Укосины и блоки в каркасном строительстве. Устанавливаем укосины в каркасном доме Металлические укосины каркасного дома

Каркасное строительство подразумевает наличие в строении несущей конструкции из дерева или металла, которая и обеспечивает нужную жесткость, устойчивость к погодных условиям, вертикальным нагрузкам.

Одни из элементов такого каркаса называются укосинами. Они представляет собой диагональные отрезки металлического профиля, профильной трубы или деревянного бруса, которые в установленном виде располагаются диагонально и служат дополнительными укрепляющими деталями. Насколько они необходимы и нельзя ли обойтись без укосин при строительстве каркаса? Вы узнаете об этом из сегодняшней статьи.

Что такое укосины – типы и описание

Укосина считается дополнительным элементом каркаса, их задача – повышение надежности и прочности несущей конструкции. Стандартно их устанавливают под углом в 45 градусов, но в областях расположения дверных и оконных проемов значение может меняться.

Основные типы укосин по используемому материалу:

деревянные – достаточно легкие, экологичные, не утяжеляют каркас и не создают лишней нагрузки на основание дома – фундамент и обвязку;
металлические – не поражаются агрессивными биологическими факторами – плесенью, грибком, насекомыми.

У каждого материала есть не только преимущества, но и недостатки. Так, деревянные элементы каркаса могут деформироваться при значительном увлажнении и дальнейшем высыхании, а металлические имеют большой вес и подвержены коррозии. Кроме того, существует такое понятие, как временные элементы. Эти детали устанавливают при необходимости укрепить каркас до облицовки его плитными и листовыми материалами, которые сами по себе также создают дополнительную жесткость.

Почему нельзя обойтись без них?

Здания, построенные по каркасной технологи, прочны, но для того чтобы они отвечали всем требованиям и не подвели своего владельца, преждевременно выйдя из строя, требуется соблюдать правила сборки каркаса.

Основные компоненты несущей конструкции каркасника расположены перпендикулярно друг другу, горизонтально и вертикально – это стойки и ригели. Такое положение элементов каркаса не дает достаточной жесткости, а также не компенсирует смещение грунта и недостаточно устойчиво к ветровым нагрузкам. Для придания большей жесткости и используют укосины в каркасном доме. Диагональные компоненты отлично справляются с противостоянием деформации вследствие ветровых нагрузок и других воздействий «поперечного» характера.

Результаты правильной установки укосин:

защита от деформационных процессов несущей конструкции строения, его стен, перекрытий, пола;
надежная фиксация теплоизоляционных материалов внутри полостей стен (если в качестве термоизоляции применяют минерально-ватные утеплители);
равномерное распределение нагрузки на опорные элементы;
увеличение жесткости, срока службы здания, прочности.

После грамотном монтаже дополнительных элементов каркаса здание сможет успешно противостоять не только привычным нагрузкам, но также шквальному ветру, аномальной снеговой нагрузке и даже землетрясениям.

Правильная установка укосин

Самое главное в строительстве каркасного дома – правильно собрать несущую конструкцию. Установка диагональных элементов также требует выполнения нескольких простых правил :

обязательная врезка деталей в горизонтальные обвязки каркаса;
менее удобный монтаж изнутри позволит избежать теплопотерь, установка снаружи вызовет появление мостиков холода;
в качестве крепежа для укосин не стоит использовать саморезы, только гвозди;
установку проводят в направлении: центр бруса нижней обвязки – верхние наружные углы.

Если соблюдать эти несложные требования, то укосины повысят прочность каркаса и создадут необходимую жесткость для успешного противостояния нагрузкам и силам природы.

В каких случаях можно отказаться от монтажа дополнительных диагональных элементов каркаса?

Несмотря на всю важность укосин, бывают случаи, когда их можно и не устанавливать. Если для наружной обшивки выбраны листовые или плитные материалы некоторых типов, они сами создают необходимую жесткость, которой будет достаточно для эксплуатации дома в плановом режиме. Само собой, на рекордную устойчивость в этом случае рассчитывать не стоит.

От укосин можно отказаться, если наружная облицовка выполняется из:

водостойкой фанеры;
аквапанелей;
ДСП и пр.

Также монтажа диагональных дополнительных элементов каркаса можно избежать, если идет строительство небольшого сооружения хозяйственного назначения (гаражи, хранилища, уличные туалеты и другие бытовые постройки).

Если отказ от установки вызван надеждой на создание жесткости и прочности при помощи облицовки, следует выполнять три простых момента :

облицовочный материал должен быть прочным, без дефектов, ни в коем случае не приобретайте некондицию;
детали обшивки должны быть максимально крупными, так будет достигнута нужная степень жесткости и прочности;
технология облицовочных работ подразумевает расположение элементов вразбег, отступать от этого правила нельзя ни в коем случае.

И стоит помнить – крупные дома и коттеджи с внушительной площадью без укосин лучше не строить, даже при наружной обшивке листовыми и плитными материалами. Большая площадь стен создает значительный эффект парусности. Из-за этого при большой скорости ветра здание может просто «сложиться» под его напором.

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

Долговечность здания в первую очередь зависит от его устойчивости. Любая конструкция, а уже тем более такая сложная и объемная, как дом, подвержена целому ряду внешних воздействий и внутренних напряжениях. Сейсмические колебания, сдвиги почвы, ветер - все это стремится разрушить любой дом. Неравномерная усадка, очаги сырости, конструктивные нагрузки - это подтачивает здание изнутри. В каркасном доме элементами, обеспечивающими его максимальную устойчивость, являются укосины.

1. Конструкционные нагрузки на дом

В большинстве случаев любое здание имеет форму параллелепипеда. Любой четырехугольник - не самая прочная конструкция. Малейшее отклонение любой из его сторон вызывает отклонение других сторон, так как они связаны друг с другом.

Идеальным с этой точки зрения является треугольник, имеющий максимальную жесткость. Так, самыми прочными молекулами являются молекулы углерода, образующие пирамиду.

Именно добавление в конструкцию дополнительных элементов, вносящих в них «треугольность» и составляет основу всех жестких креплений четырехугольника.

Так, планшет с набитыми по углам рейками или фанерными треугольниками будет куда прочнее по сравнению с исходным.

Рама, укрепленная по углам

Именно это и используется зачастую в строительстве, особенно при возведении каркасных домов. Ведь каркасный дом - это идеальный параллелепипед, причем все блоки, из которых он составлен, имеют форму прямоугольника.

При этом любая боковая нагрузка, например, сильный ветер, стремится к нарушению прямых углов в основании этих четырехугольников. Результат может быть плачевный - дом может сильно покоситься или вообще упасть набок.

Дом, «скрепленный» вагонкой

2. Что такое укосины?

Каркас здания представляет собой набор стоек, укрепленных между нижней и верхней обвязкой с некоторым шагом между ними. Стойки выполняются из доски и ставятся перпендикулярно линии периметра

Такая конструкция обеспечивает стойкость только при вертикальных нагрузках. При горизонтальных нагрузках ряд стоек стремится к наклону. Если дополнительно не укрепить стойки, дом может разрушиться.

Именно доска, набитая поверх стоек под углом к ним, удерживает их строго в вертикальном положении. Она и называется укосиной.

3. Можно ли обойтись без укосин?

Бытует мнение, что укосины для каркасного дома не так уж важны. Казалось бы - если обшить каркас листовым материалом (фанерой или ОСБ), стены приобретут дополнительное сопротивление боковым нагрузкам.

Мало того, нерадивые строители допускают внешнюю отделку каркаса прямо поверх стоек - в надежде, что она придаст дому достаточную жесткость.

Но это не совсем верно. Листы ДВП, фанеры или ОСБ, конечно сами дополнительно скрепляют здание, но их размер влияет только на соединение внутри каркасной ячейки, а не всего каркаса целиком. Ведь сама конструкция шарнирного соединения, какую представляет из себя каркасный дом, предполагает отсутствие необходимых ребер жесткости, препятствующих боковой нагрузке.

Что уж говорить о элементах внешней отделки, таких как сайдинг, облицовочная плита, вагонка, которые крепятся к стене не так жестко и сами могут быть непрочными.

Вывод: ставить укосины необходимо.

Иногда укосины путают с распорками. Они, действительно придают жесткости отдельным элементам, например четырехугольной ячейке блока, но не влияют на весь каркас в целом.

4. Установка укосин

Расскажем, как правильно установить укосину.

Как мы говорили выше, укосина представляет собой доску, которая крепится поверх стоек под некоторым углом к полу. Как правило, достаточно использовать доски сечение 25х100 мм. Они устанавливаются в идеальном варианте под углом 45 градусов относительно плоскости пола. Установка их производится от центра стены к углам потолка. Длина досок-укосин, соответственно, может превышать длину стоек на 30%

Вследствие того, что не все стены остаются сплошными, иногда невозможно смонтировать длинные укосины под углом 45 градусов. На стенах, где имеются оконные и дверные проемы, приходится ставить укосины под другим углом, обычно не более 60 градусов.

Отметим важный факт. Укосины нужно делать не только на наружных, но и на несущих внутренних стенах. Это придаст дому максимальную жесткость.

В общем случае нужно помнить главные правила монтажа укосин

Уклон укосин, стремящийся к 45 градусам.
Нижняя часть ставится ближе к центру стены, верхняя — к верхнему углу.
Укосина должны быть максимально связана с обвязкой и стойками каркаса.

5. Особенности монтажа укосин

Установку укосин производят заподлицо с плоскостью стоек. Для этого в стойках каркаса вырезают пазы, куда они вставляются. Соответствующие пазы прорезаются и в верхней и нижней обвязке. Только тогда укосины будут максимально эффективны. К обвязке потолка и пола укосины крепятся с помощью мощных болтов или мощных саморезов. К стойкам - прибиваются, не менее, чем двумя гвоздями, уменьшая шарнирность конструкции.

В процессе формирования стены, блоки поочередно поднимаются, и им нужно придать устойчивость - вплоть до полной сборки каркаса верхней обвязкой. Для этого используют временные укосины. Не имеет смысла жалеть на них материала, так впоследствии эти доски легко отрываются и используются.

Устанавливать временные укосины допустимо без врезки в стойки и обвязку.

7. Ошибки при установке укосин

Отметим некоторые ошибки, которые допускают строители:

Слишком большой угол установки относительно пола
Отсутствие укосин вообще или на внутренних стенах
Нежесткое крепление к обвязке и стойкам каркаса
Некачественный материал, использование бракованных досок
Недостаточная длина укосин, использование обрезков, набиваемых хаотично

8. Выводы

Таким образом, для максимальной устойчивости каркаса укосины считаются необходимым элементом всей конструкции. Их нужно ставить из качественных материалов и строго в соответствии с указанными выше рекомендациями.

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!

Для каких целей ставят укосины в каркасном доме? Когда они необходимы, а когда без них можно обойтись? Какие бывают укосины и как правильно их установить?

Основанием каркасного дома, как следует из названия, служит внутренний каркас. Именно от него, в основном, зависит прочность и долговечность дома. Поэтому очень важно приобрести для каркаса качественные материалы и правильно собрать.

Чаще всего для каркаса используют древесину хвойных пород, намного реже – лиственные виды и металл. Для стоек, которые принимают вертикальную нагрузку, лучше всего подойдет клееный брус. Перемычки, которые распределяют вертикальную нагрузку, делают из досок.

Этапы строительства каркасного дома:

устройство фундамента;
укладывание брусьев нижней обвязки и их крепеж к фундаменту;
монтаж стоек;
монтаж верхнего яруса;
укрепление каркаса;
монтаж потолочных балок и устройство кровли;
утепление;
внешняя и внутренняя отделка.

Каркас – довольно массивное сооружение, сделанное из прочного материала. Зачем же проводится дополнительное укрепление каркаса (пятый этап), и можно ли обойтись без него?

Зачем нужны укосины?

Все детали в каркасе расположены параллельно и перпендикулярно друг к другу, поэтому они не устойчивы к поперечным нагрузкам, например «гулянию» грунта, воздействию снега или ветра.

Для придания необходимой жесткости в каркас встраиваются укосины. Это диагональные элементы, которые будут не только стабилизировать конструкцию, но и удерживать внешние стороны дома от «гуляний» внутрь или наружу.

Если в строении отсутствуют элементы жесткости, оно может потерять геометрию, что приведет к деформации внешней и внутренней отделки. Сильные боковые нагрузки могут даже «сложить» дом. Менее заметные последствия – это потери тепла из-за нарушения целостности утепляющего слоя и уменьшение долговечности дома. Таким образом, установка данных элементов вполне оправдана, несмотря на дополнительные затраты материалов, труда и времени.

Иногда вместо укосин ставят распорки между стойками, что менее трудоемко. Однако такие распорки добавляют только вертикальную жесткость и не препятствуют «складыванию».

Когда не требуется установка укосин? Для небольших построек, таких как хозблок, гараж, туалет. Если в доме использована косая внешняя обрешетка. Если облицовочный материал крепок и имеет крупный размер, например плиты ОСП-3 или прочной фанеры.

Установка постоянных укосин

Разберем, как правильно поставить укосины, которые будут стоять в доме на протяжении всего срока службы.

Элементы жесткости следует ставить не только во внешние стены, но и в перегородки.

Идеально, если угол установки будет равен 45°. Однако из-за оконных и дверных проемов его удается соблюсти не всегда. В этом случае можно увеличить угол до 60°.

Установка производится от центра нижнего стенового бруса к верхним углам. В результате, элементы жесткости образуют с угловой стойкой прямоугольный треугольник.

В местах, где устанавливаются дверные и оконные коробки, укосину лучше направить от углов к этим проемам, чтобы дополнительно закрепить данные элементы.

Для плотного прилегания необходимо врезать укосины в элементы каркаса, выпиливая пазы необходимой глубины и ширины. Правильно смонтированные укосины плотно прилегают к элементам каркаса и не мешают выполнять обшивку.

На каждую стену надо ставить не меньше двух деталей и располагать их по краям, где находятся наружные углы.

Чтобы дом был стабилизирован в обоих направлениях, одну укосину на наружной стене делают с наклоном влево, другую на противоположном конце той же стены – с наклоном вправо.

Для удобства монтажа элементы жесткости лучше располагать с наружной стороны стен. Однако если следовать законам теплофизики, то более эффективно устанавливать их с внутренней стороны. Так они будут меньше увеличивать теплопередачу утепленных стен.

Крепление производится гвоздями: по 2-3 шт. на соединение со стойкой и по 3 шт. – с верхней и нижней обвязкой. Саморезы для строительства каркасного дома использовать нельзя.

Иногда строители делают элементы жесткости из остатков досок и крепят их только в доступных местах. Так делать нельзя. Необходимо использовать доски, длина которых не менее чем на треть больше расстояния от пола до потолка дома.

Элементы жесткости должны быть полнотелыми, без пустот. Лучший материал для них – доска из дерева хвойных пород толщиной 25 мм. В более толстых и, соответственно, дорогих досках нет необходимости. Во-первых, даже такие материалы прекрасно выполняют свои функции. Во-вторых, укосина врезается в каркас, и чем значительнее ее толщина, тем больше вероятность ослабления каркаса.

Доски должны быть хорошо высушены. Если они слишком влажные, то при дальнейшем высыхании зазор между ними и элементами каркаса расширяется и жесткость конструкции снижается.

Утеплитель вдоль краев досок, используемых для распора и жесткости, должен быть подрезан на их толщину. Иначе по краям будут образовываться воздушные мешки, что негативно повлияет на теплоизоляцию дома.

Установка временных укосин

Временные связи жесткости ставятся на третьем этапе строительства, если постоянные не планируются. Они закрепляют угловые и промежуточные стойки, чтобы те не «гуляли» до момента крепления верхней обвязки.

Кроме того, временные элементы устанавливают для выравнивания каркасных стен. Это позволяет избежать перекосов, которые затрудняют внутреннюю отделку.

Как сделать временные укосины? Сначала надо выровнять углы с помощью отвеса или уровня. Затем монтируются доски, внакладку, с шагом от 1,2 до 1,5 м. Лучше не экономить на их количестве. Они крепятся к верхней и нижней обвязкам гвоздями. Перед обшивкой временные врезанные элементы снимают.