Проектирование, расчет и возведение каркасного дома

Каркасные конструкции получили большое распространение в малоэтажном строительстве, поскольку позволяют обеспечить высокое качество строительства при минимальных трудовых и материальных затратах.

Методика возведения каркаса здания, получившая название "Расчёт оптимального дома" (РОД) была разработана в 1973 г. Основанная на применении стандартных вариантов деревянного каркаса, она позволяет возводить дом с минимальными отходами, что снижает стоимость зданий за счет экономии материалов и трудозатрат. Среди множества способов строительства жилого дома по критерию "стоимость-эффективность" РОД даёт лучшие результаты, но требует большой дисциплинированности, так как не прощает ошибок в работе и дефектов в материалах, которые при традиционном подходе были бы допустимы.

РОД не является методикой, про которую можно сказать: "или всё, или ничего". Можно выбрать ту её часть, которая подходит в каждом конкретном случае.

Шаг 600 мм между стойками можно применять и для несущих стен, Если стропила, стойки и половые балки смонтированы друг над другом (каркас "в линию"), вторую доску верхней обвязки можно не устанавливать. Приклеенная и прибитая фанерная перемычка экономит пиломатериалы, не "усаживается" и обеспечивает пространство для изоляции. Оконный проём, кратный шагу стоек, позволяет избавиться от дополнительных стоек и узких отсеков.

Промышленность США выпускает пиломатериалы и листовые изделия (фанера, ДСП, гипсокартон и т.п.) с размерами, кратными 600 мм. С учётом этого и вспомогательные конструкции могут быть сделаны с более эффективным использованием материалов за счёт снижения количества отходов и устранения некоторых деталей каркаса. Использование методики предполагает проектирование внешних и большинства внутренних стен модулями шириной 0,6 и 1.2 м.

Проектирование

В основе любого строительства лежит профессиональное проектирование. Использование методики РОД предполагает оптимизацию конструкции здания, в котором полезная площадь максимальна при минимальной длине внешних стен. Для примера рассмотрим два дома площадью 108 мг каждый. Габариты первого дома - 6x18 м, длина внешних стен - 48 м; габариты второго - 9x12 м, длина внешних стен - 42 м, что на 6 м меньше. Или, например, сравним две стены: одну - длиной 6,85 м, вторую - длиной 7,2 м. На обе стены пойдет одинаковое количество пиломатериалов (нужно помнить, что пиломатериалы выпускают с кратностью 0,6 м по длине).

Значит, при строительстве более длинной стены практически не будет отходов, тогда как при изготовлении короткой стены обрезков будет достаточно много. Традиционно крыши проектировали без учёта размеров деталей каркаса и фанерной обшивки, а кровлю - без учёта эффективности использования стройматериалов и фанеры.

При методике РОД шаг 600 мм применяется для каркасов нагруженных стен, пола и крыши, что представляет удобный случай построить каркас "в линию": стропила устанавливают над стойками стен, которые в свою очередь монтируют над половыми балками. Каркас "в линию" непосредственно переведет нагрузку через конструкцию, что намного эффективнее, чем обычная зигзагообразная передача нагрузки. Например, если использовать каркас "в линию", вторую доску верхней обвязки можно не устанавливать.

Проектирование стен

Самыми удобными местами для экономии материала являются окна и двери. Размещение по крайней мере одной стороны каждого проёма так, чтобы он попадал на стойку, позволяет обойтись без половины заготовок, используемых для проёмов в каркасе, а обшивку можно крепить без лишних распилов и подгонки.

В стандартных деревянных каркасах большинство плотников применяют две или три доски для формирования разделительной стойки в местах пересечения стен. А при проектировании по методике РОД торцы внутренних перегородок должны совпадать со стойками пересекающих их внешних стен, за счёт чего снижается количество дополнительных стоек и проставок. При такой установке внутренних стен облегчается монтаж теплоизоляции. Но уменьшение количества угловых стоек снижает жёсткость конструкции. Это следует помнить при креплении элементов внутренней отделки, например, большую часть плинтусов надо прибивать только к нижней обвязке,

Бывают ситуации, когда стойка наружной стены не совпадает с торцом перегородки. В этом случае между соседними стойками можно использовать горизонтальную перемычку. Торец примыкающей перегородки прибивают к верхней и нижней обвязкам и к горизонтальной перемычке, установленной на ребро, чтобы оставить место для теплоизоляции.

Даже в относительно маленьком доме в стенах бывает 40-50 углов. Обычно каждый из них собирают из трёх стоек. Третью стойку устанавливают как поддерживающую для гипсокартона. Применив специальные зажимы, одну стойку можно убрать, Как вариант, фанерная прокладка, прикреплённая шурупами к угловой стойке, тоже может обеспечить поверхность для крепления листов внутренней отделки. Углы, собранные из двух стоек, могут значительно сэкономить количество пиломатериалов при строительстве дома без потери прочности стен. При использовании же трёх стоек и проставок между ними труднее укладывать изоляцию и часто карманы у внешних углов остаются неутеплёнными.

Фанерные перемычки над проёмами

В несущих стенах над окнами и дверьми перемычки необходимы. Но многие строители устанавливают их и над проёмами ненагруженных стен, затрачивая больше труда и дорогостоящего материала. Делают такие перемычки из массива дерева, а ведь их можно заменить фанерными накладками или балкой-перемычкой коробчатого сечения. При нагрузке до 750 кг/м над проёмом приклеивают и прибивают фанеру: при ширине проёма до 0,9 м - с одной его стороны, а при ширине до 1,2 м - с обеих.

Деревянная перемычка из массива усыхает. В результате на гипсокартоне появляются трещины. Фанерная накладка усадки не боится и поэтому трещин в гипсокартоне не будет. Но важнее то, что фанерные накладки обеспечивают полости для размещения теплоизоляции.

Полые внутренние двери в ненагруженных стенах - лёгкие и не нуждаются в сдвоенных дверных коробках по сторонам проёма, Для массивных дверей лучше поставить сдвоенную стойку на стороне навески, Полы. Как правило, большая часть древесины уходит на полы. Очень часто плотники устанавливают на фундамент цокольные доски сечением 50x300 мм, но их можно свободно заменить досками сечением 50x200 мм. Иногда под внутренними стенами делают сдвоенные половые балки, что зачастую совершенно излишне - ведь перегородки легче, чем мебель, стоящая в комнате.

Там, где внутренние стены проходят параллельно половым балкам, можно делать пролёт между этими балками равным 600 мм с установкой проставок. Если же стена опирается на балку, дополнительного усиления не требуется.

Детали из пиломатериалов все чаще изготавливают в виде двутавровых деревянных балок, склеенных из фанеры или сделанных из второсортных пиломатериалов. При одинаковой прочности конструкций в таких случаях экономится высококачественная древесина.