Расчет укосины. Укосины в строительстве каркасного дома

Укосина – наклонно установленный брус, назначение которого подпирать вертикальную конструкцию или ее часть. В строительстве их используют для увеличения жесткости каркаса. Укосины в каркасном доме устанавливают для увеличения устойчивости и прочности каркаса.

В России каркасные дома стали строиться после многих лет их возведения в Америке и Европе. Сформированы канадская и финская каркасные технологии. Накоплен огромный опыт каркасного строительства. Все допущенные ошибки, недочеты и их влияние на эксплуатацию домов обобщены в Правилах или Кодексе. Отдельные его положения переведены, включены в Свод правил по проектированию и строительству каркасных домов, действующий в России. Свод позволяет использовать чужой опыт, строить каркасные дома без ошибок из доступных материалов. К сожалению, на практике правила искажаются из-за стремления удешевить, упростить строительство. Переиначивание происходит на уровне проектирования, выбора материалов, непосредственно строительства. В результате, у потребителей формируется неправильное представление о каркасной технологии, эксплуатационных качествах таких домов.

Стойки, лаги и перекрытия находятся под прямым углом или параллельно друг другу. Без использования специальных стабилизирующих элементов дом может «сложиться». Такой элемент –укосина, планка, установленная и закрепленная под углом к стойкам. Дом со стенами, содержащими такие укрепляющие элементы, выдерживает любые порывы ветра, землетрясения.

Отсутствие укосин

Среди российских строителей распространилось мнение, что укосины для каркасного дома необязательны. Несмотря на это, такой элемент основы дома крайне необходим. Обшивка плитами может их заменить только при создании небольших построек хозяйственного назначения. Отсутствие укосин для жилого дома грозит разрушением, которое начинается с деформации внутренней и внешней отделки, смещения теплоизоляционного слоя.

Мнение эксперта

Сергей Юрьевич

В каркасных домах, строящихся в начале, не всегда использовали укосины. Вместо этого обшивали дом досками, установленными под 45°, «елочкой». Многолетний опыт доказал ненадежность такого метода, его используют для нежилых построек малой площади.

Способы увеличения жесткости основы дома

Для увеличения устойчивости каркаса применяют:

1. Деревянную укосину устанавливают под углом 45°. Если примыкающие стены, дверные или оконные проемы не позволяют выдержать именно такой угол, его увеличивают до 60°, иногда больше. Увеличение угла следует компенсировать установкой большего количества элементов на стену. Для надежной стабилизации каркаса достаточно доски 25 Х 100 мм, врезанной в доски верхней и нижней обвязки. Использование планок большего сечения ведет к необоснованным затратам на материалы. Нижний край планки размещают ближе к центру дома, верхний – к периметру. Деревянные укосины прочные, незначительно утяжеляют каркас, выдерживают нагрузки на растяжение и сжатие.
2. Металлические укосины наиболее распространены в Северной Америке, в России применяют редко из-за значительного веса и подверженности коррозии. Они привлекают невысокой стоимостью и быстротой монтажа. Металлические укосины тоже врезают в верхнюю и нижнюю обшивку, но их устанавливают крестом. Это связано с тем, что планки из металла выдерживают нагрузки только на растяжение и не выдерживают на сжатие. Установка двух элементов крестом позволяет компенсировать нагрузки любого направления.
3. Внешнюю обшивку фанерными или ориентированно-стружечными плитами. Закрепленные к стойкам и доскам нижней обвязки, они образуют треугольник.

Какой способ выбрать, зависит от конкретных условий: площади строения, климата, назначения, этажности. Возможна комбинация материала укосин.

Мнение эксперта

Сергей Юрьевич

Строительство домов, пристроек, террас и веранд.

Укосины не следует путать с распорками. У распорок другое назначение, устанавливают их совсем по другим правилам. Распорка служит для устранения пружинного эффекта досок при большой высоте стены (от 3 м).

К чему приводит отсутствие стабилизирующих элементов, неправильная их установка

Неграмотный подход к проектированию каркасных строений приводит к потере прочности, долговечности дома. При отсутствии укосин в несущих стенах и перегородках строение не выдерживает и одного года. Они противостоят смещению, боковым нагрузкам. Обязателен инженерный расчет с учетом максимальных снеговых, ветровых нагрузок.

Что надо учитывать при установке укосины

Чтобы укосина надежно укрепляла каркас постройки, при ее установке необходимо следовать правилам:

1. Толщина планки составляет до одной четвертой части толщины стены.
2. Укосину врезают в доски обвязок и стойки стены заподлицо.
3. На одну стену устанавливают не меньше двух элементов в разные стороны: наклон одной влево, другой – вправо.
4. Если укосина устанавливается до поднятия стены, в лежачем положении, то крепить ее жестко не стоит, чтобы после установки стены в вертикальном положении, планку можно было отрегулировать.
5. Устанавливать укосины с внутренней стороны стены рациональнее с точки зрения образования мостиков холода. С внешней стороны удобнее крепить. На диагональной жесткости выбор стороны стены не отражается.

Временные элементы

Временные укосины поддерживают стены после их возведения до постоянного закрепления к лагам перекрытия, установки обшивки.

Бытует мнение, что укосины в каркасном доме не нужны, и что их полностью может заменить наружная отделка. К сожалению, это не совсем так, и если для небольших построек, таких как хозблок, их можно не использовать, при условии отделки плитным материалом, то для жилого дома они обязательны.

Необходимы именно укосины, а не распорки между стоек, на которые неграмотные строители пытаются заменить их, не беря в расчет физику процессов и нагрузок. Такие распорки только устраняют у доски эффект «пружины». Они используются при высоте стойки более 3м сечением 50*150, или при использовании доски небольшой толщины 40х150мм, для дома более чем в один этаж. Распорки не добавляют каркасу пространственной жёсткости, только вертикальную.

Для пространственной жёсткости необходимо использовать укосины, и желательно полнотелые или деревянные, хотя нормы допускают для небольших строений использовать гибкие диагональные связи из металлических лент, пластин и шпилек.

Идеальный угол установки укосины 45 градусов, но не всегда их можно установить под таким углом. Примыкающие стены, окна и дверные проёмы уменьшают угол установки до 60 градусов и более. Это можно компенсировать большим количеством установленных укосин на одну стену.

Мы в своих проектах на стенах от 6м ставим 4 укосины под углом 50-60 градусов, на стенах большей длины укосин может быть больше и под углом ближе к 45 градусам.

Укосины в каркасном доме - необходимость!

Последствия строительства каркасного дома без укосин

Дома на фотографиях ниже, были построены с соблюдением всех строгих американских и канадских норм каркасного домостроения, но даже это не явилось панацеей, и не спасло дома от разрушения, при больших снеговых и ветровых нагрузках. Обратите внимание на то, что вместо ОСБ использовали фанеру, которая имеет гораздо большую пространственную жесткость и выдерживает большую нагрузку без видимой деформации. Но и это, к сожалению, не спасло дома от разрушения.

Причиной разрушения оказалось отсутствие укосин как в несущих стенах, так и в перегородках, которые должны были противостоять боковым нагрузкам и смещению. Сказалось отсутствие банального расчёта нагрузок, который любой конструктор-инженер должен был сделать в первую очередь.

Важен подбор технологии к каждому строению, то что по нормам подходит к каркасному туалету, скорее всего не подойдёт к каркасному дому из-за больших ветровых и снеговых нагрузок.

Ветрам на зло

Технология малой стройки от Лари Хон

В данном пособии дано очень хорошее описание устройства и способа усиления каркасного дома. В последнее время достаточное большое количество "строителей", и частных застройщиков, стали строить каркасные дома, но, как показывает практика, далеко не все из них понимают, что необходимо каркасному дому, чтобы он простоял десятилетия, а не только до того момента, когда строители съедут по окончанию стройки. Известный мастер, строитель и профессионал своего дела Лари Хон, поделился общепринятыми нормами на строительство, приведенные в описании выше и на видео ниже.

И ещё одна маленькая подборка фотографий

Данные дома были построены совсем недавно, одному из них нет и года. Строители посчитали, что укосины и ОСБ это ненужная трата денег и времени. Что из этого вышло, можно увидеть ниже на фотографиях. Во втором доме, судя по всему, было лишь несколько укосин в наружных стенах, а вот в перегородках стоят уже новые, временные укосы, которые не дают дому крениться дальше и видимо поставлены уже не строителями, а заказчиком. Мы, в наших домах и проектах стараемся использовать укосины как в стенах, так и в перегородках. При строительстве дома по нашему проекту вы потратите на все укосины не более половины дня в общей сложности, но они помогут избежать многих проблем. Некоторые недальновидные или неопытные строители будут настаивать, что укосины не нужны и, что их заменит полностью наружная отделка из наборной доски, но к сожалению, практика показала, что это не так. Только ОСБ, укосины и качественная сборка позволит построить хороший и надёжный дом!

Противостоит капризам погоды. Ветер, снег, дождь - все эти негативные явления не могут повредить сооружение, если оно надежно укреплено. Наиболее распространенным и эффективным методом усиления конструкции представляется установка укосин.

Определение

Укосины - элементы каркасного строения, устанавливающиеся под углом в 45° (реже - в 60°). Они служат дополнительной опорой, повышают надежность дома. Обычно укосина представляет собой брус из дерева.

Укосины отличаются тем, что укрепляют каркасное строение, не создавая дополнительной нагрузки на фундамент. Поэтому и целесообразно использовать деревянные элементы. Укосины в каркасном доме обязательны для защиты от непогоды.

Основные функции

Без укосин не обойтись. Заинтересованы в надежности дома? Тогда позаботьтесь об установке этих дополнительных элементов. Приоритет - деревянные укосины. Металлические изделия противостоят только растяжению. Поэтому их монтируют крест-накрест, чтобы добиться сопротивления переменчивому вектору нагрузки. Еще один минус: перед монтажом необходима гидроизоляция.

Укосины выполняют следующие функции:

Исключают повреждение стен вследствие непогоды и разгула стихии.

Предотвращают дефекты перегородок из-за слишком высоких нагрузок.

Дополнительная жесткость несущим конструкциям.

Обеспечивают надежную фиксацию теплоизоляционных материалов внутри стен.

Равномерно распределяют нагрузку между основными элементами каркасного строения.

Особенности устройства

Для изготовления выбирают полнотелые доски дерева хвойных пород. Толщина укосин - 2,5 сантиметра. Перед их изготовлением доски сушатся. Высокая влажность древесины приводит к тому, что зазор между укосинами и каркасными элементами становится шире, прочность конструкции заметно снижается.

Семь первостепенных правил при установке укосин:

Их устанавливают и во внешние стены, и в перегородки.

Правильный угол монтажа - 45 градусов. Показатель увеличивается только в том случае, если речь идет об оконных и дверных конструкциях.

Установка осуществляется от центральной части нижнего бруса по направлению вверх к углам.

Чтобы прилегание было плотным, нужно врезать укосины в каркас. Для этого выпиливают пазлы с соответствующими глубиной и шириной. Если укосины установлены правильно, обеспечивается не только плотное прилегание, но и более легкое крепление обшивки.

Для каждой стены нужно не менее двух укосин. Слишком много изделия использовать тоже нецелесообразно.

Фиксация производится гвоздями. Примерно две-три штуки на стойку. Саморезы не нужны!

Монтируйте деревянные изделия снаружи. Так удобнее. Конечно, если следовать строгим канонам теплофизики, более эффективным представляется монтаж внутри.

А если обойтись без укосин?

Без укосин нельзя. Бывает, что альтернативой этим элементам жесткости выступают фанера или ОСП (ориентированно-стружечная плита). Такой вариант допустим. Однако при сильном ветре каркасные дома, обшитые фанерой, могут пострадать. Целесообразнее использовать укосины.

Желаете обойтись без них? Тогда приготовьтесь, что со временем дом накренится из-за ветра. Вследствие сильного порыва или большого количества снега есть риск разрушения конструкции. Поэтому монтаж укосин обязателен, если речь идет о жилом доме. Каркасные гаражи, склады, сараи, туалеты могут обойтись без них.

Приходилось ли вам сталкиваться с тем, что в обсуждениях на форумах всплывает тема про “правильный” или “неправильный” каркасный дом? Часто людей тыкают носом в то, что каркас неправильный, но толком объяснить – чем же он неправильный и как должно быть, затрудняются. В этой статье я попробую объяснить, что обычно скрывается за понятием “правильный” каркас, который является основой каркасного дома, так же как скелет у человека. В дальнейшем, надеюсь, рассмотрим и другие аспекты.

Наверняка вы знаете о том, что фундамент – основа дома. Это так, но у каркасного дома есть и другая основа – не менее важная, чем фундамент. Это сам каркас.

Какой каркасный дом “правильный”?

Начну с основного. Почему так сложно говорить про правильный каркасный дом? Потому что единственно верного правильного каркасного дома не существует . Какой сюрприз, не правда ли? 🙂

Вы спросите, почему? Да очень просто. Каркасный дом – это большой конструктор со множеством решений. И есть много решений, которые можно назвать правильными. Еще больше решений – “полуправильных”, ну а “неправильных” вообще легион.

Тем не менее среди многообразия решений можно выделить те, которые обычно и имеют в виду, говоря про “правильность”. Это каркас американского и, реже, скандинавского типа.

Почему именно они считаются образцами “правильности”? Все очень просто. Подавляющее большинство частных домов для постоянного проживания в Америке, и очень значимый процент в Скандинавии, построены именно по каркасной технологии. Эта технология там используется уже не один десяток и, возможно, даже сотню лет. За это время набиты все возможные шишки, перебраны все возможные варианты и найдена некая универсальная схема, которая говорит: делай так и с вероятностью 99,9% у тебя все будет хорошо. Причем эта схема является оптимальным решением сразу по нескольким характеристикам:

1. Конструктивная надежность решений.
2. Оптимальность по трудозатратам при возведении.
3. Оптимальность по затратам материалов.
4. Хорошие теплотехнические характеристики.

Зачем наступать на собственные грабли, если можно воспользоваться опытом людей, уже наступивших на эти грабли? Зачем изобретать велосипед, если он уже изобретен?

Запомните. Когда где-либо идет речь про “правильный” каркас или про “правильные” узлы каркасного дома, то, как правило, под этим подразумеваются стандартные решения и узлы, применяемые в Америке и Скандинавии. А сам каркас удовлетворяет всем вышеперечисленным критериям.

Какие каркасы можно назвать “полуправильными”? В основном это те, которые отличаются от типовых скандинавско-американских решений, но, тем не менее, также удовлетворяют по крайней мере двум критериям – надежность конструкции и хорошие решения по части теплотехники.

Ну а к “неправильным” я бы отнес все остальные. Причем их “неправильность” зачастую условная. Совсем не факт, что “неправильный” каркас обязательно развалится. Такой сценарий на самом деле вообще крайне редкий, хотя и встречается. В основном “неправильность” заключается в каких-то спорных и не самых лучших решениях. В результате делается сложно там, где можно сделать проще. Используется больше материала там, где можно меньше. Делается более холодная или неудобная для последующих работ конструкция, чем могла бы быть.

Основой недостаток “неправильных” каркасов в том, что они не дают совершенно никаких выигрышей по сравнению с “правильными” или “полуправильными” – ни в надежности, ни в стоимости, ни в трудозатратах… вообще ни в чем .

Или же эти преимущества притянуты за уши и вообще сомнительны. В крайних случаях (а такие есть), неправильные каркасы могут быть опасны и приведут к тому, что капитальный ремонт дома потребуется уже через несколько лет.

Теперь рассмотрим вопрос более детально.

Ключевые особенности американского каркаса

Американский каркас – это практически эталон. Он прост, крепок, функционален и надежен как железная пила. Его легко собирать, он имеет большой запас прочности.

Американцы – ребята прижимистые, и если им удастся сэкономить пару тысяч долларов на стройке, они это обязательно сделают. При этом они не смогут опустится до откровенной халтуры, так как в строительной области есть жесткий контроль, страховые компании в случае проблем откажут в выплатах, а заказчики горе-строителей быстренько подадут в суд и обдерут нерадивых подрядчиков как липку.

Поэтому американский каркас и можно назвать эталоном по соотношению: цена, надежность, результат.

Американский каркас прост и надежен

Рассмотрим чуть подробнее основные моменты, отличающие именно американскую каркасную схему:

Типовые узлы каркасного дома

Брус в стойках и обвязках не применяется практически никогда, если только это не обусловлено какими-то специфическими условиями. Поэтому первое, что отличает “правильный” каркасный дом – использование сухого пиломатериала и отсутствие бруса в стенах. Уже по одному этому критерию вы сможете отбросить 80% российских компаний и бригад, работающих на каркасном рынке.

Моменты, отличающие американский каркас:

1. Углы – есть несколько разных схем реализации углов, но нигде вы не увидите бруса в качестве угловых стоек.
2. Сдвоенные или строенные стойки в районе оконных и дверных проемов.
3. Усилитель над проемами – доска, установленная на ребро. Так называемый “хэдер” (от английского header).
4. Сдвоенная верхняя обвязка из доски, никакого бруса.
5. Перехлест нижнего и верхнего ряда обвязки в ключевых точках – углы, разные фрагменты стен, места примыканий внутренних перегородок к наружным стенам.

Укосину я специально не отметил как отличительный момент. Так как в американском стиле, при наличии обшивки плитами OSB3 (ОСП) по каркасу, в укосинах нет необходимости. Плиту можно рассматривать как бесконечное множество укосин.

Поговорим более подробно про ключевые особенности правильного каркаса в американской версии.

Правильные углы каркасного дома

На самом деле в интернете, даже в американском сегменте, можно найти с десяток схем. Но большинство из них являются устаревшими и редко применяемыми, особенно в холодных регионах. Я выделю три основных схемы углов. Хотя реально, основными являются только первые две.

Узлы углов каркасного дома

1. Вариант 1 – так называемый “калифорнийский” угол. Самый распространенный вариант. Почему именно “калифорнийский” – понятия не имею:). Изнутри к крайней стойке одной из стен прибивается еще одна доска или полоса OSB. В результате, на внутренней части угла образуется полочка, которая в дальнейшем служит опорой под внутреннюю отделку или какие-либо внутренние слои стены.
2. Вариант 2 – закрытый угол. Также один из самых популярных. Суть – дополнительная стойка для того, чтобы сделать полку на внутреннем угле. Из достоинств: качество утепления угла лучше, чем в варианте 1. Из недостатков: такой угол утеплить можно только снаружи, то есть это надо сделать перед тем, как обшивать каркас чем-либо снаружи (плиты, мембрана и т.п.)
3. Вариант 3 – “скандинавский” теплый угол. Очень редкий вариант, в Америке не используется. Видел в скандинавских каркасах, но не часто. Почему я его тогда привел? Потому что, на мой взгляд, это самый теплый вариант угла. И я подумываю над тем, чтобы начать применять его на наших объектах . Но перед его использованием нужно подумать, так как конструктивно он уступает первым двум и не везде подойдет.

В чем особенность всех этих трех вариантов и почему брус – плохой вариант для угла?

Угол из бруса, самый проигрышный вариант

Если вы заметили – во всех трех вариантах из досок угол можно утеплить. Где-то больше, где-то меньше. В случае бруса в углу имеем сразу 2 недостатка: во-первых, с точки зрения теплотехники такой угол будет самый холодный. Во-вторых – если в углу стоит брус, то изнутри нет “полочек”, чтобы прикрепить к нему внутреннюю отделку.

Разумеется, последний вопрос можно решить. Но помните, что я говорил про “неправильные” каркасы? Зачем делать сложно, если можно сделать проще? Зачем делать брус, создавая мостик холода и думая, как потом к нему прикрепить отделку, если можно сделать теплый угол из досок? При том, что ни на количестве материала, ни на сложности работ это никак не скажется.

Проемы и верхняя обвязка – это наиболее значимое отличие американской схемы каркаса от скандинавской, но об этом позже. Так вот, когда говорят о правильных проемах в каркаснике, то обычно говорят о следующей схеме (оконные и дверные проемы выполняются по одному принципу).

Правильные проемы в каркасном доме

Первое (1), на что обычно обращают внимание, говоря про “неправильные” проемы, это сдвоенные и даже строенные стойки по бокам проема. Часто считают, что это нужно для некоего усиления проема для установки окна или двери. На самом деле это не совсем так. Окну или двери будет и на одинарных стойках хорошо. Зачем же тогда нужны сплоченные доски?

Все элементарно. Помните, я говорил, что американский каркас прост и надежен как железная пила? Обратите внимание на рисунок 2. И вы поймете, что сплоченные стойки нужны исключительно для опоры лежащих на них элементов. Чтобы края этих элементов не висели на гвоздях. Просто, надежно и универсально.

На рисунке 3 – одна из упрощенных разновидностей, когда нижняя обвязка окна врезается в разорванную стойку. Но при этом обе оконные обвязки по-прежнему имеют опоры по краям.

Поэтому нельзя говорить формально про то, что, если стойки не сдвоены, то это “неправильно”. Они могут быть и одинарные, как в скандинавском каркасе. Скорее ошибкой является то, когда стойки по краям проемов сплоченные, но не несут на себе нагрузки от опирающихся на них элементов. В данном случае они просто бессмысленны.

В данном случае горизонтальные элементы висят на крепеже, поэтому никакого смысла в удвоении или утроении стоек по бокам нет

Теперь поговорим об элементе, который уже является более критичным и отсутствие которого можно рассматривать как “неправильность” проема. Это “хэдер” над проемом (header).

Оконный “хэдер”

Вот это действительно важный элемент. Как правило, сверху на оконный или дверной проем будет приходить какая-то нагрузка – лаги перекрытия второго этажа, стропильная система. А сама стена ослаблена на прогиб в районе проема. Поэтому в проемах и делаются локальные усиления. По-американски это headers. Фактически это доска, установленная на ребро над проемом. Вот тут уже важно, чтобы края хэдера или опирались на стойки (если используется классическая американская схема со сплоченными стойками проемов), или были врезаны в крайние стойки, если они одинарные. Причем сечение хэдера напрямую зависит от нагрузок и размеров проема. Чем больше проем и чем сильнее нагрузка на него, тем мощнее хэдер. Он может быть также сдвоенным, строенным, наращенным в высоту и т.п. – повторюсь, зависит от нагрузки. Но, как правило, для проемов до 1.5 м по ширине хэдера из доски 45х195 вполне достаточно.

Является ли отсутствие хэдера признаком “неправильности” каркаса? И да, и нет. Если действовать по американскому принципу “просто и надежно”, то хэдер должен присутствовать на каждом проеме. Делай так – и будь уверен в результате.

Но на самом деле нужно плясать от нагрузки, приходящейся на проем сверху. Например, узкое окно в одноэтажном доме и стропила на этом участке стены расположены по краям проема – нагрузка сверху на проем минимальна и можно обойтись без хэдера.

Поэтому к вопросу хэдера стоит относиться следующим образом. Если он есть – отлично. Если его нет – то строители (подрядчик) должны внятно объяснить, почему, по их мнению, он тут не нужен, а зависеть это будет, в первую очередь, от нагрузки, приходящейся на зону проема сверху.

Двойная верхняя обвязка

Двойная верхняя обвязка из доски, также отличительная особенность американского каркаса

Двойная верхняя обвязка

Сдвоенная обвязка опять же дает усиление по верху стены на прогиб от нагрузки сверху – нагрузка от перекрытия, стропил и т. п. Кроме того, обратите внимание на перехлесты второго ряда обвязки.

1. Перехлест в углу – связываем вместе две перпендикулярных стены.
2. Перехлест по центру – связываем вместе 2 участка одной стены.
3. Перехлест по перегородке – связываем вместе перегородку с наружной стеной.

Таким образом, сдвоенная обвязка выполняет и вторую задачу – обеспечение цельности всей конструкции стен.

В отечественном исполнении часто можно встретить верхнюю обвязку из бруса. И это, опять же, не самое лучшее решение. Во-первых, по толщине брус больше, чем сдвоенная обвязка. Да, на прогиб это может и лучше, но не факт, что это нужно, а вот мостик холода вверху стены будет значительнее. Ну и реализовать вот этот вот перехлест для обеспечения цельности всей конструкции – сложнее. Поэтому возвращаемся снова к тому, что зачем делать сложно, если можно сделать проще и надежнее?

Правильная укосина в каркасном доме

Еще один краеугольный камень. Наверняка вам встречались фразы “укосины сделаны неправильно”. Давайте поговорим об этом. Во-первых, что такое укосина? Это диагональный элемент в стене, благодаря которому обеспечивается пространственная жесткость на сдвиг в боковой плоскости. Потому что благодаря укосине появляется система треугольных конструкций, а треугольник – самая устойчивая геометрическая фигура.

Итак, когда говорят про правильную укосину, то обычно речь идет про такой вариант:

Правильная укосина

Почему именно такая укосина называется “правильной” и на что следует обратить внимание?

1. Такая укосина устанавливается с углом от 45 до 60 гр – это самый устойчивый треугольник. Конечно, угол может быть и другим, но именно такой диапазон – лучше всего.
2. Укосина врезается в верхнюю и нижнюю обвязку, а не просто упирается в стойку – это достаточно важный момент, таким образом мы связываем конструкцию воедино.
3. Укосина врезается в каждую стойку на своем пути.
4. На каждый узел – примыкание к обвязке или стойке, должно быть не менее двух точек крепежа. Так как одна точка даст “шарнир” с определенной степенью свободы.
5. Укосина врезается на ребро – так она лучше работает в конструкции и меньше мешает утеплению.

А вот пример самой “неправильной” укосины. Но тем не менее, встречается сплошь и рядом.

Это просто доска, воткнутая в первый проем каркаса. Что же в ней такого “неправильного”, ведь формально это тоже треугольник?

1. Во-первых – очень маленький угол наклона.
2. Во-вторых, в такой плоскости доска укосины работает хуже всего.
3. В-третьих, зафиксировать к стене такую укосину сложно.
4. В-четвертых, обратите внимание на то, что в местах примыкания к каркасу образуются крайне неудобные для утепления полости. Даже если аккуратно подрежут укосину и щели на торце не будет, от острого угла никуда не деться, а качественно утеплить такой угол – непростая задача, поэтому скорее всего это будет сделано кое-как.

Еще один пример, также распространенный. Это укосина, врезанная в стойки, но не врезанная в обвязки.

Укосина не врезана в обвязки

Такой вариант уже намного лучше, чем предыдущий, но, тем не менее, такая укосина будет работать хуже, чем врезанная в обвязки, а работы ведь – на 5 минут больше. А если к тому же она будет зафиксирована к каждой стойке всего по одному гвоздю, то эффект от нее тоже будет сведен к минимуму.

Варианты всяких маленьких неполноценных “укосиков и подкосиков”, которые не доходят от верхней обвязки до нижней, даже не будем рассматривать.

Формально, даже самая кривая укосина хоть какой-то вклад да вносит. Но еще раз: зачем делать по-своему, если хорошее решение уже есть?

На этом закончим с американским каркасом и перейдем к скандинавскому.

Правильный скандинавский каркас

В отличие от Америки, где каркасы практически стандартизированы и различий очень мало, в Скандинавии вариаций больше. Тут можно найти и классический американский каркас, и гибридные версии. Скандинавский каркас, по сути, есть развитие и модернизация американского. Тем не менее, в основном, когда говорят про скандинавский каркас, речь идет о такой конструкции.

Типичный скандинавский домокомплект

Скандинавский каркас

Углы, укосины – тут все как у американцев. На что же обратить внимание?

1. Одинарная обвязка по верху стены.
2. Силовой ригель, врезанный в стойки на протяжении всей стены.
3. Одинарные стойки на оконных и дверных проемах.

На самом деле основным отличием является этот самый “скандинавский” ригель – он заменяет собой и американские хэдеры, и сдвоенную обвязку, являясь мощным силовым элементом.

В чем, на мой взгляд, преимущество скандинавского каркаса перед американским? В том, что в нем идет намного бОльший упор на минимизацию всевозможных мостиков холода, коими являются практически все сплоченные доски (сдвоенные обвязки, стойки проемов). Ведь между каждыми сплоченными досками потенциально может образоваться со временем щель, о которой вы возможно никогда и не узнаете. Ну и одно дело, когда мостик холода имеет ширину одной доски и другой вопрос – когда их уже две или три.

Конечно, зацикливаться на мостиках холода не стоит. От них все равно никуда не уйти и на самом деле часто их значимость преувеличивают. Но, тем не менее, они есть и, если возможно относительно безболезненно их минимизировать, почему бы это не сделать?

Скандинавы вообще, в отличие от американцев, очень сильно заморочены на энергосбережении. Сказывается и более холодный, северный климат, и дорогие энергоносители. А ведь по климату Скандинавия гораздо ближе к нам (говорю в первую очередь про Северо-Западный регион), чем большинство американских штатов.

Недостаток скандинавского каркаса в его чуть большей сложности, хотя бы в том, что во всех стойках нужно сделать пропилы под ригель. И в том, что, в отличие от американского, он таки требует каких-то мысленных усилий. Например: на больших проемах могут потребоваться и сдвоенные стойки для поддержки горизонтальных элементов, и дополнительные ригели и хэдеры. А где-то, например, на фронтонных стенах одноэтажек, где нет нагрузки от лаг или крыши – может и ригель даже не потребуется.

В общем, скандинавский каркас имеет определенные преимущества, но требует приложения чуть больших сил и ума, чем американский. Если американский каркас можно собрать с полностью отключенными мозгами, то в скандинавском лучше их включить, хотя бы на минимальном режиме.

“Полуправильные” каркасы

Напомню, что под “полуправильными” я понимаю именно те, которые имеют полное право на существование, но отличаются от типовых скандинавско-американских решений. Поэтому называть их “полуправильными” нужно осторожно.

Приведу несколько примеров.

Пример того, как можно “перебдеть”

Первый пример из нашей же практики. Это дом был построен нами, но по проекту, предоставленному заказчиком. Мы даже хотели переделать проект полностью, но были ограничены сроками, так как надо было выходить на объект; кроме того, заказчик заплатил за проект ощутимую сумму и формально нарушений по конструкции нет, а с озвученными недостатками текущего решения он смирился.

Почему же тогда я отнес этот каркас к “полуправильным”? Обратите внимание на то, что здесь есть и скандинавские ригели, и американские хэдеры, и сдвоенные обвязки не только по верху, но и по низу стен. Короче говоря, тут и американская схема, и скандинавская, и сверху накинуто еще процентов 30% запаса по-русски, на всякий случай. Ну, а сборная стойка из 6 (!!!) досок под клееной балкой конька говорит сама за себя. Ведь в этом месте единственное утепление – это изоплат снаружи, и перекрестное утепление изнутри. А если бы была чисто американская схема, то утепления в этом участке стены попросту не было бы, голая деревяшка снаружи вовнутрь.

“Полуправильным” я называю этот каркас потому, что с точки зрения конструктивной надежности к нему претензий никаких нет. Тут многократный запас прочности “на случай атомной войны”. Зато изобилие мостиков холода, и огромный перерасход материала на каркас, и высокая трудозатратность работ, что также сказывается на цене.

Этот дом можно было сделать с меньшим, но достаточным запасом прочности, но при этом процентов на 30 сократить количество пиломатериала и значительно уменьшить количество мостиков холода, сделав дом теплее.

Другой пример – каркас по системе “двойной объемный” каркас, пропагандируемый одной московской компанией.

Основное отличие - это фактически двойная наружная стена, с разнесенными относительно друг друга стойками. Так каркас вполне удовлетворяет критериями прочности и очень неплох с точки зрения теплотехники, за счет минимизации мостиков холода, но проигрывает в технологичности. Задачу ликвидации мостиков холода, которую, в первую очередь, решает такой каркас, можно решить более простыми, надежными и правильными методами типа “перекрестного утепления”.

И, что любопытно, обычно “полуправильные” каркасы так или иначе имеют в себе скандинавско-американские решения. А отличия скорее в попытке улучшить хорошее. Вот только часто бывает, что получается “лучшее – враг хорошего”.

Такие каркасы можно смело назвать “полуправильными” именно потому, что грубых нарушений тут нет. Есть отличия от типовых американо-скандинавских решений в попытках что-то улучшить или придумать некую “фишку”. Платить за них или нет – выбор заказчика.

“Неправильные” каркасные дома

Теперь поговорим о “неправильных” каркасах. Самый типичный, я бы даже сказал, собирательный, случай, представлен на фото ниже.

Квинтэссенция “направильного” каркасного домостроения

Что сразу можно отметить на данном фото?

1. Тотальное использование материала естественной влажности. Причем материала массивного, который сильнее всего усыхает и меняет свою геометрию в процессе усушки.
2. Брус в углах и на обвязках и даже на стойках – это мостики холода и неудобство в дальнейшей работе.
3. Отсутствие хэдеров и усилений проемов.
4. Не пойми как сделанная укосина, плохо выполняющая свою роль и мешающая утеплению.
5. Сборка на уголки с черными саморезами, назначение которых – крепление ГКЛ при отделке (а не использование в силовых конструкциях).

На фото выше представлена практически квинтэссенция того, что принято называть “неправильным” каркасом или “РСК”. Аббревиатура РСК появилась году в 2008 на ФХ, с подачи одного строителя, представившего схожее изделие миру, под названием Русский Силовой Каркас. Со временем, по мере того как люди начинали разбираться, что к чему, данную аббревиатуру стали расшифровывать как Рашен Страшен Каркашен. Как апофеоз бессмысленности с претензией на уникальное решение.

Что самое любопытное, при желании его можно отнести и к “полуправильным”: ведь если саморезы не сгниют (черные фосфатированные саморезы отнюдь не образец коррозийной устойчивости) и не полопаются при неизбежной усушке бруса, данный каркас вряд ли развалится. То есть право на жизнь такая конструкция имеет.

В чем основной недостаток “неправильных” каркасов? Если люди разбираются в том, что они делают, они довольно быстро приходят к канадско-скандинавской схеме. Благо, что информации сейчас навалом. А если не приходят, то это говорит об одном: им, по большому счету, наплевать на результат. Классический ответ при попытке задать им вопрос, почему именно так – “мы всегда так строили, никто не жаловался”. То есть вся стройка основывается исключительно на интуиции и смекалке. Без попыток поинтересоваться – а как же вообще это принято делать.

Что мешало сделать доску вместо бруса? Сделать усиления проемов? Сделать нормальные укосины? Собрать на гвозди? То есть сделать правильно? Ведь ровно никаких преимуществ такой каркас не дает! Один большой набор не самых лучших решений с претензией на супер прочность и т.п.. Причем трудозатратность такая же как у “правильного”, стоимость – тоже, а материалоемкость, возможно, даже больше.

Подведем итог

В качестве итога: “правильной” принято называть американо-скандинавскую схему каркаса, по причине того, что она уже многократно опробована на тысячах домов, доказав свою жизнеспособность и оптимальное соотношение “трудозатратность-надежность-качество”.

К “полуправильным” и “неправильным” относятся все остальные виды каркасов. При этом каркас может быть вполне надежным, но “неоптимальным” со стороны вышеперечисленного.

Как правило, если потенциальные подрядчики не могут обосновать применение тех или иных конструктивных решений, отличных от “правильных” американо-скандинавских, это говорит о том, что они понятия не имеют ничего об этих самых “правильных” решениях и строят дом исключительно по наитию, заменяя знания интуицией и смекалкой. А это очень рискованный путь, который может аукнуться в будущем владельцу дома.

Поэтому. Хотите гарантировано правильных, оптимальных решений? Обратите внимание на классическую американскую или скандинавскую схему каркасного домостроения.

Об авторе

Из сказанного выше нетрудно понять, что наличие укосины в деревянном доме не блажь, а необходимость.Ниже указаныосновные рекомендации по ее правильному монтажу:

• Для достижения максимальной жесткости постройки ее следует ставить под углом в 45 градусов, но, к сожалению, придерживаться точного значения сложно в местах, где расположены оконные или дверные проемы. По этой причине, вполне допускается установка укосины под углом не более 60 градусов, в данном случае увеличение значения угла можно успешно компенсировать увеличением количества укосин.
• Крайне не рекомендуется использование полой укосины при создании каркасников. Полые отлично подходят для малогабаритных (чаще всего одноэтажных) построек, и лишь при наличии гибких связей.
• Укосина должна плотно прилегать к граням стоек и перекрытий, не образуя при этом зазоров.
• Специальные пазы должны быть выполнены не только в вертикальных стойках, но и в верхней, а также нижней обвязке. От толщины укосины напрямую зависит глубина и размер паза.
• Она имеет различные размеры поперечного сечения, которые всегда рассчитываются индивидуально для каждого региона. Расчет размера зависит от требований, основанных на государственных строительных нормах и правилах. Не существует универсальных значений.
• Угловые ребра прикрепляются к вертикальным стойкам с помощью двух-трех гвоздей.

В процессе установки укосины недопустимы следующие факторы:

• Не следует использовать древесину из леса с искусственной влажностью, поскольку доски мгновенно «усыхаются», образуя значительные зазоры в местах плотных соединений, понижая надежность конструкции.
• Запрещено использование низкокачественных пиломатериалов при строительстве.
• Не рекомендуется производить монтаж в углах, поскольку это может привести к нарушению общей устойчивости и выносливости дома.

Универсальность, долговечность, безопасность и приемлемые цены делают строительство каркасных домов наиболее выгодным и практичным решением. Наша компания специализируется на строительстве

Главная » Стены » Расчет укосины. Укосины в строительстве каркасного дома