Изготовление каркаса своими руками – устройство, схемы, фото

Во всем, что укладывается в термин или вернее понятие «сделать каркас своими руками» есть ощущение некоей прочности, легкости и надежности. Все дело, наверное, в результате – ведь мы получаем именно такую конструкцию – красивую и прочную…

Возведение и изготовление каркаса понятие также комплексное, и при кажущейся простоте конструкции и устройства каркасного строительства все-таки достаточно сложное, требующее определенных навыков.

В статье расскажем как сделать самый простой каркас – поняв всю схему работы и посмотрев чертежи, а также прилагаемые к статье фото Вы можете подогнать советы под себя и сделать уже тапкой каркас который нужен именно Вам.

Подберите подходящее дерево для каркаса.

Изначально для первых каркасов использовалась веймутова сосна, которую еще иногда называют белой или северной сосной. Ее преимущества остаются главным доводом при строительстве каркаса и поныне – малый вес, простота и легкость обработки, и крайне низкий коэффициент усадки. В США это и поныне самый популярный материал при возведении, изготовлении каркасов уступающий пожалуй лишь так называемому белому дубу (он долговечнее и прочнее но труднее в обработке). Распространенная у нас желтая сосна также подходит для изготовления каркаса.

Если же делать брус для каркаса будете не своими руками, а покупать комплект то давать рекомендации незачем – во первых для каждого региона они свои, во вторых все равно купите то что продадут. Просто перед покупкой проконсультируйтесь из какого дерева лучше строить каркас именно в Вашем регионе.

Как работает каркас – схема устройства

Обычный каркас состоит из вертикальных элементов – стоек, промежуточных ригелей – балок, а также раскосов нужных для сопротивления поперечной деформации и нагрузкам.

Правильная сборка каркаса изначально заключается в том, чтобы после того как вы его сделали и подняли (установили) все соединения конструкции несли только сжимающие нагрузки. При такой сборке конструкция будет распределять нагрузку, в процессе которой ни нагели ни шипы не будут растягиваться, и испытывать на себе разъединяющее усилие.

---

Читайте также: Каркасный домик своими руками – фото и ход строительства

---

Из чего состоит каркас

Как уже было отмечено выше каркас состоит из нагелей (штифтов), раскосов (диагональные связующие).

Роль нагелей в каркасе такова: они фиксируют каркас в ходе сборки, что облегчает работу при его подъеме и установке.

Раскосы в свою очередь усиливают соединение каркаса, и помогают уменьшить напряжение в местах креплений и соединений.

Сборку брусьев каркаса можно сделать прямо на лесопилке и собрать либо стены перпендикулярные коньку крыши либо параллельные ему. Чаще собирают те который будут располагаться вдоль короткой стороны дома.

Все остальное зависит от того как вы будете делать каркас, поднимать его (своими руками или краном), размеров бруса, геометрии размещения стоек.

Точная правильная разметка каркаса от базового прямого угла нивелирует неровности бруса

Чтобы будущий каркасный дом был построен с прямыми углами и вертикально точная разметка не только важна, но и крайне необходима.

В деле изготовления каркаса она заключается в мастерстве учесть все колебания в размерах бруса используемого для строительства. Эти колебания вызваны прежде всего его усыханием.

Если опыта строительства еще мало, то крайне рекомендуется для изготовления каркаса покупать высушенный, сухой брус, уже подрезанный на станке с 4х сторон. Пусть даже он и выйдет дороже но на таких важных вещах экономить нельзя.

Для того чтобы сделать каркас который виден на фото вверху и нарисован на чертежах – схемах был взят брус с незначительным колебанием в размерах, вдобавок он имел нечеткую прямоугольную форму.

Учитывая исходную неровность строительного материала каркас размечали от базового прямого угла.

Такая разметка это своеобразная гарантия того, что расположенные снаружи поверхности стоек будут ровными, также будет ровным и конек, а плоскости и концы балок перекрытия будут установлены на одной ровной линии между собой.

Не базовые же поверхности и расстояния между ними могут варьироваться.

Расстояния же от небазовых поверхностей до элементов могут изменяться.

Первым делом стоит проверить брус на предмет наростов, горбов, и других деформаций и утолщений. Сделать это необходимо заранее поскольку это помешает стыковке и соединению их между собой при дальнейшей сборке каркаса.

Стыковка брусьев происходить таким образом, чтобы самые их ровные стороны располагались в одной и той же плоскости – это и будет являться базовой поверхностью.

Нужно постараться задать прямой угол между осями воображаемых «идеальных» брусьев, входящих в габариты реальных заготовок, с неровными плоскостями, после чего все элементы каркаса будут располагаться или перпендикулярно или параллельно к осям воображаемых «идеальных» деталей.

Устройство и схема каркаса таковы что все шипы и все гнезда в нем буду иметь ширину 37.5 миллиметров, в то же время их внешний край будет находится на таком же расстоянии от базовой поверхности.

В случае если узлы каркаса более крупные, то и ширину и отступ можно сделать несколько большими – по 50 миллиметров.

Эти размеры продуманы заранее – ведь при их соблюдении сборка самодельного каркаса заметно упрощается, потому что тогда можно использовать в качестве инструмента либо обыкновенную строительную линейку шириной в 50 миллиметров или шаблон шириной 37.5 миллиметров.

---

Ссылка по теме: Небольшой каркасный дом своими руками- вариант 2

---

Соединение элементов каркаса основано на гнёздах и шипах

Одним из плюсов возведения и изготовления каркаса является тот факт что Вы заранее видите брусья в готовой постройке, а значит можете оценить все соединения, большинство из которых представляют собой простейший «шип-паз».

Прочность таких соединений повышается за счет использования клиньев и штифтов.

Те же шипы которые в дальнейшем не будут сильно нагружены ( например те что расположены на концах раскосов-ригелей, или в верхних краях стоек) делают длиной от 75 до 100 миллиметров.

Шипы подлиннее нужны там, где они будут «работать на растяжение» – яркий пример – балки-затяжки.

Что до ширины шипа то как правила он делается либо в пол-бруса либо чуть-чуть меньше, если только эта ширина не включает гнездо.

Шипы надо вырезать так чтобы волокно дерева шипа было прямым продолжением волокна древесины бруса. Чтобы сборка была легче шипы сведите на конус и снимите фаску с них.

Гнезда нужно расположить таким образом чтобы их длинная сторона располагалась вдоль волокна бруса. Глубина гнезда должна быть на 4-6 сантиметров больше чем длина шипа (можно в этом случае подрезать сам шип).

От теории к практике: строим каркас на любой случай.

Небольшой каркас обеспечивает большую свободу проектирования. Постройку с таким каркасом можно использовать в качестве и гостевой хижины, и садового домика, и мастерской.

Рис. 1. Учиться путём возведения небольшого каркаса

Наилучший способ научиться возводить каркасы – это попытаться спроектировать, а затем и изготовить небольшой каркас, который включает основные соединения деревянных элементов. Рисунок демонстрирует основу анатомии данного каркаса. Сначала собирают рамы секций каркаса, а затем — обвязки и стропила: 1— затяжка 75×125 мм; 2 — стропило сечением 125×125 мм; 3 — верхняя обвязка 175×200 мм; 4 — балка-затяжка 175×200 мм; 5 — раскос 75×125 мм; 6 — стойка 175×175 мм; 7 — рама; 8 — промежуточный ригель 100×125 мм; 9 — дверная стойка 100×125 мм; 10 — балка перекрытия (лага) 125×175 мм; 11— нижняя обвязка 175×200 мм.

Для работы с каркасом используем инструмент. Большинство плотников применяют дисковую пилу, электродрель и нескольких видов простого ручного инструмента.

Разметка от базового прямого угла.

Брус обычно поступает на стройплощадку приблизительно прямоугольного сечения и номинально выдержанных размеров. Разметка от базового прямого угла компенсирует эти ожидаемые погрешности. Две наиболее ровные смежные поверхности, которые сходятся на каждом брусе под углом, максимально близким к прямому, назначаются базовыми. Все замеры при разметке будущих соединений элементов каркаса осуществляются от этих поверхностей. Те или иные расхождения между размерами брусьев компенсируется за счёт выборок на сопряжённых поверхностях соединения: 1 — базовые поверхности; 2 — выборка по ширине; 3 — выборка по толщине.

Вырезание шипа.

Наиболее распространённым соединением является соединение «шип-паз». Плечи шипов, которые несут нагрузку и в конечном счёте определяют окончательные размеры каркаса, должны вырезаться точно. После разметки шипа (1) установите дисковую пи-луна глубину плеча, а затем сделайте точный пропил вдоль линии плеча. Пропилите оставшуюся часть плеча до конца шипа (2). (Помним о том, что если брус непрямоугольного сечения, глубина резания диска до шипа для разных сторон может оказаться неодинаковой.) До точной подрезки выбьем молотком надпиленную часть. Широкой стамеской подрежем шип до линий разметки (3), а затем – противоположную сторону шипа. После вырезания и скашивания плеча (4) сведём края шипа на конус и снимем с его рёбер фаски, с тем чтобы шип не заедало в гнезде. Используйте комбинированный угольник или угольник для каркасных работ для проверки толщины и расстояния шипа от базовой поверхности.

Вырезание глухого паза (гнезда).

После разметки подрежем края стамеской, чтобы предотвратить образование трещин или разрывов волокон. Я использую 37,5-миллиметровое шнековое сверло в 12,5-миллиметровой электродрели для сверления (1). Если шнековое сверло найти сложно, можно использовать сверло Форстнера, однако тогда придётся часто вытаскивать его и прочищать отверстие. Чтобы контролировать перпендикулярность сверла к поверхности бруса, я прикрепляю на болтах к корпусу дрели фанерную площадку и уровень «бычий глаз». После чернового засверливания гнезда стамеской зачищаю его стенки (2). Чтобы забить стамеску до дна гнезда, перерезая образовавшиеся при сверлении перегородки, использую киянку весом около 1,5 кг, а затем для зачистки стенок – только силу руки, иногда налегая туловищем (3). Чередуем зачистку с подрезанием стенок и всё время держим стамеску под уклоном к внутренней поверхности гнезда. Для проверки ширины и перпендикулярности гнезда используем угольник (4).

Подъем каркаса.

Безопасность – прежде всего! Сосредоточились и слушаем бригадира. Сведём к минимуму использование инструмента наверху. Каска не будет лишней. Перед началом подъёма стоит ещё раз проверить размеры шипов.

1. Соберём нижние обвязки на фундаменте. Установим брусья, проверяя прямоугольность основания замером диагоналей или большим угольником. Отрегулируем клиньями обвязку в горизонтальной плоскости по уровню и установим оставшиеся балки перекрытия. Добавим временный дощатый или фанерный пол.

2. Соберём первую раму, выровняем шипы стоек над гнёздами нижней обвязки, а затем подгоним стойки к балке-затяжке, вставляя одновременно раскосы и промежуточные ригели. Поднимем собранную раму и скрепим, выставив раму по отвесу.

3. Таким же образом соберём и поднимем вторую и третью рамы, как это делали ранее.

4. Сделаем настил поперёк балок-затяжек, затем поднимем до этого уровня верхние обвязки. Вставим в каждую стойку раскосы обвязок, туго закрепляя штифты, а затем установим обвязки на шипы стоек и раскосов. Закрепим соединения штифтами.

5. Поднимем настил до уровня верхних обвязок, затем соберём на земле узел из первой стропильной ноги и затяжки, поднимем его и прикрепим свесы стропил к опорным площадкам на верхней обвязке гвоздям.

6. Следующие пять пар стропил перемещаем по очереди и скрепляем вместе штифтами в коньке.

---

Ссылка по теме: Этапы строительства каркасного дома

---

Как сделать соединения каркаса прочными

Когда для штифтов готовят отверстия, сначала просверливают брус через стенки гнезда. Шип вставляют в гнездо, помечают Вынув шип, разметку смещают от торца шипа на З мм и просверливают отверстие.

Соединения, широко используемые в каркасах (Рисунок 4)

На фото цифрами обозначены

1. Лобовая врубка «шип-паз» при соединении стропил в коньке
2. Врубка стропила в гнездо обвязки
3. Клин
4. Штифт
5. «Ласточкин хвост» с клином при соединении балки со стойкой
6. «Шип-гнездо» при врубке подкоса в стойку
7. Врубка в гнездо балки перекрытия в обвязку

Когда вбивают сведённый на конус штифт, он будет плотно стягивать соединение «шип-паз» и удерживать брусья. В продаже имеются штифты 18 и 25 мм.

---

Общие принципы каркасного домостроения

По определению каркас – это несущая конструкция состоящая из линейных элементов. На практике простая структура служит совершенно различных строении — от очаровательного садового домика до восхитительного «хрустального дворца».

Быстро и доступно – вот главные козыри каркасного домостроения. Причем финансовая сторона зачастую имеет первостепенное значение. Современные технологии и материалы позволяют возводить прочные, надежные, теплые, долговечные, то есть по-настоящему капитальные, каркасные дома по цене типовой «однушки» на окраине мегаполиса. Причем такие коттеджи могут быть построены в любом архитектурном стиле. Никому и в голову не придет, что готический замок или французское шале держится на деревянном каркасе, а стены внушительного «кирпичного» особняка заполнены теплоизоляционными плитами из минеральной ваты.

Каркасные дома относятся к легким строениям и не нуждаются в массивной опорной конструкции. Обычно под них подводят мелкозаглубленные ленточные фундаменты. В последние годы все больше частников отдают предпочтение буронабивным свайным фундаментам. И, наконец, третий вариант – фундаменты на винтовых сваях. Винтовые сваи – отрезки стальных труб с приваренными с одного конца лопастями – вкручивают в землю с помощью простого ручного приспособления (разновидности рычага).

Дело мастера боится

Вкратце процесс возведения каркаса можно отписать следующим образом. По обрезу ленточно-го фундамента или ростверку свайной опорной конструкции настилают рулонную гидроизоляцию. Затем укладывают обвязку из мощного деревянного бруса сечением 200 х 200 или 250 х 200 мм и балки перекрытия технического подполья. Между обвязкой и гидроизоляцией желательно проложить импрегнированную подкладочную доску. Далее устанавливают стойки каркаса, расстояние между которыми назначается в зависимости от ширины теплоизоляционных плит (обычно 500 или 600 мм).

Вертикальные элементы объединяют обвязкой первого этажа, которая служит опорой для балок перекрытия и стропильной группы скатной крыши. Чтобы повысить устойчивость каркаса, между некоторыми стойками устанавливают ветровые связи. Часто к заполнению каркасных стен приступают после того, как возведут стропильную конструкцию и смонтируют кровельное покрытие. Имея «крышу над головой», проще защитить дерево и другие материалы от влаги. Однако в дальнейшем могут возникнуть трудности с устройством кровельного «пирога» мансардной крыши («теплых» скатных «стенок» в жилом подкровельном пространстве).

Профессиональная орбита

Если вы планируете строительство коттеджа постоянного проживания, то в этом случае следует обратиться в специализированную фирму, занимающуюся производством, комплектацией и возведением каркасных зданий. В таких компаниях элементы деревянной части дома изготавливают на автоматизированном деревообрабатывающем оборудовании в комфортных условиях заводского цеха.

Стойки, балки, подкосы, затяжки, стропила и прочие составляющие домокомплекта объединяют в группы, упаковывают в полиэтилен и отправляют на стройплощадку.

Здесь на заранее подготовленном фундаменте каркас собирают без каких-либо проволочек из-за подгонки элементов, выборки врубок и других выполняемых «на коленке» плотницких операций.

Можно заказать строительство каркасного дома «под ключ» и в назначенный срок переселиться в загородное владение. Вместе с тем клиент вправе оплатить только изготовление каркаса, а дальнейшее строительство взять на себя. Правда, при этом следует помнить, что монтажом несущей конструкции возведение каркасного дома не ограничивается. Существует множество технологических нюансов, игнорирование которых может обернуться серьезными проблемами при эксплуатации здания.

Сфера будущего

Построенные по стандартной технологии каркасные дома, конечно, очень хороши, но у них есть одна «слабинка» – неоднородная теплоизоляционная способность стен или, говоря иначе, значительная разница между теплопроводностью дерева и минераловатного утеплителя. В некотором роде стойки и ригели каркаса выступают в совсем не выигрышной роли «мостиков холода». Для решения этой проблемы прибегают к фасадному утеплению фасадов. Вместе с тем существует более эффек­тивный способ построить по-настоящему теплый и надежный каркасный дом.

Двойной запас прочности и теплоизоляционной способности достигается за счет двойного объем­ного каркаса. Впервые в нашей стране эту техно­логию освоила компания «Наносфера» и полу­чила потрясающие результаты.

Энергозатраты на отопление коттеджей с двойным объемным кар­касом снизились на 30 % и более по сравнению с аналогичными строениями на базе стандартной каркасной конструкции. К тому же в домах такого типа значительно улучшился акустический ком­форт, что особенно важно для хозяев загородных владений, расположенных рядом с оживленными транспортными магистралями или общественны­ми и коммерческими объектами муниципальной инфраструктуры (стадионами, ярмарками и т. п.).

Двойное дно

Суть метода сводится к монтажу двух каркасов с шахматным расположением элементов, то есть со смещением стоек по горизонтали и ригелей по вертикали. При заполнении каркасов минеральной ватой дерево так или иначе оказывается закрытым утеплителем. Два слоя теплоизоляции по 100 мм (в сумме 200 мм) плюс отсутствие даже самых слабых мостиков холода обеспечивает исключительно высокий уровень энергосбережения. Коттедж с такими стенами и современными оконными блоками вполне вписывается в актуальную концепцию пассивного дома, а именно строения, на отопление которого требуется минимум энергоресурсов (в идеале вообще не требуется).

Двойной объемный каркас легко выдерживает экстремальные атмосферные нагрузки. К тому при его сооружении используются фирменные высокопрочные несущие элементы, в частности двойные склеенные балки с ориентированно-стружечной прослойкой.

Балочное перекрытие из таких строительных изделий обладает большой прочностью и устойчивостью, что позволяет устраивать на верхнем этаже «тяжеловесные» каминные и спа-зоны. Вообще говоря, двойной объемный каркас открывает широкие перспективы для архитектурного творчества. Технология предоставляет разнообразные возможности для проектирования домов по принципу свободно го (открытого) пространства, включать в объемно-планировочное решение просторные эркеры, панорамное остекление, двойной свет (гостиные или каминные залы высотой в два этажа) и многое другое.

Стальной характер

Металлический каркас дома изготавливают из специального «теплого» профиля (термопрофиля), в котором в шахматном порядке сделаны продолговатые отверстия.

Такая перфорация препятствует утечке тепла через теплопроводные элементы каркасной конструкции. «Петляя» между отверстиями, тепловой поток ослабевает, то есть тепло остается в контуре дома при незначительных реальных теплопотерях.

Несмотря на перфорацию, стальной профиль сохраняет достаточно высокие прочностные характеристики.

Дополнительное усиление каркасной конструкции достигается за счет применения панельных схем, использования усиливающих элементов из сплошного обычного тонкостенного профиля (С, U, S, Z-образной формы), создания жестких дисков перекрытия и многого другого. Не случайно технология производства и монтажа домов на основе легких стальных тонкостенных конструкций (ЛСТК) была разработана и опробована в скандинавских странах, т. е. в суровых условиях северного климата (мороз, штормовой ветер, снегопады, обледенение). В нашей стране каркасные системы на базе термопрофиля появи лись благодаря шведской промышленной группе Lindab и финскому концерну Ruukki. Co временем выпуск подобной продукции освоили и российские производители: «Талдом Профиль», «Балтпрофиль», ИНСИ и другие.

Возвращение к истокам

Современные каркасные здания имеют славных предшественников – фахверковые дома (от немецкого fach – отделение, отсек и werk – сооружение), которые стали возводиться в средневековой Европе с X века. Основой таких строений служил каркас из деревянных стоек, балок и раскосов (диагональные элементы). «Клетки» фахверка заполняли кирпичом, каменными блоками или совсем уж доступным саманом (смесь глины с резаной соломой). Благодаря удачному сочетанию простоты, экономичности и очаровательной графической архитектуры фахверковые дома пользовались неизменной популярностью на протяжении веков.

В наше время фахверковые дома относятся к элите малоэтажного домостроения. Фахверк изготавливают из высококачественного клее ного бруса. Мощные стойки и балки из этого материала отлично сохраняют тепло. Для заполнения каркаса используют крупноформатные энергосберегающие стеклопакеты и специальные панели на основе эффективного утеплителя. Остекление производят безрамным методом, то есть без установки обсадных коробок, в которых совершенно нет надобности из-за геометрической стабильности клееного бруса. Прозрачный дом выглядит как хрустальный дворец. При этом такой «сказочный замок» обладает вполне реальными практическими преимуществами. Стеклопакеты с мультифункциональным магне-тронным напылением не пропускают инфракрасное и ультрафиолетовое излучение солнечного спектра, обеспечивают прохладу в летний зной и сохраняют свежесть окраски предметов интерьера. Вместе с тем невидимый барьер останавливает тепловое излучение (радиационная составляющая тепловой энергии), исходящее от радиаторов и других отопительных приборов. Таким образом, в доме поддерживается благоприятный микроклимат независимо от времени года или погоды на улице.

«Содержание» каркаса

Пространство между стойками каркаса заполняют минераловатным утеплителем (теплоизоляционными изделиями из базальтовой или стеклянной ваты).

Снаружи стены обычно зашивают влагостойкими ориентированно-стружечными плитами (ОСП), но бывает, что с этой целью используют соответствующую фанеру.

Чтобы защитить теплоизоляцию от увлажнения, изнутри стены затягивают пароизоляционной пленкой.

Герметичность барьера от домашнего пара обеспечивают за счет самоклеящейся соединительной ленты, которой проклеивают стыки смонтированных внахлест полотнищ.

С уличной стороны каркасные стены закрывают супердиффузионной гидроизоляционной мембраной типа Tyvek. Этот материал не пропускает внешнюю влагу (дождь, снег), но не препятствует выходу струек пара, которым удалось «прорваться» сквозь пароизоляционный барьер.

К тому же гидроизоляционная мембрана защищает стены от ветра (исключает малейшую вероятность продувания).

Наружная отделка также вносит свой вклад в копилку энергосбережения.

Строительные компании практикуют устройство систем фасадного утепления(навесных и штукатурных), значительно повышающих теплотехнические показатели стен и обеспечивающих коттеджам превосходный внешний вид.

НАШ СОВЕТ

• Строительство каркасного дома начинается с выбора проекта.
• Строительно-производственные компании предлагают своим клиентам обширные каталоги типовых проектных решений.
• Домокомплект из фирменной «галереи» изготовят и доставят на стройплощадку в считанные недели.
• Можно прийти в компанию и со своим проектом, который специалисты адаптируют под каркасную технологию.
• Однако на переработку потребуется время.

© Автор: Т. Гагарина

---

При подготовке статьи использованы материалы автором которых является У.Бимер (США)

ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ МАСТЕРОВ И МАСТЕРИЦ, И ТОВАРЫ ДЛЯ ДОМА ОЧЕНЬ ДЕШЕВО. БЕСПЛАТНАЯ ДОСТАВКА. ЕСТЬ ОТЗЫВЫ.

Ниже другие записи по теме "Как сделать своими руками - домохозяину!"

---

Подпишитесь на обновления в наших группах и поделитесь.

Будем друзьями!