У цій статті розглянемо найважливіші стабілізуючі елементи будь-якої каркасної конструкціїз дерева. Визначимося з тим, навіщо вони потрібні, які матеріали застосувати для створення блоків та укосів. Також приділимо увагу методам монтажу цих деталей.

Дерев'яний каркас на теренах колишнього Союзу поступово набирає популярності. Якщо у довговічні легені дерев'яні будинкибагато наших громадян через ряд упереджень поки що не можуть повірити, то допоміжні та технічні будівлі (сараї, гаражі, приміщення для тварин, лазні та інше) по каркасної технологіїнавіть скептично налаштований народ споруджує на ура. Що зрозуміло, адже метод цей дозволяє будувати швидко та надійно, підходящі обрізні дошки та бруси знайти не складно, коштують вони відносно недорого. Технологія будівництва каркасів із пиломатеріалу досить проста для того, щоб професіонал міг зробити все своїми руками. Щоправда, вона також не без важливих дрібниць(здаються на перший погляд малозначними), які тим часом потрібно знати і обов'язково застосовувати на практиці.

Навіщо використовують блоки та укосини

Коли людина приставляє собі скелет, наприклад, канадського каркасного будинку, то перед очима постає досить матеріаломісткий дерев'яний кістяк, основні деталі якого виготовлені з досить потужної обрізної дошки (зазвичай товщиною 38-50 мм і шириною 150-200 мм).

Вона застосована для виготовлення вертикальних стійок, верхньої та нижньої обв'язки, балок перекриття, покрівельних крокв ... Матеріал тут використовується з невисоким відсотком вологості (близько 18%), часто взагалі - сухий і струганий, одним словом, надійний.

Але є одне але". Всі основні деталі каркасного будинку розташовуються одна відносно одної паралельно та перпендикулярно, утворюючи квадрати та прямокутники, які не надто стійкі до «складання» під поперечним навантаженням. Крім того, багато елементів каркасу мають досить велику довжину і тому дошка схильна до прогину «по пласті». У результаті, для протидії різним силам (зокрема вітрам чи землетрусу) в каркас необхідно вводити спеціальні елементи, які зможуть стабілізувати конструкцію Для цього застосовують укосини та блоки.

Укосиною називають діагональний елемент дерев'яного каркасу, що після монтажу утворює трикутники. А трикутник, як ми всі знаємо - найстабільніша і надійніша фігура, саме на його основі, наприклад, створюються різні «ферми», що мають відмінні несучі здібності.

Відразу слід зазначити, що укосини використовують у двох іпостасях:

• Як деталь для тимчасової фіксації стійок у проектному положенні (особливо актуально, якщо стіна збирається з одиничних стійок за місцем і не має обшивки). Вона монтується у накладку, перед обшивкою буде видалена.
• Як деталь, вбудована у каркас, яка залишиться у ньому назавжди. Вона монтується шляхом врізання.

Стаціонарні укосини не завжди обов'язкові до установки. Її функції з успіхом може виконувати обшивальний матеріал, але тільки, якщо він надійний і є великолистовим форматом - наприклад, такими є плити OSB-3 або фанери товщиною від 12 мм. За рахунок значної площі кожного прибитого до каркаса листа та великої кількостікріплень, що входять у стійки та обв'язки, плита починає працювати як стабілізуюча накладка, що істотно підвищує діагональну міцність стін. Однак далеко не завжди саме ці матеріали використовують для облицювання, у багатьох випадках по стійках одразу шиють дрібноштучні вироби – вагонку, блок-хаус, сайдинг, або відносно тонкі листипрофнастилу. Винятком може бути обшивка з вагонки, імітації бруса, або планкен - методом «ялинкою» (тобто по діагоналі). У деяких випадках можуть використовуватися ОСП і фанера більш тонкі або комбінуватися на стіні різні матеріали. Тоді без укосин не обійтися, і навіть при гарній листовій обшивці укосини часто використовуються проектувальниками та встановлюються майстрами.

Отже, укосина стаціонарна. У переважній більшості випадків роблять її з обрізної хвойної дошки, хоча в Америці існують також спеціальні металеві профілі для цих цілей, але вони мають ряд недоліків та обмежень. Переріз даної дошки відносно невеликий ( класичний варіант- пиломатеріал 25Х100, 25Х120, 25Х150), і на те є своя вагома причина. Справа в тому, що укосина врізається в каркас, а отже, теоретично – може його послаблювати. Тому існує таке правило, що укосина не повинна бути товщою, ніж четверта частина товщини стійок.

Інша причина вибору щодо тонкої дошки криється в економічній доцільності та енергоефективності. Хвойні дошки 25 мм завтовшки чудово справляються тут із поставленим завданням - це показує світовий досвід експлуатації та будь-які розрахунки. Просто немає сенсу купити дошку дорожчу і важчу, яка, до речі, всередині каркаса займатиме місце утеплювача.

Іноді з обрізків стійок (наприклад, перетином 40Х150 мм) роблять діагональні поперечки, які кріплять всередині каркаса врозпір, але це займає багато часу і сил, не дозволяє нормально утеплити стіни (деревина, все-таки теплопровідніша, ніж базальтова вата).

Що стосується необхідної кількостіУкоси, то експерти вважають, що на кожну стіну необхідно ставити мінімум дві укосини по краях в зоні зовнішніх кутів. Якщо стіна дуже довга, то аналогічні елементи можуть додатково ставитися десь посередині.

Розташовуватися укосина повинна під кутом від 45 до 60 градусів по відношенню до стійк, тоді вона зможе належним чином зіграти роль діагональної розпірки. Щоб будинок був стабілізований в обох напрямках - укосини у різних кінцях зовнішньої стінироблять різноспрямованими. Укосина завжди стартує від верху зовнішнього кута і відхиляється у бік центру стіни внизу (тобто утворює з кутовою стійкою щось подібне до літери «Л»).

Вкрай важливо, щоб дошка-укосина врізалася не просто у стійки, але також у нижню та верхню обв'язку. Інакше сенс у ній втрачається, адже головне завдання укосин полягає у запобіганні взаємному зміщенню верхньої вільної обв'язки щодо нижньої, яка жорстко зафіксована на фундаменті.

Якщо з якихось причин зробити укосину від обв'язки до обв'язки під кутом від 45 до 60 градусів не виходить (припустимо, будинок має величезне панорамне скління) - то краще взагалі відмовитися від даного елементаі покладатися на якісну листову обшивку із фанери або ОСП.

Монтаж стаціонарних укосин проводиться методом врізання, тобто наше завдання полягає в тому, щоб дошка стала врівень з каркасом і не заважала виконувати обшивку. Для цього на стійках та на дошках обв'язки робляться вибірки відповідної глибини та ширини.

В принципі не обмежується той момент, з якого боку стіни укосини повинні стояти. Зовні майстри їх люблять розташовувати з погляду зручності монтажу, але вважається, що встановлені з внутрішньої сторонивони менше впливатимуть на опір теплопередачі утеплених стін.

Кріплення укосин проводиться за допомогою цвяхів – на кожну стійку використовують по дві-три штуки, на кожне з'єднання з обв'язкою – по 3 штуки. Як правило, елемент спочатку тільки наживляють, а вже після встановлення всіх рам на перекритті, перевірки діагоналей... їх добивають.

Блоки

Блоками в каркасній технології називають елементи, що вбудовуються, які монтуються між вертикальними стійками і являють собою свого роду перемички. На відміну від укосини, блок розташовується не під гострим кутом до стійок і не перев'язується з обв'язками - він кріпиться горизонтально, під 90 градусів до поздовжнього напрямку стійок. Крім того, блок не врізається в тіло стійок, а встановлюється між ними врозпір.

Зауважимо, що блоки можуть застосовуватися не тільки в стінах, такі ж деталі часто ставлять між балками перекриття та лагами, і навіть іноді між кроквами.

Використовуються блоки при створенні зовнішніх стін, так і при складанні каркасних перегородок. В обох конструкціях ці елементи виконують аналогічний набір функцій:

• Пов'язують між собою стійки, не даючи їм переміщатися щодо одного. Тобто так ми механічно фіксуємо обраний крок розміщення, перешкоджаємо кручення дошки. Каркас стає жорсткішим і стабільнішим.
• Відіграють роль основи для кріплення обшивальних матеріалів. Наприклад, є технологія, коли ОСП чи фанера зовні пришивається горизонтально, а це означає, що довга стороналистів підвисає в порожнечі – а подібне неприпустимо. Тому у зонах стикування плит встановлюються блоки. Аналогічна ситуація можливо, якщо обшивка кріпиться вертикально (гіпсокартон зсередини, наприклад), але її довжини недостатньо, щоб закрити високу стіну від підлоги до стелі. Доводиться додавати облицювальний матеріалпо висоті, а на стику - знову-таки, ставити блок як опорний майданчик.
• У деяких видах стін блок стає елементом протипожежного захистуТак як після обробки антипіренами дошка не горить сама і не дає поширюватися вогню по порожнечах вертикально.
• У деяких конструкціях, блок виступає як надійний заставний елемент, який дозволяє згодом навісити на порожню. каркасну стінущось масивне: опалювальні та побутові прилади, меблі, сантехніку.

Конструкція блоку дуже проста. Це - обрізна дошка, Яка за перерізом не відрізняється від габаритів стійок Найчастіше блоки нарізають з відбракованих пиломатеріалів (викривлення сучки, тріщини), закуплених для створення стійок, або є просто обрізками від дошок стійок. Розмічають і кроять їх за шаблоном, так як блоки по довжині повинні чітко відповідати повторюваної дистанції (просвіту) між стійками. На місці блоки розставляють по відбивці крейдованого шнура, а кріплення проводиться цвяхами крізь стійки.

Довговічність будівлі насамперед залежить від його стійкості. Будь-яка конструкція, а вже тим більше така складна і об'ємна, як будинок, схильна до цілого ряду зовнішніх впливів і внутрішньої напруги. Сейсмічні коливання, зрушення ґрунту, вітер – все це прагне зруйнувати будь-який будинок. Нерівномірне усадження, вогнища вогкості, конструктивні навантаження - це підточує будівлю зсередини. В каркасному будинкуелементами, що забезпечують його максимальну стійкість, є укосини.

1. Конструкційні навантаження додому

Найчастіше будь-який будинок має форму паралелепіпеда. Будь-який чотирикутник – не сама міцна конструкція. Найменше відхилення будь-якої його сторін викликає відхилення інших сторін, оскільки вони пов'язані друг з одним.

Ідеальним із цього погляду є трикутник, що має максимальну жорсткість. Так, найміцнішими молекулами є молекули вуглецю, що утворюють піраміду.

Саме додавання до конструкції додаткових елементів, що вносять у них «трикутність» і становить основу всіх жорстких кріплень чотирикутника.

Так, планшет з набитими по кутах рейками або фанерними трикутниками буде набагато міцнішим порівняно з вихідним.

Рама, укріплена по кутах

Саме це і використовується найчастіше у будівництві, особливо при зведенні каркасних будинків. Адже каркасний будинок - це ідеальний паралелепіпед, причому всі блоки, з яких він складений, мають форму прямокутника.

При цьому будь-яке бічне навантаження, наприклад, сильний вітер, прагне порушення прямих кутів на підставі цих чотирикутників. Результат може бути плачевний - будинок може сильно покоситися або взагалі впасти набік.

Будинок, «скріплений» вагонкою

2. Що таке укосини?

Каркас будівлі являє собою набір стійок, укріплених між нижньою верхньою обв'язкоюз деяким кроком між ними. Стійки виконуються з дошки і ставляться перпендикулярно до лінії периметра.

Така конструкція забезпечує стійкість лише за вертикальних навантажень. При горизонтальних навантаженнях ряд стійок прагне нахилу. Якщо додатково не зміцнити стійки, будинок може зруйнуватись.

Саме дошка, набита поверх стійок під кутом до них, утримує їх у вертикальному положенні. Вона і називається укосиною.

3. Чи можна обійтися без укосів?

Існує думка, що укосини для каркасного будинку не такі вже й важливі. Здавалося б - якщо обшити каркас листовим матеріалом (фанерою або ОСБ), стіни отримають додатковий опір бічним навантаженням.

Мало того, недбайливі будівельники допускають зовнішнє оздоблення каркаса прямо поверх стійок - в надії, що вона додасть будинку достатню жорсткість.

Але це не зовсім правильно. Листи ДВП, фанери або ОСБ, звичайно, самі додатково скріплюють будівлю, але їх розмір впливає тільки на з'єднання всередині каркасного осередку, а не всього каркаса цілком. Адже сама конструкція шарнірного з'єднання, яку являє собою каркасний будинок, передбачає відсутність необхідних ребер жорсткості, що перешкоджають бічному навантаженню.

Що вже казати про елементи зовнішньої обробки, таких як сайдинг, плита облицювальна, вагонка, які кріпляться до стіни не так жорстко і самі можуть бути неміцними.

Висновок: ставити укосини необхідно.

Іноді укосини плутають із розпірками. Вони дійсно надають жорсткості окремим елементам, Наприклад чотирикутному осередку блоку, але не впливають на весь каркас в цілому.

4. Установка укосин

Розкажемо, як правильно встановити укосину.

Як ми говорили вище, укосина є дошкою, яка кріпиться поверх стійок під деяким кутом до підлоги. Як правило, достатньо використовувати дошки переріз 25х100 мм. Вони встановлюються в ідеальному варіантіпід кутом 45 градусів щодо поверхні підлоги. Установка їх проводиться від центру стіни до кутів стелі. Довжина дощок-укосин може перевищувати довжину стійок на 30%.

Внаслідок того, що не всі стіни залишаються суцільними, іноді неможливо змонтувати довгі укосини під кутом 45 градусів. На стінах, де є віконні та дверні отвори, доводиться ставити укосини під іншим кутом, зазвичай трохи більше 60 градусів.

Зазначимо важливий факт. Укосини потрібно робити не тільки на зовнішніх, а й на несучих внутрішніх стінах. Це додасть будинку максимальної жорсткості.

У випадку потрібно пам'ятати основні правила монтажу укосин

• Ухил укосин, що прагне 45 градусів.
• Нижня частина ставиться ближче до центру стіни, верхня – до верхнього кута.
• Укосина має бути максимально пов'язана з обв'язкою та стійками каркасу.

5. Особливості монтажу укосин

Установку укосин проводять урівень з площиною стійок. Для цього у стійках каркаса вирізують пази, куди вони вставляються. Відповідні пази прорізаються і у верхній та нижній обв'язці. Тільки тоді укосини будуть максимально ефективними. До обв'язки стелі та підлоги укосини кріпляться за допомогою потужних болтів або потужних шурупів. До стійк - прибиваються, не менше, ніж двома цвяхами, зменшуючи шарнірність конструкції.

У процесі формування стіни блоки по черзі піднімаються, і їм потрібно надати стійкість - аж до повного складання каркаса верхньою обв'язкою. Для цього використовують тимчасові укосини. Не має сенсу шкодувати на них матеріал, так згодом ці дошки легко відриваються і використовуються.

Встановлювати тимчасові укосини можна без врізання у стійки та обв'язування.

7. Помилки при установці укосин

Зазначимо деякі помилки, яких припускаються будівельники:

1. Занадто великий кут установки щодо підлоги
2. Відсутність укосин взагалі або на внутрішніх стінах
3. Нежорстке кріплення до обв'язки та стійк каркаса
4. Неякісний матеріал, використання бракованих дощок
5. Недостатня довжина укосин, використання обрізків, що набиваються хаотично

8. Висновки

Таким чином, для максимальної стійкості каркасу укосини вважаються необхідним елементомвсієї конструкції. Їх треба ставити з якісних матеріалівта суворо відповідно до зазначених вище рекомендацій.

Каркасне будівництво має на увазі наявність у будові несучої конструкції з дерева або металу, яка і забезпечує потрібну жорсткість, стійкість до погодних умов, вертикальним навантаженням.

Одні з елементів такого каркасу називаються укосинами. Вони є діагональними відрізками. металевого профілю, профільної трубиабо дерев'яного бруса, які в встановленому виглядірозташовуються діагонально і є додатковими зміцнюючими деталями. Наскільки вони потрібні і чи не можна обійтися без укосин при будівництві каркасу? Ви дізнаєтесь про це із сьогоднішньої статті.

Що таке укосини – типи та опис

Укосина вважається додатковим елементом каркаса, їхнє завдання – підвищення надійності та міцності несучої конструкції. Стандартно їх встановлюють під кутом в 45 градусів, але в областях розташування дверних та віконних отворівзначення може змінюватись.

Основні типи укосин по використаному матеріалу:

• дерев'яні - досить легкі, екологічні, не обтяжують каркас і не створюють зайвого навантаження на основу будинку - фундамент та обв'язування;
• металеві – не вражаються агресивними біологічними факторами- цвіллю, грибком, комахами.

Кожен матеріал має не тільки переваги, але й недоліки. Так, дерев'яні елементи каркасу можуть деформуватися при значному зволоженні та подальшому висиханні, а металеві мають велика вагаі схильні до корозії. Крім того, існує таке поняття як тимчасові елементи. Ці деталі встановлюють при необхідності зміцнити каркас до облицювання його плитними та листовими матеріалами, які самі собою також створюють додаткову жорсткість.

Чому не можна уникнути них?

Будинки, побудовані за каркасною технологою, міцні, але для того, щоб вони відповідали всім вимогам і не підвели свого власника, передчасно вийшовши з ладу, потрібно дотримуватись правил складання каркасу.

Основні компоненти несучої конструкції каркасника розташовані перпендикулярно один одному, горизонтально та вертикально – це стійки та ригелі. Таке положення елементів каркасу не дає достатньої жорсткості, а також не компенсує зсуву грунту і недостатньо стійке до вітрових навантажень. Для надання більшої жорсткості використовують укосини в каркасному будинку. Діагональні компоненти добре справляються з протистоянням деформації внаслідок вітрових навантажень та інших впливів «поперечного» характеру.

Результати правильної установкиукосин:

• захист від деформаційних процесів несучої конструкції будівлі, її стін, перекриттів, підлоги;
• надійна фіксація теплоізоляційних матеріаліввсередині порожнин стін (якщо як термоізоляція застосовують мінерально-ватні утеплювачі);
• рівномірний розподіл навантаження на опорні елементи;
• збільшення жорсткості, термін служби будівлі, міцності.

Після грамотного монтажу додаткових елементів каркасу будівля зможе успішно протистояти не тільки звичним навантаженням, але також шквальному вітру, аномальному. сніговому навантаженніі навіть землетрусів.

Правильне встановлення укосин

Найголовніше у будівництві каркасного будинку – правильно зібрати несучу конструкцію. Установка діагональних елементів також вимагає виконання кількох простих правил:

• обов'язкове врізання деталей у горизонтальні обв'язки каркаса;
• менш зручний монтаж зсередини дозволить уникнути тепловтрат, установка зовні викличе появу містків холоду;
• як кріплення для укосин не варто використовувати шурупи, тільки цвяхи;
• установку проводять у напрямку: центр бруса нижньої обв'язки – верхні зовнішні кути.

Якщо дотримуватись цих нескладних вимог, то укосини підвищать міцність каркасу і створять необхідну жорсткість для успішного протистояння навантаженням і силам природи.

У яких випадках можна відмовитись від монтажу додаткових діагональних елементів каркасу?

Незважаючи на всю важливість укосин, трапляються випадки, коли їх можна і не встановлювати. Якщо для зовнішньої обшивки вибрані листові або плитні матеріали деяких типів, вони створюють необхідну жорсткість, якої буде достатньо для експлуатації будинку в плановому режимі. Зрозуміло, на рекордну стійкість у цьому випадку розраховувати не варто.

Від укосин можна відмовитись, якщо зовнішнє облицюваннявиконується з:

• водостійкої фанери;
• аквапанелей;
• ДСП та ін.

Також монтажу діагональних додаткових елементів каркасу можна уникнути, якщо триває будівництво невеликої споруди господарського призначення (гаражі, сховища, вуличні туалетита інші побутові споруди).

Якщо відмова від установки викликана надією на створення жорсткості та міцності за допомогою облицювання, слід виконувати три простих моменту:

• облицювальний матеріал повинен бути міцним, без дефектів, у жодному разі не купуйте некондицію;
• деталі обшивки повинні бути максимально великими, так буде досягнуто потрібного ступеня жорсткості та міцності;
• технологія облицювальних робітпередбачає розташування елементів врозбіг, відступати від цього правила не можна в жодному разі.

І варто пам'ятати - великі будинки та котеджі з великою площею без укосин краще не будувати, навіть за умови зовнішньої обшивкилистовими та плитними матеріалами. Велика площа стін створює значний ефект парусності. Через це при великій швидкості вітру будівля може просто скластися під його натиском.

Чи доводилося вам стикатися з тим, що в обговореннях на форумах виникає тема про “правильний” або “неправильний” каркасний будинок? Часто людей тикають носом у те, що каркас неправильний, але до ладу пояснити - чим же він неправильний і, як має бути, утрудняються. У цій статті я спробую пояснити, що зазвичай ховається за поняттям “правильний” каркас, який є основою каркасного будинку, як і скелет у людини. Надалі, сподіваюся, розглянемо інші аспекти.

Напевно, ви знаєте про те, що фундамент - основа будинку. Це так, але каркасний будинок має й іншу основу – не менш важливу, ніж фундамент. Це самий каркас.

Який каркасний будинок "правильний"?

Почну з основного. Чому так складно говорити про правильний каркасний будинок? Тому що єдино правильного правильного каркасного будинку не існує. Який сюрприз, чи не так? 🙂

Ви запитаєте чому? Так, дуже просто. Каркасний будинок – це великий конструктор із безліччю рішень. І є багато рішень, які можна назвати правильними. Ще більше рішень – “напівправильних”, а “неправильних” взагалі легіон.

Проте серед різноманіття рішень можна назвати ті, які зазвичай мають на увазі, говорячи про “правильність”. Це каркас американського та, рідше, скандинавського типу.

Чому саме вони вважаються зразками правильності? Все дуже просто. Переважна більшість приватних будинків для постійного проживання в Америці і дуже значний відсоток у Скандинавії побудовані саме за каркасною технологією. Ця технологія там використовується вже не один десяток і, можливо навіть сотню років. За цей час набиті всі можливі шишки, перебрано всі можливі варіанти і знайдено якусь універсальну схему, яка каже: роби так і з ймовірністю 99,9% у тебе все буде добре. Причому ця схема є оптимальним рішенням відразу за декількома характеристиками:

1. Конструктивна надійність розв'язків.
2. Оптимальність з трудовитрат при зведенні.
3. Оптимальність витрат матеріалів.
4. Гарні теплотехнічні характеристики.

Навіщо наступати на власні граблі, якщо можна скористатися досвідом людей, які вже настали на ці граблі? Навіщо винаходити велосипед, якщо він винайдено?

Запам'ятайте. Коли де-небудь йдеться про "правильний" каркас або про "правильні" вузли каркасного будинку, то, як правило, маються на увазі стандартні рішення і вузли, що застосовуються в Америці та Скандинавії. А сам каркас задовольняє всі перераховані вище критерії.

Які каркаси можна назвати "напівправильними"? В основному це ті, які відрізняються від типових скандинавсько-американських рішень, але, проте, також задовольняють принаймні двом критеріям – надійність конструкції та гарні рішення щодо теплотехніки.

Ну а до "неправильних" я відніс би всі інші. Причому їхня “неправильність” найчастіше умовна. Зовсім не факт, що неправильний каркас обов'язково розвалиться. Такий сценарій насправді взагалі вкрай рідкісний, хоч і зустрічається. В основному "неправильність" полягає в якихось спірних і не найкращих рішеннях. В результаті робиться складно там, де можна зробити простіше. Використовується більше матеріалу там, де менше. Робиться холодніша або незручна для подальших робіт конструкція, ніж могла б бути.

Основою недолік "неправильних" каркасів у тому, що вони не дають абсолютно жодних виграшів у порівнянні з "правильними" або "напівправильними" - ні в надійності, ні у вартості, ні в трудовитратах ... взагалі ні в чому.

Або ці переваги притягнуті за вуха і взагалі сумнівні. У крайніх випадках (а такі є) неправильні каркаси можуть бути небезпечні і призведуть до того, що капітальний ремонт будинку буде потрібно вже через кілька років.

Тепер розглянемо більш детально.

Ключові особливості американського каркасу

Американський каркас – це майже зразок. Він простий, міцний, функціональний та надійний як залізна пилка. Його легко збирати, він має великий запас міцності.

Американці – хлопці скупі, і якщо їм вдасться заощадити пару тисяч доларів на будівництві, вони це обов'язково зроблять. При цьому вони не зможуть опуститися до відвертої халтури, так як у будівельній області є жорсткий контроль, страхові компанії у разі проблем відмовлять у виплатах, а замовники горебудівників швиденько подадуть до суду і обдеруть недбайливих підрядників як липку.

Тому американський каркас можна назвати еталоном по співвідношенню: ціна, надійність, результат.

Американський каркас простий та надійний

Розглянемо трохи докладніше основні моменти, що відрізняють саме американську каркасну схему:

Типові вузли каркасного будинку

Брус у стійках та обв'язках не застосовується практично ніколи, якщо це не обумовлено якимись специфічними умовами. Тому перше, що відрізняє “правильний” каркасний будинок – використання сухого пиломатеріалу та відсутність бруса у стінах. Вже за одним цим критерієм ви можете відкинути 80% російських компаній і бригад, що працюють на каркасному ринку.

Моменти, що відрізняють американський каркас:

1. Кути - є кілька різних схем реалізації кутів, але ніде ви не побачите бруса як кутові стійки.
2. Здвоєні або будовані стійки в районі віконних та дверних отворів.
3. Підсилювач над прорізами – дошка, встановлена ​​на ребро. Так званий хедер (від англійського header).
4. Здвоєне верхнє обв'язування з дошки, ніякого бруса.
5. Перехльостання нижнього і верхнього ряду обв'язки в ключових точках - кути, різні фрагменти стін, місця примикань внутрішніх перегородок до зовнішніх стін.

Укосину я спеціально не відзначив як відмінний момент. Так як в американському стилі, за наявності обшивки плитами OSB3 (ОСП) по каркасу, в укосинах немає потреби. Плиту можна розглядати як безліч укосин.

Поговоримо докладніше про ключові особливості правильного каркасу в американській версії.

Правильні кути каркасного будинку

Насправді, в інтернеті, навіть в американському сегменті, можна знайти з десяток схем. Але більшість із них є застарілими та рідко застосовуваними, особливо у холодних регіонах. Я виокремлю три основні схеми кутів. Хоча реально, основними є лише перші дві.

Вузли кутів каркасного будинку

1. Варіант 1 - так званий каліфорнійський кут. Найпоширеніший варіант. Чому саме “каліфорнійський” – гадки не маю:). Зсередини до крайньої стійки однієї стіни прибивається ще одна дошка або смуга OSB. В результаті, на внутрішній частині кута утворюється поличка, яка надалі служить опорою під внутрішнє оздоблення або будь-які внутрішні шари стіни.
2. Варіант 2 – закритий кут. Також один із найпопулярніших. Суть – додаткова стійка у тому, щоб зробити полицю на внутрішньому вугіллі. З переваг: якість утеплення кута краще, ніж у варіанті 1. З недоліків: такий кут утеплити можна тільки зовні, тобто це треба зробити перед тим, як обшивати каркас чимось зовні (плити, мембрана і т.п.)
3. Варіант 3 - "скандинавський" теплий кут. Дуже рідкісний варіант в Америці не використовується. Бачив у скандинавських каркасах, але не часто. Чому я тоді його привів? Тому що, на мій погляд, це найтепліший варіант кута. І я думаю над тим, щоб почати застосовувати його на наших об'єктах. Але перед його використанням треба подумати, тому що конструктивно він поступається першим двом і не скрізь підійде.

У чому особливість усіх цих трьох варіантів і чому брус – поганий варіант для кута?

Кут із бруса, найпрограшніший варіант

Якщо ви помітили – у всіх трьох варіантах із дощок кут можна утеплити. Десь більше, десь менше. У разі бруса в кутку маємо одразу 2 недоліки: по-перше, з погляду теплотехніки такий кут буде найхолоднішим. По-друге – якщо в кутку стоїть брус, то зсередини немає поличок, щоб прикріпити до нього внутрішнє оздоблення.

Зрозуміло, останнє питання можна вирішити. Але пам'ятаєте, що я говорив про “неправильні” каркаси? Для чого робити складно, якщо можна зробити простіше? Навіщо робити брус, створюючи місток холоду та думаючи, як потім до нього прикріпити обробку, якщо можна зробити теплий кут із дощок? При тому, що ні на кількості матеріалу, ні на складності робіт це не позначиться.

Отвори та верхня обв'язка – це найбільш значуща відмінність американської схеми каркасу від скандинавської, але про це пізніше. Так ось, коли говорять про правильні отвори в каркаснику, то зазвичай говорять про наступну схему (віконні та дверні отвори виконуються за одним принципом).

Правильні прорізи в каркасному будинку

Перше (1), на що зазвичай звертають увагу, говорячи про "неправильні" отвори, це здвоєні і навіть стрункі стійки з боків отвору. Часто вважають, що це потрібно для якогось посилення отвору для встановлення вікна або дверей. Насправді, це не зовсім так. Вікну чи двері буде і на одинарних стійках добре. Навіщо тоді потрібні згуртовані дошки?

Все просто. Пам'ятаєте, я казав, що американський каркас простий і надійний, як залізна пилка? Зверніть увагу на малюнок 2. І ви зрозумієте, що згуртовані стійки потрібні виключно для опори елементів, що лежать на них. Щоб краї цих елементів не висіли на цвяхах. Просто, надійно та універсально.

На малюнку 3 – один із спрощених різновидів, коли нижня обв'язка вікна врізається в розірвану стійку. Але при цьому обидві віконні обв'язки, як і раніше, мають опори по краях.

Тому не можна говорити формально про те, що, якщо стійки не здвоєні, це "неправильно". Вони можуть бути і одинарними, як у скандинавському каркасі. Швидше помилкою є те, коли стійки по краях отворів згуртовані, але не несуть на собі навантаження від елементів, що спираються на них. У разі вони просто безглузді.

В даному випадку горизонтальні елементи висять на кріпленні, тому ніякого сенсу в подвоєнні або потроєнні стійок з боків немає

Тепер поговоримо про елемент, який є більш критичним і відсутність якого можна як «неправильність» отвору. Це "хедер" над отвором (header).

Віконний "хедер"

Ось це справді важливий елемент. Як правило, зверху на віконний або дверний отвір буде приходити якесь навантаження – лаги перекриття другого поверху, кроквяна система. А сама стіна ослаблена на прогин у районі отвору. Тому у отворах і робляться локальні посилення. Американською це headers. Фактично це дошка, встановлена ​​на ребро над отвором. Ось тут вже важливо, щоб краї хедера або спиралися на стійки (якщо використовується класична американська схема зі згуртованими стійками отворів), або були врізані в крайні стійки, якщо вони одинарні. Причому переріз хедера безпосередньо залежить від навантажень та розмірів отвору. Чим більше отвір і чим сильніше навантаження на нього, тим сильніший хедер. Він може бути також здвоєним, збудованим, нарощеним у висоту і т.п. - Повторюся, залежить від навантаження. Але, як правило, для прорізів до 1.5 м по ширині хедера з дошки 45х195 цілком достатньо.

Чи є відсутність хедера ознакою "неправильності" каркасу? І так і ні. Якщо діяти за американським принципом "просто і надійно", то хедер повинен бути присутнім на кожному отворі. Роби так – і будь впевнений у результаті.

Але насправді потрібно танцювати від навантаження, що припадає на отвір зверху. Наприклад, вузьке вікно в одноповерховому будинку і крокви на цій ділянці стіни розташовані по краях отвору - навантаження зверху на проріз мінімальне і можна обійтися без хедера.

Тому до питання хедера варто ставитися так. Якщо він є – чудово. Якщо його немає – то будівельники (підрядник) повинні чітко пояснити, чому, на їхню думку, він тут не потрібен, а залежатиме це насамперед від навантаження, що припадає на зону отвору зверху.

Подвійне верхнє обв'язування

Подвійна верхня обв'язка з дошки, також відмінна риса американського каркаса

Подвійне верхнє обв'язування

Здвоєна обв'язка знову ж таки дає посилення по верху стіни на прогин від навантаження зверху - навантаження від перекриття, крокв і т. п. Крім того, зверніть увагу на перехльостки другого ряду обв'язування.

1. Перехльостує в кутку – зв'язуємо разом дві перпендикулярні стіни.
2. Перехльостування по центру – зв'язуємо разом 2 ділянки однієї стіни.
3. Перехльост по перегородці – зв'язуємо разом перегородку із зовнішньою стіною.

Таким чином, здвоєне обв'язування виконує і друге завдання - забезпечення цілісності всієї конструкції стін.

У вітчизняному виконанні часто можна зустріти верхню обв'язку із бруса. І це, знову ж таки, не найкраще рішення. По-перше, по товщині брус більший, ніж здвоєна обв'язка. Так, на прогин це може і краще, але не факт, що це потрібно, а ось місток холоду вгорі стіни буде значнішим. Ну і продати ось цей перехлест для забезпечення цілісності всієї конструкції - складніше. Тому повертаємось знову до того, що навіщо робити складно, якщо можна зробити простіше та надійніше?

Правильна укосина у каркасному будинку

Ще один наріжний камінь. Напевно, вам зустрічалися фрази "укосини зроблені неправильно". Давайте поговоримо про це. По-перше, що таке укосина? Це діагональний елемент у стіні, завдяки якому забезпечується просторова жорсткість на зсув у бічній площині. Тому що завдяки укосині з'являється система трикутних конструкцій, а трикутник – найстійкіша геометрична фігура.

Отже, коли говорять про правильну укосину, то йдеться про такий варіант:

Правильна укосина

Чому саме така укосина називається правильною і на що слід звернути увагу?

1. Така укосина встановлюється з кутом від 45 до 60 гр – це найстійкіший трикутник. Звичайно, кут може бути й іншим, але саме такий діапазон – найкраще.
2. Укосина врізається у верхню та нижню обв'язку, а не просто впирається у стійку – це досить важливий момент, таким чином ми пов'язуємо конструкцію докупи.
3. Укосина врізається у кожну стійку своєму шляху.
4. На кожен вузол - примикання до обв'язки або стійки, має бути не менше двох точок кріплення. Оскільки одна точка дасть “шарнір” із певним ступенем свободи.
5. Укосина врізається на ребро - так вона краще працює в конструкції і менше заважає утепленню.

А ось приклад самої "неправильної" укосини. Проте, зустрічається часто-густо.

Це просто дошка, встромлена в перший отвір каркаса. Що ж у ній такого “неправильного”, адже формально це також трикутник?

1. По-перше, дуже маленький кут нахилу.
2. По-друге, у такій площині дошка укосини працює найгірше.
3. По-третє, зафіксувати до стіни таку укосину складно.
4. По-четверте, зверніть увагу, що в місцях примикання до каркаса утворюються вкрай незручні для утеплення порожнини. Навіть якщо акуратно підріжуть укосину і щілини на торці не буде, від гострого кута нікуди не подітися, а якісно утеплити такий кут – непросте завдання, тому швидше за все це буде зроблено абияк.

Ще один приклад, також поширений. Це укосина, врізана у стійки, але не врізана у обв'язки.

Укосина не врізана в обв'язки

Такий варіант вже набагато кращий, ніж попередній, але, проте, така укосина буде працювати гірше, ніж врізана в обв'язки, адже роботи – на 5 хвилин більше. А якщо до того ж вона буде зафіксована до кожної стійки по одному цвяху, то ефект від неї теж буде зведений до мінімуму.

Варіанти всяких маленьких неповноцінних "укосиків та підкосиків", які не доходять від верхньої обв'язки до нижньої, навіть не розглядатимемо.

Формально, навіть найкрива укосина хоч якийсь внесок та робить. Але ще раз: навіщо робити по-своєму, якщо гарне рішення вже є?

На цьому закінчимо з американським каркасом і перейдемо до скандинавського.

Правильний скандинавський каркас

На відміну від Америки, де каркаси практично стандартизовані та відмінностей дуже мало, у Скандинавії варіацій більше. Тут можна знайти і класичний американський каркас, і гібридні версії. Скандинавський каркас, по суті, є розвиток та модернізація американського. Тим не менш, в основному, коли говорять про скандинавський каркас, йдеться про таку конструкцію.

Типовий скандинавський домокомплект

Скандинавський каркас

Кути, укосини - тут все як у американців. На що звернути увагу?

1. Одинарне обв'язування по верху стіни.
2. Силовий ригель, врізаний у стійки на протязі всієї стіни.
3. Одинарні стійки на віконних та дверних отворах.

Насправді основною відмінністю є цей самий "скандинавський" ригель - він замінює собою і американські хедери, і здвоєну обв'язку, будучи потужним силовим елементом.

У чому, на мою думку, перевага скандинавського каркасу перед американським? У тому, що в ньому йде набагато більший акцент на мінімізацію різних містків холоду, якими є майже всі згуртовані дошки (здвоєні обв'язки, стійки прорізів). Адже між кожними згуртованими дошками потенційно може утворитися з часом щілина, про яку ви, можливо, ніколи і не дізнаєтеся. Ну і одна справа, коли місток холоду має ширину однієї дошки та інше питання – коли їх уже дві чи три.

Звичайно, зациклюватись на містках холоду не варто. Від них все одно нікуди не втекти і насправді їх значущість перебільшують. Проте вони є і, якщо можливо щодо безболісно їх мінімізувати, чому б це не зробити?

Скандинави взагалі, на відміну від американців, дуже заморочені на енергозбереженні. Дається взнаки і холодніший, північний клімат, і дорогі енергоносії. Адже за кліматом Скандинавія набагато ближче до нас (говорю насамперед про Північно-Західний регіон), ніж більшість американських штатів.

Нестача скандинавського каркасу в його трохи більшій складності, хоча б у тому, що у всіх стійках потрібно зробити пропили під ригель. І в тому, що, на відміну від американського, він таки потребує якихось уявних зусиль. Наприклад: на великих отворах можуть знадобитися і здвоєні стійки для підтримки горизонтальних елементів, і додаткові ригелі та хедери. А десь, наприклад, на фронтонних стінах одноповерхівок, де немає навантаження від лаг чи даху – може й ригель навіть не буде потрібний.

Загалом, скандинавський каркас має певні переваги, але вимагає застосування трохи більших сил і розуму, ніж американський. Якщо американський каркас можна зібрати з повністю відключеними мізками, то в скандинавському краще їх включити хоча б на мінімальному режимі.

"Напівправильні" каркаси

Нагадаю, що під “напівправильними” я розумію саме ті, які мають повне право на існування, але відрізняються від типових скандинавсько-американських рішень. Тому називати їх "напівправильними" потрібно обережно.

Наведу кілька прикладів.

Приклад того, як можна "перебдіти"

Перший приклад із нашої ж практики. Це будинок був збудований нами, але за проектом, наданим замовником. Ми навіть хотіли переробити проект повністю, але обмежені термінами, оскільки треба було виходити об'єкт; крім того, замовник заплатив за проект відчутну суму та формально порушень по конструкції немає, а з озвученими недоліками поточного рішення він змирився.

Чому ж тоді я відніс цей каркас до напівправильних? Тут є і скандинавські ригелі, і американські хедери, і здвоєні обв'язки не тільки по верху, але і по низу стін. Коротше кажучи, тут і американська схема, і скандинавська, і зверху накинуто ще відсотків 30% запасу російською, про всяк випадок. Ну, а збірна стійка з 6 (!!!) дощок під клеєною балкою коника каже сама за себе. Адже тут єдине утеплення - це ізоплат зовні, і перехресне утеплення зсередини. А якби була суто американська схема, то утеплення в цій ділянці стіни просто не було б, голе дерево зовні всередину.

“Напівправильним” я називаю цей каркас тому, що з погляду конструктивної надійності до нього жодних претензій немає. Тут багаторазовий запас міцності "випадок атомної війни". Зате велика кількість містків холоду, і величезний перевитрата матеріалу на каркас, і висока трудомісткість робіт, що також позначається на ціні.

Цей будинок можна було зробити з меншим, але достатнім запасом міцності, але при цьому відсотків на 30 скоротити кількість пиломатеріалу та значно зменшити кількість містків холоду, зробивши будинок теплішим.

Інший приклад - каркас за системою "подвійний об'ємний" каркас, що пропагується однією московською компанією.

Основна відмінність - це фактично подвійна зовнішня стіна з рознесеними відносно один одного стійками. Так каркас цілком відповідає критеріям міцності і дуже непоганий з точки зору теплотехніки, за рахунок мінімізації містків холоду, але програє в технологічності. Завдання ліквідації містків холоду, яке, насамперед, вирішує такий каркас, можна вирішити простішими, надійнішими та правильнішими методами типу “перехресного утеплення”.

І, що цікаво, зазвичай "напівправильні" каркаси так чи інакше мають у собі скандинавсько-американські рішення. А відмінності скоріше у спробі покращити хороше. Ось тільки часто буває, що виходить "краще - ворог доброго".

Такі каркаси можна сміливо назвати напівправильними саме тому, що грубих порушень тут немає. Є відмінності від типових американо-скандинавських рішень у спробах щось покращити чи вигадати якусь “фішку”. Платити за них чи ні – вибір замовника.

"Неправильні" каркасні будинки

Тепер поговоримо про "неправильні" каркаси. Найбільш типовий, я навіть сказав, збірний, випадок, представлений на фото нижче.

Квінтесенція "направильного" каркасного будинку

Що відразу можна відзначити на цьому фото?

1. Тотальне використання матеріалу природної вологості. Причому матеріалу масивного, який найсильніше усихає і змінює свою геометрію у процесі усушки.
2. Брус у кутах і на обв'язках і навіть на стійках – це містки холоду та незручність у подальшій роботі.
3. Відсутність хедерів та посилень прорізів.
4. Не зрозумій як зроблена укосина, що погано виконує свою роль і заважає утепленню.
5. Складання на куточки з чорними шурупами, призначення яких - кріплення ГКЛ при обробці (а не використання в силових конструкціях).

На фото вище представлена ​​практично квінтесенція того, що прийнято називати неправильним каркасом або РСК. Абревіатура РСК з'явилася в 2008 році на ФГ, з подачі одного будівельника, що представив подібний виріб світу, під назвою Російський Силовий Каркас. Згодом, у міру того як люди починали розумітися, що до чого, цю абревіатуру стали розшифровувати як Рашен Страшен Каркашен. Як апофеоз безглуздості із претензією на унікальне рішення.

Що найцікавіше, за бажання його можна віднести і до "напівправильних": адже якщо шурупи не згниють (чорні фосфатовані шурупи аж ніяк не зразок корозійної стійкості) і не полопаються при неминучому усиханні бруса, цей каркас навряд чи розвалиться. Тобто право на життя така конструкція має.

У чому основний недолік "неправильних" каркасів? Якщо люди розуміються на тому, що вони роблять, вони досить швидко приходять до канадсько-скандинавської схеми. Благо, інформації зараз навалом. А якщо не приходять, то це говорить про одне: їм, за великим рахунком, начхати на результат. Класична відповідь при спробі поставити їм питання, чому саме так - "ми завжди так будували, ніхто не скаржився". Тобто все будівництво ґрунтується виключно на інтуїції та кмітливості. Без спроб поцікавитися – а як взагалі це прийнято робити.

Що заважало зробити дошку замість бруса? Зробити посилення прорізів? Зробити нормальні укосини? Зібрати на цвяхи? Тобто, зробити правильно? Адже ніяких переваг такий каркас не дає! Один великий набір не найкращих рішень з претензією на супер міцність і т.п.

Підведемо підсумок

Як результат: "правильної" прийнято називати американо-скандинавську схему каркаса, тому що вона вже багаторазово випробувана на тисячах будинків, довівши свою життєздатність і оптимальне співвідношення "трудомісткість-надійність-якість".

До "напівправильним" і "неправильним" відносяться всі інші види каркасів. При цьому каркас може бути цілком надійним, але неоптимальним з боку вищепереліченого.

Як правило, якщо потенційні підрядники не можуть обґрунтувати застосування тих чи інших конструктивних рішень, відмінних від "правильних" американо-скандинавських, це говорить про те, що вони поняття не мають нічого про ці "правильні" рішення і будують будинок виключно по натхнення, замінюючи знання інтуїцією та кмітливістю. А це дуже ризикований шлях, який може відгукнутися у майбутньому власнику будинку.

Тож. Бажаєте гарантувати правильні, оптимальні рішення? Зверніть увагу на класичну американську чи скандинавську схему каркасного домобудівництва.

про автора

Вітання. Мене звуть Олексій, можливо, ви зустрічали мене як Porcupine або Gribnick в інтернет. Я засновник "Фінського будиночка", проекту, який з особистого блогу виріс у будівельну компанію, мета якої - побудувати якісний та зручний будинок для вас та ваших дітей.

Зі сказаного вище неважко зрозуміти, що наявність укосини в дерев'яному будинку не дурощі, а необхідність. Нижче вказані основні рекомендації щодо її правильного монтажу:

• Для досягнення максимальної жорсткості будівлі її слід ставити під кутом 45 градусів, але, на жаль, дотримуватися точного значення складно в місцях, де розташовані віконні або дверні отвори. З цієї причини цілком допускається установка укосини під кутом не більше 60 градусів, в даному випадку збільшення значення кута можна успішно компенсувати збільшенням кількості укосин.
• Вкрай не рекомендується використання порожнистої укосини під час створення каркасників. Порожні добре підходять для компактних (найчастіше одноповерхових) будівель, і лише за наявності гнучких зв'язків.
• Укосина повинна щільно прилягати до меж стійок і перекриттів, не утворюючи при цьому зазорів.
• Спеціальні пази повинні бути виконані не тільки у вертикальних стійках, але і у верхній, а також нижній обв'язці. Від товщини укосини безпосередньо залежить глибина та розмір паза.
• Вона має різні розміри поперечного перерізу, які завжди розраховуються індивідуально кожного регіону. Розрахунок розміру залежить від вимог, що ґрунтуються на державних будівельних нормах і правилах. Немає універсальних значень.
• Кутові ребра прикріплюються до вертикальних стійк за допомогою двох-трьох цвяхів.

У процесі установки укосини неприпустимі такі факторы:

• Не слід використовувати деревину із лісу зі штучною вологістю, оскільки дошки миттєво «усихаються», утворюючи значні зазори в місцях щільних з'єднань, знижуючи надійність конструкції.
• Заборонено використання низькоякісних пиломатеріалів під час будівництва.
• Не рекомендується проводити монтаж у кутах, оскільки це може призвести до порушення загальної стійкості та витривалості будинку.

Універсальність, довговічність, безпека та прийнятні ціни роблять будівництво каркасних будинків найбільш вигідним та практичним рішенням. Наша компанія спеціалізується на будівництві