Тема: Разновидности конструкций деревянных домов

МДК 02.01. Технология устройства деревянных конструкций и сборки деревянных домов

ЛЕКЦИЯ

Тема: Разновидности конструкций деревянных домов

Литература:

1.Выполнение плотничных работ: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / Б.А.Степанов.-М.:Издательский центр «Академия»,2018.-288.

2.Столяр-плотник: учеб. пособие / И.К.Рахманов -2е изд. – Ростов н/Д: Феникс, 2015 с.: ил. – (Начальное профессиональное образование).

3.Материаловедение учебник для студ. учреждений сред. проф. образования / Б.А.Степанов. – 9-е изд. Стер. –М.: Издательский центр «Академия»,2017.--368 с.

Интренет-источники:

www.topshouse.ru. Строительство деревянных домов руками профессионалов

План:

1. Основные конструктивные элементы

2. Сборные деревянные дома.

3. Каркасные дома.

4. Деревянные панельные дома.

Вопрос 1. Основные конструктивные элементы

Сборку конструкций начинают лишь после проверки размеров собираемых элементов, наличия комплектующих деталей (болтов, гаек, шайб).

В проектное положение деревянные конструкции устанавли­вают по разбивочным осям, рискам, нанесенным на монтируемые элементы. Поднятые и установленные на место конструкции долж­ны быть устойчиво закреплены, после чего их освобождают от стропов, захватов.

                                          Монтаж деревянных конструкций можно вести разными спо­собами: отдельными деталями, частями или сборочными единица­ми конструкций.

Более рационально вести монтаж из готовых конструкций — ферм, собранных рам каркаса, секций перегородок, оконных и дверных блоков. При этом способе монтажа конструкции сразу устанавливают в проектное положение, что сокращает срок мон­тажа и, кроме того, снижает его стоимость. Эффективен монтаж из отдельных блоков, представляющих собой несколько элементов, соединенных в одно целое, например три фермы, скрепленные постоянными прогонами, связями.

Монтаж деревянных элементов с подъемом состоит из следую­щих основных операций: строповки, оттягивания при подъеме и заводке конструкций, подъема и установки в проектное положение, временного крепления и выверки правильности установки, расстроповки и окончательного закрепления. Монтаж зданий и соору­жений из деревянных конструкций выполняют в соответствии с проектом производства работ.

До начала монтажа конструкций тщательно проверяют год­ность их, соответствие геометрических размеров и формы черте­жам. Кроме того, конструкции надо раскрепить, с тем чтобы при подъеме они не деформировались. До установки в проектное по­ложение на конструкциях наносят краской места строповки.

Поднимают конструкции в два приема на высоту 20...30 см, после проверки надежности крепления производят дальнейший подъем.

Сборные деревянные конструкции монтируют после выполне­ния работ нулевого цикла. Без освидетельствования и приемки фундаментов и других опорных частей монтаж конструкций на­чинать нельзя. Места опирания деревянных конструкций на ка­менные или бетонные опорные части необходимо до монтажа тщательно выверить по горизонтали и высоте. При несоответствии их проектным данным на место опирания наносят цементный раствор прочностью не менее 50 % марочной. После выверки мест опирания конструкций проверяют оси их установки.

До подъема элементы и конструкции очищают от грязи, нале­ди, снега. Элементы следует поднимать плавно, без рывков, рас­качивания, вращения. Для исключения вращения к элементу при­крепляют тонкий канат, который оттягивает монтажник.

Деревянные конструкции, установленные на опорные части, освобождают от захватов и стропов лишь после их закрепления. Конструкции должны быть окрашены до начала монтажа.

Почти все строительные организации ведут монтаж домов с применением механизмов. Для монтажа деревянно-панельных одно- и двухэтажных домов в основном применяют самоходные стреловые краны.

Выпускаемые домостроительными предприятиями элементы домов порой имеют недостаточно высокую сборность, поэтому на стройках плотникам приходится до монтажа собирать их в укруп­ненные элементы на бойках (стропила, фермы, фронтоны и др.).

Укрупняют элементы домов, как правило, в зоне действия мон­тажных элементов во время их стоянки, с тем чтобы их легко было подавать в проектное положение.

Монтаж деревянных домов производят двумя способами: после­довательным и параллельным. При последовательном способе мон­тажа каждый последующий дом строится после окончания пре­дыдущего, а при параллельном способе монтажа все одинаковые дома поселка, села строятся одновременно при последовательном выполнении цикла работ. Выбор того или иного способа строи­тельства зависит от объема работ, степени механизации процес­сов строительства и др.

Брус – материал, получаемый путем распиливания бревен на пилораме. Брус имеет прямоугольное сечение и гладкие грани, поэтому стены дома из бруса получаются ровными.

На первый взгляд кажется, что стоимость дома из бруса ниже, чем стоимость постройки из рубленого дерева. Однако необходимость утепления стен такого дома значительно удорожает строительство. Причина – отсутствие теплового замка. Тепловой замок это устройство, предотвращающее выдувание тепла. Несмотря на то, что грани бруса ровные, плотная укладка не получается, поэтому приходится использовать утеплитель и обшивать брусовые дома евровагонкой. Вся экономия при этом сводится к нулю, а дополнительные расходы возрастают.

Вопрос 2. Сборные деревянные дома.

Сырой пиленый брус – наиболее дешевый, легкий в изготовлении, но низкокачественный строительный материал. Таким его делает кустарный способ производства (брус, изготовленный по государственным стандартам, на российском рынке отсутствует).

Деревянные дома из бруса имеют массу недостатков, среди которых главный – значительная усадка в процессе высыхания. Длительный срок этого процесса не позволяет возвести и начать эксплуатировать дом быстро.Среди других минусов – неидеальная ровность граней и неточные линейные размеры бруса.

Чем больше в исходном материале влаги, тем больше образуется трещин в ходе усушки. Трещины на поверхности стен совсем не украшают внешний вид дома и требуют внутренней и внешней отделки. Большая влажность способствует размножению вредных микроорганизмов – грибов и насекомых, стены подвержены ускоренному гниению.

Отсутствие теплового замка и связанные с ним последствия в большей мере относятся именно к домам из сырого пиленого бруса.

Дома из профилированного бруса.

Профилированным называется брус, имеющий специальные замковые соединения, что отличает его от простого строганного материала. Эти соединения представляют собой шипы и пазы (система так и называется шип-паз), исключающие смещение элементов и обеспечивающие относительно качественную теплоизоляцию.

Профилированный брус изготавливается на специальном деревообрабатывающем станке со стабильными установками, то есть все бруски имеют одинаковые линейные размеры и идеально гладкие поверхности.

За счет плотного прилегания деталей друг к другу и отсутствия между ними зазоров стены не подвергаются гниению из-за попадания осадков. Если эксплуатация дома планируется в теплое время года, по этой же причине утепление требуется незначительное. Материал, из которого изготавливается профилированный брус, подвергается обязательной просушке, поэтому усадка дома составляет всего 1%.

Эти положительные моменты дают возможность быстрой сборки дома. В среднем на возведение дома уходит 2 месяца.

Минусами домов из профилированного бруса являются общие для всех деревянных построек недостатки: подверженность негативному влиянию атмосферных явлений и горючесть. Напомним, что для устранения этих недостатков необходимо использовать специальные био- и огнезащитные средства. Добавить к минусам можно то, что даже максимальный размер сечения бруса (200 мм) не позволяет жить в доме без специального утепления круглый год.

Дома из клееного бруса - наиболее оптимальный из всех видов домов из бруса по многим параметрам. Технологию деревянного домостроения с применением клееного профилированного бруса первыми в Европе освоили финны, отчего такие дома у нас получили название «финские».

Клееный брус представляет собой распиленные, высушенные, а затем склеенные при помощи пресса доски из северных пород дерева (сосны, ели, кедра и лиственницы).

Качественные характеристики данного материала показывают, что недостатки натуральной древесины предельно минимизированы, а достоинств более чем достаточное количество: брус обладает безупречной геометрией и стабильностью; клееный брус не поддается деформации; строение из клееного бруса имеет незначительную усадку (0,5%);

стены не подвергаются гниению и воздействию микроорганизмов; гарантированные высокая прочность и пожаростойкость; трещины на лицевой стороне стены не образуются; использование клееного бруса позволяет создавать сложные конструкции.

При всех достоинствах, стены из клееного бруса имеют несколько минусов:

при производстве бруса не всегда применяется высокоэкологичный клей;

клееный брус плохо «дышит», то есть не пропускает воздух;

необходимо утепление пазов профилированного клееного бруса.

Цена дома из клееного бруса очень высока. Но перечень достоинств этого стенового материала убедительно доказывает ее обоснованность.

Брус из шпона. Принцип производства бруса из шпона схож с брусом клееным. Разница в том, что основой для прессования служат не доски, а шпон (слой древесины толщиной до 4 мм). Брус из шпона достаточно дорог, но прочен и красив внешне.

Сруб из лафета. Лафет (полубрус) – это бревно, отесанное только с двух сторон. Предельная прочность и хорошие показатели по теплоизоляции достигаются при помощи изобретенного норвежцами специального теплового замка, имеющего название «норвежский крест». Удивительно, но факт: при скреплении бревен этим замком прочность постройки из лафета со временем увеличивается.

Лафет производится из бревен большого диаметра, поэтому венцов в срубе меньше, чем при сборке сруба из бруса или обычного бревна, а значит мостиков холода (точек соединения бревен) тоже меньше. Эта особенность сруба из лафета способствует еще большему сбережению тепла в доме.

Брусчатые дома более индустриальны и несколько менее трудоемки, чем бревенчатые, но расход древесины на их изготовление примерно в два раза больше, чем на производство домов панельной конструкции.

Монтируют брусчатые дома следующим образом. Поступающие комплекты деталей домов в виде брусьев, прирезанных по длине, готовых оконных и дверных блоков и других деталей и изделий раскладывают в порядке очередности сборки у заранее подготовленного, как правило, каменного фундамента.

Фундаменты под наружные и внутренние несущие стены делают столбчатыми бутобетонными. Они могут быть также сборными железобетонными. По фундаменту устраивают цоколь из красного кирпича М-75 на растворе М-25. Устройство фундамента брусчатого дома показано на рис.3.

До укладки брусьев поверхность фундамента должна быть выравнена по горизонтали путем нанесения раствора. После этого кладут два слоя толя, ширина которого примерно на 100 мм превышает ширину бруса.

По гидроизоляции из толя укладывают обвязку из антисептированных досок толщиной 50 мм, по ним слой минеральной ваты или антисептированной пакли, а по пакле брусья.

Стены брусчатого дома делают из древесины хвойных пород. Наружные стены при расчетной температуре -30°С делают из брусьев сечением 150х150 мм, а при температуре -40°С - из брусьев 150х180 или 180х180 мм.

Внутренние стены собирают из брусьев сечением 100х150 мм. Между каждым рядом брусьев по высоте нужно укладывать слой пакли. Брусья в углах собирают различными способами (рис.2): вполдерева, на шпонках или путем примыкания концов брусьев в шахматном порядке. По длине брусья собирают на шпонках или рейках. Для предотвращения загнивания нижние венцы брусчатых стен антисептируют. Стыки брусьев нижнего венца располагают только на столбах фундамента.

Во избежание выпучивания стен брусья по высоте между собой скрепляют нагелями диаметром 25-30 мм, устанавливаемыми на расстоянии 1500 мм один от другого в шахматном порядке по высоте стен. Отверстия под нагели просверливают электросверлом сразу на трех брусьях (по высоте - 450 мм). В связи с тем что стены брусчатых домов вследствие усыхания древесины и уплотнения пакли дают осадку, высота их должна быть выше проектной примерно на 3-5%. Глубина гнезд для нагелей должна быть больше длины нагеля на 15-20 мм. Пазы между брусьями и по периметру оконных и дверных коробок необходимо плотно проконопатить.

Чердачные и междуэтажные перекрытия делают балочными со щитами перекрытия и утеплителем из минерального войлока объемным весом 250 кг/м.

Цокольное перекрытие состоит из кирпичных столбиков, на которые по гидроизоляции кладут балки сечением 50х100 мм с шагом 600 мм, а по ним - доски чистого пола толщиной 29 мм (при теплом подполье).

После устройства перекрытий приступают к монтажу крыши. Крыша состоит из дощатых наслонных стропил, устанавливаемых с шагом 1200 мм. По стропилам устраивают обрешетку сечением 50х50 мм, к которой крепят волнистые асбестоцементные листы.

Перегородки в брусчатых домах делают дощатыми, оштукатуренными. При монтаже высоту их делают примерно на 50 мм меньше высоты этажа, так как иначе при осадке дома их придется переделывать.

Ввиду осадки здания второй раз конопатить, штукатурить или обшивать досками стены дома можно лишь через 1-2 года после окончания строительства.

                   Вопрос 3. Каркасные дома

Стены каркасного дома состоят из стоек, обвязок, ригелей. Расстояние между осями стоек обычно принимают 600 мм, т. е. равным планировочному модулю. Несу­щей конструкцией, воспринимающей нагрузки от перекрытий, крыши, снега, является каркас, а теплоизолирующей — заполне­ние (утеплитель) внутри каркаса.

Каркасные дома после возведения почти не дают осадки стен, поэтому окончательно отделывать стены (оштукатуривать) можно сразу после сборки здания. Дома каркасной конструкции сейсмо­стойки. Недостаток их — большая трудоемкость сборки.

Каркасы стен состоят из рам, представляющих собой верхнюю и нижнюю обвязки с расположенными между ними стойками, раскосами, ригелями сечением 50X80...100 мм и другими элемен­тами. Рамы собирают на гвоздях. Жесткость каркасов (устойчи­вость) обеспечивается междуэтажными, чердачными перекрыти­ями, диагональной наружной обшивкой, перегородками.

Раму каркаса собирают на бойке в горизонтальном положений и при сборке поднимают в вертикальном положении краном. В двухэтажных зданиях рамы для каркаса бывают двух видов: собираемые на высоту одного этажа и собираемые на высоту двух этажей. В домах с рамами, собираемыми на один этаж, балки междуэтажного перекрытия опираются на обвязки рам, а в домах, собираемых на два этажа, — на врезанные в стойки каркаса доски на ребро.

Вопрос 4. Деревянные панельные дома

Наиболее перспективной конструкцией являются панельные дома — они технологичны в изготов­лении, легко собираются, транспортабельны и экономичны.

Для устройства фундамента используют бутовый камень, гра­вий, щебень, цемент, песок и т. п. Фундаменты выкладывают на сложном растворе в заранее вырытых ямах — для столбчатых и в траншеях — для ленточных фундаментов.

Вместо бутобетонных или бетонных фундаментов можно при­менять готовые фундаментные блоки, которые укладывают с про­веркой отметок геодезическим инструментом. После укладки и выверки отметок по верху блоков (фундаментов) делают гидро­изоляцию, затем устраивают цоколь под наружные стены. Цоколь выкладывают из хорошо обожженного красного кирпича марки 75. Верх цоколя под стены, а также верх внутренних столбиков дол­жны быть строго горизонтальны и соответствовать проектным отметкам. Все неровности на поверхности цоколя выравнивают стяжкой из цементно-песчаного раствора состава 1:2 и проверяют горизонтальность.

Цокольное перекрытие может быть балочным или панельным. Балочное перекрытие опирается на кирпичные столбики, установ­ленные внутри здания, и на фундамент стен. На фундамент и кир­пичные столбики по гидроизоляции на прокладках укладывают прогоны, на них — лаги сечением 50х100 мм, а затем доски пола, которые настилают после устройства крыши, штукатурных, печных и санитарно-технических работ.

При сборке балочного цокольного перекрытия с применением прогонов (балок) (при теплом подполье) нужно следить за тем, чтобы после устройства перекрытия уложенная по периметру цо­кольная обвязка была на одном уровне с верхом лаг. Горизонталь­ность расположения верха лаг и цокольной обвязки проверяют уровнем и отфугованной рейкой.

Основной несущий элемент — стеновая панель, воспринимаю­щая нагрузки от перекрытий, крыши, снега, ветра и др. Панели выпускают размером 600х3000, 1200х3000 мм, а также разме­ром на стену комнаты или на стену дома. Стены собирают из вер­тикальных панелей.

Чердачное перекрытие собирают из полуферм с шагом 1,2 м, по нижним поясам которых подшивают потолок из досок толщи­ной 25 мм. По потолку укладывают твердые древесноволокнистые плиты. Утепляют перекрытия минераловатными плитами по слою пергамина. Крыша двускатная, кровля из асбестоцементных плит. Веранду собирают также из панелей.