Основні види та типи каркасу

Типи каркасних конструкцій, каркасних з'єднань, що використовуються при будівництві будинку, можна, загалом, звести до чотирьох класичних різновидів та їх розумних і грамотних поєднань.

Широко відома у нас технологія зведення каркасу будинку під назвою «канадська», оскільки більш характерна для будинків, що будуються в Канаді та Північній Америці. Інша її назва "піддонна" або "платформа". Кожен шар представляє в цій конструкції каркаса окремий «піддон» або «платформу». Каркас будинку за цією технологією починається з нижньої обв'язки (лежнів), покладених на фундамент, і збирається знизу нагору.

На обв'язку укладаються балки та лаги перекриття першого поверху, які за допомогою допоміжних та фасадних лаг також збиваються в єдиний «піддон». Після чого на ньому збираються та встановлюються каркаси стін. Стійки каркаса створюють вертикальні несучі елементи стін, в нижній частині вони кріпляться до лагів і фасадних лагах, а вгорі утворюють опору для перекриття другого поверху, і зведення другого поверху повторюється аналогічно першому поверху.

Наступний тип каркасу – це конструкція каркасу з нерозрізними стійками. Вона дуже поширена у Фінляндії, Норвегії та Скандинавських країнах. Її особливість полягає в тому, що вертикальні стійки проходять через обидва поверхи будинку. Приблизно по висоті другого поверху до стійки врізається опорна дошка, яка використовується для кріплення балок міжповерхового перекриття. Стіни в цій конструкції каркаса додатково стягуються за рахунок перекриття лаг.

Основна складність цієї каркасної конструкції в тому, що в ній потрібно забезпечити паралельне розташування вертикальних стійок для кріплення до них балок міжповерхового перекриття, що в будинках зі складною конфігурацією стін може викликати певні труднощі.

Певною мірою до цього типу каркаса можна віднести фахверкові будинки Німеччини та Австрії. Хоча стійково-балкова конструкція каркаса набагато складніше у виготовленні за рахунок того, що в її «класичній» версії застосовується дуже багато врубок, врізок та шипових з'єднань, вона має свої переваги. Тим більше що сучасні технології виробництва дозволяють робити це з точністю до міліметра одним натисканням кнопки.

Класичну версію при зведенні власними силами можна спростити, використовуючи металеве кріплення та болтові стяжки. Каркас такого типу виключно міцний і довговічний, оскільки для його спорудження зазвичай використовують масивні бруси 150х150 або 200х200 мм, які менш схильні до гниття і псування. Одна з безумовних переваг конструкції каркаса, виконаного за стійково-балковою технологією, полягає в тому, що він може витримувати величезні навантаження. Це дозволяє вбудовувати в стіни будинку великі вікна та двері, не турбуючись про додаткові ригелі та інші допоміжні елементи, так як все навантаження передається на масивні стійки та прогони.

Вона багато в чому нагадує та повторює стоєчно-балковий тип каркасу. Основна відмінність між ними в тому, що в каркасно-стійковому варіанті масивні вертикальні стійки, що утворюють каркас будинку, що несе, встановлюються безпосередньо в грунт (як паль) або на бетонні опори.Така конструкція дозволяє підняти будинок, щоб забезпечити гарну вентиляцію. Це може знадобитися, наприклад, якщо будівництво часто підтоплюється або стоїть на болотистій місцевості.

Верхні масивні прогони також забирають і перерозподіляють вагу кроквяної системи та даху на стійки каркасу. Простір між несучими стійками будинку заповнюється каркасними рамами, в які встановлюються вікна та двері або стійками та розкосами.

Об'єднання кількох типів конструкцій каркаса в один І на закінчення нашого короткого огляду можливих типів конструкції каркаса хочу представити один із численних варіантів поєднання різних типів каркаса в одній споруді.

Наприклад, на наведеному ліворуч малюнку можна знайти елементи стійково-балкової конструкції. Нижня обв'язка та кутові стійки виконані з масивних брусів 150х150 мм. При виготовленні фронтонів та перекриттів застосовано тип каркасної конструкції з нерозрізними стійками, а бічні стіни будинку виконані за рамною технологією. Ось так в одному будинку поєднався досвід, накопичений майстрами різних країн.

Каркасне будівництво будинку – найбільш економічний та швидкий спосіб будівництва. Основою, кістяком будівлі є система стійок, балок, розкосів, які створюють геометричну цілісність конструкції. Але такі будівлі можуть відрізнятися за методом монтажу та матеріалами. У статті розглянемо, які бувають технології будівництва каркасних будинків, їх переваги та недоліки.

Різновиди каркасних будинків

З часу будівництва перших каркасних будинків — фахверкових, розроблено багато конструктивних схем для зведення подібного типу одноповерхових та багатоповерхових будівель.Основні види будівель з несучим каркасом за методом збирання:

• каркасно-щитовий (панельний);
• платформний;
• каркасно-рамковий (за канадською технологією);
• фахверковий;
• каркасно-стійковий;
• з нерозрізними стійками (фінська);
• шведська технологія;
• каркасно-брусовий та зроблений з колод;
• Naturi.

Крім того, зазначені варіанти можуть мати різні комбінації.

Каркасні будинки розрізняються за видами технології будівництва, але також і за матеріалами каркасу – він може бути з бруса, металу або комбінованим, з утепленням або без. Стінне заповнення також різноманітне – це деревина, цегла, блоки з легких бетонів, СІП-панелі, обшивка з ОСП-плит та гіпсокартону.

Різні види каркасних будинків з мансардою з'явилися за умов дефіциту недорогого якісного лісу та відповідали місцевим кліматичним умовам. Основна мета – оптимізація витрат на будівництво.

Дізнаємося докладніше кожен вид технології будівництва каркасних будинків, і чим їхня відмінність.

Каркасно-щитова (або панельна) технологія

Збираються каркасно-щитові конструкції в заводських умовах за розробленим проектом – всі елементи каркасу, стінові щити, балки, панелі перекриттів, кроквяна конструкція покрівлі. Всі елементи підганяються один до одного, виконуються необхідні отвори та отвори, маркуються для полегшення збирання. Вже готовий комплект сформований поставляють на будмайданчик для монтажу.

Плюси каркасно-щитової конструкції:

• швидкість будівництва, а також оздоблювальних робіт збільшується завдяки заводській розмітці деталей та відсутності усадки всіх елементів;
• довговічність збільшується камерною обробкою проти хвороб деревини та для вогнезахисту;
• економічність дає використання елементів заводського складання, мала вага зменшує навантаження на фундамент та ціну на доставку комплекту на об'єкт.

Мінус каркасно-щитових будинків без можливості перепланування та залучення для монтажу спецтехніки — крана для вантажно-розвантажувальних робіт та складання.

Платформний каркас

Ще одним різновидом технології каркасно-щитового будівництва є піддонна (платформа). Складання каркаса робиться на чорновому варіанті підлоги (платформі), а потім встановлюється на фундамент.

Стіни будинку виконують із щитів, а потім обшивають зовні плитами OSB (ОСП — російський варіант назви «орієнтовано-стружкова плита»), а для внутрішнього оздоблення — гіпсокартонними листами.

Зібрану конструкцію монтують на підготовлену основу, зверху встановлюють другу платформу, виставляють стіни наступного поверху.

Достоїнство такого методу будівництва – можливість виготовлення каркасу в заводських або будівельних умовах, а матеріали, що використовуються, забезпечують комфортний мікроклімат у будинку.

Недоліки – додаткова вартість через залучення кранового обладнання, неможливість перепланування, монтаж професійної бригади.

Каркасно-рамкова технологія збирання

У цьому варіанті будівництва на підготовлений фундамент виставляють каркас усієї будівлі, потім виконують обшивку, роблять утеплення стін. Балки і стійки можуть бути виконані з різних матеріалів:

• металевих профілів, у тому числі тонкостінних з нержавіючої сталі;
• деревини хвойних порід;
• клеєного бруса.

• відсутність усадкових процесів;
• різноманітність планувальних рішень;
• застосування засипних та піноподібних утеплювачів;
• економічність.

Мінуси — збільшення терміну будівництва, обробка антисептиками деревини та для вогнезахисту не в заводських, а в умовах будівництва.

Канадська технологія

Один з різновидів каркасно-рамкової конструкції будинків – канадська.

Така технологія будинку передбачає спорудження з SIP-панелей (російський варіант – СІП). Це своєрідна сендвіч-панель із зовнішніх шарів ОСП-плит та утеплювача між ними. Шари скріплені поліуретановим клеєм із пресуванням. Поміж собою панелі з'єднують на шип-паз. Як утеплювач використовують мінераловатні (кам'яної вати) плити або пінополістироли.

Покрівельною основою та перекриттями служать ті ж самі СІП-панелі. Дах з мінімальним ухилом, покриття – будь-які рулонні або плитні матеріали.

Сип-панелі якісно можна виготовити лише у заводських умовах.

Недолік канадської технології – вимога високопрофесійного складання, інакше можливі протікання в кутових зчленування стін, неможливість ремонту внутрішньої електропроводки.

Фахверковий будинок

Каркасні будинки фахверкового типу – це класична конструктивна схема міського будівництва середньовічної Західної Європи. Каркас споруджували з підручних матеріалів — у хід йшли дошки, жердини, тонкі стволи дерев. Заповнення каркасу — будь-яке, від цегли сиру до будівельного сміття або ганчірки. Внутрішнє та зовнішнє оздоблення – глиняна або вапняна штукатурка з побілкою.

Характерні риси стилю – видимий темний каркас на фоні білих стін, перевищення площі кожного наступного поверху над попереднім рахунок консольного виносу.

Сучасний будинок фахверка виконують з каркасом з бруса перетином 10х10.20х20 см, а заповнення – з цегли, ОСП, або з панорамним склінням. Візуально фахверковий стиль пізнаваний, виглядає привабливо, але мало підходить для нашого клімату, тому архітектори часто пропонують імітацію – накладку із бруса на будівлі будь-якої конструкції.

Каркасно-стійковий будинок

Фінську конструктивну схему відрізняє використання нерозрізних стійок для двоповерхових будинків, які одночасно є палями, — у скандинавських країнах стройовий ліс ніколи не був дефіцитом.

Балки міжповерхового перекриття служать розпірками, надаючи конструкції жорсткість, що робить непотрібним пристрій перемичок над віконними та дверними отворами. Для обшивки каркаса використовують стругану дошку.

Північний хвойний ліс має достатню довговічність для експлуатації в умовах підвищеної вологості або болотистого ґрунту.

Подвійний каркас

Це одна з варіацій стійково-балочної системи – влаштування стійок у шаховому порядку для ліквідації містків холоду. Технологія отримала назву ДОК – подвійний об'ємний каркас. Такий метод будівництва надає конструкції додаткової стійкості, жорсткості.

Істотний недолік – виготовлення стикувальних стояків складного профілю.

Шведський каркасний будинок

Шведська технологія будівництва одноповерхових каркасних будинків під ключ відрізняється застосуванням каркасу з оцинкованого металопрофілю з нижчою, ніж у деревини, теплопровідністю, за рахунок внутрішнього утеплення коробки зі здвоєних швелерів або двотаврів. Разом з теплим фундаментом – так званою шведською плитою, така технологія відмінно протистоїть суворим кліматичним умовам, забезпечуючи комфорт у будинку.

Оцинкований метал вигідний тим, що він, на відміну деревини, не гниє, не боїться гризунів чи шкідливих комах.

Каркасно-брусова та зроблена з колод конструкція

Каркасно-брусовий будинок споруджують, доповнюючи стійки кістяка заповненням із бруса або лафета – обтесаного з двох лежневих сторін колоди.

У каркасно-зроблених колясках заповнення стін виконують з колод.

Naturi

Технологія будівництва Naturi – нещодавній винахід із вертикальним розташуванням бруса. Основне усадку деревини дає поперек волокон, що змушує власників відкладати оздоблювальні роботи на 2-3 роки. Брус, розташований вертикально, позбавлений цього недоліку, тому обробку можна виконати відразу після монтажу та швидко заселитися.

Відсутність перерубів у кутах, через які переважно втрачається тепло, знижує вартість опалення.

Товщину стінок можна регулювати відповідно до кліматичних умов місцевості.

Недоліки технології Naturi:

• висока вартість бруса камерного сушіння та профілювання елементів;
• вимога професійного монтажу;
• повітряні зазори всередині стіни для температурного розширення, у яких можуть оселитися гризуни та шкідники.

Види фундаменту для каркасного будівництва

Під будинки каркасного типу виконують фундаменти різного типу:

• стрічкові дрібного заповнення, збірні та монолітні;
• стовпчасті;
• пальові або пальово-гвинтові;
• "шведська плита".

При глибокому заляганні ґрунтових вод або на щільних, стійких ґрунтах найчастіше виконують стрічковий фундамент дрібного закладання — викопується траншея глибиною до метра, на дно укладається піщане засипання, під моноліт будується опалубка, заливається бетон із ущільненням.Після дозрівання бетону поверхня, що стикається з каркасом і стінами, гідроізолюється укладанням рулонних матеріалів, обмазкою бітуму або гідрофобним розчином.

На легких сипких або болотистих ґрунтах з високим рівнем ґрунтових вод виконують стовпчасті, пальові або пальтово-гвинтові фундаменти – по оголовку кріплять балку обв'язування, її поверхню гідроізолюють.

Теплу «шведську» плиту можна виконати на будь-якій основі. Її особливістю є дренаж, укладання гідроізоляції, шар утеплювача та тепла підлога під усією поверхнею будинку.

Шведська плита – дорогий варіант фундаменту, але й найнадійніший.

Види дахів для каркасника

Несучу конструкцію каркасного будинку зводять з бруса або металу, покриття з будь-яких відповідних матеріалів, залежно від прийнятого ухилу скатів:

• рулонні бітумно-полімерні матеріали;
• гнучка черепиця;
• профнастил;
• металочерепиця;
• шифер;
• ондулін;
• керамічна черепиця;
• сланець.

Для утеплення використовують матеріали з кам'яної або мінеральної вати, пінополістиролів, поліуретану плитного або монолітного укладання.

Види фасаду каркасного будинку

Зовнішнє оздоблення каркасників, побудованих за різними технологіями, оформляються у відповідних стилях – облицьовують плитними або панельними матеріалами, сайдингом, планкеном, керамічною або клінкерною плитою, штукатуряться декоративними мінеральними, акриловими штукатурками.

Найкращий результат дає застосування двох-трьох різнорідних матеріалів:

• дерева, каменю, штукатурки;
• плитки під цеглу, сайдінга, штукатурки;
• великого розміру панелями із металопрофілю, каменем, деревиною.

На вибір оздоблювальних матеріалів також впливає стиль архітектури та смак майбутніх власників.

Загальний висновок

Переваги будівництва каркасного будинку за більшістю популярних технологій у порівнянні з кам'яними або комірчасто-бетонними спорудами в наступному:

• вибір багатьох типових рішень, адаптація під вимоги конкретної сім'ї;
• швидкість монтажу;
• виконання обробки, не чекаючи усадки, швидке заселення;
• економічність, у тому числі завдяки фундаменту із дрібним закладенням;
• доступна ціна;
• довговічність;
• можливість перепланування, крім будівництва із СІП-панелі;
• цікаве рішення фасадів у різній стилістиці, привабливі планування будинків.

• професійний монтаж, так як складання готових елементів вимагає великої точності для запобігання утворенню містків холоду та проникнення гризунів та шкідливих комах через нещільності;
• залучення спеціальної техніки для доставки на будівельний майданчик та складання комплекту;
• необхідність обробки деревини антисептиками, фунгіцидами, антипіринами.

Резюмуючи сказане, можна стверджувати, що каркасне будівництво має великі перспективи у зв'язку з бажанням городян мати заміські котеджі для постійного проживання або періодичного відпочинку. А великий вибір технологій будівництва дає можливість кожному підібрати варіант за власними уподобаннями.

Задумуючи будівництво каркасного будинку, особливо своїми руками, багато будівельників-початківців, як і я хочуть спочатку познайомиться з типами каркасних конструкцій, що застосовуються для зведення каркасів будинків. Щоб після вивчення асортименту, типорозміру та якості, пропонованих на ринку матеріалів, закласти в конструкцію свого будинку саме той тип каркасу, який найбільше підходить до наявних у продажу чи наявності пиломатеріалів.

І ось тут, як правило, нас з вами чекає перший сюрприз (хочу сказати, що відчув всю його красу особисто). Як уже говорилося раніше, асортимент якісної літератури за будь-яким із можливих типів зведення каркасних конструкцій у наших магазинах наближається до нуля. А вже про те, щоб знайти хоча б короткий огляд можливих типів конструкції каркасу та опис їх переваг, недоліків, під однією обкладинкою не доводиться і мріяти.

Тому хочу поділитися з вами інформацією про типи конструкції каркасу будинків, що мені вдалося зібрати, щиро сподіваючись, що комусь вона знадобиться.

Типи каркасних конструкцій, що використовуються при будівництві будинку можна звести до чотирьох різновидів каркасу будинку. Додаткові можливості по зведенню каркасу будинку дає грамотне поєднання (наголошую, грамотне поєднання!) та поєднання елементів характерних для одного типу каркасу з іншим. Наприклад, технології «платформа» зі стійково-балковим методом. Трохи пізніше я постараюсь докладніше розповісти про кожен тип конструкції каркасу.

Отже переступимо до огляду можливих варіантів зведення каркасу будинку:

Рамна конструкція із перекриттям.

Інша назва цієї технології зведення каркасу будинку – "піддонна" або "платформа". У нас вона також відома як «канадська», оскільки більш характерна для будинків, що будуються в Канаді та Північній Америці.

Кожен шар представляє в цій конструкції каркаса окремий «піддон» або «платформу». Каркас будинку за цією технологією збирається знизу гору. І починається він із нижньої обв'язки або «лежни» покладених на фундамент.На неї укладаються балки та лаги перекриття першого поверху, які за допомогою допоміжних та фасадних лаг також збиваються в єдиний «піддон». Після чого на ньому збираються і встановлюються каркаси стін. Стійки каркаса створюють вертикальні несучі елементи стін, в нижній частині вони кріпляться до лагів і фасадних лагів, а верху утворюють опору для перекриття другого поверху, і зведення другого поверху повторюється аналогічно першому поверху.

Каркас із нерозрізними стійками

Наступний тип каркасу показано на рис. 2. Це конструкція каркасу з нерозрізними стійками.

Вона дуже поширена у Фінляндії, Норвегії та Скандинавських країнах.

Її особливість полягає в тому, що вертикальні стійки проходять через обидва поверхи будинку.

Приблизно по висоті другого поверху до стійки врізається опорна дошка, яка використовується для кріплення балок міжповерхового перекриття. Стіни в цій конструкції каркаса додатково стягуються за рахунок лаг перекриття. Основна складність цієї каркасної конструкції в тому, що в ній потрібно забезпечити паралельне розташування вертикальних стійок для кріплення до них балок міжповерхового перекриття, що в будинках зі складною конфігурацією стін може викликати певні труднощі.

Стійково-балкова конструкція каркасу.

Якоюсь мірою до цього типу каркаса можна віднести фарверкові будинки Німеччини та Австрії.

Хоча стійково-балкова конструкція каркаса набагато складніше у виготовленні, за рахунок того, що в її «класичній» версії застосовується дуже багато врубок, врізок, і шипових з'єднань вона має свої переваги. Тим більше, що сьогодні класичну версію можна спростити, використовуючи металеве кріплення та болтові стяжки.

Каркас такого типу виключно міцний і довговічний, оскільки для його спорудження зазвичай використовують масивні бруси 150х150 або 200х200 мм, які менш схильні до гниття і псування.

Одна з безумовних переваг конструкції каркаса виконаного за стійково-балковою технологією полягає в тому, що він може витримувати величезні навантаження. Це дозволяє вбудовувати в стіни будинку великі вікна та двері, не турбуючись про додаткові ригелі та інші допоміжні елементи, так як все навантаження передається на масивні стійки та прогони.

Каркасно-стійкова конструкція.

Вона багато в чому нагадує та повторює стоєчно-балковий тип каркасу. Основна відмінність між ними в тому, що в каркасно-стійковому варіанті масивні вертикальні стійки, що утворюють каркас будинку, що несе, встановлюються безпосередньо в грунт (як паль) або на бетонні опори. Така конструкція дозволяє підняти будинок, щоб забезпечити гарну вентиляцію. Це може знадобитися, наприклад, якщо будівництво часто підтоплюється, або стоїть на болотистій місцевості. Верхні масивні прогони також забирають і перерозподіляють вагу кроквяної системи та даху на стійки каркасу. Простір між несучими стійками будинку заповнюється каркасними рамами, в які встановлюються вікна, двері або стійками та розкосами.

Поєднання декількох типів конструкцій каркаса в один.

І на завершення, нашого короткого огляду можливих типів конструкції каркасу, хочу представити один із численних варіантів поєднання різних типів каркасу в одній споруді.

Наприклад, на наведеному ліворуч малюнку можна знайти елементи стійково-балкової конструкції. Нижня обв'язка та кутові стійки виконані з масивних брусів 150х150 мм. При виготовленні фронтонів та перекриттів застосовано тип каркасної конструкції з нерозрізними стійками, а бічні стіни будинку виконані за рамною технологією. Ось так в одному будинку поєднався досвід, накопичений майстрами різних країн.