Каркасное здание возводится быстро, так как несущие и навесные конструкции изначально связаны проектом. Используются однослойные и многослойные панели с унифицированными размерами, которые отличаются дизайном и присутствием дверных и оконных проемов. Деревянные щиты производятся из сухой древесины, легко устанавливаются, поэтому человек может собрать каркасный дом своими руками.
Общие требования к материалам для строительства каркасного дома
Каркасный дом строится по готовому проекту, в котором указано количество стройматериалов
Базовый комплект проекта каркасного дома содержит чертежи, техническую информацию, инженерные решения по устройству канализации, водопровода, отопления и электроснабжения. Материалы подбираются с учетом веса, способности сопротивляться нагрузкам, устойчивости к агрессивным воздействиям наружного и внутреннего пространства.
В детальной спецификации указывается:
- наименование, объем поставки,
- возможность замены другим видом.
Простым решением построить каркасник своими руками является типовой проект с уже готовым набором конструктивных элементов. Второй вариант заключается в заказе индивидуальной разработки с изготовлением необходимых сборных элементов.
Традиционная конструкция содержит:
- брус из дерева,
- гидроизоляцию, утеплитель, пароизол,
- внутреннюю и внешнюю обшивку.
Чтобы древесина не отсырела, используется утеплитель и гидроизоляция
Несущая основа здания делается из бруса хвойных пород, иногда применяется клен. Для небольших строений используется квадратное сечение 150 х 150 мм, а в высотных постройках ставится вариант 150 х 200 мм или 200 х 200 мм. Используется альтернатива брусу — двутавр из дерева, состоящий из двух продольных элементов с промежуточной перемычкой.
Утеплителем служит, минвата, пенопласт, пенополистирол. Гидроизоляция предохраняет от влаги древесину и слой тепловой защиты. Используется пергамин, который выводит пар и капли влаги из утеплителя. В качестве внешней гидроизоляции ставится супердиффузионное полотно. Часто мембрана меняется полиэтиленом или защитными пленками для удешевления.
Дом обшивается отдельными досками или сборными щитами из дерева, водоотталкивающей фанеры, магнезитовых панелей. Основным требованием является дозированное содержание влаги в массе и отсутствие дефектов.
Расчет толщины стен
Примерные размеры стройматериалов для стен каркасного дома
Толщина стены выбирается в зависимости от климата, учитывается назначение дома (для временного или постоянного проживания). Поперечное сечение определяется размерными параметрами двух слоев обшивки, бруса, утеплительного слоя.
Каркас дома состоит из элементов с определенной толщиной:
- Внешняя отделка бывает от 15 мм до 10 см в зависимости от материала. Чаще делают монтаж цементно-стружечных, древесно-стружечных панелей, используют лицевой кирпич, металлопрофиль. Внешняя часть штукатурится с сеткой по утеплителю, если не предусмотрена воздушная прослойка.
- Воздушный зазор предупреждает попадание влаги в толщу утеплителя от наружного слоя. Размер зависит от вида теплоизола и составляет 25 – 50 мм.
- Остов бывает с утеплителем или без него. Несущие стойки бывают минимальной толщины от 50 мм, размер увеличивается в зависимости от вида утеплителя. Толщина защитного слоя достигает 400 мм.
- Внешняя отделка выполняется экологически чистыми материалами, применяется гипсокартон, панели из натурального дерева. Во временных строениях без утеплителя внутренний слой отделки может не ставиться. Стандартная толщина внутренней обшивки составляет 35 – 60 мм (с учетом каркаса).
Сложным является расчет поперечных параметров теплоизоляционного слоя, который делают составители типового или специального проекта. Учитывается коэффициент теплопроводности материала, климатические показатели из специальных таблиц.
Требования к фундаменту
Ленточный фундамент для каркасного дома
Дома из дерева строят по простой технологии, здания имеют маленький вес по сравнению с каменными, бетонными и кирпичными строениями. Каркасное строительство ведется на облегченных основаниях из-за небольшой нагрузки на грунт.
Применяются виды фундаментов для возведения домов из бруса:
- ленточные монолитные и сборные,
- столбчатые,
- в виде сплошной плиты,
- винтовые сваи.
При выборе учитывается характеристика почвы и вес дома. Ленточный тип представляет собой бетонную полосу под стенами по периметру. Сплошной фундамент выполняется под многоэтажными домами, а небольшой домик простоит долго на комбинированном варианте мелкозаглубленной полосы и отдельных столбов.
Столбы в качестве основания ставятся под каркасным зданием в случае стройки на песчано-глинистых, супесчаных и скальных грунтах. Схема установка опор есть в инструкции сборки, которую дают разработчики проекта. Столбы ставятся в области повышенных усилий от нагрузки, в точках пересечения несущих стен и в углах здания.
Сплошные плиты применяются редко, их можно сделать, если дом возводится на нестабильных грунтах, например, в болотистой местности или в области плывунов. Минус такого фундамента в повышенных затратах на бетон, арматуру и в большом объеме земляных работ. Сваи также ослабляют действие малоустойчивых почв.
Особенности построения каркасного дома
Способы крепления бруса при постройке каркасного дома
Объемный каркас представляет собой основу постройки и состоит из прочных элементов в виде бруса, досок, комбинированных стоек разной конфигурации. Конструкция ограничивает проектный объем дома и воспринимает усилия от покрытия, перекрытия, постоянных и временных нагрузок. Несущая способность каркаса определяется правильным подбором геометрических размеров основных и обвязочных элементов.
Внешние стойки ставятся по схеме, соединяются связями, к ним фиксируется наружное и внутреннее покрытие. Вертикальные элементы опираются на нижнюю обвязку в форме балки, сверху также соединяются брусом. Расстояние между стойками делается преимущественно 300, 400, 600 мм. Верхний и нижний пояс выполняется такого же сечения, как и брус стоек.
Детали каркаса имеют пазы, пропилы и выступающие элементы, чтобы собирать конструкцию в поэтапной последовательности. Соединения точно подгоняются на заводе и не требуют доработки. Заводской комплект материалов представляет собой разобранное строение, которое нужно составить с соблюдением определенных этапов.
Деревянные конструкции обрабатываются защитными препаратами для снижения опасности возгорания и средствами от грызунов и жуков. Стеновая и кровельная комплектация предохраняет внутреннее пространство от лишнего шума. Каркасная сборка ведется круглогодично, а зимой при заливке бетона применяются противоморозные добавки.
Монолитное основание
Опалубка под фундамент с гидроизоляцией
Устанавливается съемная опалубка для получения цельной основы, в нее помещается арматурный каркас. Опалубка изготавливается из досок, водоотталкивающих панелей, стальных листов так, чтобы отсутствовали швы в теле барьера. Щиты делаются съемными или несъемными, во втором варианте ограждение связывается с другими конструкциями после застывания бетона.
Металлическое усиление выполняется в объемной форме или делается в виде плоской сетки. Каркас вяжется для установки в ленточный фундамент, а горизонтальные металлические вставки применяются в случае сплошного плитного основания. Арматура соединяется вязальной проволокой, сваркой или пластиковыми клипсами.
В результате вес строения равномерно распределяется по площади или периметру и нет перегруженных областей на фундаменте. Монолитно-каркасное строение является долговечным, срок эксплуатации измеряется десятками лет. Бетонная основа не пропускает влагу, которая появляется в период паводков и выдерживает земные колебания мощностью в 7 – 8 баллов.
Фундамент позволяет дому усаживаться равномерно и предупреждает появление трещин в стенах. Требуется устройство вентиляции в случае организации подвального пространства. Предусматриваются места прокладки коммуникаций, куда помещаются вставки из рыхлого материала, чтобы после бетонирования их выбить и не пробивать тело фундамента.
Опалубка и заливка раствора
Чтобы удалить пузырьки воздуха из бетона, используют электрический вибратор
Подготовка к работе начинается со снятия растительного слоя, срезка выполняется вручную, если площадка небольшая, или применяется грейдер при обширном строительстве. На ровной поверхности размечается проектное расположение котлована с помощью нивелира, теодолита, угольника и рулетки. Разметочные линии фиксируются леской или капроновой ниткой.
Последовательность установки опалубки и заливки бетона:
- Траншея копается вручную или экскаватором, ширина выбирается с учетом установки опалубки. После этого выравнивается дно котлована до соответствия проектной отметке.
- Перед опалубкой выполняется подсыпка из песка, затем щебня. Оба слоя трамбуются и проливаются водой для лучшей усадки.
- Опалубка ставится так, чтобы ее край выступал выше отметки верха бетонной ленты на 20 – 30 см. Противоположные края щитов соединяются досками, прибиваемыми гвоздями, чтобы ограждение не разъезжалось во время бетонирования (от веса смеси).
- Внутри ставится гидроизоляция и теплоизоляция фундамента, если она предусмотрена по проекту. Устанавливается арматурный каркас.
- Бетон заливается слоями одновременно по всему периметру. Если нужно остановить бетонирование до следующего дня, делается постепенное снижение бетонного разрыва, отвесно-вертикальный шов не допускается.
Пузырьки воздуха выгоняются электрическим вибратором, при этом нужно стараться не повредить соединения арматуры в каркасе. Бетон застывает в течение двух суток, а прочность набирает в течение 28 дней. Только после этого времени его можно нагружать.
Поэтапное строительство своими руками
После сооружения стен и крыши можно начинать внешние отделочные работы
Вначале завозится комплект материалов, предусмотренных в проекте, изучается схема сборки готовых конструкций. Бетонируется фундамент выбранного типа с подготовкой для установки каркасной системы. После этого монтируется нижний пояс обвязки из бруса по цокольной поверхности, к основе крепится металлическими нагелями или другим способом.
Дальнейшие работы:
- Ставятся лаги первого этажа, делается черновой настил под верхнее покрытие, прокладывается гидроизол, утеплитель, пароизоляция.
- Монтируются вертикальные элементы каркаса и фиксируются к нижней обвязке нагелями, скобами с применением пластин, уголков, подпятин, одновременно вставляются окна и двери.
- Устанавливаются раскосы по диагонали, выверяется соответствие отметкам и делается верхняя обвязка деревянным ригелем для скрепления каркаса и создания жесткости.
- В многоэтажном здании продолжается монтаж элементов второго уровня по предыдущей технологии, в одноэтажном строении выполняется балочное перекрытие перед чердачным этажом.
- Монтируются кровельная конструкция из деревянных ферм, балок.
- Устраивается обрешетка по стропилам, нашивается покрытие из металлочерепицы, ондулина, шифера.
- Делается наружная обшивка по слоям изоляции.
- В положенном пространстве прокладываются коммунальные системы канализации, водопровода, электричества, отопления, делается система отведения продуктов горения.
Выполняется зашивка чистого пола, подшивка потолка и внутренняя отделка поверхностей. Устанавливаются светильники, системы кондиционирования.
Достоинства и недостатки
Каркасный дом можно строить в любое время года
Каркасное строение возводится в любое время года, при этом строительство идет высокими темпами и занимает около двух месяцев для дома площадью 150 м². Не используются тяжелые башенные краны, конструкции ставятся в монтажное положение автомобильными подъемниками, что уменьшает затраты труда и сохраняет окружающий ландшафт.
Снижаются затраты на фундамент, т.к. небольшой вес дома уменьшает массивность основания. Каркасное строение отличается устойчивостью против землетрясений, т.к. представляет жесткую систему, которая трудно разрушается. Точная установка в вертикальное и горизонтальное положение стоек, балок и щитов облегчает внутреннюю отделку, исключает дополнительное выравнивание поверхности.
Коммуникации прокладываются внутри стеновых конструкций, не требуют создания декоративных коробов. Утеплитель на каркасе из дерева не дает нагреваться стенам в летний зной, поверхности являются экологически чистыми и пропускают воздух (дышат). Экономится энергия на кондиционирование и создании комфортного микроклимата. Зимой стены остаются теплыми и не охлаждаются в отличие от кирпичных или бетонных поверхностей.
Недостаток дома из деревянных щитов в том, что утеплитель нужно менять примерно через 30 – 35 лет. Для этого разбирается обшивка вместе с отделочным слоем, что создает неудобства. Древесина без специальной обработки легко загорается, гниет с течением времени, поэтому требуется пропитка всех без исключения конструкций, вставок, уголков и соединительных деталей.