными недостатками текущего решения он смирился.
Этот дом можно было сделать с меньшим, но достаточным запасом прочности, но при этом процентов на 30 сократить количество пиломатериала и значительно уменьшить количество мостиков холода, сделав дом теплее.
Что сразу можно отметить на данном фото?
Подведем итог
Поэтому. Хотите гарантировано правильных, оптимальных решений? Обратите внимание на классическую американскую или скандинавскую схему каркасного домостроения.
А главный итог заключается в следующем:
Расчёт длины стоек каркасной стены
Расчёт длины стоек каркасной стены нужен для достижения желаемой высотой потолка. В Норвегии в малоэтажных деревянных домах стандартная высота потолка 2400 мм (рис. 9.12–9.13).
Рис. 9.12 Измерение высоты потолка по норвежскими стандартам
Пример расчёта длины стойки для обеспечения заданной высоты потолка
При расчёте длины стоек принимают во внимание:
- толщину пола (A) от нижнего уровня нижней обвязки и выше
- толщину потолка (B) от верхнего уровня верхней обвязки и ниже
- общую толщину двойных нижней и верхней обвязок (C = C1 + C2)
Если высоту потолка обозначить буквой H, то формула расчёта длины стойки L деревянной каркасной стены примет вид:
Рис. 9.13 Типичные скандинавские деревянные каркасные стены
Материал подготовил конструктор Владислав Воротынцев на основе норвежской технологии каркасного домостроения, разработанной институтом СИНТЕФ
Читайте также: