Чертеж каркасного здания. Каркас деревянного дома: виды конструкций и их особенности. Архитектура дома: индивидуальный подход

Приходилось ли вам сталкиваться с тем, что в обсуждениях на форумах всплывает тема про «правильный» или «неправильный» каркасный дом? Часто людей тыкают носом в то, что каркас неправильный, но толком объяснить — чем же он неправильный и как должно быть, затрудняются. В этой статье я попробую объяснить, что обычно скрывается за понятием «правильный» каркас, который является основой каркасного дома, так же как скелет у человека. В дальнейшем, надеюсь, рассмотрим и другие аспекты.

Наверняка вы знаете о том, что фундамент — основа дома. Это так, но у каркасного дома есть и другая основа — не менее важная, чем фундамент. Это сам каркас.

Какой каркасный дом «правильный»?

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? 🙂

Вы спросите, почему? Да очень просто. Каркасный дом — это большой конструктор со множеством решений. И есть много решений, которые можно назвать правильными. Еще больше решений — «полуправильных», ну а «неправильных» вообще легион.

Тем не менее среди многообразия решений можно выделить те, которые обычно и имеют в виду, говоря про «правильность». Это каркас американского и, реже, скандинавского типа.

Почему именно они считаются образцами «правильности»? Все очень просто. Подавляющее большинство частных домов для постоянного проживания в Америке, и очень значимый процент в Скандинавии, построены именно по каркасной технологии. Эта технология там используется уже не один десяток и, возможно, даже сотню лет. За это время набиты все возможные шишки, перебраны все возможные варианты и найдена некая универсальная схема, которая говорит: делай так и с вероятностью 99,9% у тебя все будет хорошо. Причем эта схема является оптимальным решением сразу по нескольким характеристикам:

1. Конструктивная надежность решений.
2. Оптимальность по трудозатратам при возведении.
3. Оптимальность по затратам материалов.
4. 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?

Запомните. Когда где-либо идет речь про «правильный» каркас или про «правильные» узлы каркасного дома, то, как правило, под этим подразумеваются стандартные решения и узлы, применяемые в Америке и Скандинавии. А сам каркас удовлетворяет всем вышеперечисленным критериям.

Какие каркасы можно назвать «полуправильными»? В основном это те, которые отличаются от типовых скандинавско-американских решений, но, тем не менее, также удовлетворяют по крайней мере двум критериям — надежность конструкции и хорошие решения по части теплотехники.

Ну а к «неправильным» я бы отнес все остальные. Причем их «неправильность» зачастую условная. Совсем не факт, что «неправильный» каркас обязательно развалится. Такой сценарий на самом деле вообще крайне редкий, хотя и встречается. В основном «неправильность» заключается в каких-то спорных и не самых лучших решениях. В результате делается сложно там, где можно сделать проще. Используется больше материала там, где можно меньше. Делается более холодная или неудобная для последующих работ конструкция, чем могла бы быть.

Основой недостаток «неправильных» каркасов в том, что они не дают совершенно никаких выигрышей по сравнению с «правильными» или «полуправильными» — ни в надежности, ни в стоимости, ни в трудозатратах… вообще ни в чем .

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

Американский каркас — это практически эталон. Он прост, крепок, функционален и надежен как железная пила. Его легко собирать, он имеет большой запас прочности.

Американцы — ребята прижимистые, и если им удастся сэкономить пару тысяч долларов на стройке, они это обязательно сделают. При этом они не смогут опустится до откровенной халтуры, так как в строительной области есть жесткий контроль, страховые компании в случае проблем откажут в выплатах, а заказчики горе-строителей быстренько подадут в суд и обдерут нерадивых подрядчиков как липку.

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

Брус в стойках и обвязках не применяется практически никогда, если только это не обусловлено какими-то специфическими условиями. Поэтому первое, что отличает «правильный» каркасный дом — использование сухого пиломатериала и отсутствие бруса в стенах. Уже по одному этому критерию вы сможете отбросить 80% российских компаний и бригад, работающих на каркасном рынке.

Моменты, отличающие американский каркас:

1. Углы — есть несколько разных схем реализации углов, но нигде вы не увидите бруса в качестве угловых стоек.
2. Сдвоенные или строенные стойки в районе оконных и дверных проемов.
3. Усилитель над проемами — доска, установленная на ребро. Так называемый «хидер» (от английского header).
4. Сдвоенная верхняя обвязка из доски, никакого бруса.
5. Перехлест нижнего и верхнего ряда обвязки в ключевых точках — углы, разные фрагменты стен, места примыканий внутренних перегородок к наружным стенам.

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

1. Вариант 1 — так называемый «калифорнийский» угол. Самый распространенный вариант. Почему именно «калифорнийский» — понятия не имею:). Изнутри к крайней стойке одной из стен прибивается еще одна доска или полоса OSB. В результате, на внутренней части угла образуется полочка, которая в дальнейшем служит опорой под внутреннюю отделку или какие-либо внутренние слои стены.
2. Вариант 2 — закрытый угол. Также один из самых популярных. Суть — дополнительная стойка для того, чтобы сделать полку на внутреннем угле. Из достоинств: качество утепления угла лучше, чем в варианте 1. Из недостатков: такой угол утеплить можно только снаружи, то есть это надо сделать перед тем, как обшивать каркас чем-либо снаружи (плиты, мембрана и т.п.)
3. Вариант 3 — «скандинавский» теплый угол. Очень редкий вариант, в Америке не используется. Видел в скандинавских каркасах, но не часто. Почему я его тогда привел? Потому что, на мой взгляд, это самый теплый вариант угла. И я подумываю над тем, чтобы начать применять его на наших объектах . Но перед его использованием нужно подумать, так как конструктивно он уступает первым двум и не везде подойдет.

В чем особенность всех этих трех вариантов и почему брус — плохой вариант для угла?

Угол из бруса, самый проигрышный вариант

Если вы заметили — во всех трех вариантах из досок угол можно утеплить. Где-то больше, где-то меньше. В случае бруса в углу имеем сразу 2 недостатка: во-первых, с точки зрения теплотехники такой угол будет самый холодный. Во-вторых — если в углу стоит брус, то изнутри нет «полочек», чтобы прикрепить к нему внутреннюю отделку.

Разумеется, последний вопрос можно решить. Но помните, что я говорил про «неправильные» каркасы? Зачем делать сложно, если можно сделать проще? Зачем делать брус, создавая мостик холода и думая, как потом к нему прикрепить отделку, если можно сделать теплый угол из досок? При том, что ни на количестве материала, ни на сложности работ это никак не скажется.

Проемы и верхняя обвязка — это наиболее значимое отличие американской схемы каркаса от скандинавской, но об этом позже. Так вот, когда говорят о правильных проемах в каркаснике, то обычно говорят о следующей схеме (оконные и дверные проемы выполняются по одному принципу).

Правильные проемы в каркасном доме

Первое (1), на что обычно обращают внимание, говоря про «неправильные» проемы, это сдвоенные и даже строенные стойки по бокам проема. Часто считают, что это нужно для некоего усиления проема для установки окна или двери. На самом деле это не совсем так. Окну или двери будет и на одинарных стойках хорошо. Зачем же тогда нужны сплоченные доски?

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.

На рисунке 3 — одна из упрощенных разновидностей, когда нижняя обвязка окна врезается в разорванную стойку. Но при этом обе оконные обвязки по-прежнему имеют опоры по краям.

Поэтому нельзя говорить формально про то, что, если стойки не сдвоены, то это «неправильно». Они могут быть и одинарные, как в скандинавском каркасе. Скорее ошибкой является то, когда стойки по краям проемов сплоченные, но не несут на себе нагрузки от опирающихся на них элементов. В данном случае они просто бессмысленны.

В данном случае горизонтальные элементы висят на крепеже, поэтому никакого смысла в удвоении или утроении стоек по бокам нет

Теперь поговорим об элементе, который уже является более критичным и отсутствие которого можно рассматривать как «неправильность» проема. Это «хидер» над проемом (header).

Оконный «хидер»

Вот это действительно важный элемент. Как правило, сверху на оконный или дверной проем будет приходить какая-то нагрузка — лаги перекрытия второго этажа, стропильная система. А сама стена ослаблена на прогиб в районе проема. Поэтому в проемах и делаются локальные усиления. По-американски это headers. Фактически это доска, установленная на ребро над проемом. Вот тут уже важно, чтобы края хидера или опирались на стойки (если используется классическая американская схема со сплоченными стойками проемов), или были врезаны в крайние стойки, если они одинарные. Причем сечение хидера напрямую зависит от нагрузок и размеров проема. Чем больше проем и чем сильнее нагрузка на него, тем мощнее хидер. Он может быть также сдвоенным, строенным, наращенным в высоту и т.п. — повторюсь, зависит от нагрузки. Но, как правило, для проемов до 1.5 м по ширине хидера из доски 45х195 вполне достаточно.

Является ли отсутствие хидера признаком «неправильности» каркаса? И да, и нет. Если действовать по американскому принципу «просто и надежно», то хидер должен присутствовать на каждом проеме. Делай так — и будь уверен в результате.

Но на самом деле нужно плясать от нагрузки, приходящейся на проем сверху. Например, узкое окно в одноэтажном доме и стропила на этом участке стены расположены по краям проема — нагрузка сверху на проем минимальна и можно обойтись без хидера.

Поэтому к вопросу хидера стоит относиться следующим образом. Если он есть — отлично. Если его нет — то строители (подрядчик) должны внятно объяснить, почему, по их мнению, он тут не нужен, а зависеть это будет, в первую очередь, от нагрузки, приходящейся на зону проема сверху.

Двойная верхняя обвязка

Двойная верхняя обвязка из доски, также отличительная особенность американского каркаса

Двойная верхняя обвязка

Сдвоенная обвязка опять же дает усиление по верху стены на прогиб от нагрузки сверху — нагрузка от перекрытия, стропил и т. п. Кроме того, обратите внимание на перехлесты второго ряда обвязки.

1. Перехлест в углу — связываем вместе две перпендикулярных стены.
2. Перехлест по центру — связываем вместе 2 участка одной стены.
3. Перехлест по перегородке — связываем вместе перегородку с наружной стеной.

Таким образом, сдвоенная обвязка выполняет и вторую задачу — обеспечение цельности всей конструкции стен.

В отечественном исполнении часто можно встретить верхнюю обвязку из бруса. И это, опять же, не самое лучшее решение. Во-первых, по толщине брус больше, чем сдвоенная обвязка. Да, на прогиб это может и лучше, но не факт, что это нужно, а вот мостик холода вверху стены будет значительнее. Ну и реализовать вот этот вот перехлест для обеспечения цельности всей конструкции — сложнее. Поэтому возвращаемся снова к тому, что зачем делать сложно, если можно сделать проще и надежнее?

Правильная укосина в каркасном доме

Еще один краеугольный камень. Наверняка вам встречались фразы «укосины сделаны неправильно». Давайте поговорим об этом. Во-первых, что такое укосина? Это диагональный элемент в стене, благодаря которому обеспечивается пространственная жесткость на сдвиг в боковой плоскости. Потому что благодаря укосине появляется система треугольных конструкций, а треугольник — самая устойчивая геометрическая фигура.

Итак, когда говорят про правильную укосину, то обычно речь идет про такой вариант:

Правильная укосина

Почему именно такая укосина называется «правильной» и на что следует обратить внимание?

1. Такая укосина устанавливается с углом от 45 до 60 гр — это самый устойчивый треугольник. Конечно, угол может быть и другим, но именно такой диапазон — лучше всего.
2. Укосина врезается в верхнюю и нижнюю обвязку, а не просто упирается в стойку — это достаточно важный момент, таким образом мы связываем конструкцию воедино.
3. Укосина врезается в каждую стойку на своем пути.
4. На каждый узел — примыкание к обвязке или стойке, должно быть не менее двух точек крепежа. Так как одна точка даст «шарнир» с определенной степенью свободы.
5. Укосина врезается на ребро — так она лучше работает в конструкции и меньше мешает утеплению.

А вот пример самой «неправильной» укосины. Но тем не менее, встречается сплошь и рядом.

Это просто доска, воткнутая в первый проем каркаса. Что же в ней такого «неправильного», ведь формально это тоже треугольник?

1. Во-первых — очень маленький угол наклона.
2. Во-вторых, в такой плоскости доска укосины работает хуже всего.
3. В-третьих, зафиксировать к стене такую укосину сложно.
4. В-четвертых, обратите внимание на то, что в местах примыкания к каркасу образуются крайне неудобные для утепления полости. Даже если аккуратно подрежут укосину и щели на торце не будет, от острого угла никуда не деться, а качественно утеплить такой угол — непростая задача, поэтому скорее всего это будет сделано кое-как.

Еще один пример, также распространенный. Это укосина, врезанная в стойки, но не врезанная в обвязки.

Укосина не врезана в обвязки

Такой вариант уже намного лучше, чем предыдущий, но, тем не менее, такая укосина будет работать хуже, чем врезанная в обвязки, а работы ведь — на 5 минут больше. А если к тому же она будет зафиксирована к каждой стойке всего по одному гвоздю, то эффект от нее тоже будет сведен к минимуму.

Варианты всяких маленьких неполноценных «укосиков и подкосиков», которые не доходят от верхней обвязки до нижней, даже не будем рассматривать.

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.

Скандинавский каркас

Углы, укосины — тут все как у американцев. На что же обратить внимание?

1. Одинарная обвязка по верху стены.
2. Силовой ригель, врезанный в стойки на протяжении всей стены.
3. Одинарные стойки на оконных и дверных проемах.

На самом деле основным отличием является этот самый «скандинавский» ригель — он заменяет собой и американские хидеры, и сдвоенную обвязку, являясь мощным силовым элементом.

В чем, на мой взгляд, преимущество скандинавского каркаса перед американским? В том, что в нем идет намного бОльший упор на минимизацию всевозможных мостиков холода, коими являются практически все сплоченные доски (сдвоенные обвязки, стойки проемов). Ведь между каждыми сплоченными досками потенциально может образоваться со временем щель, о которой вы возможно никогда и не узнаете. Ну и одно дело, когда мостик холода имеет ширину одной доски и другой вопрос — когда их уже две или три.

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.

Недостаток скандинавского каркаса в его чуть большей сложности, хотя бы в том, что во всех стойках нужно сделать пропилы под ригель. И в том, что, в отличие от американского, он таки требует каких-то мысленных усилий. Например: на больших проемах могут потребоваться и сдвоенные стойки для поддержки горизонтальных элементов, и дополнительные ригели и хидеры. А где-то, например, на фронтонных стенах одноэтажек, где нет нагрузки от лаг или крыши — может и ригель даже не потребуется.

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.

«Полуправильные» каркасы

Напомню, что под «полуправильными» я понимаю именно те, которые имеют полное право на существование, но отличаются от типовых скандинавско-американских решений. Поэтому называть их «полуправильными» нужно осторожно.

Приведу несколько примеров.

Пример того, как можно «перебдеть»

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.

Почему же тогда я отнес этот каркас к «полуправильным»? Обратите внимание на то, что здесь есть и скандинавские ригели, и американские хидеры, и сдвоенные обвязки не только по верху, но и по низу стен. Короче говоря, тут и американская схема, и скандинавская, и сверху накинуто еще процентов 30% запаса по-русски, на всякий случай. Ну, а сборная стойка из 6 (!!!) досок под клееной балкой конька говорит сама за себя. Ведь в этом месте единственное утепление — это изоплат снаружи, и перекрестное утепление изнутри. А если бы была чисто американская схема, то утепления в этом участке стены попросту не было бы, голая деревяшка снаружи вовнутрь.

«Полуправильным» я называю этот каркас потому, что с точки зрения конструктивной надежности к нему претензий никаких нет. Тут многократный запас прочности «на случай атомной войны». Зато изобилие мостиков холода, и огромный перерасход материала на каркас, и высокая трудозатратность работ, что также сказывается на цене.

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.

Другой пример — каркас по системе «двойной объемный» каркас, пропагандируемый одной московской компанией.

Основное отличие - это фактически двойная наружная стена, с разнесенными относительно друг друга стойками. Так каркас вполне удовлетворяет критериями прочности и очень неплох с точки зрения теплотехники, за счет минимизации мостиков холода, но проигрывает в технологичности. Задачу ликвидации мостиков холода, которую, в первую очередь, решает такой каркас, можно решить более простыми, надежными и правильными методами типа «перекрестного утепления».

И, что любопытно, обычно «полуправильные» каркасы так или иначе имеют в себе скандинавско-американские решения. А отличия скорее в попытке улучшить хорошее. Вот только часто бывает, что получается «лучшее — враг хорошего».

Такие каркасы можно смело назвать «полуправильными» именно потому, что грубых нарушений тут нет. Есть отличия от типовых американо-скандинавских решений в попытках что-то улучшить или придумать некую «фишку». Платить за них или нет — выбор заказчика.

«Неправильные» каркасные дома

Теперь поговорим о «неправильных» каркасах. Самый типичный, я бы даже сказал, собирательный, случай, представлен на фото ниже.

Квинтэссенция «направильного» каркасного домостроения

Что сразу можно отметить на данном фото?

1. Тотальное использование материала естественной влажности. Причем материала массивного, который сильнее всего усыхает и меняет свою геометрию в процессе усушки.
2. Брус в углах и на обвязках и даже на стойках — это мостики холода и неудобство в дальнейшей работе.
3. Отсутствие хидеров и усилений проемов.
4. Не пойми как сделанная укосина, плохо выполняющая свою роль и мешающая утеплению.
5. Сборка на уголки с черными саморезами, назначение которых — крепление ГКЛ при отделке (а не использование в силовых конструкциях).

На фото выше представлена практически квинтэссенция того, что принято называть «неправильным» каркасом или «РСК». Аббревиатура РСК появилась году в 2008 на ФХ, с подачи одного строителя, представившего схожее изделие миру, под названием Русский Силовой Каркас. Со временем, по мере того как люди начинали разбираться, что к чему, данную аббревиатуру стали расшифровывать как Рашен Страшен Каркашен. Как апофеоз бессмысленности с претензией на уникальное решение.

Что самое любопытное, при желании его можно отнести и к «полуправильным»: ведь если саморезы не сгниют (черные фосфатированные саморезы отнюдь не образец коррозийной устойчивости) и не полопаются при неизбежной усушке бруса, данный каркас вряд ли развалится. То есть право на жизнь такая конструкция имеет.

В чем основной недостаток «неправильных» каркасов? Если люди разбираются в том, что они делают, они довольно быстро приходят к канадско-скандинавской схеме. Благо, что информации сейчас навалом. А если не приходят, то это говорит об одном: им, по большому счету, наплевать на результат. Классический ответ при попытке задать им вопрос, почему именно так — «мы всегда так строили, никто не жаловался». То есть вся стройка основывается исключительно на интуиции и смекалке. Без попыток поинтересоваться — а как же вообще это принято делать.

Что мешало сделать доску вместо бруса? Сделать усиления проемов? Сделать нормальные укосины? Собрать на гвозди? То есть сделать правильно? Ведь ровно никаких преимуществ такой каркас не дает! Один большой набор не самых лучших решений с претензией на супер прочность и т.п.. Причем трудозатратность такая же как у «правильного», стоимость — тоже, а материалоемкость, возможно, даже больше.

Подведем итог

В качестве итога: «правильной» принято называть американо-скандинавскую схему каркаса, по причине того, что она уже многократно опробована на тысячах домов, доказав свою жизнеспособность и оптимальное соотношение «трудозатратность-надежность-качество».

К «полуправильным» и «неправильным» относятся все остальные виды каркасов. При этом каркас может быть вполне надежным, но «неоптимальным» со стороны вышеперечисленного.

Как правило, если потенциальные подрядчики не могут обосновать применение тех или иных конструктивных решений, отличных от «правильных» американо-скандинавских, это говорит о том, что они понятия не имеют ничего об этих самых «правильных» решениях и строят дом исключительно по наитию, заменяя знания интуицией и смекалкой. А это очень рискованный путь, который может аукнуться в будущем владельцу дома.

Поэтому. Хотите гарантировано правильных, оптимальных решений? Обратите внимание на классическую американскую или скандинавскую схему каркасного домостроения.

Наружные и внутренние стены разделяются на различные типы в зависимости от их конструкционных особенностей и задач.

Легкие стены выполняются из деревянного каркаса, деревянных двутавровых профилей или из тонких стальных профилей. Такие стены обшиваются плитными материалами или вагонкой. См. рис. 9.1.

Рис 9.1 Легкая наружная стена из деревянного каркаса с горизонтальной наружной обшивкой из вагонки

1. Внутренняя обшивка
2. Пароизоляция
3. Стойка стенового каркаса
4. Теплоизоляция
5. Ветрозащитная плита
6. Рейка, обеспечивающая вент. зазор
7. Вент. зазор
8. Наружная обшивка

Тяжёлые стены – могут быть выполнены на основе несущего деревянного каркаса с кирпичной облицовкой. См. рис. 9.2.



Рис 9.2 Тяжёлая наружная стена из деревянного каркаса с кирпичной наружной облицовкой

1. Внутренняя обшивка
2. Пароизоляция
3. Стойка стенового каркаса
4. Теплоизоляция
5. Ветрозащитная плита
6. Минеральная вата повышенной плотности для утепления фасадов
7. Анкер для закрепления кирпичной кладки
8. Вент. зазор
9. Кирпичная облицовка

Ненесущие стены – называются лёгкими. В более крупных строениях, несущие конструкции которых выполнены из стали или бетона ненесущие стены называются заполняющим каркасом.

Деревянные каркасы стен по норвежской технологии
Деревянный каркас стены состоит из стоек, вписанных в раму из досок верхней и нижней обвязки стены. Обычно шаг стоек принимают равным 600 мм. В несущих наружных стенах стойки располагают соосно балкам нижележащего перекрытия.

Проёмы обрамляются горизонтальными связями. В несущих стенах над проемами нужно монтировать перемычки - балки жёсткости, передающие нагрузку с верхней обвязки на стойки расположенные с обеих сторон проёма.

Существуют также конструкции с перекрёстным каркасом. В этом случае по несущему каркасу стены набивается обрешётка с шагом, адаптированным под ширину листов теплоизоляции или под выбранный тип обшивки. См. рис. 9.3.



9.3 Конструкция деревянного каркаса стены – наименования деталей.

1. Торцевая балка перекрытия
2. Нижняя обвязка деревянной каркасной стены
3. Стойка стенового каркаса
4. Верхняя обвязка деревянной каркасной стены
5. Укосина - деревянная диагональная связь
6. Обрешетка для создания перекрёстного каркаса

Размеры пиломатериалов должны соответствовать номиналу.
Покоробленность пиломатериалов может значительно уменьшить несущую способность деталей каркаса. См. рис. 9.4.

Рис. 9.4 Продольная покоробленность по пласти и по кромке

1. Продольная покоробленность по пласти: стрела прогиба не должна превышать 8 мм для доски длиной 2,0 м.
2. Продольная покоробленность по кромке: стрела прогиба не должна превышать 3 мм для доски длиной 2,4 м.

1. Должна обеспечиваться достаточная несущая способность стен с учетом нормативных нагрузок для каждого конкретного региона.
2. Должны быть выполнены санитарно-гигиенические нормы по тепловой защите.

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 9.1, предусматривают шаг стоек 600 мм, конструкцию кровли из свободно опертых ферм с тяжёлым кровельным покрытием (керамическая черепица).

Таблица 9.1 Максимальная ширина дома (м) для деревянных каркасных несущих стен, выполненных из досок заданного сечения.
Шаг стоек: 0,6 м;

Количество этажей: 2;
Высота каркасной стены: 2,4 м;

Тип кровельного покрытия: тяжёлое.

1. Если ширина дома превышает 12 м, необходимо заказать комплексный расчёт несущих конструкций у опытного конструктора, т.к. в этом случае нужно учесть природный ландшафта на месте строительства, форму здания и другие факторы, определяющие нагрузки на каркас строения.
2. Сечение стоек высоких каркасных стен также должны рассчитываться опытным инженером, т.к. 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.

Сечения стоек каркаса несущих внутренних стен зависит от конструкции дома, от того как распределяются нормативные нагрузки. См. рис. 9.5.



Рис. 9.5 Нагрузка на внутренние несущие стены может значительно отличаться в зависимости от конструкции дома.

На рис. 9.5(A) 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 рис. 9.5(B) внутренние стены первого этажа являются несущими, так как конструкция дома предусматривает эксплуатируемый лофт, опирающийся на внутреннюю стену.
На рис. 9.5(C) 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. Шаг стоек принят равным 600 мм.

Таблица 9.3 Рекомендованные сечения стоек для деревянных каркасных внутренних стен
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 36х148 может иметь максимальную ширину 5,2 м в регионах с нормативной снеговой нагрузкой 4,5 кН/м². Если же каркас стены собрать из доски 48х148 максимальная ширина дома в этом случае составит 11,4 м.
2. Если конструкция кровли предусматривает использование наслонных стропил, см. рис. 9.5(C), 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 36х148 мм и общей шириной дома до 10,4 м – с двумя пролётами по 5,2 м, см. рис. 9.5(C).

• расчёт стоек деревянной каркасной стены на продольный изгиб;
• расчёт обвязки каркасной стены на смятие в месте опирания на неё стойки каркаса.

1. Место опирания деревянной стойки на обвязку деревянной каркасной стены.

Каркасные стены из стальных и двутавровых профилей
1.Каркасные стены из двутавровых профилей на древесной основе.
В место цельных деревянных досок можно использовать двутавровые профили, в которых в качестве полок используются деревянные бруски или LVL-брус, а в качестве стенок OSB или HDF.
Каркасы стен, выполненные из двутаврового профиля на древесной основе, собираются за небольшими исключениями по тому же принципу, что и каркасы из цельных деревянных деталей. См. рис. 9.7.



Рис 9.7 Конструкция каркасной стены деревянного дома из двутавровых профилей

1. Нижняя обвязка
2. Стойка
3. Горизонтальные связи, обрамление проёма
4. Перемычка – балка жесткости над проёмом
5. Верхняя обвязка

Конструкционные узлы скандинавского каркасного дома
Нижняя обвязка деревянной каркасной стены
Нижнюю обвязку деревянной каркасной стены делают, как правило, двойной - т.е. перед установкой каркасов стен под них устанавливают деревянные лежни.
Для этого есть несколько причин:

• если дом собирается из стеновых панелей заводского производства, то их удобнее устанавливать на заранее смонтированные по цокольному перекрытию лежни, которые будут служить направляющими;
• на бетонные фундаменты, поверх гидроизоляции устанавливают , чтобы таким образом увеличить срок службы деревянного каркасного дома;
• двойная нижняя обвязка служит в качестве закладной доски для крепления внутренней обшивки стен.

1. Технология «Платформа» - стены монтируются поверх чёрнового пола (1.1) на цокольном перекрытии, который одновременно является рабочим настилом. Применяется в тех случаях, когда монтаж происходит быстро, в хорошую погоду. При этом обязательно применение влагозащищенных плит OSB-3 с соединением гребень-паз для защиты цокольного перекрытия от попадания влаги в случае осадков.
2. Технология «Сухой монтаж» - утепление и герметизация цокольного перекрытия производиться после монтажа наружной обшивки и кровельного покрытия дома, когда остаточная влажность деревянных конструкций будет ≤ 13%. В таком случае каркасы стен устанавливаются на лежни, смонтированные по каркасу цокольного перекрытия. В каркас цокольного перекрытия встраивается закладная доска (2.1) , к которой в дальнейшем крепятся доски пола. Особенностью технологии «сухой монтаж» является то, что по балкам цокольного перекрытия можно монтировать сразу чистовой пол из шпунтованной половой доски. Согласно норвежским строительным правилам, крепить нижний направляющий лежень к цокольному перекрытию, нужно на 2 гвоздя 3,4х95 (или 3,1х90 для барабанных гвоздезабивных пистолетов) каждые 500 мм. Вторая доска, непосредственно нижняя обвязка стенового каркаса крепится к направляющему лежню аналогичным образом.
3. Монтаж стен на бетонные фундаменты. Под каркасами стен укладывают гидроизоляцию, поверх неё устанавливают импрегнированные промышленным способом лежни , чтобы таким образом увеличить срок службы деревянного каркасного дома. В этом случае импрегнированные промышленным способом лежни крепятся к фундаменту с помощью разжимных анкер-болтов. Вторая доска, непосредственно нижняя обвязка стенового каркаса крепится к импрегнированным лежням на 2 гвоздя такой длины, чтобы не нарушить целостность гидроизоляции, проложенной под импрегнированными лежнями.

1. На ленту фундамента укладывается гидроизоляция, поверх неё монтируют импрегнированные промышленным способом лежни (1).
2. На импрегнированные лежни опирают каркас цокольного перекрытия. Затем стеновые панели заводского производства устанавливают на заранее смонтированные по цокольному перекрытию лежни из обычной доски (2), которые служат в качестве направляющих;

Верхняя обвязка каркасной стены
Согласно норвежским строительным правилам верхняя обвязка каркасной стены должна быть двойной, если проектом не предусмотрено иное решение. Двойная верхняя обвязка хорошо подходит для крепления внутренней обшивки в тех случаях, когда потолок уже смонтирован. Также двойная обвязка обеспечивает бо́льшую жесткость деревянных каркасных стен и помогает выровнять каркасные стены для того, чтобы смонтировать по ним стропильную систему. Поэтому важно выбирать наиболее прямые доски для изготовления верхней обвязки каркасных стен. Верхнюю обвязку крепят к стойкам на 3 гвоздя 3,1х90 горячей оцинковки. Доски верхней обвязки стен должны монтироваться с перекрытием стыков, как показано на рис. 9.11.



Рис. 9.11 Верхняя обвязка скандинавской каркасной стены.

1. Угловая стойка каркасной стены
2. Двойная верхняя обвязка
3. Торцевая балка междуэтажного перекрытия
4. Потолок

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. См. рис. 9.12 и 9.13.
Рис. 9.12 Измерение высоты потолка по норвежскими стандартам.

1. Высота этажа – 2700 мм
2. Высота потолка – 2400 мм
3. Высота помещения по каркасу (без отделки)

Рис. 9.13 Пример типичной скандинавской деревянной каркасной стены. См. далее пример расчёта длины стойки для обеспечения заданной высоты потолка.

• 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)