Часто можно услышать мнение, что каркасные дома - один из самых простых, рациональных и недорогих видов конструкций зданий. Опираясь на это представление, многие застройщики выбирают для строительства именно каркасные технологии, думая об экономии и, даже, о возможности построить дом своими силами. К сожалению, представление о простоте и дешевизне каркасных технологий относится лишь к тем, не соответствующим никаким строительным нормам и правилам постройкам, которые возводятся гастарбайтерами и неопытными любителями делать все своими руками. Впрочем, тоже самое можно сказать и о постройке своими руками рубленых домов из дерева .
Каркасные технологии действительно имеют много преимуществ, но, только в тех случаях, когда дом возводится опытными строителями из промышленно произведенных комплектующих для каркасного домостроения. Неопытный или неграмотный строитель, работая с каркасной технологией, может допустить гораздо больше ошибок, чем при строительстве дома из массива дерева или каменных материалов. Там где, при постройке дома из массивных стеновых материалов требуется всего несколько технологических операций, каркасные технологии потребуют гораздо большего количества технологических «проходов». При большем количестве операций значительно возрастает риск совершения ошибок, несоблюдения технологий и неправильного использования материалов. Поэтому, каркасные дома, построенные без проекта и привлечения квалифицированных специалистов «на авось» или на доверии к гастарбайтерам, могут быть недолговечными, вскоре потребовать капитального ремонта из-за неудовлетворительных потребительских качеств (промерзание, намокание утеплителя, большие расходы на отопление, гниение конструктивных элементов, разрушение, как отдельных элементов, так и всей конструкции в целом). К сожалению, в России существенно ограничен перечень нормативной строительной документации, по проектированию и строительству каркасных домов. В настоящее время действует свод правил 2002 года СП 31-105-2002 «Проектирование и строительство энергоэффективных одноквартирных жилых домов с деревянным каркасом» , разработанный на основе устаревших Национальных норм по жилищному строительству Канады 1998 года.
В этой статье мы приведем краткий обзор основных ошибок и нарушений технологии каркасного домостроения.
Строительство без проекта.
Это универсальная «генеральная» ошибка при выборе любой технологии строительства. Однако именно в каркасной технологии цена ошибок может быть особенно высока и привести к перерасходу средств вместо их экономии как из-за применения избыточного количества материала (каркас из бруса большого сечения) так и необходимости ремонтов из-за недостаточных сечений балок, редкого шага их установки , разрушения конструктивных элементов из-за неучтенных нагрузок, неправильно выбранных способов соединения в узлах и крепежных материалов, биологического разрушения дерева из-за нарушения паро-влагоотведения.
Строительство из дерева «естественной влажности».
Практически нигде в цивилизованных странах не строят дома из сырой древесины, также как и раньше на Руси никогда не строили домов из свежесрубленных стволов деревьев. В СП 31-105-2002 п. 4.3.1 говорится: «Несущие конструкции (элементы каркаса) домов данной системы изготовляются из пиломатериалов хвойных пород, высушенных и защищенных от увлажнения в процессе хранения». Сырое дерево - это лишь полуфабрикат для производства стройматериалов. В России продавцы и поставщики деликатно называют сырые пиломатериалы древесиной «естественной влажности». Напомним, что свежесрубленное дерево имеет влажность 50-100%. Если дерево сплавлялось по воде, то влажность составляет 100% и более (количество воды превышает количество сухого вещества). «Естественная влажность» обычно подразумевает, что дерево немного высохло при обработке и транспортировке, и влаги в нем содержится от 30 до 80%. При сушке на открытом воздухе количество влаги уменьшается до 15-20%. Нормальной же равновесной влажностью высушенной промышленным способом древесины, находящейся в контакте с атмосферой будут величины влажности 11-12%. При усушке влажного дерева длины пиломатериалов сокращаются на 3-7%, а объем древесины на 11-17%. Использование древесины «естественной влажности» для строительства каркасных домов приводит к неконтролируемой усушке дерева, которая изменяет линейные размеры элементов конструкции, может привести к деформациям, растрескиваниям и разрывам древесины с разрушением крепежных элементов. При усушке деревянного каркаса раскрываются многочисленные щели и зазоры, значительно увеличивающие теплопроводность стен каркасного дома, разрывающие изоляционные материалы, препятствующие проникновению влаги. При усушке дерева увеличивается его плотность, что приводит к лучшей проводимости вибраций и звуков.
Строительство из пиломатериалов без предварительной антисептической обработки.
Даже в самом правильно спроектированном каркасном доме неизбежно выпадение определенного количества конденсата на разделах сред, которых в каркасных домах гораздо больше, чем в постройках из массивных материалов. Увлажненное дерево, содержащего в своей структуре полисахариды, является прекрасной питательной средой для различных форм микрофлоры и микрофауны, представители которой способны разрушить структуру дерева за короткий промежуток времени. В СП 31-105-2002 (п. 4.3.2) говорится о том, что антисептической обработке подлежат все деревянные элементы, расположенные ближе 25 см от уровня земли и все деревянные элементы, выполненные не из сухого дерева.
Неправильное использование материалов.
В классической каркасной технологии угловые стойки каркаса не должны изготовляться из бруса или из трех сбитых вплотную досок - в этом случае обеспечены повышенные теплопотери через «холодные углы». Правильный «теплый угол» собирается из трех вертикальных стоек, расположенных во взаимно перпердикулярных плоскостях.
Для обшивки каркаса используются материалы, способные нести нагрузки. Например, ОСП должно быть конструкционным и предназначено именно для наружных работ.
Утепление вертикальных каркасных стен допустимо только жесткими плитами утеплителя. Засыпные и рулонные утеплители из-за усадки и сползания со временем могут использовать только на горизонтальных поверхностях или в кровлях с уклоном до 1:5. При использовании экономичных версий плит утеплителей малой плотности рекомендуется для предупреждения сползаний закреплять каждый ряд плит распорками между плитами. Данное решение удорожает конструкцию, увеличивает теплопроводность стены, поэтому выгоднее использовать качественный более дорогой утеплитель более высокой плотности. Размер проемов между стоек каркаса не должен превышать поперечный размер плит утеплителя - 60 см. Еще лучше, если размер проема уменьшен до 59 см, чтобы исключить щели между стойками и плитами утеплителя. Нельзя заполнять стены обрезками утеплителя - будет много щелей.Неправильное крепление материалов.
Черные саморезы можно использовать только для крепления листовых материалов. Использование черных саморезов в силовом каркасе, тем более в каркасе из влажного дерева может привести к разрыву этих ненадежных крепежных изделий, имеющих низкую прочность на срез.
Во всех случаях сборки силовых элементов каркаса используются оцинкованные гвозди, либо хромированные или латунированные саморезы минимальным диаметром 5 мм. Использование перфорированных стальных крепежных элементов без перевязки деревянных элементов не всегда гарантируют проектную прочность каркаса.
Крепежные элементы балок и других элементов силового каркаса недопустимо крепить к ОСП плитам, тем более гвоздями.
При прибивке листовых элементов гвоздями или прикручивании их саморезами недопустимо утапливание шляпки или головки глубже плоскости поверхности материала. С точки зрения конструкционной прочности заглубление головки или шляпки на половину толщины материала считается отсутствующим элементом крепления и должно быть продублировано правильно установленным саморезом или гвоздем.
Минимальное расстояние от края обшивочного материала до шляпки или головки крепежного элемента составляет 10 мм.
С 2012 года Международный строительный код для жилых зданий (International building code, п. 2308.12.8) требует для предупреждения сдвига при землетрясении, ветровой нагрузке и т.п. закреплять каркас всех вновь возводимых каркасных зданий к фундаменту анкерными болтами через прижимные пластины размером не менее 7,6 на 7,6 мм при толщине стали пластин не менее 5,8 мм. Минимальный диаметр болтов или анкеров составляет 12 мм.
Строительство каркасных домов по «новаторским» технологиям.
Наиболее распространенная в мире технология каркасного строительства предусматривает последовательную сборку «платформ» - перекрытий с полами, с последующей сборкой на них стен и установкой их в вертикальное положение. В этом случае строителям удобно передвигаться по сплошной поверхности, удобно работать с материалами, любые отклонения от проектного положения могут быть устранены до начала возведения стен, а сами перекрытия надежно покоятся на подлежащих конструкциях. Отечественные строители почему-то стараются изобрести свои собственные варианты постройки каркасного дома со сборкой стен «по месту», смешивая технологию постройки каркасного дома с технологией фахверка или «столбы и балки» с устройством перекрытий в последнюю очередь, что чревато необходимостью врезки или «подвешивания» балок перекрытий, необходимостью передвигаться по временным настилам, с высокой вероятностью получить травму при падении с высоты.
Ошибки работы с балками перекрытий каркасного дома.
Больше всего ошибок совершается с креплением балок. Лучше всего опирать балки на верхнюю обвязку несущих стен, на прогоны. Запрещается уменьшать сечение балки путем запила выреза для стыковки с обвязкой. При необходимости стыковки балки перекрытия с обвязочной балкой или прогоном балки должна крепиться через подкладной опорный брусок с пробитием гвоздями, либо с помощью стальных опор балки. Стальная опора балки должна иметь высоту равную высоте балки и крепиться гвоздями через все крепежные отверстия. Крепление балок с помощью опор меньшего размера, непробитие всех крепежных отверстий, крепление черными саморезами, крепления только на гвоздях без опорного бруска являются ошибками.
Наиболее распространенный шаг балок перекрытий в мировой практике каркасного домостроения составляет от 30 до 40 см. Такой шаг балок позволяет получить прочные перекрытия, не прогибающиеся под ударной нагрузкой. Устройство перекрытий с шагом более 60 см вообще не рекомендуется. Минимальная толщина листовых материалов для настила полов по балкам перекрытий составляет 16 мм для шага балок 40 см.
Часто балки-прогоны, работающие на изгиб, сплачивают из досок плашмя, а не устанавливая их на ребро.
Несущая способность перекрытий увеличивается, если покровный листовой материал черных полов дополнительно приклеивается к балкам перекрытий.
Несущая способность каркасных перекрытий может быть увеличена за счет жестких поперечных связей балок. Такие связи устанавливаются с шагом 120 см и могут служить опорой для внутренних ненесущих перегородок (через черный пол). Также поперечные распорки служат препятствием для распространения пламени при пожаре.
Как правильно просверливать отверстия в балках перекрытий:
Двутавровые балки:
Композитные двутавровые балки перекрытий можно прорезать или просверливать только в определенных местах по спецификации производителя. Не должны нарушаться верхние и нижние элементы двутавровых балок. На одну балку допускается не более 3-х отверстий. Одно отверстие диаметром до 40 мм может быть просверлено в любой части двутавровой балки за исключением опорных частей. Двутавровые клееные балки Дерево-ОСП-Дерево имеют обозначение «Верх». При самостоятельном изготовлении балок на основе ОСП следует учитывать направление силовой оси материала.
Балки перекрытий из пиленой древесины:
Ошибки работы с обшивкой каркасного дома.
По зарубежным строительным кодам и рекомендациям Американской ассоциации инженерной древесины (APA) обшивать каркас плитами ОСП можно как вертикально, так и горизонтально. Однако, если плита ОСП нашита вдоль стоек каркаса, то ось силы (обозначена на панели ОСП стрелками и надписью Strength axis) будет параллельна стойкам. Такое расположение плит пригодиться лишь для усиления слабых стоек каркаса, работающих на сжатие без значительных боковых и касательных нагрузок (что почти нереально в реальных условиях эксплуатации). Если же плиты ОСП нашиваются перпендикулярно стойкам, они усиливают каркас здания для восприятия касательных и боковых нагрузок, возникающих при воздействии ветра, подвижек основания при движении грунтов. Особенно актуальна горизонтальная обшивка панелями ОСП в каркасах с отсутствующими укосами, для придания требуемой жесткости конструкции. Если листы ОСП укладываются поперек стоек, то силовая ось будет перпендикулярна им, и листы ОСП выдержат большую нагрузку на сжатие и на растяжение. Так, например в отечественном СП 31-105-2002. "Проектирование и строительство энергоэффективных одноквартирных жилых домов с деревянным каркасом" приводится (таблица 10-4) рекомендуемые параметры минимальной толщины фанеры для облицовки каркаса: если волокна фанеры параллельны стойкам каркаса при шаге 60 см, то минимальная толщина фанеры составляет 11 мм. Если же волокна фанеры располагать перпендикулярно стойкам, то можно использовать более тонкие листы толщиной 8 мм. Поэтому предпочтительнее листы ОСП нашивать длинной стороной не вдоль, а поперек стоек или стропил. Для наружной обшивки одноэтажных каркасных домов можно использовать ОСП толщиной 9 мм. Но при строительстве двухэтажных домов и любых домов в зонах сильных ветров минимальная толщина ОСП для наружной обшивки составляет 12 мм. Если каркасный дом обшивается мягкими волокнистыми плитами типа Изоплата, то в конструкции каркаса обязательно должны быть укосины, обеспечивающие боковую жесткость конструкции.
Между всеми листовыми материалами обшивки должны быть оставлены зазоры на температурное расширение величиной 2-3 мм. Если этого не сделать, то при расширении листы «вздуются».
Стыковка листов обшивки осуществляется только на стойках и поперечинах. Листы пришиваются «вразбежку», чтобы цепной перевязкой обеспечить большую прочность конструкции силового каркаса. Наружная обшивка должна связывать каркас стены с нижней и верхней обвязкой.
«Пироги» полов стен и кровли каркасного дома.
Основная ошибка к конструкции каркасных пирогов перекрытий , стен и кровли - возможность намокания утеплителя от проникновения внутрь влаги. Общее правило постройки стен в отапливаемых помещениях - паропроницаемость материалов должна увеличиваться изнутри кнаружи. Даже в полу, где часто делают наоборот: пароизоляцию укладывают со стороны грунта, а паропроницаемую мембрану - со стороны помещения.
В любом утепленном пироге каркасного дома изнутри должен быть сплошной слой пароизоляции. «Сплошной слой» действительно означает, что пароизоляция не должна иметь никаких дефектов: листы должны быть склеены с нахлестом по всему защищаемому контуру, без исключений. Например, почти все строители на этапе сборки каркаса забывают прокладывать пароизоляцию под место примыкания внутренних перегородок к внешним стенам согласно типовым схемам устройства примыканий пункта 7.2.12 СП 31-105-2002.
Дополнительно все зазоры между листовыми материалами обшивки во влажных помещениях и на кровле должны быть проклеены гидроизоляционными материалами, чтобы предупредить попадание влаги внутрь утепленных «пирогов».
Кроме предупреждения попадания влаги в утепленный пирог следует обеспечить и выведение влаги: снаружи каркасная стена должна быть либо обшита плитами ОСП, которые является «умным» паропроницаемым материалом, способным увеличивать паропроницаемость при увлажнении среды, либо защищена полупроницаемой мембраной, обеспечивающей удаление влаги из утеплителя. Дешевые однослойные мембраны обладают неудовлетворительной паропроницаемостью, и требует устройства воздушного зазора между утеплителем и мембраной. Также дешевые однослойные мембраны плохо защищают от проникновения влаги снаружи. Предпочтительно использовать дорогие супердиффузионные мембраны, которые обладают действительно хорошей паропроницаемостью и могут монтироваться прямо по утеплителю.
Вентиляция каркасного дома.
Образно говоря, внутреннее пространство правильно построенного каркасного дома идентично внутреннему пространству термоса: теплопотери через стены очень небольшие, а перенос влаги через стены чаще всего практически отсутствует (но может сохраняться при использовании ). Соответственно, должна отводиться наружу. Без продуманной это становится невозможным. В каркасном доме в каждом помещении должны быть установлены вентиляционные клапаны, либо окна должны иметь режим микропроветривания или встроенные щелевые вентиляционные клапаны. На кухне и в санузле должна быть установлена вытяжная вентиляция. За рубежом каркасные дома для постоянного проживания практически не строят без приточно-вытяжной вентиляции с системой рекуперации.
В завершении статьи приводим иллюстрации широко распространенной "народной" конструкции каркасного дома, в котрой, при ближаейшем рассмотрении нет ни одного правильно выполненного элемента.
Типичные ошибки, которые мы описали в статье, являются легко предотвратимыми. Прежде чем начинать строить свой первый каркасный дом или нанимать строителей, детально изучите пусть уже и слегка устаревший, но единственный доступный на русском языке свод правил по каркасному домостроению СП 31-105-2002. Обратив внимание на все детали и тонкости созданий силового каркаса здания и обеспечение долговечности его эксплуатации, вы сможете избежать дорогостоящих ошибок при строительстве или заказе своего каркасного дома.
Проект дома составляется с учетом всех возможных физических и механических воздействий на дом и на строительные материалы, в том числе с расчетом нагрузок на тот или иной элемент. Немаловажную роль в расчете стойкости конструкции играет выбор крепежного материала – особенно это важно при строительстве каркасного дома.
1. Проект дома и расчет стойкости конструкций
Строительство дома по проекту – это не просто приблизительная последовательность сборки и следование чертежам. Это учет всех заложенных в него особенностей, включая, конечно, и способы крепления и метизные материалы.
Особенностью каркасного дома является шарнирное соединение его элементов. Это означает, что оно допускает вращение соединяемых конструкций. Если мы рассмотрим каркас дома, то увидим, что боковые нагрузки могут привести к наклону вертикальной стойки в любую сторону.
Этому препятствуют дополнительные элементы, стягивающие каркас – верхняя и нижняя обвязка и установка укосин.
В целом нагрузка на каркас выравнивается и равномерно передается на фундамент. Но все это правомерно при прочном соединении всех частей, всех узлов и элементов каркаса. Отсюда – важнейшая роль креплений и метизных материалов.
Можно смело сказать, что если в монолитных домах основой конструкционной прочности является не столько материал, сколько связующее (бетонный раствор), то в каркасных гвоздях по аналогии – крепежные материалы.
2. Гвозди и саморезы – основные крепежные метизы
Металлические крепежные материалы появились в строительстве сравнительно недавно. Основным и единственным способом скрепления деревянных конструкций были вырезание в них крепежных узлов – шипов, с помощью которых одна часть присоединялась к другой. Примером таких соединений является вырезание «чаши» в бревнах при сооружении срубов – домов из толстых бревен.
Но не будем углубляться вглубь времен.
Сегодня существует масса крепежных метизов, основные из которых:
- Гвозди в виде клина, вбиваемые в толщу материала
- Саморезы с винтовой резьбой, вкручиваемые в материал
- Скобы, вбиваемые в материал частично
- Болты, соединяющие элементы, не внедряясь в материал
В данной статье мы затронем вопрос о выборе между гвоздями и саморезами в строительстве каркасного дома.
Гвозди вбиваются в место соединения двух частей, одновременно крепко связываясь с одной и другой частью. По сути, гвоздь – это клин, вбиваемый в толщу материала.
Он раздвигает (расклинивает) материал и держится внутри за счет сил упругости: структура материала со всех сторон давит на гвоздь и это давление позволяет ему прочно держаться в толще вещества.
Несколько иной принцип действует при использовании саморезов (или шурупов). Саморез – это, по сути, клин с резьбой. Он не вбивается в материал, а вкручивается. При этом вхождение клина в материал облегчается. Саморез удерживается в материале не только за счет давления его толщи по бокам, но и за счет стенок образованных винтовыми спиралями полостей в дереве, бороздок.
С точки зрения вертикальных нагрузок крепление саморезом значительно прочнее гвоздевого. Чтобы удалить саморез, нужно преодолеть не просто силы упругости материала, но и разрушить удерживающие бороздки, то есть разрушить материал.
Использование гвоздей и саморезов, например, в бетоне дает практически вечное соединение. Правда для этого нужно использовать специальные гвозди – крепчайшие дюбеля, в саморезы ввинчивать (или просто монтировать), пока бетон не застыл.
3. Учет свойства древесины
Это теория, а на практике есть некоторые особенности, особенно в работе с древесиной. Древесина – материал сравнительно мягкий, но и достаточно упругий.
Определяющей особенностью его является то, что на дерево сильно влияет влажность. Структура древесины легко впитывает и отдает влагу. При этом волокна целлюлозы, из которых в основном состоит древесина, меняют свои размеры. Дерево расширяется, увлажняясь, и сужается, высыхая.
Понятно, что во взаимодействии с окружающей средой – от атмосферных осадкой до водяного пара из помещения – дерево постоянно «дышит», т.е меняет свои размеры.
Что происходит в этих случаях с крепежным материалом?
При разбухании – сужении древесины гвоздь остается в ней в сжатом состоянии. Даже сильно рассохшиеся доски скрепленные гвоздями не распадаются.
В то же время эти циклы сжатия-растяжения разрушают целостность «бороздок» саморезов, и соединение распадается – саморез в рассохшейся древесине можно просто вынуть из гнезда.
Что происходит в креплениях узлов при разбухании-сжатии древесины? Относительно друг друга каждый элемент расширяется-сужается, не влияя на положение гвоздя.
Саморез же ослабляет соединение, так как сам «сидит» в дереве непрочно.
Нагрузки, действующие «на разрыв»
4. Влияние шарнирности конструкции на крепежный материалы
Второй особенностью каркасных домов является шарнирность его конструкции. На места соединения элементов оказываются очень сильные не только вертикальные, но и боковые нагрузки.
Гвоздь выносит боковые легко – сталь значительно прочнее дерева.
Саморезы тоже прочнее, но они из изготовлены из спецсталей – твердых, но хрупких. Иной материал не годен для создания резьбы. Нагрузки «на отрыв» они держат прекрасно (в отличие от гвоздей), но таких нагрузок на каркас сравнительно мало. Такие нагрузки значительны на элементы внешней отделки, прикрепленные к каркасу и тому подобные.
А вот нагрузки «на срез» (или «на сдвиг») саморезы могут не выдержать, а это именно те боковые нагрузки, которые в основном и действуют на шарнирное соединение. Хрупкий металл просто ломается.
Нагрузки «на сдвиг»
5. Использование гвоздей и саморезов в конструкциях
Таким образом, мы видим, что использование гвоздей лучше в местах, где действуют в первую очередь нагрузки «на срез», а именно там, где крепятся:
- Балки обвязки и перекрытия
- Стойки
- Стропильные ноги
При этом гвозди подбирают согласно толщине досок. Для усиления соединения рекомендуется забивать гвозди под некоторым углом. Кроме того, зачастую используются «усиленные» гвозди – винтовые и ершовые, на поверхности которых есть дополнительная резьбы и бороздки, увеличивающие сопротивление «на разрыв».
Саморезы лучше использовать в местах действия нагрузок «на отрыв»:
- Крепление ОСП
- Минваты
- Сайдинга
- Обрешетки
Вкручивать саморезы нужно тоже правильно, с обязательным раззенковыванием углубления под шляпку:
Для саморезов по понятным причинам очень важна коррозионная стойкость. В ответственных узлах, предпочтительнее применение оцинкованных саморезов.
6. Заключение
Таким образом, можно сделать вывод: использование гвоздей или саморезов следует выбирать, согласно проекту дома. В местах соединений, испытывающих нагрузки «на сдвиг» лучше использовать гвозди, а при нагрузках «на разрыв» предпочтительнее применять саморезы.
Крепеж в каркасном доме
— достаточно простая тема, но важно продумать все заранее, чтобы не бегать в магазины и не покупать по одному килограмму гвозди, а закупить сразу 150 килограмм (обычно столько уходит на средний дом) нужного крепежа на базе с большой скидкой.
Я так и сделал, но все равно не хватило, уже несколько раз ездил за новыми коробками гвоздей.
Но конечно, и лишних гвоздей и саморезов осталось очень большое количество. Поэтому хочу максимально облегчить задачу своим читателям.
Сразу хочу заметить, что в каркасном доме запрещено
использовать шурупы
или саморезы
, так как нагрузка везде идет на срез, а не на растяжение, а на срез ни саморезы, ни шурупы не работают, так что тут нечего и обсуждать. Некоторые строители все еще уверены, что саморезы использовать можно и будут вас уговаривать. Не поддавайтесь.
Зато прекрасно на срез работают гвозди
, их невероятно сложно срезать. Речь идет конечно же о несущей части дома, а не о отделке.
И еще хочу сказать про уголки . Уголки не используются профессионалами в каркасном строительстве (не считая временного крепления ферм к обвязке). Их использовать можно , только невыгодно по времени и по деньгами, для себя решайте сами. Опять же, будьте внимательны к строителям, которые будут рекомендовать их использование.
Крепеж фундамента
Для свайного фундамента используется следующий крепеж:
если у вас винтовой фундамент, то вам нужны анкерные стальные болты
.
если у вас буронабивной фундамент, то вам нужны шпильки м10
и шайбы с гайками м10 (если делать как я, заливая шпильки в заливке) или анкерные болты
для бетона.
если у вас плитный фундамент или ленточный, то вам понадобятся опять же анкерные болты
для бетона.
Крепеж для каркаса каркасного дома
Все доски в коробке каркаса колотятся обычными строительными гладкими гвоздями
диаметров 3,1-3,5 мм и длиной 80-90мм
(обычно 90 мм, если доска толщиной 50 мм и 80 мм — если доски толщиной 40 мм).
Исключением может являться обрешетка на стенах или полу, там лучше использовать винтовые или ершеные гвозди.
Крепеж для обшивки каркасного дома
Крепеж для обшивки пола.
60 мм гвозди
— лучше ершёные или винтовые + клей (или саморезы такой же длины).
Такие гвозди помогают держать пол крепко, чтобы он не скрипел и не был «живым».
Крепеж для обшивки стен снаружи.
50 мм
гвозди
— лучше ершеные или винтовые.
Это касается как плит ОСП-3 и фанеры, так и дюймовки (которую буду использовать для обшивки каркасного дома я).
Крепеж для обшивки стен изнутри.
Если обшивка изнутри идет гипсокартоном, то вам нужны будут специальные саморезы
для гипсокартона длиной 25 мм
(реже 35мм) длины. Не забывайте только о правильном закручивании саморезов:
Если внутри у вас вагонка, то ее можно крепить гвоздями 50-70 мм.
Крепеж металлочерепицы
Для монтаже металлочерепицы используется специальные кровельные саморезы размеры размерами 4,8х20 и 4,8х38 миллиметров (металл-металл, металл-дерево).
Крепеж для окон
Существует несколько методов крепления окон в каркасном доме.
- На анкера
- На пластины
Соответственно, в каждом из случаев вам нужны будут соответствующий крепеж. Подробнее о монтаже окон расскажу в свое время, когда буду крепить их сам.
Крепеж для сайдинга
Оцинкованные саморезы с широкой шляпкой (не меньше 8мм) длиной не меньше 15 мм либо оцинкованные гвозди с широкой шляпкой (реже) длиной не меньше 40 мм .
Крепеж для деревянного фасада
Оцинкованные гвозди 50-70 мм (лучше гальванизированные, поскольку покрытие цинком идет с помощью электролиза, а не обычным «горячим» методом).
Крепеж для террасы
Для террасы лучше использовать саморезы из нержавеющей либо из оцинкованной стали. Существует специальный крепеж для террас, но по цене он выходит как половина террасы.
Также рекомендуют крепить доски террасы на скрытый крепеж «змейка».
На этом видео можно посмотреть почти на каждый крепеж визуально подробнее:
Итак, крепеж — очень важный элемент каркасного дома, на который следует обратить пристальное внимание, если не хотите, чтобы со временем он развалился или просто трещал по швам. Не поддавайтесь на уговоры строителей, которые захотят построить вам дом с использованием шурупов, саморезов и других неподобающих вещей.
Читайте отзывы реальных жильцов каркасных домов на форуме или у меня в статье и набирайтесь опыта, чтобы вас никто не обманул.
Когда создают современную каркасную конструкцию, то используют саморезы, гвозди или шурупы. Это достаточно удобный вариант крепежа. А в древности такие деревянные
конструкции создавали без единого гвоздя или шурупа. Мастера умели создавать скрытый шип-паз. Такое крепление было очень прочным. Созданные еще несколько веков назад,
западноевропейские фахверковые дома живут и сегодня, потому что тот шип-паз, который применяли плотники того времени, - это мастерство, без которого невозможно было
построить каркасный дом. Скорее всего гвозди и разнообразные скобы уже были, но они не использовались в то время, по причине их чрезвычайно высокой стоимости. Крепление
шип-паз во многом себя оправдывает, потому что при нем дерево соединяется с деревом, и это считается более целесообразным, чем крепить саморезами или гвоздями дерево к
дереву. И все же сегодня саморезы и гвозди – популярный тип метизов, а мастеров, владеющих мастерством устройства точного и надёжного типа «косой зуб», «ласточкин хвост»
сегодня почти нет. Хотя такие альтернативные соединения вполне приемлемы и даже предпочтительны и в наше время.
Прочность каркасной конструкции и ее жесткость зависит не только от качества соединений и качества самого используемого материала, но и от способа крепления, и грамотно
распределенных нагрузок на этапе проектирования. Если соединения сделать неправильными или перегруженными, то в скором времени они проявят себя поющими звуками и скрипами.
Чтобы конструкция не разболталась, нужно строго соблюдать технологию сборки и следить за качеством сборки элементов каркаса. Чтобы саморезы не подвергались коррозии,
они должны быть оцинкованными или обработанными иными способами против коррозии. Можно дополнительно окунуть их в олифу, грунтовку или какой-нибудь иной защитный состав во
время завинчивания или хорошо обработать после, хотя это будет уже менее эффективно.
На самом деле, гвозди успешно заменяют на саморезы различных типов. Потому что они обладают целым рядом преимуществ. Основное же достоинство – они надежно закрепляют все элементы. В отличие от гвоздя, саморез обладает резьбой. Это позволяет его вкручивать в любые материалы: будь то дерево, пластмасса, гипсокартон, фанера или металл. Для металла используют специальные саморезы, с более прочной структурой и меньшей резьбой. К тому же саморезы, при такой же длине, как и гвоздь, обладают повышенными качествами по прочности удержания на выдёргивание или растяжение. Даже маленький саморез будет прочно держать любой материал, и, скорее всего, не будет ослабляться со временем, как может быть с гвоздем при сборке мебели. Это позволяет успешно применять саморезы там, где гвозди могут испортить внешний вид. И что еще важно, саморезы при необходимости могут быть легко удалены, так как имеют резьбу и шлиц для выкручивания.
Несколько советов и хитростей при использовании саморезов и гвоздей в строительстве
Количество использованных гвоздей еще не гарантирует прочность конструкции.
Располагать гвозди нужно «с умом». Желательно не бить их в край доски, чтобы не расколоть. Забивать гвозди лучше «под углом» – так они надежнее держат.
Если нужно забить гвоздь в определенное место, но есть риск расколоть доску, предварительно затупите острие, гвоздь не будет раздвигать волокна и расщеплять доску, а будет их сминать.
Длину гвоздя желательно подбирать таким образом, чтобы он немного не выходил из материала, к которому прибиваем. Слишком тонкий гвоздь держать будет плохо. Длинный – забивать долго, а прочнее не будет если он выйдет наружу или ещё расколет доску.
Там, где конструкция «работает на отрыв», вместо гвоздей лучше использовать саморезы необходимого диаметра. Это надежнее.
Саморезы предпочтительнее и там, где на конструкцию передаются какие-либо вибрации, например: двери, окна; а также, где мы ведем обшивку по дереву каким-либо иным материалом: ДВП, ЦСП, фанерой, пластиком и т.п., а также при креплении к деревянным конструкциям, к примеру: металлических подвесов проводов, флагштоков и т.д. В таких местах гвозди со временем «вылезают», и их приходится добивать, что прочности не добавляет. Лучше сразу заменить такой «живой» гвоздь на саморез или шуруп.
Саморезы также используют в тех местах, которые, вероятно, впоследствии придется разбирать, это облегчит разборку и не повредит разбираемый материал.
Чтобы саморез не расколол дерево при завинчивании, можно предварительно высверлить отверстие такого же или меньшего диаметра.
Намного легче закручивать саморез, если смазать его мылом или обмакнуть в масло.
Быстро завернуть много саморезов вам поможет дрель, в патрон которой устанавливается бита или отвертка. Если есть возможность, воспользуйтесь специальным шуруповертом. Работать им будет, конечно, удобнее. В этом случае скорость сборки на саморезах будет такая же, как и на гвоздях.
В разделе, Скачать документы, инструкции, программы
есть документ: Соединения на гвоздях, винтах и шурупах. Выбор крепежа для деревянного
домостроения, требования и методы испытаний.
Стандарт подготовлен Ассоциацией деревянного домостроения в рамках принятой программы «Общая программа работ по нормативно-техническому обеспечению производства и
применения деревянных конструкций». Очень подробный документ с объяснениями: какой и где использовать крепёж, его тип и размер.
А сейчас очередной факт: что произошло с саморезами всего за несколько дождливых дней.
В 2013 году, летом, у моего дома было покрашено крыльцо. Перед покраской в середине лета все доски были сняты (благо всё держалось на оцинкованных саморезах). Доски были
слегка прошлифованы ручным электро рубанком, чтобы не торчали заусенцы и краска легла ровнее. Так как доски за пару лет полностью высохли и их подстрогали, то пришлось их
прикручивать на новые места вплотную друг к другу, но без особого фанатизма. Всё было сделано быстро без щелей и покрашено кроющим антисептиком "Винха", которым и покрашен
весь дом. Каково было моё удивление, когда, приехав по осени на дачу (осень выдалась на редкость дождливая), я обнаружил, что там, где доски понизу были привинчены на один
целиковый брус каркаса крыльца, доски были оторваны и вышли за пределы крыльца почти на 5см! С учётом того, что всего-то досок не более чем 1,8м по ширине, и они не
подвергались прямым осадкам (максимум редкими косыми дождями по хорошо прокрашенной поверхности).
Так как уже было достаточно холодно, то не стал ничего делать, оставив на следующий год. На первом фото ниже видно, что произошло с оцинкованными саморезами 4х40 мм:
саморезы в шести крайних досках (из всего двадцати) были сломаны на 3 части. Первая часть - головка и тело 0,8-1 см было в доске снаружи, часть тела прим 1-1,5 см торчало
из доски внутри, и примерно 2 см осталось в брусе каркаса крыльца, из которых вывернулось всего несколько штук, а большинство не удалось подцепить. Поэтому пришлось доски
прикручивать саморезами под небольшим углом чтобы не попасть в обломки, оставшиеся в брусе, рис.2.
Строительство каркасного дома похоже на сборку конструктора. Деревянный каркасный дом собирается в соответствии со схемой. При этом от качества узлов сборки зависит прочность и надёжность будущего строения. Какие особенности выполнения основных узлов и соединений каркасного дома? И как правильно зафиксировать нижнюю и верхнюю обвязки, стойки, укосины, ригеля?
Узлы соединения нижней обвязки
Нижняя представляет собой раму из деревянного бруса или сколоченных между собой нескольких досок, которая укладывается поверх . На бетонный фундамент под нижнюю обвязку кладут так называемые лежни – доски. Они выполняют главную функцию – выравнивают фундамент и скрывают те огрехи, которые могли быть допущены при его заливке.
Лежни крепятся к бетонному фундаменту с помощью анкеров. Места монтажа располагают на расстоянии не больше 0,5 мм. При этом анкерами крепят как минимум – концы балок.
Соединение лежня с бетонным фундаментом.
Для установки анкеров сверлят отверстия определённой глубины. Они проходят сквозь доску и углубляются в толщу бетонного фундамента. Глубина сверления и заколачивания анкера определяется высотой стены дома и конструкцией фундамента. Для традиционных 2,5-3 м каркасной стены на бетонном основании глубина опускания анкера в бетон составляет 15-20 см.
Второй вариант монтажа анкеров – вбетонировать анкерные шпильки в процессе заливки фундамента. При литье бетонной плиты или ленты в заданных местах в толщу незастывшего бетона вставляют полые конусы с внутренней резьбой. После застывания бетона в эти удлинённые конусовидные шпильки вкручивают анкера.
Особенности анкерного соединения
- Отверстия в брусе сверлят больше на 2-3 мм, чем диаметр анкерной шпильки.
- Под головки анкерных болтов можно положить широкие шайбы, чтобы увеличить площадь их контакта с деревянной поверхностью, и повысить прочность крепёжного соединения.
Анкерное крепление нижней обвязки. Перед фиксацией проводят обязательную гидроизоляцию – на бетон кладут рубероид или покрывают его поверхность специальным водостойким составом, мастикой. После монтажа проверяют горизонт. Отклонения от горизонтального уровня допускаются в размерах не больше 0,5° на 3 м.
Узел нижней обвязки на столбчатом фундаменте
Описанное выше крепление конструктивных узлов каркасного дома используется на ленточных и плитных фундаментах. Для столбчатых оснований применяют другую схему:
- Для удобства крепления верхняя часть столбчатых опор должна иметь плоский горизонтальный оголовник с отверстиями.
- Поверх оголовника кладут деревянные балки, которые выполняют функцию ростверка.
- В балках просверливают углубления необходимой глубины. Их сверлят под имеющимися в оголовнике отверстиями.
- Фиксируют балку болтами или шурупами.
Обвязка из строенной доски на свайном фундаменте. На заметку
Крепить брус к фундаменту необходимо обязательно. Мелкозаглубленные ленты и плиты подвержены значительным подвижкам при замерзании. Надёжное соединение лежней и нижней обвязки обеспечивает надёжность и долговечность всего строения.
Конструкция узлов каркасного дома
Вертикальные каркасные стойки устанавливают поверх нижней обвязки и крепят ней гвоздями. Крепление с помощью металлических уголков используют при Т-образном соединении балок без вырубки. Его выполнить проще. Фиксацию балок металлическими гвоздями используют при стыке с частичной вырубкой нижней балки. Это – более сложное к выполнению своими руками соединение.
Стык без вырубки используют для угловых каркасных опор. Соединением встык с фиксацией пластинами или уголками используют в основных узлах каркасного дома, если строительство ведётся своими руками, без привлечения профессионалов. Если же работают опытные строители, то они используют соединение с частичной врезкой. Оно предупреждает сильные подвижки бруса и досок каркаса при усыхании.
На заметку
Размер вырубки под вертикальную каркасную стойку составляет 30-50% от толщины бруса нижней обвязки.
Угловой стык без вырезки фиксируют металлическими пластинами с помощью саморезов по дереву. При этом используют усиленные стальные уголки с несколькими перфорационными отверстиями. А также прочные саморезы светлого золотистого и серебристого цвета.
Усиление уголков для крепления углов дома выполняют за счёт технологической обработки — металлических пластины в процессе изготовления закаливают. Либо за счёт использования металла с большой толщиной сечения, до 2-3 мм.
Способы крепления стоек. Соединение с вырубкой часто используют для крепления стоек в середине стены. Опоры вставляют в подготовленные выемки и дополнительно фиксируют гвоздями. После чего дополняют их фиксацию в вертикальном положении укосинами – наклонёнными в диагональ планками, которые упираются с одной стороны в вертикальную стойку, с другой – в горизонтальную обвязку. Для удобства упора торцы укосин выполняют скошенными – спиливают часть торца.
Временные укосины
В процессе сборки каркаса устанавливают также временные укосины, которые фиксируют несколько вертикальных стоек. Временные укосины располагают между верхней и нижней обвязкой под наклоном. Они соединяют несколько вертикальный стоек и фиксируются гвоздями.
Временные укосины располагают с наружной стороны каркаса. Для их крепления не нужно делать вырубку, а фиксировать их нужно так, чтобы по окончании строительства временные вспомогательные балки можно было легко демонтировать. Поэтому для их фиксации используют гвозди.
Временные укосины для стоек. Временные укосины удерживают стойки в вертикальном положении до тех пор, пока не будут установлены постоянные укосины в нижней и верней частях каждой стойки. Как только постоянные укосины займут своё место, временные фиксирующие балки можно будет снять.
На заметку
Проект строительства содержит описание узлов каркасного деревянного дома в чертежах. Он часто не описывают подробно способ крепления временных укосин, поскольку они не несут основной нагрузки и поддерживают каркас временно.
Узлы верхней обвязки
Верхняя обвязка каркасного дома укладывается на вертикальные каркасные опоры после установки угловых стоек. Если периметр дома достаточно большой (больше 6 м), то кроме угловых столбов ставят также промежуточные – посреди стены. И только после – кладут верхнюю обвязку.
После укладывания верхнего ряда крепят временные укосины – через всю стену. Далее – крепят оставшиеся вертикальные стойки и укосины к ним. После чего временные укосины между верхней и нижней обвязкой снимают.
Удобней всего собирать стены каркасного дома в положении лежа, сколачивая между собой нижнюю обвязку, вертикальные стойки, ригель, укосины и верхнюю обвязку. И только после этого поднимать стены в вертикальное положение, где остается только скрепить между собой все стены дома. Для прочного соединения стен каркасного дома используется вторая верхняя обвязка, которая делается внахлест первой верхней обвязки.
Узлы двойной верхней. При использовании двойной верхней обвязки можно обойтись без применения стальных уголков. При этом нет необходимости торцы досок частично срезать, выполняя соединение «в лапу». Потому что такие соединения с вырубкой части торца нарушают целостность доски и соответственно ее ослабляют.
Поверх второй верхней обвязки кладут балки межэтажного перекрытия. Балки укладывают на торец, расстояние между балками задают в зависимости от величины пролетов и скрепляют гвоздями.
Угол стены
Угол каркасного дома – место максимальных теплопотерь. Как правило, именно в углах скапливается конденсат и именно их необходимо утеплять в первую очередь. Поэтому ещё на этапе сборки каркаса необходимо позаботиться о том, чтобы углы будущего каркасного дома были тёплыми. Как это сделать?
Ровные фиксирующие пластины располагают с наружной стороны вертикальной балки. Они соединяют соседние одноуровневые поверхности вертикальной стойки и горизонтальных балок. Фиксирующие уголки располагают с боковой стороны. Они соединяют взаимно перпендикулярные поверхности. Что ещё важно знать об углах?
При строительстве в регионах с холодным климатом в качестве вертикальных стоек используют не цельный деревянный брус, а собирают угловую стойку из отдельных досок. Полученная конструкция напоминает колодец. В это внутреннее пространство монтируют утеплитель, который удерживает тепло, ограничивает возможные теплопотери.
Монтаж углов в каркасе дома. Также должен быть тёплым, для этого применяют одинарные стойки, но нагрузку с оконных и дверных проемов снимают с помощью ригеля. Ригель крепят во всю длину каркасной стены с помощью запила во все вертикальные стойки. При этом важно учесть, что под каждым оконным проёмом должно быть хотя бы 1-2 вертикальные опорные доски.
Узлы стропильной системы
К узлам стропильной системы относят все соединения между её элементами, а именно:
- Крепление балок перекрытий к верхней обвязке.
- Крепление стропильного лежня к верхней обвязке.
- Крепление стоек на фронтонах к верхней обвязке и к крайним стропилам.
- Крепление внутренних стоек к стропильному лежню и к коньку.
- Крепление подкосов – наклонных балок, которые поддерживают стропила и опираются на лежень.
- Крепление ригеля к наклонным стропилам.
- Крепление обрешётки.
Узлы стропильной системы. Перечисленные выше крепления можно выполнить с помощью уголков или с помощью гвоздей, если элементы стропильной системы соединяются с накладыванием друг на друга.
Крепёжные элементы
В качестве крепежей для узлов каркасного деревянного дома используют следующие элементы:
- Крепёжные пластины (уголки или ровные пластины с отверстиями или без них). Пластины и уголки крепят к балкам или опорам с помощью саморезов по дереву.
- Скобы (прямые и угловые) – проволочные крепежи определённого диаметра. Их края загибают и вставляют в торцы или боковые поверхности балок.
- Болты – используют для стягивания соседних балок и стропил, вставляют в сквозные отверстия и фиксируют в них гайками.
- Гвозди.
Все соединяющие фиксирующие и крепёжные элементы для каркасных строений изготавливают из металла. Для крепления несущих элементов используют усиленные уголки из закалённой стали или повышенной толщины, 3-4 мм. Для крепления поддерживающих элементов используют уголки из обычной стали толщиной 2-3 мм.
Разнообразие крепежных элементов. В целях защиты от коррозии для изготовления уголков, пластин используют оцинкованную сталь. Защита от ржавчины особенно важна при наружном строительстве, когда металлические крепежи в стенах могут становиться центром конденсации влаги, намокания участка стены. Поэтому оцинкованные крепёжные элементы весьма востребованы в различных узлах каркасного дома.
Ошибки соединения узлов
Чертёж узлов предполагает наличие эскизов и описаний. Однако несмотря на это, начинающие строители часто допускают обидные ошибки. Давайте перечислим основные и наиболее часто повторяющиеся ошибочные действия, которые допускают начинающие индивидуальные строители при сборке каркаса:
Устанавливают не все укосины. Это неверно. Укосины обеспечивают устойчивость стены к ветровым нагрузкам. Кроме укосин, для противостояния ветру необходимо использование жёстких плит в наружной обшивке.
- Использовать в качестве угловых стоек цельный брус или плотно поставленные друг рядом с другом доски. Такой угол будет холодным. В нём будет конденсироваться влага и развиваться плесень.
- Использовать для крепежа «чёрные» саморезы. Они недостаточно прочные, особенно если для строительства закуплено недостаточно сухое дерево. При сушке и короблении у «чёрные» саморезы могут быть банально «сорваны». Более прочный вариант – саморезы золотистого и серебристого цвета, покрытые оцинковкой или слоем хроматирования, фосфатирования.
- Используют недостаточно сухое дерево, которое даёт сильную усадку и «рвёт» имеющиеся узлы и соединения.
- И ещё одна ошибка – не использовать гвозди. Эти проверенные крепёжные элементы часто оказываются прочнее любых саморезов.
Каркасное строительство – новая технология, в которой при кажущейся простоте существует множество нюансов, особенностей.