Каркас дома: конструкция и виды¶

Каркас дома — это несущая пространственная конструкция здания, состоящая из соединённых между собой вертикальных, горизонтальных и диагональных элементов, которая воспринимает нагрузки от кровли, перекрытий, стен и внешних воздействий (ветра, снега) и передаёт их на фундамент. Каркас является основой для последующего монтажа ограждающих конструкций, утепления и отделки.

¶Назначение и функции

Главная задача каркаса — обеспечение геометрической стабильности и механической прочности всего строения. Он распределяет точечные и распределённые нагрузки, предотвращает деформации и перекосы. В отличие от зданий с несущими стенами из кирпича или блоков, в каркасных домах стены выполняют преимущественно ограждающую и теплоизоляционную функцию, а нагрузку несёт именно скелет постройки. Это позволяет снизить общий вес здания, сократить расход материалов на фундамент и ускорить строительство.

¶Основные виды каркасов

Классификация каркасов проводится по материалу изготовления и конструктивной схеме.

¶По материалу

Деревянные каркасы. Наиболее распространены в малоэтажном строительстве России, Северной Америки и Европы. Изготавливаются из цельной или клеёной древесины хвойных пород (сосна, ель, лиственница). Дерево требует обязательной антисептической и противопожарной обработки.
Металлические каркасы. Выполняются из стальных термопрофилей (лёгкие стальные тонкостенные конструкции, ЛСТК) или прокатных профилей. Отличаются высокой несущей способностью, точностью геометрии и не подвержены гниению. Требуют устройства антикоррозионной защиты и тщательного утепления из-за высокой теплопроводности металла.
Железобетонные каркасы. Используются в многоэтажном и промышленном строительстве. Представляют собой монолитные или сборные колонны, ригели и балки. Обладают максимальной долговечностью и огнестойкостью, но требуют тяжёлой техники и больших трудозатрат.

¶По конструктивной схеме

Стоечно-балочный (платформенный) каркас. Классическая технология, при которой вертикальные стойки устанавливаются на нижнюю обвязку (платформу), а сверху перекрываются верхней обвязкой. Между этажами устраиваются перекрытия, которые служат основанием для следующего яруса.
Каркас с непрерывными стойками (баллун). Вертикальные стойки проходят через оба этажа без разрыва, что увеличивает жёсткость, но усложняет монтаж и требует длинного пиломатериала.
Каркасно-щитовой. Элементы каркаса (стойки и обвязки) предварительно встраиваются в заводские щиты (панели). На стройплощадке производится только сборка готовых модулей, что значительно ускоряет возведение.

¶Основные элементы конструкции

Независимо от материала, каркас дома включает несколько обязательных узлов:

Фундамент. Нижняя опорная часть, воспринимающая нагрузку от всего каркаса. Для деревянных и металлических каркасов чаще применяются свайно-винтовые, столбчатые или ленточные мелкозаглублённые фундаменты.
Нижняя обвязка. Брус или балка, укладываемая на фундамент. Служит основанием для крепления стоек и распределения нагрузки.
Вертикальные стойки. Основные несущие элементы, воспринимающие вертикальные нагрузки. Шаг стоек обычно составляет 400–600 мм, что связано с размерами листовых утеплителей и обшивки.
Верхняя обвязка. Связывает стойки в единый контур и распределяет нагрузку от кровли.
Раскосы (укосины). Диагональные элементы, обеспечивающие пространственную жёсткость каркаса и препятствующие его складыванию под воздействием боковых ветровых нагрузок.
Балки перекрытий. Горизонтальные элементы, разделяющие этажи и служащие основанием для полов и потолков.
Стропильная система. Верхняя часть каркаса, формирующая скаты крыши и передающая нагрузку от кровельного покрытия на верхнюю обвязку.

¶Технология строительства деревянного каркаса

Наиболее популярная в частном домостроении технология — «канадская» или «платформенная». Процесс возведения выглядит следующим образом:

Устройство фундамента и его гидроизоляция.
Укладка нижней обвязки из бруса сечением 100×150 мм или 150×150 мм.
Монтаж угловых и рядовых стоек с фиксацией временными раскосами.
Установка верхней обвязки и постоянных укосин.
Монтаж балок перекрытия и чернового пола.
Сборка стропильной системы и обрешётки под кровлю.
Заполнение каркаса утеплителем (минеральная вата, эковата, пенополистирол) и пароизоляция.
Обшивка листовыми материалами (OSB, фанера, ЦСП) и финишная отделка.

¶Преимущества и недостатки

Каркасная технология получила широкое распространение благодаря ряду достоинств:

Скорость возведения. Дом средней площади собирается за 2–4 месяца.
Экономичность. Меньший расход материалов на фундамент и стены, низкая трудоёмкость.
Энергоэффективность. При правильном утеплении каркасные дома превосходят кирпичные по теплосбережению.
Всесезонность. Монтаж возможен при отрицательных температурах (при использовании соответствующих материалов).

К недостаткам относят:

Требовательность к квалификации строителей. Ошибки в узлах приводят к мостикам холода и потере жёсткости.
Пожароопасность деревянных конструкций (требуется обработка антипиренами).
Ограниченная этажность. Классическая каркасная технология рассчитана на 2–3 этажа.
Риск гниения при нарушении пароизоляции и вентиляции.

¶Применение

Каркасные дома широко используются для постоянного и сезонного проживания. Технология востребована при строительстве дач, коттеджей, таунхаусов, а также быстровозводимых зданий: гостиниц, модульных офисов, медицинских пунктов. Металлические каркасы применяются в промышленных ангарах, складах и торговых центрах, железобетонные — в высотном строительстве.

¶Интересные факты

Первые прообразы каркасных домов — фахверковые здания — появились в Европе в XV веке. В них деревянный каркас был виден снаружи, а промежутки заполнялись глиной или кирпичом.
В Японии до сих пор строят дома по традиционной каркасной технологии из кедра и кипариса, рассчитанные на сейсмические нагрузки.
В США около 80% малоэтажных жилых домов возводятся по каркасной технологии.

¶Источники

СП 31-105-2002 «Проектирование и строительство энергоэффективных одноквартирных жилых домов с деревянным каркасом».
Конструкции из дерева и пластмасс: учебник для вузов / под ред. Ю. М. Иванова.
Технология каркасного домостроения: обзорные материалы НИИСФ РААСН.

BFOmetr — база данных и аналитика по компаниям России.

На главную BFOmetr →