Стоечно балочная конструкция деревянного дома

Обновлено: 05.05.2024

С давних времен для строительства малоэтажных домов люди привыкли использовать дерево. Однако бурное развитие кораблестроения требовало все большего количества этого природного материала для изготовления парусником. Вместе с тем строительство кораблей заставляло плотников постоянно повышать свое мастерство. Оригинальная комбинация этих двух взаимосвязанных факторов дало своеобразный толчок развитию технологии возведения малоэтажных жилых строений. При строительстве домов начали использовать стоечно-балочный каркас из древесины. А стены в них заполнялись глинобитными изделиями, изготовленные на основе глины и соломы либо камнями.

Несмотря на такую оригинальную конструкцию, каркасные строения такого типа обладали достаточно высокими прочностными параметрами. Кроме выдерживания повышенных нагрузок стоечно-балочный каркас позволял создавать довольно просторные помещения с большим количеством света. Так как грамотно подобранные стойки давали возможность устанавливать огромные окна.

Такая технология возведения малоэтажных жилых строений получила название фахверковской от сочетания немецких слов Fach — панель, секция, и Werk — сооружение. Так как дома таким способом получили наибольшую популярность именно в Германии. Несущую основу здания выполняет каркасная конструкция из балок, расположенных как вертикально и горизонтально, так и с наклоном под различными углами. Опорные составляющие каркаса непременно выступают на фасаде. Это придает сооружению изысканную уникальность и стильность. Раньше пространство между балками заполняли камнями, глинобитными изделиями, очень редко кирпичом либо деревом.

Диагональные элементы (раскосы), расположенные между стойками и балками, дают возможность обеспечить хорошую жесткость конструкции домов такого типа. За счет достигаемой прочности каркаса можно было возводить даже трех этажные жилые строения. Фахверковые дома обладали еще одной архитектурной особенностью. Верхний этаж должен непременно выступать над нижним. Такая конструкция дает возможность максимально исключить попадание атмосферных осадков на основание здания.

В современных малоэтажных жилых строениях со стоечно-балочным каркасом строители в качестве основного материала каркасной конструкции начали использовать клееный брус. А в роли заполнителя выступают газобетонные блоки, кирпич, сип-панели, стеклопакеты с энергосберегающим покрытием.

Каркасные дома становятся популярнее на территории страны. Несмотря на уверения скептиков об их недостатках, застройщики делают выбор в пользу каркасника как дома для постоянного или сезонного пребывания.

Есть распространенные технологии строительства каркасных домов, они подразумевают наличие несущей конструкции (каркаса) и заграждающей (обшивки). Между слоями внутренней и внешней облицовки прокладывают теплоизоляционный материал, поддерживающий внутри помещений здания комфортную температуру. Сегодня мы подробно изучим каркас, ведь от него зависит прочность дома, долговечность, сохранение геометрических форм в процессе эксплуатации.

Материалы для изготовления каркаса

Главное свойство, которое требуется от материала, предназначенного сформировать несущую конструкцию будущего дома – прочность и способность сохранять геометрическую форму, приданную каркасу строителями.

Кажется, что лучше для этого подходит металл, поэтому в некоторых разновидностях каркасников используют профильную трубу или тонкостенные металлоизделия (профиль) . Часто так поступают в США. Но у металла есть и минусы – высокая степень теплопроводности, неустойчивость к коррозии, значительный вес. Если использовать тонкостенные стальные профили с малой массой, потребуется тщательнее подойти к вопросу теплоизоляции, иначе образуются мостики холода, снижающие комфортабельность жилых строений и увеличивающие затраты на отопление. Поэтому гораздо чаще для создания каркаса пользуются пиломатериалами: это брус и обрезная неструганая доска.

К деревянным элементам, применяемым для строительства несущей конструкции домов есть специальные требования :

древесина тщательно и правильно высушена перед применением;
важно, чтобы пиломатериалы были высокого качества – без дефектов (участки, пораженные насекомыми, грибком, плесенью, сколы, трещины, большое количество сучков);
строители для возведения каркасных домов выбирают зимнюю древесину, она куда прочнее и менее подвержена порче, имеет большую плотность;
пиломатериалы перед использованием должны правильно храниться.

Вне зависимости от того, какой именно тип пиломатериала выбран для строительства каркасного здания, к его качеству нужно относиться максимально внимательно. При небрежном выборе прочность, устойчивость к нагрузкам и долговечность строения значительно снизится.

Виды каркасов

Существует множество разновидностей каркасных конструкций, применяемых для строительства легких и теплых домов в России, странах Европы, США, Скандинавии. Но по сути все они сводятся к четырем основным типам:

неразрезной;
рамный;
стоечно-балочный;
специальный, под каркасно-панельное строительство.

Давайте рассмотрим каждый из них более подробно.

Неразрезной каркас отличается использованием стандартных типоразмеров пиломатериалов без их дополнительной резки.

Расчет размеров и их соответствие длине бруса или доски производится на этапе проектирования.

Такой каркас потребует меньше крепежа, обеспечит высокую степень жесткости конструкции, но при расчетах возникает необходимость учитывать стандартные длины пиломатериалов – 6 и 4,5 м.

Рамная конструкция – порождение европейских застройщиков. Особенность – предварительная подготовка платформы (на которой потом будет настелен пол), на ней и возводят дальнейший каркас. После завершения первого этажа сооружается такая же платформа для второго, чердачного помещения или мансарды. Плюс метода – возможность минимального привлечения человеческих ресурсов. При разумном подходе рамную конструкцию сможет собрать даже один человек.

Стоечно-балочный тип каркаса, также называемый немецким – один из самых старейших видов. Его более грубое подобие использовалось еще в средних веках для возведения жилых зданий в стиле фахверк.

Такой каркас обеспечит высокую степень прочности сооружения, но и по стоимости окажется самым затратным из перечисленных.

Кроме того, строительство дома с использованием такого метода сборки каркаса – долгое и трудозатратное дело.

Каркасно-панельные дома – куда более современная разработка. Их привлекательность в панелях высокой степени готовности, которые объединяются без дополнительного каркаса. Роль несущей и заградительной конструкций одновременно выполняют СИП-панели. Они имеют достаточную прочность и жесткость, не подвержены деформации в случае соблюдения технологии и удобны в монтаже. Недостаток только один – дом из качественных СИП-панелей с современным экологичным утеплителем обойдется недешево.

Стоит знать, что современные каркасные дома – надежные и прочные строения, по степени теплосбережения в разы превосходящие здания из кирпича и бетона . При соблюдении технологии строительства они прослужат своим владельцам десятки лет без необходимости ремонта.

Как понятно из самого названия, каркасный дом – постройка на основе каркаса. Изготавливается каркас из толстого деревянного бруса или металла. Материалом для строительства стен обычно служат СИП-панели или доски.

Проекты домов каркасного типа – это комплекты документов, которые содержат полную информацию о будущем здании. Состоят они из двух разделов: архитектурный и конструктивный. В первом показан внешний вид здания с разных сторон. Второй содержит строительные планы, схемы, чертежи, спецификации, сметы, инструкции по монтажу. Причём, это касается не только строительных конструкций, учтены также основные коммуникации (электрика, сантехника, вентиляция).

Преимущества и недостатки каркасных домов

По надёжности и прочности каркасные дома не уступают постройкам из других материалов. Их основные преимущества:

Невысокая стоимость и короткие сроки строительства.
Прочность соединения строительных элементов между собой. За счёт этого здание менее подвержено повреждениям в результате усадки на проблемных грунтах. Ошибки при строительстве и повреждения не вызывают серьёзных последствий.
Сложных технологических процессов при отделке не требуется, отделочные работы можно производить круглый год.
Конструкция имеет небольшой вес, это даёт возможность обойтись без мощного фундамента.
Хорошая теплоизоляция стен позволяет быстро прогревать помещения и экономить на отоплении.
Конструкция стен позволяет скрыть все коммуникации.
Архитектурные возможности ограничены только фантазией, можно создавать практически любые конфигурации.

Но есть у «каркасников» и определенные слабые стороны. Но «предупрежден – значит вооружен» – на каждый недостаток есть успешный пример решения проблемы:

Небольшой срок службы. В ГОСТе указано, что срок службы каркасных домов – 75 лет. Но, если каждые 25 лет делать ремонт и аккуратно относиться к строению, оно прослужит больше века.
Невысокая экологичность. Не все материалы, используемые при строительстве, производятся из натуральных компонентов. К примеру, СИП-панели изготавливаются с использованием синтетических клеев, в качестве утеплителя внутри них используется пенополистирол. Этот момент довольно спорный, найти в настоящее время полностью экологичный дом вряд ли получится. В итоге все зависит от качества используемых материалов, а значит и от добросовестности строительной компании.
Низкая звукоизоляция. Про это следует помнить, если строительство планируется вблизи железнодорожных путей, автомагистралей или аэропортов. Проблема решается просто – необходимо до начала строительства подобрать подходящий шумоизолирующий материал.
Подверженность гниению. При повышенной влажности дерево начинает разрушаться, появляются плесень и грибок. Своевременная обработка антисептиками полностью решает эту проблему.

Пожароопасность. Любое строение из дерева способствует распространению огня. На помощь приходят специальные противопожарные составы, которыми обрабатываются деревянные поверхности.

Виды каркасного строительства

Прежде чем купить проект каркасного дома, необходимо разобраться, какие бывают виды каркасных домов. Выделяют 4 основных типа, все остальные разновидности – сочетание элементов от разных модификаций в одном здании. Применяются такие типы строений:

Рамные дома из каркаса с перекрытиями

Такие постройки также называют «канадскими домами» Считается, что при их разработке в России за основу брались канадские нормы строительства.

Главное отличие в том, что состоят они из нескольких слоёв. Каждый слой – это этаж, закреплённый на своём основании-платформе. Основу (обвязку) первого этажа, принято называть подвальным перекрытием. Название условное, постройка может быть без подвала. Монтируется обвязка сразу на фундамент и выступает в качестве опоры для брусков перекрытий, соединённых лагами. Таким образом, получается щит, внешне напоминающий поддон для транспортировки и хранения грузов.

Вертикальные брусья являются главными несущими конструкциями. Внизу они прикрепляются к горизонтальным балкам, вверху соединяются такими же балками, создавая основание для второго этажа.

Дома из каркаса с неразрезными стойками

Ещё такие строения называют финскими. Неизвестно, придумали их именно в Финляндии или нет, но именно там и на территории прилегающих к ней стран они широко распространены.

От других типов они отличаются тем, что основной несущий элемент у них – цельные вертикальные стройки, проходящие через два этажа (отсюда и название – неразрезные). Перекрытия между этажами монтируются на опорные доски, врезанные в основные стойки на уровне второго этажа. Доски являются не только опорой, они стягивают стойки между собой, за счёт чего повышается общая прочность конструкции.

При строительстве неразрезных стоек необходимо особое внимание уделять правильности их установки. Если будет допущено хотя бы небольшое отклонение в сторону на первом этаже, постройка второго этажа будет сильно затруднена, либо невозможна совсем.

Дома стоечно-балочного типа

Такой вид строений распространён в Германии, ещё они называются фахверковые. По внешнему виду их легко отличить от других – все наружные столбы, поперечные и наклонные балки стен видны снаружи. Срок эксплуатации дольше, чем у других домов. Существуют памятники архитектуры, возраст которых 5-6 веков.

В этих конструкциях используются только брусья толстого сечения. Из них делают не только вертикальные стойки, но горизонтальные перекрытия и диагональные опоры. Это основное отличие, в других конструкциях для перекрытий и лаг применяются доски меньшего сечения.

Строительство таких домов более трудоёмко из-за того, детали конструкций крепятся с помощью врезных соединений. Но, существуют проекты небольших каркасных домов, в которых брусья крепятся на болты.

Каркасно-стоечные конструкции

В отличие от вышеперечисленных строений вертикальные стойки таких конструкций не только поддерживают стены и перекрытия. Дополнительно они используются как сваи. Их забивают в грунт или ставят на опоры из бетона. Это даёт возможность поднять строение выше уровня грунта. Такая особенность будет полезна при возведении зданий на заболоченной местности или в зонах подтопления. Ещё одно преимущество – хорошая вентиляция нижней части дома. Доски остаются сухими, что препятствует образованию плесени и грибка.

В домах данного типа нагрузка от крыши и поперечных перекрытий равномерно распределёна на вертикальные стойки. В пространство между ними монтируются двери, окна или утеплённые панели. При необходимости дополнительного усиления устанавливаются диагональные подпорки.

Что входит в базовую комплектацию проекта

Стандартной постройкой принято считать дома с размером 6х8 м. Разные поставщики предлагают как стандартные проекты, так и индивидуальные, учитывающие пожелания заказчика. Но, несмотря на все отличия в архитектуре и дизайне, есть понятие базовой комплектации. В неё входят:

Полы – лаги, перекрытия, пароизоляционная плёнка, половые доски (черновые и чистовые).
Стены – несущий брус, панели для стен, утеплитель, материалы для чистовой отделки, декоративные элементы.
Межэтажные перекрытия – лаги перекрытия для пола второго этажа, пароизоляционная плёнка, половые доски (черновые и чистовые).
Окна и двери с наличниками и откосами.
Крыша – стропила, обрешётка, кровельный материал (обычно металлочерепица), утеплитель, ветро-влагозащитная плёнка, материалы для чистовой отделки.

Обратите внимание! Фундамент обычно не входит в базовые проекты домов по каркасной технологии. Связано это с тем, что подобрать необходимый тип фундамента можно только осмотрев место строительства. В некоторых случаях могут потребоваться геологические изыскания. Это особенно касается проблемных грунтов (повышенное содержание влаги, толстый слой перегноя, глинозём).

Если предполагается постройка дома выше, чем один этаж, такую работу лучше доверить специалистам, неправильный выбор может принести серьёзные разочарования в будущем.

Этапы сборки каркасного дома

Технология строительства напоминает классическую постройку деревянного дома, но имеются отличия. Последовательность следующая:

Строительство фундамента и его гидроизоляция.
Обвязка дома (установка окладного венца).
Подготовка и монтаж каркаса.
Настил пола.
Монтаж стеновых конструкций.
Установка межэтажных перекрытий.
Настил кровельного материала.
Установка окон и дверей.
Утепление и наружная отделка.

Самые ответственные этапы – фундамент и установка несущих конструкций. Почему важен фундамент, понятно. Особое внимание уделяется точности сборки и установки каркаса потому, что он служит основанием для всей конструкции. Любой перекос или уклонение от уровня в дальнейшем создаст сложности при установке других элементов.

Видео описание

Наглядно смотрите пошаговую демонстрацию строительства каркасного дома в следующем видео:

Можно ли вносить изменения в уже готовые проекты

Очень часто заказчиков не устраивают типовые проекты, и они хотят внести в них определённые изменения. Все организации, которые разрабатывают проекты, могут это сделать. Вопрос только в том, сделают ли они это бесплатно.

Бывает, что изменения будущему владельцу дома кажутся несущественными, и их можно осуществить нажатием двух-трёх клавиш, дальше всё сделает программа. На практике может выясниться, что для осуществления задуманного необходимо сделать новый проект.

Например, пересчитать материал для утепления или изменить назначение помещений проектировщик согласится бесплатно. Добавить веранду или крыльцо от другого проекта, убрать дверь или окно – в большинстве случаев, но, не всегда. Если потребуется изменение размеров дома – вряд ли. Для этого потребуется пересчитать размеры всех несущих конструкций, перекрытий, фундамента, фасада. Правда, такие случаи довольно редки, любой каталог проектов каркасных домов позволяет каждому подобрать либо типовой проект, либо с небольшими изменениями адаптировать его под себя.

Видео описание

В следующем видео смотрите, что из себя представляет полноценный проект каркасного дома:

Как выбрать подходящий проект дома для постоянного проживания

Постройки для постоянного проживания предполагают возможность их эксплуатации в любое время года, как в жару летом, так в холод зимой. При проектировании будущего дома надо обратить на это особое внимание. Если нет необходимости проживания в постройке при низких температурах, можно сэкономить на теплоизоляции. Для того чтобы летняя жара не мешала комфортному пребыванию в доме, достаточно небольшого слоя этого материала. Если же предполагается постоянное пребывание людей, необходимо предусмотреть такую толщину, чтобы тепло сохранялось даже при самых низких температурах. Для центральной полосы России толщина утеплителя рекомендуется не менее 150 мм, оптимальной считается 200 мм.

Видео описание

В следующем видео рекомендации архитектора по выбору проекта дома:

Заключение

Правильно сделанные (с соблюдением всех требований технологии) каркасные строения нельзя назвать самыми дешёвыми. Перед строительством дома по каркасной технологии проекты и цены на материалы можно посмотреть в каталоге у поставщика и оценить свои финансовые возможности. Но, неоспоримые их достоинства – разнообразие вариантов исполнения и технологий строительства. Это даёт возможность каждому подобрать для себя наиболее оптимальный вариант.

Балка – это, в строительстве, не только опора настилов для полов и межэтажных перекрытий, но и элемент, выполняющий функции скрепления всей конструкции строения, придания ей необходимой жёсткости. В перечне применяемых в строительстве материалов и изделий можно найти много возможных вариантов для изготовления балок перекрытий. Но к основным и наиболее часто применяемым видам несущих балок относят металлические, железобетонные и деревянные.

Деревянные балки перекрытия

Балки перекрытия из дерева должны соответствовать таким требованиям, как прочность, жесткость, пожарная безопасность. Расчет балки производится в зависимости от выбранного материала.

Балка - это ключевой фрагмент перекрытия, назначение которого – разделять этажи в доме, а также нести и распределять нагрузку от расположенных вверху составляющих – стен, крыши, коммуникаций, мебели, деталей интерьера.

Преимущества балок из древесины:

низкая трудоёмкость при монтаже в сравнении с металлическими или железобетонными аналогами;
доступность цен на материалы из древесины;
быстрый монтаж без применения дорогостоящих механизмов и инструментов;
эстетичный внешний вид;
малый вес;
ремонтопригодность.

Недостатки балок из древесины:

без специальной защитной пропитки горючи;
низкая прочность по сравнению с железобетонными или металлическими балками;
подвержены воздействию влаги, грибка и живых организмов;
могут деформироваться от перепадов температур.

Виды деревянных балок перекрытий

Деревянные балки перекрытия классифицируют по типу сечения, материалу и размерам.

Длина балок перекрытия зависит от расстояния между стенами. К этой величине нужно прибавить запас для опирания на стену — обычно добавляют 200—250 мм с каждой стороны.

По сечению деревянные балки делят на следующие типы:

квадратные;
прямоугольные;
двутавровые;
круглые или овальные.

Квадратное сечение балки считается самым невыгодным, поскольку оно меньше всех подогнано под эпюру усилий в элементе.

Для справки! Эпюры усилий - графическое отображение изменение внутренних усилий по всей длине бруса. Применяются при расчетах допустимых нагрузок.

Наиболее оптимальным вариантом при выборе деревянных перекрытий являются балки с прямоугольным сечением, при этом их короткую сторону располагают горизонтально, а длинную – вертикально, поскольку на прочность лучше влияет увеличение высоты, чем ширины.

Двутавровое сечение балки перекрытия представляет собой уширенные элементы в нижней и верхней частях, а в середине уменьшенное до максимально возможных размеров. Этот вариант сечения существенно сокращает расход древесины и позволяет рационально ее использовать.

Двутавровые деревянные балки купить будет не так просто, поскольку они отличаются сложной технологией изготовления. По этой же причине их в строительстве можно встретить редко.

Деревянные балки круглого или овального сечения используются, как правило, для устройства чердачных перекрытий. В зависимости от диаметра, круглые балки имеют высокую устойчивость на изгиб. Кроме того, обязательно надо учитывать, что балки перекрытия деревянные, размеры имеют достаточно ограниченные. Их максимальная длина составляет 7,5 п. м.

По материалу деревянные балки перекрытия классифицируют на следующие виды:

из цельного бруса или доски;
из клееного бруса.

Использование досок и цельного бруса в балочной конструкции

Обычная доска или цельный брус могут быть длиной не более чем на 4–6 м, а это почти в два раза меньше расстояния, с которым справляется клееный брус.

Строители часто изготавливают балки из скреплённых между собой досок сразу на объекте. По качеству и прочности они могут намного превосходить цельную балочную конструкцию. Кроме того, можно варьировать толщину балок количеством стягиваемых между собой досок.

Соединения выполняются при помощи болтов с гайками и резиновыми или пластиковыми шайбами. Они предотвратят попадание на металлический крепёж влаги и последующей коррозии и не дадут гайке врезаться в древесину при затягивании.

Клееный брус

Если нужно повысить длину или прочность цельных балок, то их скрепляют между собой и обычно это делается вручную при монтаже перекрытий. Клееный брус изначально состоит из нескольких еще на предприятии склеенных между собой брусков. Толщина клееного бруса задаётся количеством слоёв склеиваемого под прессом материала. Таким способом древесине придаются дополнительные прочностные качества, балка из клеенного бруса может быть длиной до 12 метров.

Все качества древесины после склеивания брус сохраняет, то есть прекрасно гвоздится, пилится, режется. Вот только стоят клееные деревянные балки перекрытия гораздо дороже, поэтому перед тем, как остановить на них свой выбор, надо задуматься - оправдывает ли цель средства. Часто такая разновидность балок используется для создания арочного перекрытия.

Древесина для изготовления балок перекрытия

Для несущих балок перекрытий небольших домов и строений используется в подавляющем большинстве случаев древесина хвойных деревьев.

Но категорически отвергать использование местных пород древесины не стоит. Издавна в степных районах, где хвойных деревьев нет, применяются дуб, акация, клён. Главным требованием к ним является влажность с оптимальными показателями 12–14 %.

В чердачных перекрытиях, где всегда по определению должно быть сухо и обеспечена циркуляция воздуха, балки из древесины местных пород с годами становятся лишь прочнее, по рабочим характеристикам не уступая металлическим балкам.

О качестве и прочности деревянных балок перекрытия

Проектировщики в расчётах балок перекрытия закладывают стройматериалы с заданными характеристиками и нормами эксплуатации, опираясь на законы прикладной механики и сопромата. Зная это, возникает вопрос: как обходились без этих знаний строители индивидуальных домов лет сто назад? При этом построенные ими дома здравствуют и поныне.

Объяснение простое: они оставляли намного больший запас прочности используемым материалам. Чуть позже, советские ГОСТы сознательно рассчитывались и утверждались с большими, иногда до 100% запасами прочности. Это неэкономно, иногда громоздко и вычурно, но надёжность была в приоритете, и всегда останется важнейшим показателем в строительстве. Сегодня подобная практика заменяется точным расчетом деревянной балки - это позволяет не переплачивать за излишнюю, невостребованную прочность.

Сравнение со старыми способами выглядело бы неуместно в описании балок перекрытий, если бы не одно обстоятельство.

Покупая на рынке брус или балку определённого размера, с предварительно рассчитанными характеристиками, частный застройщик без большого опыта зачастую приобретает не тот материал, который гарантирует надёжность.

Множество на первый взгляд незначительных нюансов могут свести на нет все расчёты:

большая влажность;
безответственное хранение;
скрытые дефекты;
пересортица;
плохие линейные геометрические параметры;
заранее обусловленные болезни древесины.

Вывод и выход здесь один: рынок всегда попытается обмануть начинающего строителя, поэтому лучший способ сэкономить - это доверить работу профессионалу.

Основные исходные положения для расчёта размеров

Перед началом монтажа деревянных балок следует их обрезать до необходимых размеров либо провести сращивание.

Торцы балок заглубляются в стены как минимум на 15 см, с заделкой или без неё.

Толщина несущих стен здания обычно не менее одного кирпича, или 25 см, при использовании стеновых блоков – 20 см. Это означает, что опирающиеся на стены торцы балок будут защищены от внешнего атмосферного воздействия.

Для клееной балки можно уменьшить запуск в стены до 10 см. В крайнем случае, балки могут заходить на глубину 7 см, но материал используемого бруса должен быть самого хорошего качества.

Видео описание

Подробнее о том, как произвести расчет деревянных балок перекрытий, смотрите на видео:

Прогоны, пролёты, шаг, анкеровка: 10 основных понятий и условий монтажа

Балки перекрытий являются несущим элементом, это основа прочности всего сооружения.
Схема балок с пролётом (длиной балки) 6 м и менее предполагает нагрузку от веса заполнения между балок и пола.
Балки укладываются в направлении, параллельном меньшей стороне пролёта. Расстояние между балками, называемое шагом, зависит от материала и сечения.
Шаг балок в зависимости от их вида: дощатые – от 60 до 80 см; из бруса – от 60 до 100 см; из бревна и клееного бруса – от 60 до 120 см.
Пролёты более 6 м перекрываются балками (прогонами) с крупным сечением.

Сечение деревянных балок определяется расчётом, на практике его высота находится в диапазоне 4–5% от длины пролёта.
Для скрепления стен и перекрытий концы балок либо анкеруют в стены, либо применяют стальные связи.
Возможен шаг анкеров через одну балку, но не реже.
В помещениях с высокой влажностью балки потолка должны оставаться открытыми.
Для устройства полов по балкам укладываются дощатые либо из бруса лаги, к ним прибиваются доски пола.

Как рассчитать

Чтобы произвести расчет балок перекрытия из дерева, калькулятор онлайн требуется не всегда. Достаточно знать несколько формул и следующие данные:

длину деревянной балки перекрытия (расстояние между несущими стенами);
расстояние между балками (их шаг);
нагрузку на конструкцию.

Расчет балок перекрытия позволит не сомневаться в жесткости и прочности конструкции, определит максимальную длину, допустимую при том или ином сечении.

Видео описание

Почему лопнула балка перекрытия, смотрите на видео:

Для того чтобы узнать нагрузку на конструкцию, необходимо сложить переменное значение и постоянное. Последнее включает в себя предварительную массу самих балок, утепление, подшивку потолка, черновой и чистовой пол. К временной относится масса мебели и людей – примерно 150кг/м2 – согласно нормативным документам жилых помещений.

Для чердака значение временной нагрузки может быть меньшим, но лучше не рисковать, и при расчетах использовать такую же. Так вы обеспечите определенный запас прочности и в будущем при желании сможете оборудовать мансарду в чердачном помещении без реконструкции несущих элементов.

Расчет деревянной балки производят по таким формулам:

q — это нагрузка на кв. м перекрытия, включающая массу конструкций и 150 кг полезного значения. Указанные величины нужно умножить на расстояние между балками, поскольку для вычислений нужно нагружение на погонный метр, а изначально величина рассчитана на квадратный.

l2 — расстояние между несущими стенами, на которые опирается прогон, взятое в квадрате.

Зная Wтреб, можно подобрать сечение перекрытия. W = b*h2/6. Зная W, составляется уравнение с одной неизвестной. Здесь достаточно лишь задать одну геометрическую характеристику b (ширину сечения) или h (его высоту).

Это важно! Несмотря на кажущуюся простоту расчетов, лучше не доверять их людям без профильного образования, так как цена ошибки может быть очень высокой.

Балки металлические: традиционная надёжность

Когда у застройщика возникает возможность и запрос на более амбициозное и габаритное строительство, он применяет металлические балки перекрытия различного сечения: уголок с разными размерами полок, швеллер, тавр, двутавр. Если исключить возможность коррозии металла, то по прочности таким балкам нет замены. Но применение металла в индивидуальном жилищном строительстве ограничено и ещё рядом показателей:

с металлом тяжело работать на высоте;
необходимы специальные механизмы для монтажа;
сварка, резка металла и защита его от коррозии – это дополнительные расходы;
высокая стоимость материала;
балки металлические подлежат утеплению со стороны чердака.

Есть у металлических балок и положительные моменты:

они не горят;
долговечнее;
металлические пролёты можно устраивать длиннее и расстояние между балками перекрытия делать больше;
виды балок металлических отличаются большим разнообразием и позволяют создавать практически любые по сложности конструкции.

Расчет металлической балки в любом случае лучше доверить профессионалам.

Заключение

Выбор вида перекрытия, материала для балок, тщательная подготовка проекта, расчёт нагрузок, в том числе и с применением онлайн калькулятора – это всё приятные заботы, которые можно смело переложить на плечи профессионалов. И тогда об этих заботах будет приятно вспомнить через года, наслаждаясь уютом и комфортом в хорошем добротном доме.

Каркасный дом — это строение, основой которого выступает каркас. Значение термина «каркас» — основа, костяк, скелет будущего объекта. Каркас устанавливается на фундамент, обшивается специальными панелями, утепляется, возводится крыша – дом готов.

Каркасные дома сначала появились в Германии, затем в Америке и Канаде. Именно поэтому существует несколько технологий возведения – немецкая, скандинавская, канадская. В России первые дома этого типа построены в 50-х годах, сейчас интерес к ним значительно возрос.
Данная статья познакомит вас с основными видами каркасных домов из дерева.

каркасно-щитовые (панельные);
каркасно-рамочными («канадский»);
стоечно-балочная конструкция (фахверк);
каркасно-стоечная конструкция;
каркас с неразрезными стойками.

Другие варианты каркасных домов – это либо комбинации перечисленных видов, либо небольшие видоизменения вышеупомянутых каркасов. Рассмотрим каждый из них подробнее.

Каркасно-щитовые (панельные) дома

Каркасно-щитовой дом

Такие дома производятся на заводе. В соответствии с проектом изготавливается каркас, панели (щиты), межэтажные перекрытия и даже кровля. Каждый элемент размечен, имеет необходимые отверстия. Полный комплект дома доставляется на строительную площадку, где осуществляется его монтаж. Технология строительства каркасно-щитового дома достаточно проста, но для того, чтобы дом был прочным, теплым и надежным, следует четко соблюдать нормы и правила.

Основными преимуществами каркасно-щитовых домов являются:

высокая скорость возведения – все детали изготовлены и размечены, материалы обработаны составами, предотвращающими гниение и размножение вредных микроорганизмов, произведена огнезащитная пропитка;
доступная стоимость строительства – материалы, из которых состоит вся конструкция, значительно дешевле, нежели камень или кирпич. Экономия происходит также за счет общего веса дома – для него не требуется сложный, дорогостоящий фундамент;
неподверженность усадке – сразу после возведения стен и кровли можно приступать к внутренней и внешней отделке.

К плюсам каркасно-щитовых домов также можно отнести большую скорость прогрева помещения при условии качественного утепления. Представленные сегодня на строительном рынке утепляющие материалы могут сделать дом таким же теплым, как и кладка в 5 кирпичей.

Минусами каркасно-щитовых домов являются отсутствие возможности произвести перепланировку, а также потребность в специальной технике (кране) для погрузочно-разгрузочных работ. Панели имеют вес, не позволяющий поднять их руками.

Технология «Платформа»

Технология Платформа

Является одной из разновидностей каркасно-щитовой технологии, ее другое название – поддонная или платформенная. Данный способ строительства предполагает сборку элементов каркаса на платформе, представляющей из себя черновой вариант пола на первом этаже, или же на межэтажном перекрытии.

Стены будущего дома состоят из щитов, которые утепляются и обшиваются плитами. Для этой цели используются плиты двух видов: OSB и ГВЛ. Плита OSB (русский перевод – ориентированная стружечная плита ОСП) – склеенная и спрессованная древесная щепа, уложенная в разных направлениях. ГВЛ – гипсоволокнистый лист, в состав которого входит гипс высокого качества и волокна из переработанной макулатуры. Оба вида плит обладают повышенной прочностью и не подвергаются деформации.

Подготовленные стены выставляются на постоянное место, а сверху устанавливается новая платформа, где готовятся стены второго этажа.

Каркасный дом из OSB отличается хорошей влагостойкостью и способностью сохранять комфортный микроклимат даже при неблагоприятных условиях внешней среды.

Строения по данной технологии могут монтироваться из конструкций, изготовленных как на производстве, так и на строительной площадке.

Как собирают быстровозводимые каркасные дома в Канаде, смотрите в видео:

Канадская технология SIP

СИП — панели

СИП — структурная изоляционная панель, представляющая из себя конструкцию из утеплителя, обрамленного листами ОСП. Это усиленный вариант панелей для каркасно-щитовых домов. Строение этого типа возводится по технологии «Платформа».

Три слоя панели (ОСП – утеплитель – ОСП) соединены между собой брусом способом шип-паз с применением полиуретанового клея. Пенополистирол (вспененный пластик) – высокоэффективный утеплитель, используемый при производстве СИП-панелей. Для увеличения прочности прилегания слоев друг к другу подготовленный «пирог» подвергают прессованию.

Качественные СИП-щиты могут быть изготовлены только в заводских условиях. Они имеют небольшие размеры, что позволяет монтировать стены силами бригады строителей из 2-3 человек.

Теплоизоляционные и прочностные свойства СИП-панелей таковы, что всего 14 см их толщины вполне могут заменить полутораметровую стену из кирпича или метровую – из газобетона.

Немецкие технологии

Каркасные дома по немецкой технологии – еще один вариант использования метода платформы.
Данная технология предусматривает укладку в щиты коммуникаций и теплоизоляции. Кроме этого, устанавливаются окна, осуществляется первичная отделка стен и сборка перекрытий. Все указанные операции производятся исключительно в производственных условиях. Необходимость использования грузоподъемных механизмов значительно увеличивает стоимость строительства.

Подводя итог, следует отметить несколько негативных моментов.

По-настоящему прочным и теплым каркасно-щитовой дом может получиться лишь при условии качественной сборки и утепления щитов, но возможность проконтролировать ход работ полностью отсутствует. В такой ситуации возможен только один вариант – выбор производителя с хорошей репутацией. По сравнению с домами, построенными по другим технологиям (о них расскажем ниже), каркасно-панельные дома менее надежны.

Каркасно-рамочные дома

Каркасно-рамочный дом

Каркасно-рамочный метод строительства имеет существенное отличие от панельного: каркас дома собирается на строительной площадке в виде необшитых рамок. Лишь когда вся конструкция установлена, приступают к ее утеплению и обшивке.

Дома по каркасно-рамочной технологии — наиболее подходящий вариант для возмедения своими силами. Их преимущество еще и в том, что владелец будущего дома видит, из чего он строится, как проводятся необходимые работы и осуществляется сборка.

Каркас дома (рама) может быть сделан не только из дерева, но и из металла, в частности, популярны каркасы из ЛСТК (легких стальных тонкостенных конструкций). Каркасные дома из ЛСТК возводятся в случае, если в регионе климат влажный или нет качественного строительного леса.

ЛСТК – это новая перспективная технология строительства из прочного, устойчивого, удобного в работе профиля из нержавеющей стали. Расчетный срок эксплуатации дома с таким каркасом достигает двухсот лет, но строятся каркасные дома из ЛСТК не так давно, и подтвердить это на практике пока невозможно.

Каркасно-рамочная технология позволяет вести строительство в любое время года. Отсутствие усадки – также значительный плюс.

При использовании этой технологии есть возможность осуществить самые оригинальные архитектурные проекты на начальном этапе, а также позже, если вдруг потребуется перепланировка.

Очень привлекателен каркасно-рамочный дом и с точки зрения стоимости, особенно если возводится каркасный дом из ЛСТК.

Минусами являются удлиненные сроки строительства и необходимость обработки древесины на строительной площадке.

Стоечно-балочный (фахверковый) каркас

Фахверк

Немецкий (стоечно-балочный) каркасный тип – удивительный, один из древнейших типов каркасных домов. Зародился он в Германии, поэтому называется «немецкий», но позднее получил распространение в Европе, а сегодня и Россия внимательно к нему приглядывается. Попытаемся понять, что обозначает название.

«Фахверк» в переводе с немецкого означает «секция, решето». Секции образуются из горизонтальных балок, вертикальных стоек и укосин, причем последние могут располагаться под любым углом.
Особенность стиля фахверк в том, что балки и стойки (каркас) не прячут за обшивкой, а, наоборот, выделяют их с внешней стороны стены всеми возможными способами, что и придает дому тот характерный внешний вид.

Каркас выполняется из толстых брусьев, имеющих сечение от 100х100 до 200х200 мм. Пространство между стойками и балками заполняется различными материалами. Раньше это были глиносоломенные блоки, но сейчас используется кирпич, глинобитный материал, плиты ОСП, и даже стекло. Дома со стеклянными стенами выглядят просто изумительно!

Для устройства теплого дома в наших непростых климатических условиях фахверковый тип домов подходит не очень, так как требует значительного утепления. Но каркасный дом в стиле фахверк имеет настолько оригинальный вид, что архитекторы часто предлагают такой способ как имитацию. То есть каркас используется другой, а наружная отделка полностью соответствует стилю фахверк.

Каркасно-стоечная конструкция

Каркасные дома с неразрезными стойками по-другому называют финскими. Цельные вертикальные стойки, проходящие через два этажа – основной элемент каркаса. Для обеспечения высокой прочности конструкции требуется идеально вертикальная установка стоек. Межэтажные перекрытия устанавливаются на врезанные в балки опорные доски. Неразрезные стойки стягиваются лагами перекрытий, за счет чего конструкция приобретает нужную жесткость.

Данный тип конструкции характеризуется тем, что вертикальные стойки исполняют роль свай, на которые ложится основная нагрузка. Жесткость усиливают горизонтальные балки. Такая конструкция хороша на болотистых или подверженных подтоплению территориях.

Двойной каркас (технология ДОК)

Технология двойного объемного каркаса (ДОК) – одна из наиболее перспективных в области строительства каркасных домов. Суть двойного каркаса в том, что несущие стойки располагаются в шахматном порядке, что способствует устранению мостиков холода. Строчка стоек в этом случае получается не одинарная, а двойная. Зазор между стойками заполняется утеплителем, двойная поддержка которого обеспечивает повышение качества теплоизоляции.

Каркасно-брусовые дома

Каркасно-брусовой дом

Каркас дома из бруса – это практически фахверк с каркасной основой, заполненной деревянным брусом. В качестве заполнителя может использоваться также лафет (бревна, отесанные только с двух сторон). Дом при этом получается живым, дышащим, экологичным, то есть по-настоящему деревянным.

Каркасно-бревенчатые дома (каркасно-рубленные дома)

Стены каркасно-бревенчатого дома представляют собой бревна, уложенные горизонтально между вертикальными деревянными стойками, образующими каркас. Внешняя прелесть такого дома именно в том, что каркас – снаружи, его видно. Он придает постройке одновременно легкость и изящность. Каркасные дома из дерева – пожалуй, самые красивые и экологичные дома.

Норвежский каркасный дом

Главное отличие норвежских каркасных домов – резные опорные столбы. Колонны из мощных бревен сделать произведением искусства могут только профессиональные рубщики. Именно колонны становятся тем украшением, которое привлекает внимание окружающих.

Каркас из столбов с обвязкой из бруса собирается на сделанном ранее основании. Стены и перегородки на деревянном каркасе монтируются между колоннами. Современные теплоизоляционные материалы, которыми они заполняются, натуральные и экологичные. Обшиваются норвежские каркасные дома широкими досками – или клееными, или строгаными необрезными.

Скандинавская технология

Скандинавские каркасные дома собирают из готового домокомплекта, произведенного на заводе.

Основа каркаса – сухая строганная доска. Особенность этих домов – наличие ригеля. Ригель это врезаемая в стойку сверху доска, выполняющая роль обвязки. В качестве ригеля в скандинавских домах используется брус. При таком устройстве каркаса отпадает необходимость в горизонтальных деревянных перемычках возле дверных и оконных проемов, а также сдвоенных стоек, которые при другой конструкции поддерживают эти перемычки.

Теплообмен между двумя сторонами стойки сокращается за счет применения каркасных стоек с теплоизоляцией, смонтированной внутри особым способом.

Плиты ОСП при строительстве домов по скандинавской технологии используются, как правило, только для усиления углов постройки. Проблема жесткости здесь решается с помощью мягких древесно-волокнистых плит или специального фасадного гипсокартона.

Еще одна особенность скандинавской технологии заключается в том, что всевозможные трубы и кабели располагаются в стенах.

Шведская технология

Шведские каркасные дома – дома, построенные с учетом сурового климата. Главное в шведской технологии – высокая степень энергосбережения. Эффект достигается за счет применения специального профиля из оцинкованной стали. Конструкция профиля такова, что его теплопроводность ниже, чем у деревянного бруса такого же размера.
Преимуществом металлического профиля является также его хорошая влагоустойчивость. На металлических элементах конструкции не могут появиться грибы и бактерии, наносящие вред дереву, для грызунов этот материал недоступен.

Каркасно-камышитовые дома

Как вариант утепляющего материала для каркасных домов иногда используют камыш. Дешевый, низкотеплопроводный, легкий камышовый утеплитель в условиях оптимальной влажности может служить не меньше, чем древесина. Из хорошо просушенного камыша изготавливают плотные маты, которые размещают внутри каркаса. Обустраивать каркас камышом рекомендуют после того, как возведена кровля дома.

Каркасно-засыпной дом

Это обычный щитовой дом, в котором в качестве утеплителя применяют сыпучие материалы, например, опилки. В целесообразности использования опилок можно сомневаться, однако, существуют методы их обработки, позволяющие допустить возможность такого решения.

Американский каркасный дом

Особенностью американских домов является большая площадь остекления, что придает строению легкость и прозрачность. Характеризуется обширной зоной, которая объединяет в себе кухню, столовую и гостиную.

Итак, мы познакомили вас с тем, какие бывают разновидности каркасных домов, их особенностями, преимуществами и недостатками. Подводя итог, еще раз отметим, что отличительными чертами каркасных домов является их быстровозводимость, относительная малозатратность, реальная возможность построить каркасный дом своими руками.

Какой каркасный дом лучше выбрать, если принято решение строиться, может быть, не всегда легко определить. Но каркасное домостроение заслуживает внимания!

Читайте также: