Как сделать верхнюю и нижнюю обвязку каркасного дома
Обвязка в каркасном доме призвана обеспечить совместную работу основных несущих конструкций. Нижняя играет роль ростверка при столбчатом или свайном фундаменте, а верхняя обвязка индивидуального каркасного дома берет на себя функцию мауэрлата. Грамотный монтаж этих элементов обеспечить высокую надежность здания. Необходимо рассмотреть отдельно каждый вид.
Нижняя обвязка дома
Нижняя обвязка чаще всего представляет собой деревянный брус сечение 150 на 150 или 200 на 200 миллиметров. Размеры сечения можно подобрать расчетом, но они не должны быть меньше, чем толщина стен здания. Основная функция нижней обвязки – обеспечить совместную работу отдельностоящих опорных конструкций дома, поэтому при ленточном фундаменте она не нужна.
Ростверк может быть изготовлен также из металлопроката, но этому обычно препятствуют следующие моменты:
Цель нижней обвязки заключается в обеспечении совместной работы отдельностоящих опорных конструкций дома
К тому же, лучше всего не комбинировать дерево со стальными элементами из-за разницы в физических свойствах этих материалов.
Когда устройством обвязки можно пренебречь
В некоторых случаях устройство нижней обвязки в доме станет ненужным мероприятием. К этим вариантам можно отнести:
При возведении дома во втором случае применяются СИП-панели (сэндвич-панели). Система предполагает быструю сборку дома по типу конструктора. Минусом такой технологии является невозможность строительства дома своими руками.
Требования к обвязке
При производстве работ своими руками необходимо тщательно контролировать следующие моменты:
Выбор материала
Как уже говорилось, нижняя обвязка каркасного дома может быть изготовлена из дерева или металла. Дерево подходит лучше, но при его использовании снова возникает проблема выбора. Существует два варианта балок из древесины:
Второй вариант отличается повышенной прочностью и возможностью использования при больших нагрузках или пролетах. Цена выше, чем за балку аналогичного сечения из цельной древесины. Для возведения дома своими руками применение дорогой клееной древесины чаще всего экономически нецелесообразно, поскольку для легких каркасных строений достаточно обычного бруса.
В конечном итоге можно сделать вывод, что для возведения индивидуального дома лучшим вариантом станет цельный брус в качестве обвязки.
Крепление обвязки к фундаментам
При фундаменте дома из бетона или кирпича используют анкерное закрепление. На стадии возведения фундаментов в них предусматривают анкерные болты диаметром 12-16 мм.
Анкерное крепление к фундаменту своими руками
Длина подбирается так, чтобы обеспечить достаточное крепление обвязочного бруса. Он должен входить в древесину не менее чем на 8-10 см, но лучше предусмотреть сквозное закрепление.
К сваям брус крепиться насквозь с помощью болтов диаметром не менее 12 мм. В качестве второго варианта крепежных элементов можно использовать металлические шпильки такого же сечения. Крепления рекомендуется обработать защитными составами для предотвращения появления коррозии.
Соединения обвязочного бруса
При производстве работ своими руками необходимо обеспечить надежное соединение ростверка на углах, в местах примыкания наружных и внутренних стен. При достаточно большой длине здания стандартной длины пиломатериалов может не хватить и потребуется соединение бруса обвязки по длине. Соединения можно выполнять следующими способами:
Длину стыков «в лапу» и «в пол дерева» подбирают в зависимости от сечения обвязочного бруса. Размер соединения должен находиться в пределах 2-3 высот балки. Для надежного закрепления дополнительно используют нагели.
Пол каркасного дома
Рациональным и экономным решением станет использование нижней обвязки в качестве элемента пола каркасного дома. Брус играет роль несущих балок, между которыми укладывается эффективный утеплитель. Поверх каркаса монтируется пирог пола первого этажа.
Необходимая толщина утеплителя принимается в зависимости от района строительства. В среднем ее величина составляет 150-200 мм. Расчет производится по СП «Тепловая защита зданий».
Верхняя обвязка
Этот брус необходим, чтобы равномерно распределить вес кровли и снеговой нагрузки, передаваемый стропилами, на стены. Чтобы упростить работу своими руками верхняя и нижняя обвязка изготавливаются из одного и того же материала одинакового сечения. Скрепление балок между собой происходит так же как и в предыдущем случае.
Схема верхней обвязки каркасного дома
Крепление обвязки к стойкам каркаса
Крепление может осуществляться с помощью врубок или стальных уголков. При использовании первого способа необходимо заранее вычислить высоту стоек с учетом врубки.
Варианты крепления вертикальных стоек каркаса к брусу нижней обвязки
В обвязочном брусе под каждую стойку предусматриваются специальные пазы, при этом они должны совпадать с пазами для крепления стоек в нижней обвязке. Дополнительно конструкция фиксируется гвоздями. При креплении своими руками с помощью уголков стойки фиксируются саморезами.
Крепление стропил к верхней обвязке
Мауэрлат воспринимает вертикальную и горизонтальную нагрузку от стропильной системы. Горизонтальную он равномерно распределяет на стены. Горизонтальная нагрузка – это распор.
Закрепление чаще всего выполняется врубкой. После чего конструкция дополнительно фиксируется двумя гвоздями с обеих сторон. Можно предусматривать закрепление с помощью уголков.
Монтаж стропил к верхней обвязке
При выполнении обвязки каркасного строения своими руками требуется в обязательном порядке контролировать качество исходного материала и надежность соединений.
Это гарантирует надежность и долговечность конструкции. При соблюдении технологии брус надежно свяжет все отдельно стоящие элементы каркаса в единую прочную систему и обеспечит устойчивость стоек стен и равномерное распределение нагрузки на фундаменты от дома и на стены от кровли.
Возведения каркаса,нижняя обвязка,установка стоек,верхняя обвязка.
Основные этапы строительства каркаса в каркасной технологии:
Нижняя обвязка фундамента.
Цокольное перекрытие и монтаж чернового пола.
Верхняя обвязка стоек.
По времени проведения этапов установка стоек- самая протяженная операция,так как количество элементов здесь самое большое.Каждую стойку нужно связывать с основанием и дополнительно укрепить,чтобы в процессе монтажа сохранялась их вертикальность.
Подготовка вертикальных стоек-выбор доски. Существует несколько основных приемов строительства каркаса по рамочной технологии.
Первый способ-сборка рамы каркаса на полу,подъем ее и установка вертикально по всему периметру. Второй способ-установка каждой стойки вертикально по отдельности.
Принципиально оба способа отличаются тем,что крепление стоек производится в первом случае к верхнему и нижнему брусу рамы,а во втором-непосредственно к обвязке фундамента.
Материал для них,соответственно выбирает прочный и качественный.Самые большие нагрузки ложатся на угловые стойки,поэтому для них берется массивный брус-обычно от 100 х 100 мм.
Боковые стойки,расположенные по линии стены,несут меньшую нагрузку по отдельности,и для них,как правило,достаточно бруса сечением 40 х 100 мм.Можно использовать и брусья больших сечений,но это будет стоить в целом дороже.
При необходимости можно сшивать стойки из двух досок меньшего сечения,толщиной 25-30 мм.
Сначала устанавливают угловые стойки.Они в самом простом случае прикрепляются к основанию с помощью усиленных металлических уголков.
Сами уголки прикручиваются к доскам саморезами или гвоздями. Желательно использовать оцинкованные уголки-они менее подвержены коррозии.Угловые стойки нужно тщательно проверять на вертикальность отвесом.
Для дальнейшей их устойчивости в вертикальном положении до окончательного скрепления каркаса желательно устанавливать временные раскосы. Существует еще один способ крепления боковых стоек-деревянным нагелем.
Такой способ достаточно трудоемок,но имеет ряд преимуществ: Отсутствие металлических креплений,подверженных коррозии Более надежное соединение,чем резьбовое,которое со временем слабеет из-за рассыхания древесины
Соединение однородных материалов способствует большей пластичности при боковых нагрузках на стойки. Крепление боковых стоек к нижней обвязке. После установки угловых стоек приступают к монтажу боковых.
Здесь самым существенным является выбор шага установки стоек.Расчет расстояния между стойками учитывает:
Конструкционные нагрузки на всю стену.
Способ закладки утеплителя.
Места установки оконных и дверных проемов.
Необходимое количество стоек желательно заготовить заранее,а отпиливать их-по шаблону,чтобы ошибки в размере какой-либо из стоек не сказывались на других.
Крепление боковых стоек к нижнему основанию осуществляется несколькими способами: С помощью металлических укосин.
Вставки в вырубленные пазы.
Монтаж стальным уголком.
Их монтируют заподлицо с боковой поверхностью стоек и нижней обвязки,то есть,сначала в стойке и обвязке выбираются соответствующие толщине металлической пластины пазы.
Крепление уголков проводится на саморезы или гвозди. Второй способ заключается в следующем-в нижней опорной балке выбирают пазы по форме сечения стойки,и стойка вставляется в них.
Очень важно учитывать,что при креплении уголками высота вертикальной стойки равняется высоте этажа.А при креплении методом врубки высота стойки должна быть больше ровно на 2 глубины вырубки.
Крепление металлическим уголком проводится аналогично описанному способу для установки боковых стоек. Шаг стоек планируется в зависимости от:
Размеров внутренней и внешней обшивки каркасной ячейки. Размеров плит утеплителя Так,большинство используемых листов ОСП для обшивки выпускается шириной 1200 мм,а шаг стоек выбирают 600 мм.
Края листов обшивки обязательно должны приходиться на стойку в местах стыковки,в противном случае стойки необходимо устанавливать дополнительно.
Плиты утеплителя,например,базальтовой ваты тоже производятся с размерами подходящими под типовой шаг стоек.Если используется рулонная минвата или другие виды утеплителя,то для них расстояние между стойками не принципиально.
Утеплитель в этом случае вырезается под имеющийся шаг стоек. Для того чтобы в процессе работы стойки не наклонялись,желательно для каждой ставить временные раскосы-или одновременно для нескольких стоек.
После установки и обвязки всех стоек обязательно нужно устанавливать укосины-это элементы из доски,служащие скреплению каркаса и приданию ему конструкционной прочности.
Назначение укосин-противодействие боковым нагрузкам на дом-это в основном ветровые нагрузки.Укосины врезают под углом к вертикальным стойкам,заподлицо с наружной или внутренней плоскостью стены.
Установка стоек каркасного дома-наиболее продолжительная операция возведения скелета сооружения.Ее можно значительно ускорить,если каркасные рамы собирать заранее,чтобы осталось только поднять их вертикально по периметру.
Верхняя перекрытие каркаса. Верхняя обвязка каркаса служит окончательному скреплению всех элементов.Именно после верхней обвязки “скелет”нижнего этажа каркасного дома приобретает свою устойчивость и конструкционную прочность.
На верхнюю обвязку можно устанавливать потолочное перекрытие первого этажа,которое служит основой для строительства крыши или возведения второго этажа,либо мансарды.
Скрепление вертикальных стоек каркаса.
Вертикальные стойки каркаса могут быть скреплены еще на полу,а каркасные рамы установлены вертикально по периметру. Если стойки заранее не скреплены,то приходится обвязывать их сверху после установки по отдельности.
Обвязка стоек сверху служит основой для перекрытия первого этажа.В результате получается горизонтально расположенная лента,которая объединяет стойки.Ее устанавливают с учетом вертикальных нагрузок со стороны верхней части здания,то есть;
Нагрузок от атмосферных осадков
Материал для верхней обвязки и его размеры.
Материалом для обвязки могут служить,как металлические профили,так и деревянная доска. Металлические конструкции отличаются высокой прочностью,но они,во-первых,дороже,чем дерево,во-вторых,само крепление к металлу требует проведения многочисленных дополнительных усилий-высверливание,резка и т.д
Чаще всего в качестве верхнего перекрытия используется одинарная или сдвоенная доска,установленная перпендикулярно плоскости этажа.Сдвоенную доску обычно прокладывают теплоизолирующим материалом на месте стыка.
Ее устанавливают перпендикулярно верхней плоскости стоек.Суммарная толщина бруса не должна превышать толщину вертикальной стойки.В результате мы получаем качестве обвязки брус квадратного сечения,но наличие двух досок в большей степени противостоит вертикальным нагрузкам.
Наращивание доски для верхней обвязки. Зачастую ширина стены каркасного дома превышает длину стандартных досок.В таком случае под места стыков брусьев нижней обвязки подставляется дополнительная опора.
Это неприменимо для досок верхней обвязки-тогда приходится увеличивать число опорных стоек.Впрочем,и вертикальные нагрузки на места стыков уравновешиваются перераспределением их по всему периметру дома.
Ничего страшного не произойдет,если под места стыка вообще не будет опоры,но связывать отдельные доски нужно все же достаточно крепко.
Это касается и соединения досок верхней обвязки на углах дома и в местах примыкания к внутренним стенам.Образуется нечто подобное монолитному ленточному фундаменту.
Есть несколько способов соединения досок:
Встык.В данном случае доски прижимаются друг к другу торцами и соединяются гвоздями.Гвоздь пробивается под углом через плоскость одной доски в торец другой.Конечно,такое соединение самое непрочное и работает только на разрыв,однако зачастую других нагрузок на него нет.
45-градусный стык(на ус).В данном случае,торцы соединяемых досок обрезаются под углом 45 градусов и соединяются.Получается,что гвоздь и саморез проходит через торцы обоих досок.
Соединение гвоздями или саморезами идет через плоскость доски.Такое соединение хорошо работает и на разрыв и на излом. Соединения шип-паз.В этом случае делается несколько пропилов на торце обеих досок,так,что соединение будет достаточно прочным.Такая работа достаточно трудоемка и занимает много времени,но может проводится для особо ответственных узлов.
Двойная верхняя обвязка. Зачастую обвязки одним рядом бруса недостаточно в случае высоких вертикальных нагрузок-например,при большом весе стропильной системы или устройстве второго этажа,мансарды.
Для этого достаточно пробить наложенные друг на друга доски гвоздями,желательно с шагом не более 20-30 см. Способы крепления стойки к верхней обвязке.
Крепление верхней части стоек производится так же,как и крепление их к нижней обвязке:
Необходимо отметить,что при использовании врубки следует тщательно рассчитать общую высоту каркасной рамы,с учетом того,что верхняя и нижняя часть стоек будет утоплена в досках нижней и верхней обвязки.