Каркасный дом своими руками. Подготовительные работы для строительства каркаса каркасного дома

В предыдущей статье мы рассмотрели фундамент для каркасного дома. Эта статья является промежуточной между строительством фундамента и каркаса для каркасного дома. В ней мы рассмотрим что необходимо знать до того как приступать к строительству каркаса своими руками. Непосредственно, сборка каркаса будет описана в следующей статье цикла Каркасный дом своими руками. Строительство каркаса дома.

Виды технологии строительства каркасного дома

Каркасно-панельный и каркасно-щитовой. Элементы каркаса, теплоизоляцию, разводку коммуникаций и т.д. собирают в полуготовые элементы перекрытия, полов, кровли, а также стен, иногда с уже вмонтированными в них окнами и дверьми. Собираются они на производстве, а затем привозятся на стройплощадку и в течении нескольких дней собираются в полноценный дом. Дома из СИП-панелей (Structural Insulated Panels) тоже относятся к данной технологии. Для сборки дома нужна специальная подъемная техника.

Дом из СИП панелей

Каркасно-рамочный. Каркас и остальные элементы дома собираются непосредственно на стройплощадке. Дешевле каркасно-панельной и щитовой технологий в среднем на 20%.

Каркасно-рамочный фахверковый дом

Каркас таких стен делают из деревянных брусьев, а промежутки заполняют кирпичом, глинобитным материалом (саманом) или камнем.

Фахверковый дом

Если строить дом Вы планируете самостоятельно, то более подходящая - каркасно-рамочная технология.  Связано это с тем, что такой дом может самостоятельно возвести 1-2 человека без специальной техники, а также он наиболее экономичен. Поэтому в данной статье мы остановимся именно на нем.

Варианты крепления каркаса каркасного дома

Существует масса способов и видов соединения дерева. Я перечислю только самые важные: врубка, шпонка, стержневые соединения (болты, нагеля, гвозди), соединение при помощи стальных пластин (перфорированных и нет), шурупы и глухари, скобы, гвоздевые плиты и фасонные детали из листовой стали (угловые накладки, башмаки).

Варианты крепежей для каркаса

 
Варианты крепежей для каркаса

Каждый из этих вариантов крепления подходит для некоторых узлов лучше, а для каких-то вовсе не подходит по разным причинам (ослабление древесины, сложность выполнения или трудозатратность). Останавливаться подробно на каждом виде крепления мы не будем. Но важно, чтобы Вы понимали, что абсолютно каждый узел каркасного дома можно сделать, используя два-три разных варианта крепления. И все они могут быть правильными.

Я буду описывать в каждом конкретном месте крепления подробно только тот способ крепления, который проверен нами на практике и точно надежен. Одним методом крепления, например, гвоздями или пластинами обойтись сложно. В основном, это комбинация различных вариантов крепления.

Необходимые инструменты для сборки каркаса

Усадка дерева

Именно такая неравномерная усадка и приводит к непредсказуемому изменению формы элементов и конструкций из не высушенного дерева.

Степени влажности древесины:

• мокрая - длительное время находившаяся в воде, влажность выше 100%;
• свежесрубленная – влажность 50-100%;
• воздушно-сухая или высушенная на воздухе, то есть долгое время хранившаяся на воздухе – 15-20% (% зависит  от климатических условий и времени года);
• комнатно-сухая, ее считают подходящей для плотницких работ – 7-15%. Такое дерево предварительно сушат в сушильных камерах, обычно прямо на пилораме.
• абсолютно сухая, ее считают подходящей для внутренних работ – 0%.

Элементы каркаса

Нижняя обвязка каркаса

Сечение. Ширина зависит от толщины утеплителя в стенах. Высота не менее 100 мм. Так, например, при толщине утеплителя в стенах до 100 мм – сечение бруса нижней обвязки будет 100х100 мм (ШхВ). А при толщине утеплителя от 100 до 150 мм – 150х100 мм (ШхВ). Лучше, если это будет цельный брусок, но если такой возможности нет, то нижнюю обвязку можно сбить из двух частей.

Длина. Брус нижней обвязки укладывается примерно по центру ростверка. Исходя из этого, имея точные размеры и план фундамента, Вы можете прикинуть общую длину бруса.

Крепежи. Крепится к бетонному ростверку анкерными болтами Ø 16 мм с шестигранной головкой под ключ. Либо как альтернатива - можно еще в процессе бетонирования заложить в нужных местах металлические шпильки с резьбой такого же диаметра (16 мм). Крепление во всем углах и местах примыкания внутренних несущих стен к наружным, а также между углами с шагом 1-1,2 м. Если применять шпильки, то для расчета их количества нужно учитывать, что они закладываются в ростверк до начала бетонирования так, чтобы потом они выступали на 10-15 см над поверхностью бетона. Итого длина каждого кусочка шпильки около 30 см. В продаже же они обычно длиной 1 м, т.е. с одной метровой шпильки можно сделать 3 закладных нужной нам длины.

Между собой в углах крепится деревянными штырями – нагелями.

Гвозди для скрепления брусьев между собой – по 4 гвоздя на каждый угол, длина 150 мм (диаметр 5-6 мм).

Стойки

Термины

Брус -  толщина и ширина 100 мм и более (обычно до 250 мм).

Брусок (узкая доска) – ширина не более двойной толщины (50х100 мм, 100х200 мм).

Доска – ширина более двойной толщины.

Доска тонкая - пиленый лесоматериал, толщиной 8-25 мм и шириной как минимум в 2 раза больше толщины.

Доска толстая - пиленый лесоматериал, толщиной 25–50  мм и шириной как минимум в 2 раза больше толщины.

Двутавровая балка  – несущие строительные изделия, состоящие из двух брусков цельной древесины, соединенных между собой ребром жесткости из фанеры или ОСБ. Применяются в строительстве каркасных домов по канадской технологии, в качестве несущих элементов каркаса и перекрытий. Их можно использовать в качестве балок перекрытия при больших пролетах, более 6 м, так как цельный обрезной брус такой длины найти сложно.

Каркас дома чаще всего возводится из брусков (50х100 мм, 100х150 мм) или толстых досок (50х150 мм), в зависимости от этажности дома и толщины утеплителя, который будет укладываться между стойками каркаса.

Доска и брусок

Иногда, когда по нагрузкам нужно использовать брусок сечением, например 100х150 мм, с целью удешевления его заменяют на сращенные доски. Например, берется 2 доски сечением 40х150 мм и из них сколачивается так называемый «брусок» 120х150 мм, как показано на рисунке ниже.

Сращивание досок

Я приведу сечения цельных брусьев, так как в данном цикле мы рассматриваем технологию возведения каркаса именно из них.

Сечение. Ширина стойки зависит от толщины утеплителя, который Вам впоследствии нужно будет разместить между стойками. Так, например, если утеплителя по расчету нужно до от 100 до 150 мм, то толщина стойки – 150 мм. Если же утеплителя по расчету нужно меньше 100 мм, то можно использовать стойку шириной 100 мм.

Примечание: Если Вы не знаете, какой толщины утеплитель нужен для Вашего дома, то мы можем Вам ее посчитать. Для этого задайте вопрос в разделе Вопрос-ответ.

Толщина стойки зависит от этажности бушующего строения: 1 этаж – ширина 50 мм, 2 этажа – ширина 100 мм. 150х50 – 1 этаж.

Таким образом, если утеплителя у Вас будет, например 150 мм, то для одноэтажного дома на вертикальные стойки каркаса Вам подойдут толстые доски сечением 150х50 мм, а для двухэтажного дома уже брусья, сечением 150х100 мм.

Угловые стойки имеют другое сечение, чем остальные вертикальные стойки. Они должны быть квадратными. Так, например, если не угловые стойки у Вас 150х50 мм, то угловая будет иметь сечение 150х150 мм. А если не угловые у Вас 100х50 мм, то угловые, соответственно 100х100 мм.

Длина. По нормам высота этажа в жилом доме должна быть не менее 2,5 м от пола до потолка. В санузлах и тех. помещениях допускается 2,1 м. И тут важно учесть, что высота стойки каркаса равна высоте чистового пола + высота пола (лаги и половая доска или СОБ)  + материал облицовки потолка. Иногда стойки берут равными высоте чистового потолка, и в итоге потолки получаются на 20-30 см ниже, чем планировалось.

Шаг. Важно учитывать, что шаг стоек каркаса – это расстояние между осями стоек, а не расстояние между их краями. Рекомендуемый шаг стоек – не более 60 см. При выборе шага стоек следует ориентироваться на 2 вещи:

1. Размер листа ОСБ, которым впоследствии будет зашиваться весь каркас изнутри и снаружи. Размеры листов ОСБ часто отличаются у разных производителей. И важно шаг стоек подобрать таким образом, чтобы раскроя и отходов ОСБ было как можно меньше. При этом ОСБ можно укладывать как по вертикали листа, так и по горизонтали.
2. Ширина плит утеплителя. Утеплитель для каркасного дома применяется полужесткий, он идет в плитах. Усадки плиты не дают. И если расстояние между стойками будет меньше ширины плиты, то утеплитель будет стоять между стойками дугой, что недопустимо. Поэтому нужно либо шаг стоек делать таким, чтобы плита между стойками поместилась свободно, либо подрезать плиты утеплителя перед укладкой.

Сделать шаг стоек таким, чтобы и ОСБ не кроить и утеплитель не подрезать, получается крайне редко. В большинстве случаев приходится выбирать «из двух зол меньшее».

Плюс, важно учитывать, что в тех местах, где планируются оконные или дверные проемы, шаг стоек будет другим.

Верхняя обвязка

Сечение. Так же, как и сечение бруса нижней обвязки, сечение бруса верхней обвязки зависит от толщины утеплителя в стенах. Высота должна быть больше ширины (чтобы брус работал, как балка) или такая же. Так, например, при толщине утеплителя в стенах до 100 мм – сечение бруса нижней обвязки будет 100х150 мм (ШхВ). А при толщине утеплителя от 100 до 150 мм – 150х180 мм (ШхВ).

Длина. Такая же, как и у нижней обвязки.

Крепежи. Крепится к каждой вертикальной стойке 2 гвоздями длиной 150 мм.

Лаги

Сечение. Зависит от материала покрытия пола, величины пролета, а также толщины утеплителя, который будет укладываться между лагами. Минимальное сечение лаг 50х100, оптимальное 80х150. Но желательно подбирать сечение лаг для каждого конкретного случая индивидуально.

Примечание. Если Вы не знаете, какое сечение Вам взять, то мы можем его посчитать. Для этого задайте вопрос в разделе Вопрос-ответ.

Длина. Опирается на брус нижней обвязки, исходя из чего, можно легко прикинуть длину лаг.

Шаг. ОСБ при толщине 22 мм должно опираться на лаги, уложенные с шагом не более 60-70 см. При толщине 18-22 мм при шаге лаг не более 50 см, и ОСБ 15-18 мм - при шаге лаг не более 40 см. Шпунтованная доска толщиной 30 мм должна опираться на лаги, уложенные с шагом 70-80 мм. Тут важно помнить, что чем чаще лежат лаги, тем крепче пол.

Укосы

Сечение. Идеально для укосов подходят отходы, оставшиеся при нарезании вертикальных стоек каркаса, т.е. такого же сечения, как и сами стойки. Также укосины можно использовать квадратного сечения приблизительно в 2 раза тоньше (или чуть больше), чем вертикальные стойки каркаса. Т.е. если стойки каркаса будут шириной 150  мм, то укосы можно сделать из брусков сечением 75х75 мм или 100х100 мм.

Длина. Рассчитывается и зависит от расстояния между стойками каркаса. Например, возьмем пример с расстоянием между вертикальными стойками каркаса - 500 мм. Укосина крепится на расстоянии 500 мм по вертикали от бруса нижней обвязки, как показано на рисунке ниже.

Крепление укосин

Таким образом, у нас получается прямоугольный треугольник с катетами 250 и 500 мм.

 
Крепление укосин, треугольник

И если расчитать длину укосины (гипотенузы) по теореме Пифагора, то длина ее составит 559 мм≈56 см.

Шаг.  По 4 укоса на каждую вертикальную стойку каркаса. 

Балки перекрытия

Сечение и шаг. Сечение балок перекрытия подбирается исходя из вида перекрытия (чердачное, междуэтажное) и величины пролета. А шаг балок прямым образом зависит от сечения балок перекрытия. Так, например, увеличив сечение, можно немного уменьшить шаг балок, и  наоборот. Поэтому для одного и того же пролета одновременно правильным может 2-3 варианта укладки балочного перекрытия. К примеру, на пролет 3 метра подойдут: балки 130х90 мм с шагом 1000 мм, 120х80 мм с шагом 700 мм или 120х70 мм с шагом 700 мм.

Балки лучше размещать с таким шагом, чтобы они совпадали со стойками каркаса. Тогда нагрузка от перекрытия будет четко передаваться на несущие элементы стен – стойки.

Ниже я приведу по одному примеру шага и сечения балок перекрытия для пролетов в 3, 4, 5 и 6 метров. Отдельно для чердачного и отдельно для междуэтажного перекрытия.

Чердачное перекрытие:

• 3 м – 120х70 мм, шаг 700 мм;
• 4 м – 150х80 мм, шаг 700 мм;
• 5 м – 160х100 мм, шаг 600 мм;
• 6 м – 180х130 мм, шаг 600 мм.

Междуэтажное перекрытие:

• 3 м – 120х70 мм, шаг 600 мм;
• 4 м – 150х80 мм, шаг 600 мм;
• 5 м – 180х100 мм, шаг 600 мм;
• 6 м – 200х100 мм, шаг 500 мм.

Величина пролетов не всегда кратна 1 м, поэтому если у Вас промежуточное значение, то можно взять сечение и шаг балок для ближайшего меньшего пролета. Либо спрашивайте, и мы Вам посчитаем.

Если в доме планируются внутренние перегородки, то за счет установки в местах устройства будущих перегородок опорных стоек для промежуточного опирания балок перекрытия, можно уменьшить величину пролета, и тем самым уменьшить сечение балок. Также такие опорные стойки понадобятся в тех местах, где планируется устройство лестничного проема.

Потолочные балки

Длина. С точки зрения несущей способности перекрытия балки лучше располагать параллельно той стене дома, которая имеет меньшую длину. Так, например, если дом имеет размеры 6х8 м, то балки лучше укладывать параллельно стене длиной 6 м.

Также длина балок перекрытия зависит от типа кровельной конструкции. Крыша должна иметь свесы с каждой стороны порядка 50 см для того, чтобы вода с крыши не текла на стены дома. Эти свесы иногда обустраиваются за счет вылета стропил, а иногда за счет вылета балок. И тот, и тот вариант правильный. Но в первом случае длина балок перекрытия будет на 1 м (50 см+50 см=1 м) короче, чем во втором случае.

Устройство лутки

Это так называемая коробка, в народе ее иногда называют «лутка».  Делается она опять же по-разному. Если оконный проем небольшой, и вес окна, которое будет в него устанавливаться тоже (обычное деревянное окно), то горизонтальные элементы оконной коробки можно крепить непосредственно к вертикальным стойкам каркаса  при помощи металлических крепежей – угловых накладок. Если же проем большой или планируется установка тяжелых металлопластиковых окон с многокамерным стеклопакетом, то под каждый горизонтальный элемент оконной рамы (подоконник и перемычка) устанавливается 2 дополнительные опорные стойки каркаса. Они примыкают к основным стойкам каркаса и имеют меньшую высоту, чем основные стойки. Такой пример установки оконной коробки показан на рисунке ниже.

Конструкция оконного проема

Фото конструкция оконного проема в каркасном доме

Если ширина оконного или дверного проема (на рисунке показан, как «б») больше, чем основной шаг стоек (а), то под и над горизонтальными элементами оконной и дверной коробки устанавливается одна или несколько (в зависимости от ширины проема) промежуточные укороченные опорные стойки.

Схема конструкции оконного проема в каркасном доме

Расчет количества материалов

Имея план будущего дома, и определившись с сечением, шагом и длиной основных элементов каркаса, можно приступить к расчету количества материалов. Для этого подойдет любой удобный Вам способ. Проще и надежнее делать такие подсчеты на бумаге, предварительно нарисовав все стены будущего дома в одной плоскости (раскладка).

И даже сделав такую раскладку, при подсчете объема материалов учесть с 100% точностью количество дерева на все элементы каркаса удается крайне редко. Поэтому лучше взять пиломатериала каждого сечения с небольшим запасом. Во время разгара стройки, поверьте, лучше уж так, чем останавливать весь процесс и ждать пока на пилораме нарежут доску нужного сечения.

Особенности хранения пиломатериалов

Обычно пиломатериалы выгодно заказать и привезти на стройплощадку все сразу. Тогда и на материал и на доставку цена будет ниже. При транспортировке и хранении пиломатериалов содержание в них влаги не должно меняться в большой степени. Хранить материалы нужно так, чтобы они не погнулись и не намокли. Для этого их нужно сложить их штабелями на ровном основании, приподнятом над землей. Подойдут, например, паллеты. Каждый ряд перекладывается рейками для того, чтобы дерево дышало. Сверху желательно накрыть полиэтиленовой пленкой, особенно в сезон дождей. Под этой пленкой при длительном хранении может скапливаться влага, поэтому в сухую солнечную погоду пленку нужно периодически приоткрывать.

Защитная обработка пиломатериалов

Ничем не защищенное дерево подвержено гниению, разрушению насекомыми и грибами, а также имеет низкую огнестойкость. Все это снижает срок службы, как отдельных элементов каркаса, так и всего дома в целом. Поэтому дерево нужно защищать, причем все, а не только брус нижней обвязки, как, иногда советуют. Для обработки лучше всего использовать комбинированный защитный состав, который защитит древесину от всех возможных повреждений (перечисленных выше) в комплексе.

Вкратце технология пропитки выглядит так: сбиваете небольшое корыто длиной чуть больше длины стойки каркаса, шириной и глубиной где-то в две доски. Укладываете в него гидроизоляционную пленку (закрепляете ее степлером). Выливаете в корыто антисептик заранее смешанный с нужным (по инструкции) количеством воды (обычно 1 пакет на ведро воды). И окунаете поочередно каждую доску в антисептик, промазывая при необходимости щеткой (или макловицей). Обычно для пропитки достаточно около 1 минуты.

Желоб для пропитки дерева антисептиком

Примечание: Если досок нужной длины под рукой нет, то покупать их специально не обязательно. Можно сколотить такое корыто, например, из четырех стоек (2 шт на дно и 2 по бокам). Обработать в них все деревянные элементы. Остаток антисептика слить в ведро. Разобрать корыто. И эти 4 стойки обработать остатками антисептика, промазав хорошенько кистью. 

Если для заливки фундамента Вы заказывали бетон, то возможно у Вас остался деревянный желоб для подачи бетона, который обычно сколачивается по месту. Можно его использовать в качестве корыта для пропитки, предварительно заглушив торцы.

Желоб для подачи бетона

Пропитанные доски складываете таким образом, чтобы был максимальный доступ воздуха ко всем 4 граням доски. При ясной погоде для просушки достаточно 1 дня, т.е. на следующий день после обработки уже можно монтировать древесину. Да еще. Иногда советуют дерево предварительно ошлифовать, для того, чтобы было более гладкое, меньше заусениц и соответственно меньший расход антисептика на пропитку. Но это тоже траты времени, так что выгодно больше для забора, когда его все равно нужно шлифовать, чтобы не было заусениц, и вид был красивый.

Обрабатывать нужно дерево именно до сборки каркаса. Так как только в таком случае его можно как следует напитать антисептиком, а не просто поверхностно покрыть кистью. Тем более что на земле обрабатывать куда проще и выходит это намного качественнее, чем стоя на стремянке.

Примечание: При пропитке антисептик проникает глубоко в дерево, примерно на 1 см. Достичь такого эффекта от поверхностного промазывания кистью практически невозможно.

Дерево после обработки антисептиком

Иногда можно услышать рекомендации обработать брус нижней обвязки маслом. Так делали раньше, когда не было современных обработок - антисептиков. Брус опускали на некоторое время в кипящее масло (по типу ж/д шпал). Сегодня, когда есть готовые антисептические составы так обрабатывать брус нет смысла. Так как в результате брус будет жирным, неприятно пахнуть, особенно на жаре.