Узлы каркасного дома: конструкция соединений и основные элементы

Основные узлы каркасного дома — краткий обзор

Основные узлы каркасного дома — краткий обзор

Перейти к содержанию

Вы здесь:

Данный обзор содержит только основные элементы применяемые в каркасной технологии. На каждый дом делается отдельный проект КД и это является обязательным условием для строительства надежного дома. Иллюстрации приведенные далее отражают суть каркасного домостроения, но это далеко не все узлы и решения применяемые при строительстве, многие элементы не показаны для более простого восприятия.

1. Монтаж подкладочной доски на фундамент. Выполняется с применением гидроизоляции. Это основа к которой будет крепиться перекрытие. Подкладочная доска надежно крепится к фундаменту специальными анкерами.

2. По периметру подкладочной доски монтируется обвязка перекрытия.

3. Обязательный элемент в конструкции, это перекрывание обвязки и подкладочной доски. Данный узел дополнительно связывает элементы для большей надежности и улучшения теплоизоляции.

4. Далее монтируются балки перекрытия. Балки выполняются из сухой строганой доски 195*45 мм, с шагом не более 400 мм. Пол Вашего дома будет теплым и надежным, без зыбкости и скрипа.
5. Дополнительные бриджинги (деревянные перемычки) для жесткости перекрытия.
6. Шаг балок перекрытия не более 400 мм. Толщина утепления 200-250 мм, в зависимости от проекта.

7. На балки монтируется верхняя обвязка перекрытия. К ней будут крепиться стены будущего дома.

8. На перекрытие монтируются каркасные стены (далее в тексте статьи стены будут показаны отдельно с указанием обязательных элементов и узлов).

9. Стены надежно фиксируются на верхней обвязке перекрытия и между собой (через специальную угловую стойку)

10. На стены монтируется верхняя обвязка стен. Это специальные элементы, которые дополнительно распределяют нагрузку от вышестоящих стен или стропильных ферм.

11. Верхняя и нижняя обвязки дополнительно перекрывают стык углов смежных стен, это делает конструкцию более жесткой и надежной.

12. На верхнюю обвязку стен монтируется перекрытие этажа. Схема монтажа и элементы соответствуют монтажу цокольного перекрытия.

13. Ни первое, ни второе перекрытие не утепляются до того, как дом не будет под крышей и не будет смонтирован фасад, стены тоже утепляются уже после того, как дом полностью защищен от атмосферных осадков, это гарантирует, что в утеплитель не попадет влага на этапе монтажа.

14. Далее на перекрытие монтируются стены второго этажа.

15. Для жесткости стены, в обвязку и в стойки врезаются диагональные связи (укосины). Для распределения нагрузки от верхнего перекрытия и вышестоящих стен под верхней обвязкой врезается дополнительный ригель (горизонтальная доска, под верхней обвязкой). Данный элемент равномерно передает нагрузку на все стойки каркасной стены

16. Диагональная связь (укосина). Монтируется под углом от 40 до 55 градусов.
17. Финский ригель.

18. Для распределения нагрузки от верхнего перекрытия и вышестоящих стен под верхней обвязкой врезается дополнительный ригель (горизонтальная доска) Данный элемент равномерно передает нагрузку на все стойки каркасной стены.

19. В данном случае финский ригель позволяет не делать двойные стойки под оконные проемы (если они шириной менее 1400 мм). Отсутствие парных стоек позволяет уменьшить теплопотери стены.

20. Утепление конструкций производится только когда дом защищен от атмосферной влаги. На данных изображениях показаны узлы утепления Перекрытия и угловых стен (теплый угол)

21. Утеплитель монтируется с перехлестом, для того чтобы исключить теплопотери через стыки. С нижней стороны цокольного перекрытия монтируется ветрозащитная мембрана с верхней стороны пароизоляция.

22. Правильно уложенный утеплитель плотно примыкает к конструкциям каркаса и исключает продувание и промерзание перекрытия. Утеплитель находится и непосредственно под обвязкой стены, соответственно теплопотери в этом месте будут исключены.

23. Как было показано в п. 22 утеплитель в перекрытии обязательно должен быть непосредственно под стеной.

24. Утепление стен в углах монтируется между стойками с небольшим распором (утеплитель шириной 600мм, расстояние между стойками 585мм. Это исключает проседание утеплителя и обеспечивает надежное примыкание утеплителя к стойкам каркаса.

25. Конструкция теплого угла в разрезе.

26. Конструкция теплого угла в разрезе. (для доски камерной сушки, обрезная)

27. Конструкция утепления пола и монтажа коммуникаций

После установки балок, снизу к ним крепим ветрозащиту. Крепёж выполняется без перехлёста через верх балок, чтобы не создавать между балкой и ветрозащитой мостик холода, делающий примыкающие к балке половицы холодными.

Варианты узлов примыкания стен, если в проекте не указано иное решение.

28. Примыкание внутренних стен к внешним.

Вариант 1

29. Примыкание внутренних стен к внешним.

Вариант 2

Вверх

Основные узлы конструкций крепления каркасного дома.

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?

Содержание статьи

1. Узлы соединения нижней обвязки
   • Особенности анкерного соединения
   • Узел нижней обвязки на столбчатом фундаменте
2. Конструкция узлов каркасного дома
   • Временные укосины
3. Узлы верхней обвязки
4. Угол стены
5. Узлы стропильной системы
6. Крепёжные элементы
   • Ошибки соединения узлов

Узлы соединения нижней обвязки

Нижняя обвязка каркасного дома  представляет собой раму из деревянного бруса или сколоченных между собой нескольких досок, которая укладывается поверх свайно-винтового фундамента. 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 – бетонировать 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.

Узел окна в каркасном доме 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.

Узнайте, почему компоненты — лучший способ возведения каркаса

Стройте быстрее

Использование компонентов позволяет построить на 2,5 дома больше той же бригадой

Экономия времени и труда

и эффективная установка бригадой с различным опытом

Превосходная поддержка

Компоненты разрабатываются и производятся в контролируемой среде с использованием мощного программного обеспечения для проектирования и высококачественных материалов

Меньше отходов

Компоненты используют на 25% меньше древесной продукции и создают в 30 раз меньше отходов на строительной площадке , фермы/панели перекрытий и стеновые панели могут обеспечить при использовании вместо традиционных методов каркаса из стержней. После ввода небольшого набора точек данных, уникальных для проекта, калькулятор оценивает общие затраты и общую экономию.

Калькулятор лучшего способа каркаса

Каркас из стержней и каркас из компонентов: сравнение каркасов «яблоки с яблоками»

В 2015 году два идентичных дома в стиле ранчо площадью 2900 квадратных футов с цокольным этажом были обрамлены сбоку. рядом. Единственная разница заключалась в том, что один дом был полностью каркасным, а другой дом был построен с использованием структурных компонентов, включая фермы крыши, стеновые панели и фермы пола. Это результаты.

Тестовое исследование 9, 2015 г.0035	Ручка встроенная	Компонент	Сбережения
Общее время возведения на стройплощадке	375,5 часов	152,1 часа	223,4 часа
Всего образующихся отходов на строительной площадке	15,0 куб. ярдов	0,5 куб. ярда	14,5 куб. ярда
Всего досок, фут пиломатериалов/EWP	20 643 бод фт	15 052 бод фт	5 591 бод фт

Что мы узнали

Это исследование показывает, что установка кровельных ферм, стеновых панелей или ферм перекрытий позволяет выполнить задачу по возведению каркаса за меньшее время, требует меньше навыков и опыта монтажника, использует меньше материала и в конечном итоге приводит к более надежному состав.

Дом, построенный из конструкционных строительных компонентов, был построен всего за три дня с использованием компонентов. Правильно спроектированные и установленные компоненты позволяют строителям извлечь выгоду и значительно сократить время, необходимое для возведения дома, по сравнению с традиционными методами каркасного строительства. В дополнение к экономии, связанной с затратами на рабочую силу, в целом используется меньше материала, что показывает, как компоненты могут максимально использовать материал и уменьшить количество требуемых пиломатериалов. Оптимизация стоимости, обеспечиваемая компонентами, также делает их экологически ответственными, поскольку гарантирует, что строительная отрасль получит больше отдачи от затраченных средств за счет количества сырья, используемого для сопротивления нагрузкам. В конечном счете, благодаря триангуляции и инженерным принципам компоненты могут более эффективно передавать силы, чем традиционный каркас из стержней, что снижает количество материала, труда, отходов и, следовательно, количество времени, необходимого для создания конструкции.

Читать полностью

Дополнительные ресурсы

1292

1293

Дополнительные ресурсы

1292

1294

Каркасные дома — NAHB

Потребители

Контактное лицо: Девин Перри
dperry@nahb. org
(202) 266-8577

Поделиться:

Деревянный каркас зародился где-то между 500 и 100 г. до н.э. И египтяне, и римляне использовали древесину для строительства крыш общественных и частных зданий. Но сильны не только традиции: эти строения построены на века. Есть бесчисленное множество примеров деревянных каркасных домов, церквей и других зданий по всему миру, которые все еще стоят сотни лет спустя.

Что такое деревянный каркасный дом?

Деревянные каркасные дома строятся из больших деревянных стоек и балок, которые образуют несущую конструкцию дома и не требуют внутренних несущих стен. Бревна соединяются путем соединения паза (отверстия) на конце одного бруса с соответствующим шипом (язычком), который входит точно и плотно. Врезные и шиповые столярные изделия можно разрезать, чтобы приспособить к различным углам, сложности и дизайну деревянного каркаса.

В натуральном деревянном каркасе стыки фиксируются деревянными штифтами — металлические крепления вообще не используются — тогда как в стоечно-балочном строительстве используются металлические крепления и гвозди. В любом методе, после возведения бревен, стены, часто структурно-изолированные панели или SIP, устанавливаются на место, закрывая дом снаружи, но оставляя красоту деревянного каркаса открытой внутри. Стеновые панели могут быть отделаны любым наружным материалом, включая бревна, сайдинг, камень и кирпич.

Существует два основных способа подготовки современных бревен. Фрезерованная древесина, созданная машинным способом, будет однородной по внешнему виду и, как правило, немного дешевле. Другой вариант — это древесина, обтесанная вручную, которая немного отличается по размеру и имеет более неровную текстуру, но придает дому более традиционный вид.

Типы домов из деревянного каркаса

Для изготовления бревен можно использовать многие породы деревьев, но наиболее распространенными являются восточная белая сосна, западный красный кедр, пихта Дугласа и болиголов. Каждая древесина имеет свои уникальные свойства — цвет, структуру волокон, тепловые характеристики, размер (диаметр и длину) и устойчивость к гниению — все это важно учитывать при выборе древесины.

Несущие элементы придают особый вид каждому деревянному каркасному дому. Доступные фермы предлагают большое разнообразие стилей, которые можно использовать в качестве элементов дизайна. Наиболее распространенными фермами являются стойка короля, стойка королевы, ножницы, молотковая балка и баррель.

Экологичность

Деревянные каркасные конструкции зарабатывают баллы благодаря сертификации в соответствии с Национальным стандартом экологического строительства ICC 700 за множество способов экономии энергии и защиты окружающей среды. Он использует зеленый строительный материал: деревья являются возобновляемым ресурсом. Когда один собран, саженец может заменить его.

Отходы в процессе измельчения сведены к минимуму, так как производители используют все части древесины. То, что не используется при строительстве дома, часто превращается в мульчу или древесные отходы, которые становятся сырьем для резьбы по дереву и других товаров для дома. Кроме того, строительные материалы с деревянным каркасом обычно доставляются за один раз. Этот метод снижает затраты на топливо и выбросы углерода по сравнению с традиционным строительством на месте.

Пакеты готовых деревянных каркасов быстро поднимаются и не только оставляют меньше отходов на строительной площадке, чем при обычном строительстве, но и значительно уменьшают площадь подготовки, что сводит к минимуму нарушение ландшафта. Для деревянного каркаса используется на 30% меньше древесины, чем для строительства обычного дома того же размера.

Энергоэффективность

Поскольку деревянная рама оставляет открытым много вариантов того, какие материалы использовать для ограждения дерева, многие люди используют эту возможность, чтобы добавить сильную изоляцию. Самыми быстрорастущими вариантами изоляции являются конструкционные изолированные панели (SIP) и изолированные бетонные формы (ICF), которые помогают деревянным домам быть чрезвычайно энергоэффективными. Кроме того, многие дома с деревянным каркасом построены с большими окнами, позволяющими проникать естественному свету, что может сэкономить на счетах за электроэнергию.

Долговечность

Тяжелые деревянные каркасы имеют более высокую огнестойкость, чем дома с деревянным каркасом, потому что низкая теплопроводность и обугливание снаружи древесины изолируют несгоревшую древесину под ней.

Деревянные каркасы могут поглощать удары и изгибы сейсмических условий до зоны 4 Единых строительных норм и правил (UBC). Зона 4 обозначает регионы, расположенные ближе всего к активным сейсмическим разломам и представляющие наибольшую сейсмическую опасность в США.

Кроме того, ветры от ураганов и торнадо, которые часто разрушают дома, почти не повреждают деревянные каркасы. Столярные изделия, используемые для скрепления бревен вместе, двигаются во время шторма и придают конструкции некоторую гибкость при раскачивании, тем самым сохраняя дом в целости и сохранности.

Бесплатные электронные брошюры

Доступ к дополнительной информации о деревянных каркасных домах. Заполнив форму, вы получите доступ к нашей библиотеке загружаемых электронных брошюр в формате PDF.