• Строительство с 62tender.ru
• Отделка с 62tender.ru
• Контакты

Главная / Советы по строительству и ремонту / Деревянное домостроение

Каркасная технология строительства коттеджа. Что такое каркасный дом?

Дома, построенные по каркасной технологии очень часто еще называют «канадскими». Все дело в том, что именно в Канаде впервые начали строить жилье с использованием несущего деревянного каркаса. Впервые появившись в 1800 годах, канадские коттеджи претерпели значительные изменения, и на сегодняшний день являются одной из наиболее перспективных схем строительства частного жилья.

Принцип построения типичного канадского деревянного коттеджа основан на использовании стандартного бруса (толщиной 38 мм), составляющего прочный каркас, подобный сотовой структуре и несущих стен (shear wall), которые содержат компоненты, способные противостоять деформационным нагрузкам.

Обшивка каркаса осуществляется с помощью влагостойкой фанеры или древесной композиционной плиты OSB.

Анкерные соединения надежно крепят деревянную конструкцию к фундаменту здания.

Металлические крепления, являясь частью несущих стен, объединяют деревянные конструктивные элементы в единую структуру, надежно сдерживающую ветровые и сейсмические нагрузки.

Структура стены

Система стен:

• Несущие нагрузку стены не выше 3 м.
• Не несущие нагрузку не превышают 6 м.
• Сечение бруса для внешних и внутренних несущих стен 38*140 мм.
• Сечение бруса для внутренних перегородок 38*90 мм.
• Расстояние между стойками панели 400 мм по осям.

Система перекрытий:

• Сечение бруса для перекрытий 38*230 мм или 38*300 мм или фермы.
• Предельные значения длины бруса перекрытия рассчитываются по Нормам. (в среднем около 4.5 м). Для ферм - до 8 м.
• Балки изготавливаются путем сплочения нескольких брусьев (расчет ведется по Нормам).
• Расстояние между лагами пола от 400 мм до 610 мм по осям.
• Черный пол - водостойкая фанера 18 мм.

Система покрытия:

• Длина стропила в горизонтальной проекции не должна превышать 8 м.
• Сечение бруса для стропил рассчитывается по Нормам (от 38*140 мм до 38*310 мм).
• Ширина покрытия здания не должна превышать 15 м.
• Свес крыши не должен превышать 610 мм.
• Как альтернатива стропил широко используются легкие стропильные фермы.

Фундамент (разрешено использование двух типов фундаментов):

• Монолитная плита.
• Ленточный с деревянным перекрытием.

Альтернативой может быть ленточный фундамент с перекрытием из сборных плит.

Устойчивость деревянно-каркасной схемы строительства малоэтажных зданий к ветровым нагрузкам

Деревянная каркасная система, используемая при строительстве наших домов, соответствует Национальным Американским Стандартам по сопротивлению ветровым нагрузкам ASCE 7-93.

В основу расчетов конструкций положен кодекс «Building Code for Windstorm Constructions» (Строительные Нормы для Ветро/Штормоустойчивых Конструкций) от 1 июня 2002г.

Кодексом определены два региона с различным давлением ветра на конструктивные элементы здания: материковый и приморский. Для материкового региона - скорость ветра равна 152 км/час, для приморского - 160 км/час.

Сопротивление давлению ветра осуществляется при помощи комплекса мер, подразделенных на две категории: 1) главная система ветрозащиты; 2) структурные компоненты.

Главная ветрозащитная система здания включает прямой и диагональный крепеж каркаса, диафрагмы покрытия и перекрытий, несущие стены (shearwall) и анкерные соединения каркаса покрытия и панелей. Компоненты включают: окна, двери и гаражные ворота, сайдинг и облицовочный кирпич, обшивку покрытия и панелей, кровлю, стропильные фермы и стропила, стойки панелей внешних стен, связи и обрешетку.

Иллюстрируя вопрос ветроустойчивости, приводим цитату из официального интернет-сайта Канадского Консультационного Центра Древесины:
«...Документально засвидетельствовано, что деревянные каркасные конструкции могут противостоять натискам ураганного ветра. Фактически, множество деревянных домов в Карибском бассейне, в процессе эксплуатации, безболезненно перенесли несколько сильных штормов. В 1992, ураган Эндрю в Южной Флориде развил скорость ветра более 140 миль/час, что почти на 50% выше установленной Нормами скорости. В инженерном сообщении „Ураган Эндрю - анализ состояния деревянных конструкций" сообщается о результатах исследования состояния строительных материалов и систем и отмечено, что даже там, где сила ветра превышала нормативную, деревянно-каркасные дома остались в хорошем состоянии...»
«...Деревянно-каркасные конструкции - это прочная, легко адаптируемая строительная система, являющаяся удобной при проектировании и строительстве, а главное - способная противостоять сильным ветровым нагрузкам...»

Сравнительный анализ данных (см. таблицы ниже) ясно свидетельствует, что двухэтажный деревянно-каркасный дом высотой около 9 метров является устойчивым к давлению ветра до 101кг/м² (что соответствует скорости ветра 152 км/час).

Таблица 1. Предельная горизонтальная ветровая нагрузка (кг/м²) по Стандартному Строительному Кодексу (Standart Building Code, Раздел 1205) и по Строительному Кодексу Для Ветроустойчивых Конструкций T.C.P.I.A (Building Code for Windstorm Resistant Constuction).

Таблица 2. Устойчивость деревянно-каркасных стен к ветровым нагрузкам (с подветренной стороны). Давление ветра дано в кг/м². Источник: ASCE 7-93.

Таблица 3. Устойчивость деревянно-каркасных конструкций к ветровым нагрузкам. Внешние стены и Покрытие. Давление ветра дано в кг/м². Источник: ASCE 7-93.

Сейсмоустойчивость деревянно-каркасных малоэтажных зданий

Канадский институт исследований продуктов из древесины, Форинтек (Forintek) последние 40 лет занимается изучением статистики по более 1.5 млн. зданий, пострадавших от сильных землятресений по всему миру. Результаты работы выявили, что «канадские» деревянно-каркасные здания, независимио от возраста, хорошо переносят землятресения. В семи изученных землетрясениях, погибли 34 человека в домах каркасного типа. Для сравнения, в Турции после землетрясения 1999 года погибло 40.000 человек в традиционных зданиях кирпично-бетонной конструкции. Это, отнюдь не означает, что домостроение из кирпича и бетона неприменимо для сейсмоопасных регионов, напротив данная система строительства очень требовательна к проектированию и строительству, обладает хорошей сейсмостойкостью. Данный пример иллюстрирует прекрасные показатели деревянной системы.

Ни одно здание не может быть полностью защищено от землетрясения, но хорошая сейсмически-проверенная схема строительства, позволяет минимизировать разрушения зданий , а самое главное - свести до минимума опасность для жизни человека.

Сейсмическая прочность каркасной технологии основана на комплексе мер, направленных на увеличение сопротивления деформационным нагрузкам и усиление несущей способности структурных элементов здания:

• Ключ к сейсмической стабильности каркасного коттеджа - несущие стены. Соблюдение технологии их производства - залог стабильности и прочности здания. При изготовлении сплошных стен мы используем указания строительного кодекса UBC (Uniform Building Code, 1997) определяющего соотношение размеров сплошных стен и кодекс BCDRC (Building Code for Windstorm Resistant Constructions, 2002) определяющего стандарты их изготовления.
• Крепление металлическими коннекторами.
• Кодексами так же указаны способы крепления деревянных конструкций металлическими соединительными элементами (коннекторами), места и виды соединений.
• Прочные фундаменты на стабильном грунте. Размеры фундамента и состояние грунта оцениваются по BCDRC 2002.
• Правильное крепление деревянных компонентов. Стандартное соединение между собой деревянных деталей, позволяет получать каркасную структуру, обладающую большой прочностью. Все соединительные узлы удовлетворяют условия BCDRС 2002.

источник: townhouse.com.ua   http://www.rbc-home.ru/

Что такое каркасный дом?

ТехСовет № 7 (70) от 27 июля 2009

Каркасно-щитовой метод строительства - одна из перспективных технологий малоэтажного домостроения, по которой в мире выполняется около 80% всех малоэтажных строений (до 3 этажей включительно). Построенные по этой технологии дома имеют высокую пространственную жёсткость, устойчивость к деформациям, обладают высокой непродуваемостью и теплозащитой.

Основа и стены дома     Основа каркасного дома - это деревянный каркас из пиломатериалов (рис.1). Для увеличения пролетов помещений может также использоваться клееная древесина, но ее стоимость существенно выше, чем у цельной древесины. Долговечность деревянной конструкции обеспечивается за счет обработки (пропитка, антисептирование) деревянных деталей, а также конструктивными мерами, которые призваны предохранить ее от воздействия окружающей среды.

Рис.1  Каркасные конструкции более экономичны и требуют в 1,5-2 раза меньше древесины при изготовлении

    Деревянный каркас, обычно, обшивается древесноволокнистыми влагостойкими плитами. В некоторых случаях для этого применяются древесностружечные или цементно-стружечные плиты. Наиболее перспективным типом таких плит признаются в последнее время OSB-плиты (Oriented Strand Board- ориентированно-стружечная плита).

По своей сущности - это плитный материал, состоящий из ряда слоев (классически, трех) с разнонаправленным расположением стружки внутреннего и наружных слоев определенного размера (при оптимальном, с точки зрения физико-механических характеристик, соотношении длины и ширины стружки) -рис.2. Чередование направленности волокон обеспечивает OSB высокие прочностные характеристики (этот параметр у OSB выше, чем у известного ДСП в 2,5 раза).

Материал хорошо сочетает качественные характеристики дерева и удобство технологического применения, присущее всем блочно-используемым материалам. К несомненным достоинствам плит OSB относится высокая прочность, а так же то, что, несмотря на то, что данный продукт не является цельным деревом, он сохраняет все его эстетические потребительские качества: имеет такой же цвет, что и цельная древесина, красивую структуру.

Рис.2. Физико-механические свойства OSB-плит одинаковы по всей поверхности и по различным направлениям и слабо зависят от влажности

  Система утепления     Важнейшее преимущество качественных каркасных домов - отличные энергосберегающие характеристики. Обеспечивается это преимущество, прежде всего, за счет системы утепления. Как правило, для теплоизоляции используются минеральная вата из кварцевого (Ursa, Isover) или базальтового волокна (Rockwool, Paroc). Слой изоляции толщиной 150 мм (при норме 125) полностью обеспечивает комфортное круглогодичное проживание. Снаружи слой утеплителя закрывается обшивочным материалом.     

Надежность и долговечность такой «слоеной» конструкции зависит от того, какие материалы используются и, как именно, они используются.  Так стекловолокнистый или базальтовый утеплитель, обладающий объемной влажностью 5%, имеет на 15-20% больше потерь тепла, чем сухой. И чем больше влажность теплоизоляционного материала, тем все более ощутимыми становятся тепловые потери. Таким образом, основное условие успешной работы утепленной конструкции - теплоизоляция должна оставаться сухой в любое время года и при любых погодных (климатических) условиях.     

В утепленную конструкцию, независимо от того, идет ли речь о стенах или кровле, включаются следующие компоненты: внутренняя облицовка (со стороны помещения), пароизоляция, утеплитель, ветрозащита, пропускающая остаточный пар наружу, вентилируемый воздушный зазор и внешняя облицовка или кровельный материал (со стороны улицы).     

При круглогодичной эксплуатации здания отопительный сезон имеет продолжительность 5 месяцев, из которых 3-и приходятся на зимний период. Это означает, что 24 часа в сутки имеется устойчивая разница температур между внутренним помещением (зона положительной температуры) и улицей (зона отрицательной температуры). А раз разница температур есть, в стеновой конструкции, имеющей определенную теплопроводность, возникает тепловой поток в направлении «из тепла в холод».

Проще говоря, стена отбирает тепло помещения и отводит его «на улицу». Чтобы свести к минимуму этот тепловой поток (потери тепла), и необходимо применять утеплители - материалы с высоким сопротивлением теплопередаче (рис.3).  

Рис.3. Система утепления каркасного дома

1. наружная облицовка,
2. вентилируемый зазор,
3. утеплитель, утепляемая конструкция.

  Пароизоляционные материалы     Утеплитель эффективен до той поры, пока он сух. Предотвратить увлажнение теплоизоляционного материала возможно путем создания, так называемого, паробарьера, устанавливаемого со стороны помещения. Для его создания применяют рулонные пароизоляционные материалы, которые используются для паровлагоизоляции при сооружении и утеплении крыш,межэтажных перекрытий, полов над напольным пространством, а также в утепленных стеновых конструкциях.

Применение пароизоляции обеспечивает сохранение теплоизоляционных характеристик утеплителя в течение длительного времени.     Выбор пароизоляционного материала зависит от значения сопротивления (паропроницанию) ограждающей (утепленной) конструкции, которое рассчитывают в пределах от внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации, исходя из следующих условий:

• недопустимости накопления влаги в ограждающей (утепленной) конструкции за годовой период эксплуатации;
• ограничения влаги в ограждающей (утепленной) конструкции за период с отрицательными среднемесячными температурами наружного воздуха.

    Сопротивление паропроницанию многослойной ограждающей конструкции, как случай наиболее часто встречаемый на практике, определяют по сумме сопротивлений паропроницанию составляющих ее слоев.     Пароизоляционные материалы поставляются в рулонах, монтируются как горизонтально, так и вертикально на внутреннюю сторону ограждающей конструкции вплотную к теплоизоляции.

Соединение с элементами несущей конструкции, осуществляется скобами механического сшивателя или оцинкованными гвоздями с плоской головкой. Герметизация швов обеспечивается применением бутилкаучуковых соединительных лент.

Другим способом монтажа пароизоляционного материала является его укладка внахлест и дальнейшая фиксация контрбрусом вдоль шва. В этом случае, расстояние между каркасными брусьями должно быть соизмеримо с шириной рулона пароизоляционного материала.  

Табл.1. Теплопотери и затраты за отопительный сезон домов, имеющих различные конструкции стен при прочих равных условиях (2-х этажный дом размером 10х12 м)

Источник: www.alekshome.ru         

За рубежом каркасное строительство выдержало проверку временем и почти полностью вытеснило все другие технологии. Метод широко используется в США, Канаде, Скандинавии, Германии, других европейских странах, приобретает все большую популярность и в России. При минимальных затратах времени, усилий и средств потребитель получает теплое, экономичное, экологически чистое, уютное, современное и комфортабельное жилье.  

По материалам сайта www.karkas-dom.ru   ТехДетали Преимущества каркасного дома

• возможность строительства в любое время года;
• высокие темпы строительства;
• высокие теплоизоляционные свойства конструкции при относительно низкой толщине стен;
• легкость конструкции, что уменьшает нагрузку на фундамент и позволяет значительно удешевить его;
• каркасный дом наиболее устойчив и нечувствителен к сезонным подвижкам фундамента, происходящим вследствие пучения почв;
• каркасный дом обладает высокой сейсмоустойчивостью (в Японии почти все дома каркасные); такой дом можно сравнить с системой жестко связанных коробок, которую непросто разрушить;
• возможность выполнения сложных конструктивных решений с минимальными затратами;
• возможность убрать все коммуникации внутрь стен; 
• относительная легкость отделочных работ  в силу самой конструкции дома;
• небольшие сроки строительства, в каркасный дом можно вселяться сразу после завершения строительства;
• каркасная технология не требует использования какого-либо тяжелого монтажного оборудования, минимизирует трудозатраты;
• гипсокартон, используемый в большинстве случаев для отделки каркасных домов и возведения дополнительных перегородок, существенно уменьшит шум в доме.

ТехИнфо По расчетам специалистов, затраты на каркасное строительство распределяются следующим образом (в %):

- затраты на проектирование и документальное оформление нового строительства - 10%;

- закладка фундамента- 5%;
- возведение конструкций стен и перекрытий - 45%;
- возведение ограждающих конструкций, внешняя отделка -15%;
- внутренняя отделка - 5%;
- прокладка инженерных коммуникаций - 20%.

источник: http://www.tehsovet.ru www.legodom.ru

Информация рубрики базируется на опыте профессиональных строителей, нормативных документах, рекомендациях производителей стройматериалов, оборудования и комплектующих.

Есть интересная статья или совет? Пишите: office@62tender.ru