Ветрам назло

На земле немало мест, где дома должны противостоять не только ветрам, но и землетрясениям. И наша страна в этом — не исключение. В таких непростых условиях требования к жёсткости и устойчивости строений — повышенные. Сегодня мы рассмотрим некоторые способы, которые позволяют обеспечить живучесть строений как во время шквального ветра, так и при содрогании почвы.

Я родился и вырос в сельских районах штата Небраска. Едва ли не главный фактор, определяющий всю жизнь в наших краях — ветер. С детских лет я помню накренившиеся набок фермерские постройки, которые в то время вызывали у меня неподдельный ребячий восторг. Ведь я считал, что именно таким образом они и были возведены. И лишь со временем понял, что никакого умысла строителей в том не было, а дома скособочились только потому, что ветер с завидным постоянством ударял по их плохо укреплённым стенам.

Первые дома, в строительстве которых мне довелось участвовать, были возведены ещё в те времена, когда плотники работали ручными пилами, а стены укрепляли с помощью раскосов, вставленных между мощными стойками каркаса. Эти вспомогательные элементы весьма эффективно предотвращали поперечную деформацию зданий.

Однако после того как в индивидуальном домостроении «победили» каркасы типа «платформа», которые, как известно, собирают из пиломатериалов малых сечений, наиболее популярным способом укрепления стен стало использование диагональных элементов, врезаемых в обвязки и стойки несущего модуля стены. Собственно такого способа обеспечения ветроустойчивости стен требуют и действующие строительные нормы и правила. И хотя эти документы не регламентируют размеры элементов пространственной жёсткости конструкции, ряд обязательных для выполнения требований строи тельных стандартов назвать можно.

Важное требование строительных норм - врезные укосины в противоположных концах стены должны быть направлены в разные стороны. В этом случае хотя бы один элемент будет всегда находиться в состоянии сжатия. И это очень важно, поскольку деревянные раскосы работают максимально эффективно именно на сжатие.

Врезные укосины следует использовать даже в том случае, когда стену предполагается обшить листовыми материалами. Хотя бы потому, что именно диагональные элементы надёжно скрепляют стену до тех пор, пока она не обшита.

Наконец, следует учитывать, что там, где шквальные ветры нечасты, укосины, в качестве которых, как правило, используют обычную доску-дюймовку», могут служить основной мерой обеспечения ветроустойчивости строения. Хотя, безусловно, существуют и другие способы обеспечения живучести домов. Но об этом мы поговорим немного позже.

А пока вернёмся к укосинам. Для многих строителей (особенно — начинающих) установка элементов поперечной жёсткости каркасных конструкций может показаться слишком простой задачей, чтобы уделять ей повышенное внимание. И это в корне неправильно, поскольку мелочей в строительстве не бывает — любая оплошность может привести если и не к серьёзным ошибкам, то уж к необоснованным потерям времени обязательно.

Установка врезных укосин. При монтаже стены нижний конец укосины скрепляют только с нижней обвязкой и первой стойкой. Остальные гвозди можно забить лишь после того, как стена будет поднята и выверена по отвесу. На фото рабочий прибивает к стойке нижний конец укосины, а его напарник готовит гнёзда для следующей укосины

Установка врезных укосин. При монтаже стены нижний конец укосины скрепляют только с нижней обвязкой и первой стойкой. Остальные гвозди можно забить лишь после того, как стена будет поднята и выверена по отвесу. На фото рабочий прибивает к стойке нижний конец укосины, а его напарник готовит гнёзда для следующей укосины

Многие плотники обшивают стены до их подъёма. В этом случае крайне важно не только тщательно выверить собранный модуль на прямоугольность, но и зафиксировать его в заданном положении.

Первые шаги по обеспечению прямоугольности стены нужно предпринимать уже тогда, когда подготовленные для сборки элементы ещё лежат на настиле, а гвозди — наживлены в обвязки. В этот момент очень важно зафиксировать на линии разметки нижнюю обвязку, а стойки — перпендикулярно ей. При этом стремиться к абсолютной точности уже на данном этапе работ не нужно. Это приведёт лишь к неоправданным потерям времени.

Чтобы скрепить каркас, понадобится ровная доска сечением 25x150 мм и длиной 360 см. Установленная в каркас высотой 240 см, она, работая в качестве элемента жёсткости, будет пересекать не менее четырёх (размещенных с шагом 40 см) стоек и пяти пролётов между ними.

Работу по установке укосин делают так. Сначала подготовленную доску укладывают на стойки под углом к ним так, чтобы она пересекла и нижнюю, и верхнюю обвязки. При монтаже врезных укосин нужно чётко помнить: чем круче угол, тем менее эффективно будут работать элементы жёсткости. Поэтому угол 45° всегда предпочтительнее, чем угол 60°.

Затем в стойках и обвязках (с обеих сторон от заготовки) делают пропилы на глубину, соответствующую толщине доски — 25 мм. После этого заготовку подрезают с одной стороны по контуру стены, а с другой так, чтобы торец доски оказался утопленным относительно обвязки на 10...15 мм. Этот отрицательный припуск позволит беспрепятственно корректировать стену после перевода ее в вертикальное положение. Если же заготовка будет изначально отрезана вровень с обеими обвязками, то при выверке монтируемого модуля по отвесу укосина может упереться в лежень и не дать выставить стену по отвесу.

У неопытных плотников много сил и времени уходит на удаление древесины между пропилами. Самый простой и распространённый способ решения этой задачи — промежуточные пропилы, сделанные с очень малым шагом. Затем древесину выкалывают. Хотя такая методика и не отличается особой изысканностью, качество гнёзд получается вполне сносным, а при на линии опыта эта операция отнимает не так уж и много времени.

Укосины вставляют в подготовленные гнёзда, после чего сборку фиксируют гвоздями. Шляпки не утапливают. Добить гвозди до конца можно будет только тогда, когда стены будут подняты и окончательно выверены по отвесу.

Металлические стяжки. Металлические уголки в качестве укосин (рис.1) стали применять в строительстве сравнительно недавно. Их главное достоинство — они хорошо работают и на сжатие, и на растяжение. Помимо этого уголки установить гораздо легче, чем деревянные врезные укосины. Обеспечивают же устойчивость стены при боковых нагрузках они весьма надёжно.

Смонтировать металлическую укосину нетрудно. Уголок укладывают на каркас стены диагонально, как и в случае использования доски-«дюймовки». После этого вдоль одной из сторон уголка на обвязках и стойках делают карандашные метки, по которым затем прорезают древесину на глубину 25 мм. В эти пропилы загоняют сплошную полку уголка, а перфорированную полку (после выверки стены по отвесу) скрепляют гвоздями с элементами каркаса. При использовании же специальных перфорированных уголков (например, производства компании Simpson), толщина металла которых не превышает 1,5 мм, никаких проблем при обшивке стены не возникает.

Крепление раскосов. Врезные раскосы прибивают после перевода стены в вертикальное положение и выверки её по отвесу. Сначала гвозди вбивают в верхнюю обвязку, а затем — в стойки

Крепление раскосов. Врезные раскосы прибивают после перевода стены в вертикальное положение и выверки её по отвесу. Сначала гвозди вбивают в верхнюю обвязку, а затем — в стойки

Металлические укосины. Для установки укосин из металлического уголка нужно лишь сделать пропилы в стойках и обвязках и вставить в них полку уголка. Перфорированную полку уголка крепят к элементам каркаса гвоздями: 1 — двойная верхняя обвязка; 2 — металлический уголок; 3 — металлический уголок вставляют в пропилы в стойках и обвязках

Металлические укосины. Для установки укосин из металлического уголка нужно лишь сделать пропилы в стойках и обвязках и вставить в них полку уголка. Перфорированную полку уголка крепят к элементам каркаса гвоздями: 1 — двойная верхняя обвязка; 2 — металлический уголок; 3 — металлический уголок вставляют в пропилы в стойках и обвязках

Укрепление больших проёмов. Большой проём, такой, как например, передняя стена гаража, можно укрепить деревянными угловыми стяжками, врезанными в верхнюю обвязку. После установки стен по отвесу укосины сечением 50x100 мм укладывают диагонально от простенков до боковых стен и крепят гвоздями

Жёсткость стен с большими проёмами. Классическая стена с большим проёмом — передняя стена гаража. Обеспечить жёсткость такой стены можно несколькими способами.

Один из способов — выверить по отвесу боковые стены и простенки, после чего скрепить их угловыми связями на уровне потолка. Для этого на верхние обвязки боковых стен и простенков укладывают заготовки, отмечают их положение, а затем по контурам вырезают гнёзда. После окончательной выверки стен элементы конструкции скрепляют гвоздями.

Ещё один способ скрепления параллельно установленных каркасных стен заключается в формировании на уровне потолка Х-образной стяжки. Такие элементы хорошо удерживают воз водимую конструкцию (а, значит, и проём для ворот) в заданном положении до тех пор, пока не смонтированы перекрытие и несущая конструкция крыши. Хотя и после этого раскосы лишними не будут — скреплённые с балками перекрытия они значительно повысят жёсткость и ветроустойчивость строения.

Третий способ укрепления стен гаража предполагает использование фанеры. Ею скрепляют простенки по сторонам от гаражных ворот. Несмотря на то, что простенки - узкие (их ширина, как правило, не превышает 30 см) длинные полоски фанеры достаточно эффективно укрепляют возводимую конструкцию.

Усиление стен листовыми материалами. Обеспечить жёсткость каркасов можно путём их обшивки листовыми материалами (фанерой или ориентированно-стружечными плитами). Этот способ повышения ветроустойчивости строений не только эффективен, но и является дополнительным средством выверки стены, поскольку листы заводского изготовления имеют прямые углы.

Укрепление каркасных стен с помощью листовых материалов. В ряде случаев жёсткость и ветроустойчивость строения можно повысить путём обшивки листовыми материалами только углов. При наружном утеплении стены пенопластовыми панелями толщиной 25 мм углы строения можно укрепить фанерой толщиной 12,5 мм, поверх которой уложить пенопласт толщиной 12,5 мм: 1  — фанера толщиной 12,5 мм; 2  — пенопласт толщиной 12,5 мм; 3        — пенопласт толщиной 25 мм

Обшивочный материал скрепляют с элементами по системе 100:150:300. Это означает, что гвозди забивают через каждые 100мм— по периметру листов, через каждые 150 мм — на их стыках и через каждые 300 мм — во внутреннем поле (рис.).

Очень важно правильно определить толщину обшивочного материала. Безусловно, чёткий ответ на этот вопрос можно получить только на основании расчётов, в которых должны быть приняты во внимание не только воздействующие на строение силы, но и конкретная конструктивная схема. И всё же исходя из многолетней практики строительства можно придерживаться и нижеприведённых ориентировочных значений.

Так, для обшивки ветроустойчивых стен со стойками, расположенными с шагом 40 см, наиболее часто используют конструкционную фанеру толщиной 10 мм, а для стен, где стойки установлены через 60 см, — фанеру толщиной 12 мм.

Листы обшивки можно монтировать как вертикально, так и горизонтально. В последнем случае фанера даже работает более эффективно, поскольку большая часть её шпона также сориентирована горизонтально. В условиях же боковых нагрузок это только повышает эффективность обшивки.

Размещать листы лучше так, чтобы их стыки оказались примерно на середине оконных (дверных) проёмов, а не по их краям. После обшивки стены целиком проёмы прорезают цепной пилой. Между листами оставляют компенсационный зазор около 3...4 мм, обеспечить который можно с помощью вбитых в элементы каркаса по линии стыка гвоздей.

И ещё. Укрепление стен листовыми материалами предполагает использование несметного количества гвоздей. Чтобы уменьшить вероятность растрескивания от них обшивки, крепёж нужно располагать на расстоянии 10...12ммот краёв листов.

Стены повышенной ветроустойчивости. Когда сдвигающие силы могут выйти за пределы допустимых нагрузок, следует уберечь стену от поперечной деформации дополнительными средствами. В конструкцию стен повышенной ветроустойчивости включают специальные элементы (анкеры и прочие соединительные детали), позволяющие усилить строение в его наиболее проблемных местах — прежде всего там, где фундамент соединяется с каркасом, на стыках этажей, а также в точках сопряжения стен с крышей.

Одно из главных требований к стене повышенной ветроустойчивости — её каркас должен быть надёжно связан с фундаментом. Чаще всего это делают с помощью анкеров — Г-образных шпилек, которые замуровывают в фундамент. Некоторые рабочие просто втыкают анкеры во влажный бетон, хотя по правилам их следует крепить к арматуре.

Обычно стену крепят анкерами в крайних точках, независимо от того, составляет ли длина стены 1,2 м или же 12 м. Анкеры также нужны по обеим сторонам дверных (или оконных) проёмов.

Один из эффективных способов обеспечения ветроустойчивости строения — использование соединительных полос и накладок. Эти детали связывают воедино конструктивные элементы на стыках этажей (например, стойки каркаса нижнего этажа, балки обвязки и стойки каркаса верхнего этажа). Конечно, установка полос и накладок требует времени, однако эти детали надёжно удерживают на фундаменте всю постройку, а не только нижний этаж.

Конкретные же рекомендации, какие соединительные детали, где и в каком количестве нужно включить в конструкцию строения для обеспечения его ветроустойчивости может дать инженер-строитель на основании тщательных расчётов.

Соединение фундамента с каркасом. Назначение анкеров — удержать постройку на фундаменте

Полосы и накладки. Эти детали надёжно удерживают на фундаменте всю постройку, а не только нижний этаж. Металлическая полоса связывает воедино конструктивные элементы на стыках этажей

Источник: Журнал «Дом» 5/2008 ]]>www.master-sam.ru]]>

Похожие материалы