Прочность каркасного дома определяется его конструкцией. Вес стен, перекрытий и крыши держатся на несущем каркасе каркасного дома. Для прочности каркасного дома важно правильно выбрать толщину несущих стоек, а также расстояние между стойками. Существуют правила . Сегодня мы обсудим, как рассчитать расстояние между стойками в каркасном доме, так называемый шаг стоек в каркасном доме.

Шаг стоек в каркасном доме

Расстояние стоек в каркасном доме определяется их прочностью и будущей нагрузкой. Чем прочнее стойки каркаса, тем больше могут быть промежутки между ними. Кроме того, на величину шага стоек каркасного дома влияют размеры отделочных материалов. Почему расстояние между опорами должно учитывать размеры отделочных панелей?

Шаг в стене каркасника.

Приведём пример. Для удобства монтажа листов ОСБ шаг между стойками стараются выбрать с учётом их размеров. Размеры ОСБ составляют 2500х1250 мм. Значит, при расстоянии между стойками кратном 1250 мм (или кратном 2500 мм) расход отделочного материала на обрезки будет достаточно минимальным. Края листа ОСБ будут крепиться к стойке. При расстоянии больше 1250 часть листа ОСБ будет обрезана при монтаже.

Также стараются учитывать размеры будущего утеплителя. К примеру, если утепление каркасного дома изнутри будет проводиться матами из минеральной ваты Роквул, то их размеры – 1200х600 мм с деформационной полосой 50 мм. Тогда расстояние между стойками под утеплитель должно быть 550 мм. Что не соответствует 1250 мм ОСБ. В таком случае, при выборе шага опор не учитывают размеры утеплителя, а для его монтажа в каркасе предусматривают дополнительные планки.

На заметку

Также необходимо учесть, что в местах установки дверей и окон расстояние между стойками в каркасном доме может быть больше или меньше. Расстояние должно соответствовать ширине будущего окна или дверного проёма.

Выбор крепёжных элементов будет определяться материалом каркаса. Вертикальные стойки каркасного дома из дерева крепят к нижней и верхней обвязке с помощью металлических уголков и гвоздей. А металлические вертикальные опоры скручивают болтами или сваривают дуговой сваркой.

Итак, с особенностями выбора шага и подбора крепёжных элементов разобрались. Теперь обратимся к расчетам и вычислим вес будущего каркасника, толщину опор и расстояние между ними.

Сколько весит каркасник

Каркас дома является несущей системой. Его прочность должна выдерживать давление стен, перекрытий и крыши. Поэтому для расчёта стоек каркасного дома необходимо определить вес будущего строения. Как это сделать?

Вес стен каркасника.

Существует несколько методик определения веса будущего строения. Приведём две:

1. Определение веса постройки по онлайн калькулятору. В таком варианте в калькулятор вводят значения ширины и длины стен постройки, его высоту, количество несущих перегородок, а также материал стен, их толщину и получают готовый результат – ориентировочный вес будущего строения.
2. Расчеты по строительным таблицам. Это более сложный и кропотливый труд, в процессе которого можно получить более точный результат. По данным строительных таблиц определяется ориентировочный удельный вес 1 куб. м , а также погонный вес каждого метра перекрытий, кровельных листов. Полученные данные множатся на площадь стен дома или кровли, суммируются и складываются в общий вес каркасного дома.

Полученный в расчётах вес будущего строения умножается на коэффициент 1,1. Он учитывает дополнительный вес сантехнических устройств, мебели, которые будут расположены в постройке. В результате мы получаем тот вес, который каркас дома должен выдерживать в течение многих лет эксплуатации.

По данным он-лайн калькулятора мы получим, что 8х8 м с крышей из металлического профиля и деревянными лагами, в климатической зоне с зимними температурами -10 составит около 10.5 тонн. Умножив на коэффициент, получаем 11.55 тонн, которые для удобства расчётов округляем до 12 тонн строительного веса. Итак, что делать дальше?

Стойки каркасного дома

Дальше – обратимся к прочности деревянных стоек, и выясним, какой вес может выдержать каждая опорная стойка. Традиционно для деревянных каркасов одноэтажных строений используют угловые стойки каркасного дома сечением не меньше 100х50 мм, для двухэтажных – 150х50 мм. Пользуясь справочными таблицами, определим несущую способность каркасной стойки.

Расстояние между основами.

На заметку

Расчёт несущей способности по формулам достаточно сложен и сопряжён со знанием сопротивления материалов .

По справочнику физических свойств древесины, прочность на сжатие дерева составляет 30 – 50 МПа (в зависимости от вида дерева). Это значит, что каждый см сечения может выдержать 30-50 кг веса. Стойки стен каркасного дома 100х50 мм гарантированно выдержит 300 кг.

Учитывая общий вес дома, определённый раньше, можно вычислить минимальное число опорных стоек. Для этого разделим 12 000 кг на 300 кг, в результате чего получим, что установка стоек потребует 40 досок сечением 100х50 мм.

Расстояние между опорами

Расстояние стоек в каркасном доме определяется нагрузкой или весом дома, количеством опор. Пользуясь полученными данными, определяем необходимое расстояние между стойками каркаса. Для этого вычисляем общий периметр стены. В доме 8х8 м он составит 32 м. После чего делим полученные 32 м на количество стоек 40 штук. Получаем расстояние 0,8 м или 800 мм.

В строительной литературе есть общие рекомендации, как правильно производить крепление стоек каркасного дома. В них говорится, что при невозможности выполнить строительные расчеты, шаг между выбирается в размере от 500 до 700 мм. И ещё: принято, что шаг стоек каркасного дома не должен превышать 1 м.

Когда вы проектируете каркасный дом, не имея практического опыта в возведении таких построек, неизбежно возникает немало вопросов. Один из них – на каком расстоянии друг от друга нужно располагать стойки в стенах.

Сразу можно сказать одно: тут все зависит от тех материалов, которые вы планируете использовать в строительстве. Например, если планируется обшивать каркас снаружи и изнутри досками, то нет резона опираться в расчетах на обшивочный материал. Лучше в этом случае исходить из размеров утеплителя. Скажем, вы собираетесь применить утеплительные базальтовые плиты «Rockwool». Стандартная ширина таких плит - 60 см. Значит, удобнее всего делать внутренние просветы между стойками в 58см, тогда утеплитель будет заполнять секции плотно, и меньше придется его резать.

Но обшивка бывает также из других материалов, которые могут иметь строгие размеры по ширине и длине. Когда такие материалы стоят относительно дорого, то возникает желание согласовать их габариты с расстоянием между стойками, чтобы было меньше обрезков. Ведь утеплительные плиты подогнать легче, режутся они легко, заполнить просветы можно даже кусками, и обрезков почти не будет.

Вряд ли вам захочется иметь дом без окон и дверей. Узкие окна, которые поместятся в вертикальный просвет порядка 60см, заказать не проблема, хотя они не всегда удобны. Но вот пользоваться дверьми такой ширины вам вряд ли понравится. Для этого всей семье придется надолго сесть на диету. То есть, нужно учитывать и то обстоятельство, что расстояние между стойками не будет равномерным по всему периметру несущих стен. Дверные и оконные коробки могут иметь различные пропорции, и каждую из них потребуется встраивать в стену, нарушая стройные ряды стоек самым причудливым образом.

Таким образом, остается признать, что каких-то строго установленных расстояний между стойками быть просто не может. Все зависит от ваших возможностей, вкуса и желания. Скорее, нужно исходить из того, чтобы обеспечить необходимую прочность всему строению в целом. Некоторым владельцам домов бывает обидно после сильного ветра обнаружить крышу своего жилища в огороде у соседей. Другие почему-то сильно огорчаются, если строение складывается в беспорядке, словно карточный домик. Как в сказке о трех поросятах.

Так что лучше обратите внимание на то, чтобы сами стойки имели достаточное поперечное сечение, а расстояние между ними не оказалось чрезмерным. Чаще всего стойки делаются из обрезных досок с сечением 50Х150мм. Расстояние между ними, в зависимости от конкретного места стены, может колебаться от 50см до 80 см. В отдельных местах расстояние между стойками просто поневоле придется разносить до100-105 см. Это относится, прежде всего, к дверным и оконным проемам. Так что в некоторых местах не вредно использовать в качестве стоек брус сечением 100Х150мм, и даже 150Х150мм.

Вертикальные стойки, даже относительно небольшие в поперечнике, если они прямолинейны, способны выдерживать солидные вертикальные нагрузки. Но стойка, выгнутая дугой, становится заметно ниже по своей несущей способности. Когда вы подбираете материал для этих деталей конструкции, то обращайте внимание на их качество: стойки должны быть прямолинейными, не иметь больших сучков, особенно выпадающих, гнили и трухи. Когда нет выбора, приходится поневоле использовать то, что имеется. И если материал не внушает большого доверия, то лучше перестраховаться и расположить стойки даже чаще, чем это, казалось бы, требуется по расчетам.

Но нагрузки, направленные сверху вниз, которые испытывают конструкции дома - это еще не все. Как уже упоминалось, ветер также вносит лепту в испытание дома на прочность. Поэтому от надежного соединения концов стоек с верхней и нижней обвязками, между которыми эти стойки расположены, также зависит прочность всего строения. Соответственно, чем больше стоек, тем больше узлов соединения, и тем прочнее будет здание. Так что выбирайте золотую середину между безудержным фанатизмом расточительности и неразумной бережливостью - и все будет в порядке.

С каким шагом располагать стойки, проектируя каркас дома или хозяйственной постройки? Чем руководствоваться, выбирая шаг стоек в каркасном доме? Размерами листов ОСБ, фанеры или шириной утеплителя? Как учесть деформационный зазор между листами наружной обшивки, в шаге стоек деревянного каркаса?

Вот те первые вопросы, которые появляются, у всякого, кто решил спроектировать каркасный дом или любую другую постройку, в основе которой лежит деревянный каркас, своими руками. В литературе и учебниках часто приводят шаг стоек в 600 мм. по центрам стоек или в 575 мм. между стойками, особо не объясняя, чем вызваны данные рекомендации. А отсутствие внятных объяснений заставляет многих задуматься и начать поиски «своего пути»…

К выбору шага стоек при возведении каркаса нужно подходить комплексно: т.е. учитывать формат листов ОСБ или фанеры для наружной обшивки каркаса, что будет использовано для утепления стен, как и чем будет производиться отделка помещений внутри дома. Такой подход позволит оптимально использовать материалы, свести к минимуму отходы, и найти новые возможности для экономии сил, времени, материалов, а значит и средств. Так что при выборе шага стоек вначале советуем продумать, как будет выглядеть «пирог» стены в вашем каркасном доме.

Что имеется виду? Например, если каркасная стена будет выглядеть следующим образом () сайдинг, гидро-ветрозащита, осб, утеплитель эко-вата, крафт бумага, гипсокартон. Шаг стоек имеет смысл рассчитать под размеры осб или гипсокартона, так как для утепления эко-ватой шаг стоек не имеет принципиального значения.

Что же выбрать? Формат листов гипсокартона или ОСБ плит? В данном случае шаг стоек каркаса разумней рассчитать под формат листов гипсокартона, который составляет 600 мм, а листы наружной обшивки осб подрезать с учетом деформационного зазора.

В другом варианте () для утепления стен используются плиты базальтового утеплителя «Rockwool», шириной 600 мм. с деформационной полосой 50 мм. Для наружной обшивки стен листы ОСБ 2500 х 1250 х 12 мм, а внутреннею отделку производят вагонкой. Здесь определяющие влияние на шаг стоек в каркасе дома имеют формат ОСБ и плит каменой ваты. Поскольку плиты базальтоваой ваты, у нас с деформационной полосой 50мм то размер между стойками может варьироваться от 595 до 560 мм. Длина вагонки также не влияет на шаг стоек в каркасе. Из определяющих факторов остается только размер ОСБ листов.

Допустим, наша постройка не имеет сложных углов, балконов и эркеров, что позволяет произвести формирование деформационного шва между листами ОСБ прямо на стене, просто установив диск циркулярной пилы на толщину плиты ОСБ и «прогнать» все стыки листов, до установки стропильной системы и крыши. Размер ОСБ листов 2500 х 1250 мм. Исходя из этого получаем шаг стоек в каркасе 625 мм, а расстояние между стойками составит 575 мм. Этого достаточно чтобы установить плиты базальтовой ваты исключительно за счет предусмотренной на них деформационной полосы, без дополнительной подрезки плит.

А вот если каркас дома или хоз-блока будет утеплятся плитами пенопласта, то шаг стоек лучше рассчитать под размер плит. В противном случае образуется очень много отходов. Расчет шага стоек каркаса стены под утепление пенопластом имеет свои особенности. Свежие листы пенопласта в течении примерно полугода теряют в размерах около 1 процента, в дальнейшем этот процесс останавливается, то есть лист 100 х 200 см. в последствии усохнет до 99 х 199 см.

Если раскрой листов будет производится пилой с мелким зубом, то нужно отнять еще 3 — 4мм. Распилив лист, который отлежался полгода, мы получим две полосы шириной около 492 — 494 мм. Закрепить пенопласт между стойками каркаса стен можно двумя способами:

Вариант первый (), проем между стойками уменьшают на 7 — 10 мм, т. е. стойки ставят с шагом 530 — 535 мм. так, чтобы листы пенопласта при монтаже входили между стойками немного поджимаясь, не оставляя щелей, которые в последствии могут стать мостиками холода. Для такого монтажа пенопласта необходима аккуратность и опыт.

Во втором варианте (), стойки устанавливают с шагом 560 мм. так, чтобы по всем сторонам проем был больше на 6 — 10мм, чем размер плит пенопласта. После чего щели по бокам, сверху и снизу заполняют монтажной пеной. Зазор в 6 — 10мм. оптимален, в зазоры менее 5 мм. не входит носик монтажного пистолета, а зазоры более 10 мм. увеличивают расход монтажной пены.

Но что бы вы не выбрали для утепления и отделки стен, при использовании в качестве стоек каркаса доски 50 х 150 мм. шаг стоек не должен превышать 650 мм, а при использовании доски 50 х 100 мм. максимальное расстояние между стойками — 400 мм.

В общем, как видно универсального ответа на вопрос, какой шаг стоек выбрать при строительстве каркасного дома, нет. Выбирать его нужно комплексно, учитывая и то, чем будет утеплятся дом, и то чем, он будет отделываться, В противном случае можно столкнутся с тем, что кроить и резать придется все материалы, увеличивая отходы, трудозатраты, и бюджет на строительство.

Внешние стены каркасного дома

Обычно для внешних стен используется доска сечением 150 х 50 мм или 100 мм х 50 мм. Климат Центральной России позволяет обойтись слоем утепления 150 мм стандартным плитным материалов (минвата или пенопласт). Если вы планируете сократить до минимума затраты на отопление, то имеет смысл установить внутри или снаружи дополнительно слой минваты 50 мм, чтобы убрать мостики холода, но в любом случае каркас внешних стен из доски 150 х 50 мм достаточен, чтобы построить дом высотой в 2 этажа.

Шаг установки стоек: 407 и 610 мм. В каком случае какой шаг выбрать? В первую очередь надо смотреть проект. Если вы и строитель, и автор проекта своего собственного каркасного дома, то делайте выбор сами. Решения готового нет. Шаг 610 мм позволяет нести все нагрузки 2-х этажного дома и хорошо подходит под монтаж плит минваты. Шаг 407 мм более выгоден с точки зрения монтажа гипсокартона внутри, так как для листа толщиной 12,5 мм это предельное расстояние между стойками и создает опасность появления трещин на внутренней отделке. В Северной Америке для шага 610 мм применяют гипсокартон толщиной 15 мм, но такого у нас в продаже нет. Простенькая таблица поможет вам избежать ошибки в выборе сечения и шаге стоек для стен высотой до 3 м:

В России обычно выбирают шаг 610 мм, что удобнее для монтажа минваты без подрезания. В Северной Америке чаще всего встречается шаг 407 (16" OC) мм даже для одноэтажных домов.

Следующим этапом наносим на проекции всех стен. Используется рулетка и меловая бечевка. Далее выбираем максимально ровные доски для верхних и нижних элементов каркасных стен. Отпиливаем согласно размеру их проекции на платформе. Прихватываем гвоздями, струбцинами или саморезами верхнюю и нижнюю доску.

С помощью рулетки размечаем положение стоек. Для того, чтобы избежать ошибки положение стоек отмечается крестом или галкой справа или слева от метки. Также отмечает положение и дверных проемов и их элементов.

Обратите внимание, что первая доска от угла должна быть смещена относительно стандартного шага 407 мм или 610 мм на ½ толщины стойки. Делается это для того, чтобы листы обшивки легли на стойки и стык пришелся на их середину. Разметку лучше наносить с помощью металлической рулетки. Пластик при растягивании будет выдавать ошибку.

После нанесения разметки на торец досок аккуратно с помощью угольника переносим разметку на широкую часть нижней и верхней обвязки стены, отмечая положение стоек крестом или другой меткой. Все это может казаться лишним, но только до первой ошибки. Затем уже нет необходимости уговаривать отмечать линию положения стойки на обвязке и сторону, с которой стойка будет на ней распологаться. Постарайтесь учиться на чужих ошибках. Затем снимаем струбцины или вынимаем гвозди и доски разносятся на расстояние, равное длине вертикальных стоек. Мы готовы собирать каркасные стены. Начинаем с .

Наружные и внутренние стены разделяются на различные типы в зависимости от их конструкционных особенностей и задач.

Легкие стены выполняются из деревянного каркаса, деревянных двутавровых профилей или из тонких стальных профилей. Такие стены обшиваются плитными материалами или вагонкой. См. рис. 9.1.

Рис 9.1 Легкая наружная стена из деревянного каркаса с горизонтальной наружной обшивкой из вагонки

1. Внутренняя обшивка
2. Пароизоляция
3. Стойка стенового каркаса
4. Теплоизоляция
5. Ветрозащитная плита
6. Рейка, обеспечивающая вент. зазор
7. Вент. зазор
8. Наружная обшивка

В качестве несущей конструкции тяжёлых стены используется железобетон, пенобетон, кирпич. В странах Скандинавии, есть требование, чтобы такие стены были дополнительно утеплены. В таких случаях к тяжёлым стенам изнутри пристраивают изолированный утеплённый деревянный каркас.

Тяжёлые стены – могут быть выполнены на основе несущего деревянного каркаса с кирпичной облицовкой. См. рис. 9.2.


Рис 9.2 Тяжёлая наружная стена из деревянного каркаса с кирпичной наружной облицовкой

1. Внутренняя обшивка
2. Пароизоляция
3. Стойка стенового каркаса
4. Теплоизоляция
5. Ветрозащитная плита
6. Минеральная вата повышенной плотности для утепления фасадов
7. Анкер для закрепления кирпичной кладки
8. Вент. зазор
9. Кирпичная облицовка

Несущие стены – это стены воспринимающие нагрузки от перекрытий и/ или кровли. В первую очередь каркас стен рассчитывается на способность воспринимать вертикальные нагрузки, но также он должен быть рассчитан на то, чтобы придать необходимую жесткость все конструкции здания.

Ненесущие стены – называются лёгкими. В более крупных строениях, несущие конструкции которых выполнены из стали или бетона ненесущие стены называются заполняющим каркасом.

Деревянные каркасы стен по норвежской технологии
Деревянный каркас стены состоит из стоек, вписанных в раму из досок верхней и нижней обвязки стены. Обычно шаг стоек принимают равным 600 мм. В несущих наружных стенах стойки располагают соосно балкам нижележащего перекрытия.

Проёмы обрамляются горизонтальными связями. В несущих стенах над проемами нужно монтировать перемычки - балки жёсткости, передающие нагрузку с верхней обвязки на стойки расположенные с обеих сторон проёма.

Существуют также конструкции с перекрёстным каркасом. В этом случае по несущему каркасу стены набивается обрешётка с шагом, адаптированным под ширину листов теплоизоляции или под выбранный тип обшивки. См. рис. 9.3.


9.3 Конструкция деревянного каркаса стены – наименования деталей.

1. Торцевая балка перекрытия
2. Нижняя обвязка деревянной каркасной стены
3. Стойка стенового каркаса
4. Верхняя обвязка деревянной каркасной стены
5. Укосина - деревянная диагональная связь
6. Обрешетка для создания перекрёстного каркаса

Требование к качеству пиломатериалов для строительства деревянной каркасной стены по норвежской технологии
Согласно требованиям норвежской нормативной документации деревянные каркасы стен нужно строить из доски, соответствующей классу качества не ниже C18, что в свою очередь соответствует третьему сорту по ГОСТ 8486-86Е.

Размеры пиломатериалов должны соответствовать номиналу.
Покоробленность пиломатериалов может значительно уменьшить несущую способность деталей каркаса. См. рис. 9.4.

Рис. 9.4 Продольная покоробленность по пласти и по кромке

1. Продольная покоробленность по пласти: стрела прогиба не должна превышать 8 мм для доски длиной 2,0 м.
2. Продольная покоробленность по кромке: стрела прогиба не должна превышать 3 мм для доски длиной 2,4 м.

Выбор сечения пиломатериалов каркасной стены
Толщина каркасной стены выбирается исходя из двух условий:

1. Должна обеспечиваться достаточная несущая способность стен с учетом нормативных нагрузок для каждого конкретного региона.
2. Должны быть выполнены санитарно-гигиенические нормы по тепловой защите.

Как правило, в Норвегии толщина каркасных стен для жилого дома установлена в 198 мм, с дополнительным утеплением по перекрёстной обрешётке – 50 мм. См. рис. 9.3. Таким образом суммарная толщина теплоизоляции стандартного скандинавского дома составляет ~250 мм. При этом вариации возможны, например, иногда каркас стен собирают из доски 36х148 с перекрёстной обрешёткой изнутри и снаружи.

Чтобы знать точно, какую толщину каркасных стен выбрать – согласно норвежским строительным правилам, нужно пользоваться специальными таблицами. Таблица 9.1 показывает взаимосвязь между сечением стоек в наружных несущих стенах, нормативной снеговой нагрузкой и максимальной шириной двухэтажного дома. Данные, приведённые в таблице 9.1, предусматривают шаг стоек 600 мм, конструкцию кровли из свободно опертых ферм с тяжёлым кровельным покрытием (керамическая черепица).

Таблица 9.1 Максимальная ширина дома (м) для деревянных каркасных несущих стен, выполненных из досок заданного сечения.
Шаг стоек: 0,6 м;

Количество этажей: 2;
Высота каркасной стены: 2,4 м;

Тип кровельного покрытия: тяжёлое.

1. Если ширина дома превышает 12 м, необходимо заказать комплексный расчёт несущих конструкций у опытного конструктора, т.к. в этом случае нужно учесть природный ландшафта на месте строительства, форму здания и другие факторы, определяющие нагрузки на каркас строения.
2. Сечение стоек высоких каркасных стен также должны рассчитываться опытным инженером, т.к. чем выше высота стоек, тем большее значение имеет нормативная ветровая нагрузка и тем больше фактический прогиб стоек. Толщина стоек в высоких каркасных стенах должна быть не меньше 48 мм.

В таблице 9.2 показана взаимосвязь между высотой несущих наружных стен, шириной дома, нормативной снеговой нагрузкой и сечением стоек каркаса для одноэтажного каркасного дома по норвежской технологии. Данные, приведённые в таблице 9.2, предусматривают максимальную нормативную снеговую нагрузку 3,5 кН/м².
Узнать подробности технологии расчёта и изготовления деревянных каркасных стен большой высоты можно в оригинальном норвежском руководстве №523.252: https://yadi.sk/i/pHe82IkVgivY2

Таблица 9.2 Максимальная высота стоек несущей наружной каркасной стены (м)
Шаг стоек: 0,6 м;
Класс качества древесины: C18 (3-й сорт);
Количество этажей: 1;
Конструкция кровли: свободно опертые фермы;
Нормативная снеговая нагрузка: ≤ 3,5 кН/м².

Сечения стоек каркаса несущих внутренних стен зависит от конструкции дома, от того как распределяются нормативные нагрузки. См. рис. 9.5.


Рис. 9.5 Нагрузка на внутренние несущие стены может значительно отличаться в зависимости от конструкции дома.

На рис. 9.5(A) видно, что внутренние стены первого этажа не являются несущими, так как конструкция кровли предусматривает свободно опёртые фермы. Тем не менее, внутренняя стена подполья в данном случае является несущей, так как на неё опирается перекрытие.
На рис. 9.5(B) внутренние стены первого этажа являются несущими, так как конструкция дома предусматривает эксплуатируемый лофт, опирающийся на внутреннюю стену.
На рис. 9.5(C) все внутренние стены являются несущими, так как они воспринимают нагрузки с кровли, перекрытия лофта и с цокольного перекрытия.

Внутренние ненесущие стены должны быть также рассчитаны на нагрузку от навесной мебели, полок и санитарного оборудования. Расчёта на прочность конструкции в данном случае недостаточно, для комфорта жильцов конструкции дома должны быть также рассчитаны и на зыбкость. Всё имеет значение, неприятные вибрации перегородок могут возникнуть даже от резкого закрытия двери или из-за перепада давления воздуха в помещениях.
Таблица 9.3 показывает рекомендованные сечения стоек для деревянных каркасных внутренних стен в малоэтажных деревянных каркасных домах, построенных по настоящей норвежской технологии. Шаг стоек принят равным 600 мм.

Таблица 9.3 Рекомендованные сечения стоек для деревянных каркасных внутренних стен
Шаг стоек: 0,6 м;
Класс качества древесины: C18 (3-й сорт);
Максимальная ширина дома: 10 м (расстояние между несущими стенами);



Пример выбора сечения стоек для постройки каркасных стен по оригинальной норвежской технологии.

1. Значения, приведённые в таблице 9.1. предусматривают конструкцию кровли из свободно опертых ферм, т.е. нагрузки с кровли в этом случае передаются только на наружные несущие стены. В таблице 9.1 мы видим, что здание с такой конструкцией кровли и каркасом несущих стен из доски 36х148 может иметь максимальную ширину 5,2 м в регионах с нормативной снеговой нагрузкой 4,5 кН/м². Если же каркас стены собрать из доски 48х148 максимальная ширина дома в этом случае составит 11,4 м.
2. Если конструкция кровли предусматривает использование наслонных стропил, см. рис. 9.5(C), то вертикальная нагрузка на наружные несущие стены уменьшиться в 2 раза по причине перераспределения нормативных нагрузок на внутреннюю стену. В таком случае, значения максимальной ширины дома, приведенные в таблице 9.1, будут указывать на расстояние между наружной и внутренней несущими стенами. В регионе с нормативной снеговой нагрузкой 4,5 кН/м² в таком случае можно строить двухэтажные каркасные дома с наружными несущими стенами из доски 36х148 мм и общей шириной дома до 10,4 м – с двумя пролётами по 5,2 м, см. рис. 9.5(C).

Расчёт обвязки и стоек деревянной каркасной стены
состоит из двух основных этапов:

• расчёт стоек деревянной каркасной стены на продольный изгиб;
• расчёт обвязки каркасной стены на смятие в месте опирания на неё стойки каркаса.

Стойки деревянной каркасной стены рассчитаны в основном на восприятие вертикальных нагрузок. В деревянной стойке силы сжатия направлены вдоль волокон, а в деревянной обвязке каркасной стены силы сжатия направлены поперёк волокон. В деревянной каркасной стене с каждой стойки на обвязку передаётся сумма нормативных нагрузок (снеговая, ветровая, собственный вес), доходящая до 25 кН (что соответствует ~2,5 т).
Незакреплённая обшивкой стойка превышает допустимый продольный прогиб по оси Y даже при совсем малой нагрузке. Недопустимые напряжения в стойке 36х148 высотой 2,4 м в таком случае возникнут уже при нагрузке 4,1 кН (что соответствует ~410 кг). См. рис. 9.6. и таблицу 9.4.

Рис. 9.6 Обвязка и стойка деревянной каркасной стен. Продольный изгиб по осям X и Y .

1. Место опирания деревянной стойки на обвязку деревянной каркасной стены.

Таблица 9.4 Предельные значения суммы нормативных нагрузок (кН), приходящихся на деревянную стойку высотой … (м)
Класс качества древесины : C24 (2-й сорт);
Климатический класс: 1 и 2;


Обшитые стойки деревянной каркасной стены рассчитывают на продольный прогиб только по оси X. Если мы посмотрим в таблицу 9.4, то увидим, что если каркас обшит, то для этой же стойки сечением 36х148, высотой 2,4 м несущая способность составит 42,8 кН (что соответствует ~4,28 т). В малоэтажном домостроении таких нагрузок на одну стойку практически не бывает, поэтому в данном случае необходимо сделать расчёт обвязки каркасной стены на смятие в месте опирания на неё стойки каркаса. В данном случае площадь поперечного сечения стойки 36х148 мм = 5328 мм². Зная, что для деревянной обвязки каркасной стены изготовленной из доски класса качества C24 (2-й сорт) предел прочности на смятие 3,6 Н/ мм², мы узнаем максимальную нагрузку на 1 стойку: 5328*3,6=19,2 кН (что соответствует ~1,92 т).

Каркасные стены из стальных и двутавровых профилей
1.Каркасные стены из двутавровых профилей на древесной основе.
В место цельных деревянных досок можно использовать двутавровые профили, в которых в качестве полок используются деревянные бруски или LVL-брус, а в качестве стенок OSB или HDF.
Каркасы стен, выполненные из двутаврового профиля на древесной основе, собираются за небольшими исключениями по тому же принципу, что и каркасы из цельных деревянных деталей. См. рис. 9.7.


Рис 9.7 Конструкция каркасной стены деревянного дома из двутавровых профилей

1. Нижняя обвязка
2. Стойка
3. Горизонтальные связи, обрамление проёма
4. Перемычка – балка жесткости над проёмом
5. Верхняя обвязка

Чтобы рассчитать максимальную ширину дома, каркас которого состоит из двутавровых профилей на древесной основе, воспользуйтесь таблицей 9,5, при этом пролёты балок в перекрытиях такого дома не должны превышать 5,0 м.

Таблица 9.5 Максимальная ширина дома (м) для каркасных несущих стен, выполненных из деревянных двутавровых профилей (h=200 мм).
Шаг стоек: 0,6 м;
Высота этажа: 2,4 м;
Конструкция кровли: свободно опертые фермы;
Пролёт балок междуэтажного перекрытия ≤ 5,0 м.


Узнать подробности технологии изготовления деревянных каркасных стен из двутавровых профилей можно в оригинальном норвежском руководстве №523.261 .

Каркасные стены из тонких стальных профилей
Из стальных профилей выполняют в основном каркасы ненесущих стен, перегородок или изготавливают заполняющие каркасы для последующей установки в бетонные и стальные каркасы зданий. Также тонкие стальные профили используют для внутренних перегородок в помещениях с повышенными требованиями по пожаробезопасности. См. рис. 9.8.


Рис. 9.8 Заполняющий каркас из тонких стальных профилей.
На строительном рынке представлено большое разнообразие стальных профилей различной формы, толщины, габаритных размеров, предназначенных для использования в различных областях строительной отрасли, в том числе рассчитанных на необходимую толщину утепления. Ширина стальных профилей для каркасных стен варьируется от 70 до 200 мм. Сборка каркасов стен из стальных профилей производится с помощью саморезов или заклёпок.
Узнать подробности технологии изготовления каркасных стен из тонких стальных профилей можно в оригинальном норвежском руководстве №524.233 .

Конструкционные узлы скандинавского каркасного дома
Нижняя обвязка деревянной каркасной стены
Нижнюю обвязку деревянной каркасной стены делают, как правило, двойной - т.е. перед установкой каркасов стен под них устанавливают деревянные лежни.
Для этого есть несколько причин:

• если дом собирается из стеновых панелей заводского производства, то их удобнее устанавливать на заранее смонтированные по цокольному перекрытию лежни, которые будут служить направляющими;
• на бетонные фундаменты, поверх гидроизоляции устанавливают , чтобы таким образом увеличить срок службы деревянного каркасного дома;
• двойная нижняя обвязка служит в качестве закладной доски для крепления внутренней обшивки стен.

Для надёжного соединения по углам дома, доски нижней обвязки должны монтироваться внахлёст, перекрывая друг друга. Стыки по длине также должны быть выполнены с нахлёстом в 600 мм. См. рис. 9.9 и 9.10.

Рис. 9.9 Устройство нижней обвязки деревянных каркасных стен по норвежской технологии

1. Технология «Платформа» - стены монтируются поверх чёрнового пола (1.1) на цокольном перекрытии, который одновременно является рабочим настилом. Применяется в тех случаях, когда монтаж происходит быстро, в хорошую погоду. При этом обязательно применение влагозащищенных плит OSB-3 с соединением гребень-паз для защиты цокольного перекрытия от попадания влаги в случае осадков.
2. Технология «Сухой монтаж» - утепление и герметизация цокольного перекрытия производиться после монтажа наружной обшивки и кровельного покрытия дома, когда остаточная влажность деревянных конструкций будет ≤ 13%. В таком случае каркасы стен устанавливаются на лежни, смонтированные по каркасу цокольного перекрытия. В каркас цокольного перекрытия встраивается закладная доска (2.1) , к которой в дальнейшем крепятся доски пола. Особенностью технологии «сухой монтаж» является то, что по балкам цокольного перекрытия можно монтировать сразу чистовой пол из шпунтованной половой доски. Согласно норвежским строительным правилам, крепить нижний направляющий лежень к цокольному перекрытию, нужно на 2 гвоздя 3,4х95 (или 3,1х90 для барабанных гвоздезабивных пистолетов) каждые 500 мм. Вторая доска, непосредственно нижняя обвязка стенового каркаса крепится к направляющему лежню аналогичным образом.
3. Монтаж стен на бетонные фундаменты. Под каркасами стен укладывают гидроизоляцию, поверх неё устанавливают импрегнированные промышленным способом лежни , чтобы таким образом увеличить срок службы деревянного каркасного дома. В этом случае импрегнированные промышленным способом лежни крепятся к фундаменту с помощью разжимных анкер-болтов. Вторая доска, непосредственно нижняя обвязка стенового каркаса крепится к импрегнированным лежням на 2 гвоздя такой длины, чтобы не нарушить целостность гидроизоляции, проложенной под импрегнированными лежнями.

Рис. 9.10 Принцип монтажа цокольного перекрытия по бетонной ленте фундамента. Импрегнированные лежни, торцевые балки цокольного перекрытия, направляющие лежни, нижняя обвязка каркасов стен по углам должны монтироваться с перекрытием стыков.

1. На ленту фундамента укладывается гидроизоляция, поверх неё монтируют импрегнированные промышленным способом лежни (1).
2. На импрегнированные лежни опирают каркас цокольного перекрытия. Затем стеновые панели заводского производства устанавливают на заранее смонтированные по цокольному перекрытию лежни из обычной доски (2), которые служат в качестве направляющих;

Герметизация стыка между импрегнированным лежнем и фундаментом. Норвежские строительные правила позволяют использовать в этих целях специальные ленты из минеральной ваты, полиуретановые и резиновые ленты.

Верхняя обвязка каркасной стены
Согласно норвежским строительным правилам верхняя обвязка каркасной стены должна быть двойной, если проектом не предусмотрено иное решение. Двойная верхняя обвязка хорошо подходит для крепления внутренней обшивки в тех случаях, когда потолок уже смонтирован. Также двойная обвязка обеспечивает бо́льшую жесткость деревянных каркасных стен и помогает выровнять каркасные стены для того, чтобы смонтировать по ним стропильную систему. Поэтому важно выбирать наиболее прямые доски для изготовления верхней обвязки каркасных стен. Верхнюю обвязку крепят к стойкам на 3 гвоздя 3,1х90 горячей оцинковки. Доски верхней обвязки стен должны монтироваться с перекрытием стыков, как показано на рис. 9.11.


Рис. 9.11 Верхняя обвязка скандинавской каркасной стены.

1. Угловая стойка каркасной стены
2. Двойная верхняя обвязка
3. Торцевая балка междуэтажного перекрытия
4. Потолок

Выравнивание деревянных каркасных стен
При поднятии деревянных каркасных стен необходимо выровнять их по отвесу. Вначале по шнурку выравниваются нижние обвязки, затем проверяются отвесом угловые стыки. В окончание выравниваются по шнурку верхние обвязки стен и устанавливаются изнутри помещения упоры, подпирающие наружные каркасные стены, не давая им завалиться во внутрь. Чтобы облегчить работу по выравниванию деревянных каркасных стен, необходимо изначально монтировать стойки так чтобы прогиб образованный продольной покоробленностью по кромке смотрел вовнутрь помещения. Тогда будет легко монтировать внутреннюю отделку, применяя специальные подкладки для выравнивания внутренней поверхности деревянных каркасных стен. Согласно норвежским национальным стандартам NS 3420 отклонения по вертикали относятся к 3% классу точности RC. Это означает что при высоте потолка 2,4 м максимально допустимые отклонения стоек от вертикали должны быть ≤ 7 мм.

Расчёт длины стоек каркасной стены
Расчёт длины стоек каркасной стены нужен для достижения желаемой высотой потолка. В Норвегии в малоэтажных деревянных домах стандартная высота потолка 2400 мм. См. рис. 9.12 и 9.13.
Рис. 9.12 Измерение высоты потолка по норвежскими стандартам.

1. Высота этажа – 2700 мм
2. Высота потолка – 2400 мм
3. Высота помещения по каркасу (без отделки)

Рис. 9.13 Пример типичной скандинавской деревянной каркасной стены. См. далее пример расчёта длины стойки для обеспечения заданной высоты потолка.
При расчёте длины стоек принимают во внимание:

• толщину пола (A) от нижнего уровня нижней обвязки и выше
• толщину потолка (B) от верхнего уровня верхней обвязки и ниже
• общую толщину двойных нижней и верхней обвязок (C = C1 + C2)

Если высоту потолка обозначить буквой H , то формула расчёта длины стойки (L ) деревянной каркасной стены примет вид: L= H + A + B - C Пример расчёта длины стойки для обеспечения высоты потолка 2400 мм для стен, изображённых на рис. 9.13:



Проектирование каркасных домов по строительной сетке
Описанная норвежская технология сборки каркасов стен с двойной верхней обвязкой без дополнительных балок жёсткости подразумевает проектирование по сетке 600 мм чтобы таким образом на стройплощадке балки, распорки, стойки и стропила можно совпадали по осям. Угловой стык фронтонной и продольной стены показано на рис. 9.14, рекомендуется фронтонные стены делать по всей ширине дома, и стойки фронтонных стен располагать симметрично линии конька - чтобы по длине стойки получались одинаковыми.

Рис. 9.14 Сборка каркаса по сетке 600 мм. Угловой стык фронтонной и продольной стены.

Продолжение: