|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Основные виды деревянных каркасных стенСтр 1 из 12Следующая ⇒
Основные виды деревянных каркасных стен Наружные и внутренние стены разделяются на различные типы в зависимости от их конструкционных особенностей и задач. По типу они разделяются на легкие и тяжелые стены. По назначению — на несущие стены и заполняющий каркас. Легкие стены выполняются из деревянного каркаса, деревянных двутавровых профилей или из тонких стальных профилей. Такие стены обшиваются плитными материалами или вагонкой (рис. 9.1).
Рис 9.1 Легкая наружная стена из деревянного каркаса с горизонтальной наружной обшивкой из вагонки Тяжёлые стены — могут быть выполнены на основе несущего деревянного каркаса с каменной или кирпичной облицовкой (рис. 9.2).
Рис 9.2 Тяжёлая наружная стена из деревянного каркаса с кирпичной наружной облицовкой Несущие стены — это стены воспринимающие нагрузки от перекрытий и/или кровли. В первую очередь каркас стен рассчитывается на способность воспринимать вертикальные нагрузки, но также он должен быть рассчитан на то, чтобы придать необходимую жесткость всей конструкции здания. В более крупных строениях выполненных из стали или бетона каркасные стены внутри несущих конструкций называются заполняющим каркасом. Конструкция деревянных каркасных стен Деревянный каркас стены состоит из стоек, вписанных в раму из досок верхней и нижней обвязки стены. Обычно шаг стоек принимают равным 600 мм. В несущих наружных стенах стойки располагают соосно балкам нижележащего перекрытия. Проёмы обрамляются горизонтальными связями. В несущих стенах над проемами нужно монтировать перемычки — балки жёсткости, передающие нагрузку с верхней обвязки на стойки, расположенные с обеих сторон проёма. Существуют также конструкции с перекрёстным каркасом. В этом случае по несущему каркасу стены набивается обрешётка с шагом, адаптированным под ширину листов теплоизоляции или под выбранный тип обшивки (рис. 9.3).
Требование к качеству пиломатериалов для строительства деревянной каркасной стены Согласно требованиям норвежской нормативной документации, деревянные каркасы стен нужно строить из доски, соответствующей классу качества не ниже C18, что соответствует третьему сорту по ГОСТ 8486-86Е. Размеры применяемых пиломатериалов должны соответствовать номиналу. Коробление досок может значительно уменьшить несущую способность деталей каркаса (рис. 9.4). Поэтому при продольной покоробленности доски по пласти, стрела прогиба на длине 2 м не должна превышать 8 мм, а при продольной покоробленности по кромке — не должна превышать 3 мм на длине 2, 4 м.
Рис. 9.4 Продольное коробление доски по пласти и по кромке
Пример выбора сечения стоек для постройки каркасных стен. 1. Значения, приведённые в таблице 9.1. предусматривают конструкцию кровли из свободно опертых ферм, т.е. нагрузки с кровли в этом случае передаются только на наружные несущие стены. В таблице 9.1 мы видим, что здание с такой конструкцией кровли и каркасом несущих стен из доски 36× 148 мм может иметь максимальную ширину 5, 2 м в регионах с нормативной снеговой нагрузкой 4, 5 кН/м². Если же каркас стены собрать из доски 48× 148 максимальная ширина дома в этом случае составит 11, 4 м. 2. Если конструкция кровли предусматривает использование наслонных стропил, см. рис. 9.5C, то вертикальная нагрузка на наружные несущие стены уменьшиться в 2 раза по причине перераспределения нормативных нагрузок на внутреннюю стену. В таком случае, значения максимальной ширины дома, приведенные в таблице 9.1, будут указывать на расстояние между наружной и внутренней несущими стенами. В регионе с нормативной снеговой нагрузкой 4, 5 кН/м² в таком случае можно строить двухэтажные каркасные дома с наружными несущими стенами из доски 36× 148 мм и общей шириной дома до 10, 4 м — с двумя пролётами по 5, 2 м, (рис. 9.5C).
Каркасные стены из стальных и двутавровых профилей Пример расчёта длины стойки для обеспечения заданной высоты потолка При расчёте длины стоек принимают во внимание:
Если высоту потолка обозначить буквой H, то формула расчёта длины стойки L деревянной каркасной стены примет вид: L= H + A + B — C
Рис. 9.13 Типичные скандинавские деревянные каркасные стены Проёмы типа B В несущих деревянных каркасных стенах проёмы должны усиливаться перемычками — деревянными балками жёсткости. Задача перемычки — распределять вертикальную нагрузку на стойки-опоры, расположенные по обе стороны от проема (рис. 9.22).
Перемычки перераспределяют большие нагрузки, поэтому важно, чтобы проектом предусматривалось необходимое сечение перемычки и необходимая площадь опирания. В стандартных дверных и оконных проёмах в малоэтажном деревянном каркасном домостроении обычно используют составные перемычки из двух досок 48× 148 или 48× 198 мм поставленных на ребро, т.к. необходимая площадь опирания ширина составной перемычки должна быть не менее 90 мм. Доски для перемычек нужно выбирать особенно тщательно, чтобы не было никаких дефектов и больших сучков, особенной вдоль нижней кромки, где будет возникать наибольшее напряжение. Если проём шире 2, 0 м нужно перепроверить сечение перемычки по таблице или расчётом и выбрать перемычку подходящего сечения, в случае необходимости — из клееной древесины. Рис. 9.22 Проём в несущей деревянной каркасной стене с нагрузкой от кровли. Проём типа B
Рис. 9.23 Монтаж перемычки проёма типа B Перемычки устанавливают в вырезы стоек. Спаренные стойки-опоры, изготавливаются из двух досок, надежно сшитых гвоздями по всей высоте (2 гвоздя с шагом 200 мм). Проёмы типа C
В проёме типа С нагрузка с междуэтажного перекрытия также будет распределяться на опоры, т.к. торцевая балка междуэтажного перекрытия в этом случае выступит в качестве перемычки. При этом минимальное сечение торцевой балки междуэтажного перекрытия должно быть 36× 198 мм, а сами рядовые балки междуэтажного перекрытия должны крепиться к торцевой балке в торец и изнутри контура перекрытия гвоздями под углом 30°. Если проём типа C шире 1, 4 м, то с каждой стороны нужно использовать двойные стойки-опоры.
Рис. 9.24 Проём в несущей стене с нагрузкой только от междуэтажного перекрытия. Проём типа C
Пример 1. Исходные данные: Решение: Пример 2. Исходные данные: Решение: Жёсткие плиты обшивки
Рис. 9.27 Действие ветра на плитные материалы обшивки Как правило, материалы обшивки стен обладают избыточным запасом прочности. Это означает, что увеличение жёсткости каркаса нужно достигать не увеличением толщины плит, а увеличением количества крепёжных элементов. Практика показывает, что самым слабым звеном в обеспечении жёсткости каркаса с помощью плитных материалов являются именно крепёжные элементы. Наибольшие нагрузки испытывают края плит, поэтому крепеж здесь нужно устанавливать чаще, чем в середине (рис. 9.28).
Рис. 9.28 Крепёж наружных плит ветрозащиты к каркасу деревянной стены Для обеспечения надёжного крепления плит ветрозащиты, перед их монтажом, следует прочитать рекомендации производителя и монтировать плиты в точности с тем шагом крепежа, который указан в инструкции. В таблице 9.8 приведен минимальный шаг крепежа для наиболее распространённых в Норвегии плит обшивки. Таблица 9.8
Пример выбора анкеровки деревянных каркасных стен к бетонной плите фундамента Исходные данные: Решение:
Пример выбора анкеровки деревянных каркасных стен к каркасу цокольного перекрытия Исходные данные: Решение: Нужно внимательно следить за тем, чтобы расстояния между гвоздями и торцами/продольными краями деталей стен и перекрытия были не меньше, приведённых на рис. 9.34.
Требования, предъявляемые к пиломатериалу наружной обшивки Требования, предъявляемые к качеству пиломатериалов наружной обшивки, определяются норвежским стандартом качества SN/TS 3186, который в свою очередь, основывается на европейских стандартах. В этом документе речь идёт о размерах и профилях пиломатериалов, о допустимых деформациях и отклонениях от заданных размеров, о классах качества и о требованиях к влажности (таблица 9.11). Таблица 9.11
Согласно стандарту SN/TS 3186 пиломатериалы наружной обшивки делятся на два класса качества. Класс 1 используется в качестве наружной обшивки жилых домов и общественных зданий, класс 2 используется для обшивки хозяйственных помещений и гаражей, а также свесов кровли. Стандарт SN/TS 3186 требует, чтобы влажность пиломатериалов наружной обшивки составляла 17 % (±2 %). Это требование должно выполняться минимум для 90% пиломатериалов при каждой поставке. Чтобы в деревянной наружной обшивке не появлялись трещины, чтобы пиломатериалы служили долго — важно обращать внимание на ширину и ориентацию годовых колец при выборе пиломатериалов. Чем тоньше годовые кольца, тем большим сроком эксплуатации обладает пиломатериал. Пиломатериалы с широкими годовыми кольцами — более пористые и впитывают намного больше влаги, к тому же они менее прочные, особенно доски тангенциального (бокового) распила. Поэтому нужно заказывать доски наружной обшивки с как можно более тонкими годовыми кольцами — в среднем не более 5 мм, абсолютный максимум — 8 мм.
По возможности доски наружной обшивки должны быть радиального распила — т.е. годовые кольца должны располагаться перпендикулярно пласти (рис. 9.39). Волокна в таких досках идут вдоль направления годовых колец. Доски радиального распила практически не деформируются, обладают высокой износостойкостью, не дают трещин при усушке и значительно меньше впитывают влагу.
Рис. 9.39 Доски радиального и тангенциального распила Доски тангенциального распила, как правило, должны монтироваться дугами годовых колец обращёнными внутрь (рис. 9.40). В этом случае доски обшивки прилегают плотнее друг к другу, трещин образуется меньше и обшивка получается более износостойкой. Больше всего разница заметна на сосновых досках наружной обшивки, так как данный вид монтажа приводит к тому, что именно сторона с бó льшим содержанием ядровой древесины ориентируется наружу — к непогоде и ветру.
Рис. 9.40 Доски наружной обшивки должны монтироваться ядровой древесиной наружу Необходимо отбраковывать все доски наружной обшивки, содержащие на лицевой стороне сердцевину либо раннюю древесину (обзол), так как по мере высыхания доски эти участки могут выпасть. Требования, предъявляемые к выполнению наружной обшивки каркасных стен Требования, предъявляемые к выполнению наружной обшивки каркасных стен, определяются норвежским стандартом качества NS 3420-QH2. В этом документе речь идёт об основополагающих правилах монтажа наружной обшивки:
Пример распределения досок вертикальной наружной обшивки
Решение: 1. Вначале измеряем ширину зоны распределения — 1529 мм. 2. Вычисляем идеальный шаг досок вертикальной наружной обшивки. Величина нахлёста должна быть в пределах 20–30 мм. При ширине нахлёста 25 мм, идеальный шаг будет равен 221 мм.
M1 = b1 + b2 - 2× 25 = 148 + 123 - 2× 25 = 221 мм 3. Делим ширину зоны распределения на величину идеального шага: 1529: 221 = 6, 92. Округляем это число до 7, чтобы в дальнейшем получить реальный шаг распределения досок вертикальной наружной обшивки. Округление в большую сторону означает увеличение ширины нахлёста. 4. Чтобы найти реальный шаг M распределения досок вертикальной наружной обшивки, нужно разделить ширину зоны распределения на 7: M = 1529: 7 = 218 мм. Реальная ширина нахлёста будет равна: (148 + 123 — 218): 2 = 26, 5 мм. Монтаж досок вертикальной наружной обшивки, располагающихся под нащельниками, производится в соответствии с вычисленным реальным шагом. Перед монтажом на досках маркируется величина нахлёста.
Углы и наличники Углы — наиболее заметные части наружных стен, оформление углов имеет большое влияние на внешний вид строения. Если угол формируется стыкованием досок обшивки вплотную друг к другу, то их обрезают под углом 45˚, а их ширина не должна превышать 123–148 мм. Более широкие доски будут деформироваться, возникнут щели, и каркас стены будет подвержен воздействию осадков. В качестве альтернативы существуют различные способы оформления угловых стыков (рис. 9.59).
Рис. 9.59 Примеры оформления угловых стыков
Рис. 9.60 Обналичка оконного проема с использованием специальных накладок с вырезами
Рис. 9.61 Шаблон для разметки рейки с вырезами Требования, предъявляемые к качеству пиломатериалов наружной обшивки из лиственных пород древесины Доски наружной обшивки из лиственных пород древесины могут быть как прямоугольного сечения, так и профилированными. Лесопилки в Норвегии производят большое разнообразие типов и профилей досок обшивки из лиственных пород древесины. Поверхность досок может быть строганной или пиленой. Пиленая поверхность поглощает больше влаги, чем строганная. Доски наружной обшивки из лиственных пород древесины должны быть толщиной минимум 20–21 мм и шириной максимум 120–123 мм. Доски тангенциального распила могут иметь большее сечение. Обшивка из лиственных пород древесины больше подвержена деформациям, чем из хвойных, поэтому важно ещё до монтажа уделить особое внимание сортировке досок. Качественные доски должны быть предпочтительно радиального распила, из прямо растущих деревьев, сучки — небольшие и их должно быть мало. Также доски не должны содержать заболони ни с лицевой, ни с задней стороны. Доски не прошедшие по требованиям отбора лучше использовать для других целей. Требования к толщине теплоизоляции, нормативное значение коэффициента теплоусвоения Коэффициент теплоусвоения (норв. U-verdi) отражает способность материала воспринимать теплоту при колебании температуры на его поверхности. Этот коэффициент показывает способность поверхности материала площадью в 1 м² усваивать теплоту в течение 1 секунды при температурном перепаде в 1 °С. Наружные стены Теплоизоляционная способность стены зависит прежде всего от толщины теплоизоляции, а также от структуры слоёв стены. В таблице 9.13 приведены требования к теплоизоляции строительных правил Норвегии. Таблица 9.13
Таблица 9.14 показывает значения коэффициента теплоусвоения для наружных деревянных каркасных стен, граничащих с наружным воздухом, с установленной ветрозащитой (мембранной или плитной).
Таблица 9.14
Теплоизоляция стен из плит минеральной ваты с теплопроводностью 0, 037 Вт/м× °С, (W/mK) — (класс 37). Шаг стоек — 600 мм, шаг обрешётки для монтажа дополнительного слоя утепления — 600 мм. Более подробно о коэффициентах теплоусвоения для различных конструкций стен можно узнать в норвежском техническом руководстве. См. также справочные данные от поставщиков теплоизоляционных материалов. Кирпичные или железобетонные стены, граничащие с наружным воздухом, нужно дополнительно теплоизолировать, чтобы их коэффициент теплоусвоения соответствовал нормативу для наружных стен — 0, 18 Вт/м² × °С, (W/m² K). Например, бетонные стены теплоизолируют плитами минеральной ваты общей толщиной 220 мм — обычно 150 мм устанавливают снаружи и 70 мм изнутри помещения. Стену из керамзитобетонных блоков, теплоизолируют плитами минеральной ваты общей толщиной 170 мм — 120 мм снаружи и 50 мм изнутри помещения. На некоторых участках стены из-за конструктивных особенностей здания могут появиться участки с меньшим коэффициентом теплоусвоения. В Норвегии допускаются отклонения от нормативных значений при условии, что вызванные этим теплопотери будут скомпенсированы дополнительной теплоизоляцией других ограждающих конструкции здания. Это называется перераспределением теплопотерь. При перераспределении теплопотерь, важно чтобы значение коэффициента теплоусвоения было не больше минимального требования для стен — 0, 22 Вт/м² × °С, см. табл. 9.13. Коэффициенты положения стены по отношению к внешней среде, вносят поправки в расчетные значения коэффициента теплоусвоения с учетом среды, в которой будет эксплуатироваться здание. Например, теплопотери стены, граничащей с вентилируемым зимним садом, на 10% больше чем теплопотери стены, граничащей с наружным воздухом. Нормативный коэффициент теплоусвоения для стены, граничащей с наружным воздухом, — 0, 18 Вт/м² × °С (см. табл. 9.13), а для стены с зимним садом, он будет равен 0, 9× 0, 18 = 0, 162 Вт/м² × °С, (W/m² K). Список некоторых коэффициентов положения. Для стен, граничащих:
Остальные типы стен В норвежских строительных правилах нет требований об обязательной теплоизоляции внутренних стен между отапливаемыми помещениями. Тем не менее, внутренние стены между отапливаемыми помещениями всё равно необходимо теплоизолировать чтобы была возможность поддерживать различную температуру в смежных помещениях и в целях звукоизоляции. Это особенно касается внутренних стен, граничащих с ванной комнатой, санузлом и тамбуром.
Перекрёстное утепление Горизонтальное расположение обрешётки даёт возможность с помощью дополнительной теплоизоляции перекрыть мостики холода, образуемые стойками каркаса. Однако исследования норвежского НИИ SINTEF Byggforsk показывают незначительное снижение коэффициента теплоусвоения для деревянных каркасных стен с перекрёстным утеплением — примерно 0, 01 Вт/(м² × °С).
Рис. 9.66 Утеплённая наружная каркасная стена с дополнительным утеплением в слое наружной обрешётки
Плитная ветрозащита Ветрозащитные плиты, в том числе и те, что обеспечивают жёсткость каркаса при восприятии ветровых нагрузок, должны монтироваться в точности с тем шагом крепежа, который указан в инструкции. Это обеспечит надёжное крепление плит ветрозащиты к стойкам и обвязкам деревянных каркасных стен. Чтобы стыки МДВ-плит были герметичными на протяжении всего срока эксплуатации здания, рекомендуется фиксировать их прижимными рейками.
Рис. 9.71 Полоски мембранной ветрозащиты герметизируют стыки плитной ветрозащиты и защищают от избыточной влаги торцы плит
Рис. 9.72 Пример герметизации прохода вентиляционной трубы сквозь деревянную каркасную стену
Двойная ветрозащита Если при строительстве дома ветрозащитные плиты будут долгий период подвержены воздействию солнца, ветра и осадков, то есть смысл смонтировать по ним дополнительный слой мембранной ветрозащиты. Такая конструкция не является обязательной согласно норвежским строительным правилам, но позволяет не использовать отдельные полоски ветрозащиты для герметизации стыков плит и вокруг проёмов. Двойная ветрозащита обладает большим сопротивлением паропроницанию, поэтому важно в этом случае выбирать плиты ветрозащиты и мембрану с наименьшим коэффициентом сопротивления диффузии (Sd). Для двойной ветрозащиты суммарная величина коэффициентов сопротивления диффузии (Sd) должна быть меньше 0, 5 м. Чтобы избежать образования конденсата между слоями двойной ветрозащиты, коэффициент сопротивления диффузии (Sd) мембранной ветрозащиты должен быть всегда ниже, чем у ветрозащитных МДВ-плит. Пароизоляция Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2017-03-03; Просмотров: 1360; Нарушение авторского права страницы
Рис 9.3 Конструкция деревянного каркаса стены — наименования деталей
Для обеспечения необходимой площади опирания перемычки толщина стоек-опор с обеих сторон проёма определяется по таблице 9.6. В случае необходимости собирают опору составного сечения из двух стоек
Перемычки всегда должны устанавливаться под верхней обвязкой и для увеличения жесткости надежно крепиться к ней. Спаренные доски перемычек соединяются гвоздями. Получившуюся перемычку устанавливают заподлицо с наружной стороной деревянной каркасной стены. Нужно учитывать, что у перемычек есть допустимый расчётный прогиб, поэтому горизонтальные связи стандартных проёмов монтируют как минимум на 15 мм ниже перемычек. Если проём шире 2, 0 м, зазор должен быть не менее l/200, где l ширина проёма (рис. 9.23).
Проёмы типа С несут нагрузку только с междуэтажного перекрытия, это происходит в тех случаях, когда над этим проёмом выше находится ещё один проём, типа B такой же ширины. Перемычка верхнего проема перераспределяет нагрузку с кровли на опоры, по обе стороны проёмов (рис. 9.22 и 9.23).
Плиты обшивки стен работают на изгиб под воздействием горизонтальных нагрузок, создаваемых давлением и отсосом ветра (рис. 9.27). В качестве наружных плит жёсткой обшивки нужно применять МДВП (мягкие древесноволокнистые плиты ветрозащиты) толщиной минимум 12 мм или ветрозащитный гипсокартон для наружной обшивки толщиной минимум 6–9 мм. С внутренней стороны деревянных каркасных стен в таком случае нужно монтировать гипсокартонные плиты для внутренней обшивки толщиной 13 мм, древеснослоистые фанерные плиты из шпона или МДВП толщиной 12 мм.
В этом примере показывается распределение досок вертикальной наружной обшивки под окном шириной 1190 мм. Боковые наличники образуются нащельниками. Сечение нащельников — 19× 148 мм, сечение досок, располагающихся под ними — 19× 123 мм.
При монтаже горизонтальной обшивки вокруг оконных и дверных проемов прибивают наличники. Для обшивок формирующих профиль елочка создаваемых досками: weatherboard; односторонней фрезеровки или прямоугольного сечения монтируемых с нахлестом, применяются специальные накладки из рейки с вырезами, называемые в Норвегии «krabbelist». Они заполняют все пустоты между обшивкой стены и наличниками, что позволяет защитить каркас стены от воды и снега. Накладки (рис. 9.60) должны выступать за края наличника на 1 см.
Для изготовления накладки берут рейку толщиной от 19 мм, ширина рейки должна быть такой, чтобы она выступала за пределы обшивки на 10 мм. Рейку временно прибивают к торцам досок обшивки и отмечают на ней положение досок обшивки. Затем обрезком профилированной доски обшивки размечают форму вырезов на видимой стороне рейки (рис 9.61). Вырезы делают на циркулярке с высоко поднятым диском.
Для обеспечения герметичности угловых стыков ветрозащитных плит под них монтируют полоски мембранной ветрозащиты. Для защиты торцов плит и улучшения герметичности — горизонтальные стыки плит тоже защищают полосками мембранной ветрозащиты (рис. 9.71). При этом тоже используют прижимные рейки.
Все проходы коммуникаций через ветрозащиту деревянных каркасных стен должны основательно герметизироваться, чтобы не допустить проникновения в утеплитель холодного наружного воздуха и воды. На рисунке 9.72 показан проход вентиляционного канала сквозь деревянную каркасную стену. Вне зависимости от типа ветрозащиты (плитной или мембранной), принцип герметизации прохода инженерных коммуникаций будет одинаковым. Под ветрозащиту и пароизоляцию к закладным брускам прибивают фанерные подкладки, через которые проводят трубу. Снаружи вокруг трубы ветрозащиту фиксируют прижимными рейками, расположенными в диагональном направлении (в виде ромба). Таким образом рейки смогут отвести воду в сторону от стыка, а сам стык герметизируют специальными фуговочными замазками или саморасширяющимися уплотнительными лентами. Герметичность пароизоляции в месте прохода вентиляционной трубы достигается использованием специальных фасонных элементов, надевающихся на трубу и плотно закрывающих стык или с помощью бутил-каучуковой клейкой ленты.