Металлические балки в каркасном доме

Обновлено: 19.09.2024

Перекрытия из металла являются конструкцией, используемой в качестве строительного материала при строительстве различных частных и промышленных объектов.

Перед покупкой материала необходимо произвести необходимые расчеты и убедиться, что для строительства объекта подойдут металлические элементы перекрытия.

Рассмотрим и разберемся с ними подробнее.

Что это такое и каких размеров бывают?

Балка является одним из основных элементов любой конструкции, ее функции – повысить устойчивость конструкции и укрепить ее. Балка (или ригель) состоит из полок и стенок различного размера, соединенных стыковыми швами с использованием сварки. Изготавливаются элементы на оборудованных предприятиях с использованием специальных станков.

Процедура изготовления осуществляется в несколько этапов, после чего готовое изделие проверяется на соответствие ГОСТам.

Металлические конструкции различаются по размерам, для удобства они имеют номера, с помощью которых можно подобрать необходимый материал для строительства.

«10» — небольшое по размерам изделие, применяется в качестве перекрытия для укрепления подвижных элементов в строительстве. Возможно использовать как направляющую для небольших подъемников.
«12» — немного больший размер конструкции, выдерживающий большую нагрузку. Применяют за основу рам, используется в механизмах.
«14» — изделия данного размера могут использоваться в промышленном производстве для устройства в ж/б конструкции.
«16» — прочная конструкция, выполняющая роль полноценной опоры, может применяться для передвижения транспорта по цеху.
«18» — надежный опорный элемент, применяется при возведении зданий, обеспечит устойчивость большой площади.
«20» — большой элемент, который может служить основой для колонны или рамы. Часто используется в машиностроении.
«25» — изделие может служить опорой для больших кранов и крупногабаритных подъемных механизмов.
«30» — самая большая конструкция, не используемая в жилом строительстве. Является основой для подъемных механизмов.

Сфера применения

Металлические балки для перекрытий нашли свое применение в различных областях. Могут использоваться для:

Укрепления кровли в жилом и промышленном строительстве.
Создания межэтажных перекрытий.
Устройства опор и различных колонн в промышленных сооружениях и архитектурных зданиях.
Монтажа ангарных каркасов.
Шахтовых стволов.
Создания разнообразных железнодорожных вагонов.
Строительства мостов, эстакад.
Возведения металлических ферм.

На заметку: балки перекрытий из металла также можно использовать при строительстве малоэтажных частных домов.

Разновидности

Металлические конструкции отличаются по многим признакам. Это рекомендуется учитывать при выборе изделия.

По назначению

С помощью металлических балок можно создать качественное прочное перекрытие, выбрав один из вариантов.

Монолитное. В опалубку заливается бетон, производится усиление решеткой из арматуры. Поверхность получается бесшовной, отличается высокой прочностью.
Монолитно-сборное. В этом случае помимо металлических балок используются бетонные блоки, которые укладываются на стальной профиль. Участки стыков заливаются бетоном.
Составное. Используется комбинация материалов, то есть на несущие металлические изделия укладываются плиты, доски, панели. Этот вариант предполагает создание дополнительного утепления и звукоизоляции поверхности.

По материалу: стальные и алюминиевые

Металлические конструкции могут изготовляться из разных материалов. Самыми популярными являются стальные и алюминиевые балки для перекрытий.

Основными недостатками являются: высокая стоимость, низкие показатели тепло и звукоизоляции, риск образования коррозии. Монтаж стальных конструкций невозможно осуществлять без привлечения специальной техники.

По конструкции

В современном строительстве применяют несколько разновидностей металлических балок, различных по конструкции.

Тавровые. Основное сечение представляет собой стенку и полку в виде буквы «Т».
Двутавровые. Сечение металлопроката выглядит как буква «Н». Изделие отличается большей жесткостью, чем тавровое, за счет того, что с противоположной стороны имеет дополнительную полку.

Двутавровые элементы подразделяются на несколько видов, каждый из которых имеет маркировку:

Б – стандартные двутавры.
Ш – изделие с широкими полями.
У – узкополочные конструкции.
Д – среднеполочные изделия.
К – колонные балки. Ширина полки такого элемента может равняться высоте изделия.

Требования

Все требования, предъявляемые к балкам из металла, четко обозначены в ГОСТах и СНиПах. Основными требованиями являются:

Прочность. В зависимости от типа материала, используемого при изготовлении изделия, показатели прочности могут отличаться, но они должны соответствовать значениям, указанным в нормативных документах.
Период эксплуатации. Металлические конструкции, согласно ГОСТ, должны прослужить минимум 80 лет.
Устойчивость к коррозии. Готовые элементы должны быть дополнительно обработаны составами, предотвращающими образование коррозии.

Характеристики

Балки перекрытий, в зависимости от технологии производства, имеют различные характеристики.

Двутавры с наклонными полками. Угол уклона 6-12 градусов. Основные параметры:
- длина – 10-60 см;
- ширина – 5,5-19 см;
- толщина полки – 7,2 мм-1,8 см;
- толщина стенки – 4,5мм-1,2 см.
Двутавры с параллельными гранями (ГОСТ 26020, СТО АСЧМ 20-93) имеют иные характеристики:
- длина — Б-1 – 100 Б-4;
- толщина полок – 5,7 мм-3,3 см;
- ширина профиля – 55 мм-32 см;
- толщина стенки – 4,1 мм-1,95 см.
Широкополочные металлические конструкции имеют следующие характеристики:
- длина — 20Ш1- 70Ш5;
- ширина профиля – 15-32 см;
- толщина стенки – 6,0 мм- 2,3 см;
- толщина полок – от 9 мм -3,65 см.
Колонные балки имеют следующие показатели:
- длина – 20 К1-40 К5;
- ширина профиля – от 20 до 40 см;
- толщина стенки – от 6,5 до 2,3 см;
- толщина полок – 1-3,55 см.

Расчет

При планировании устройства потолка или пола с помощью металлических балок, рекомендуется грамотно выполнить необходимые расчеты.

Какие показатели учитывать?

При проведении расчетов учитывается одновременно целый ряд факторов:

площадь строящейся поверхности;
общий вес;
расстояние между металлическими балками;
максимально возможную нагрузку;
ширину пролета.

Чем больше ширина пролета, тем высота металлических изделий должна быть больше.

Формулы

Расчет производится по прочности и жесткости изделия. Вычислив значения в таблицах ГОСТа можно найти необходимый номер проката.

Линейная нагрузка рассчитывается по формуле q = Q * p и используется в последующих расчетах.

q – величина линейной нагрузки;
p – шаг укладки балок;
L – длина перекрываемого пролета.

Максимальный момент сопротивления сечения балки (Wy) находится делением изгибающего момента на расчетное сопротивление материала.

q – линейная нагрузка на балку;
L – длина пролета;
E – модуль упругости материала
Jy – минимальный момент инерции.

Особенности процесса монтажа

Процедура устройства перекрытий с использованием металлических балок имеет определенные особенности, которые необходимо знать и четко соблюдать.

Обязательно наличие четкой схемы постройки с произведенными расчетами на прочность и изгиб изделий.
К боковым граням балок крепятся бруски сечением 60х60, после чего размещается накат из досок.
Накат накрывается слоем утеплителя, выполняющего функции звуко и теплоизоляции.
Шаг между стальными балками не должен превышать 150 см, оптимальное расстояние – 100 см.
Глубина опирания концов металлических конструкций на стены – максимум 25 см.
Чтобы добиться большей звукоизоляции можно использовать не обычные, а пружинные скобы.

Плюсы и минусы применения в зданиях

Конструкции из металла обладают рядом преимуществ, благодаря которым материал широко используется:

повышенной прочностью;
огнестойкостью;
устойчивостью к внешним факторам;
повышенной надежностью;
большим периодом эксплуатации;
возможностью усилить уже построенное здание;
увеличенной несущей способностью.

Однако такие балки имеют и свои недостатки, которые также следует учитывать:

сложность проведения строительных работ;
необходимость задействовать тяжелую технику;
металл может подвергаться коррозии;
требуется производить сложные подсчеты, с чем у новичка могут возникнуть серьезные сложности.

Цены на все виды

В строительстве чаще всего используются двутавровые металлические балки. Средняя стоимость продукции представлена в таблице.

Наименование балки	Длина	Стоимость
двутавровая № 10	12 м	880
двутавровая № 10 Б-1	12 м	780
двутавровая № 12	12 м	900
двутавровая № 12 Б-1	12 м	660
двутавровая № 14	12 м	1050
двутавровая № 14 Б-1	12 м	740
двутавровая № 16	12 м	1300
двутавровая № 16 Б-1	12 м	980
двутавровая № 18	12 м	1280
двутавровая № 18 Б-1	12 м	1150
двутавровая № 20	12 м	1560
двутавровая № 25 Б-1	12 м	2150
двутавровая № 25 Ш-1	12 м	3500
двутавровая № 30	12 м	2600
двутавровая № 35	12 м	3300
двутавровая № 40	12 м	3500
двутавровая № 45 Б-1	12 м	5200

Заключение

Использование металлических балок перекрытия рационально и оправдано в области машиностроения и промышленности. В жилищном строительстве применять эти изделия невыгодно и затратно. Если все-таки решили купить металлические конструкции, то лучше выбирать алюминиевые, так как они больше всех подходят для малоэтажного строительства. Очень важно произвести правильные расчеты.

Особенности и правила крепления балок перекрытия к стене и другим конструкциям

Крепить балки к основной конструкции (перекрытия, кровля) необходимо для ее многолетней устойчивости и дополнительной поддержки.

Поэтому особенности крепления балок перекрытия относят к важному этапу строительства, ведь от него зависит надежность всей постройки.

Укрепляют перекрытие различными балками – деревянными, металлическими, железобетонными. Какие нюансы нужно знать при обустройстве перекрытий балками, как они крепятся и чем, существует ли возможность допущения ошибок, и как их избежать, читайте подробнее в представленной статье.

Особенности процесса

Качественно укрепленная основа перекрытия – залог долговечности эксплуатации помещения, где установлены балки. Здесь имеет огромное значение крепеж и техническая составляющая монтажа (особые способы крепления + правила выполнения работ).

Элементы балочного крепежа выполняют из качественной стали или алюминия, они представлены уголками, анкерами, стальными пластинами, навесами, лагами, винтами, шурупами, гайками, стержнями. Также для некоторых типов балок, например, деревянных, используют специальную технику врубки и врезки. Встречаются также смешанные способы крепления изделий.

Независимо от использованной техники и материалов, на который крепятся балки, они всегда соединяются со стеной по типу плавающей системы. Главное при работе с ними – это качество монтажа, так как он влияет на надежность перекрытий и поддержку всей потолочной и кровельной конструкции.

При этом, в процессе самого монтажа используются следующие типы балочных конструкций:

Знать особенности крепления балок перекрытия к разным поверхностям важно потому, что это позволит правильно подобрать элементы крепежа, рассчитать нагрузку, которую будут выдерживать опоры. Одновременно надежно закрепятся каркасы для кровли и чердака, и не возникнет никаких проблем с обустройством гидроизоляции, пароизоляции и утепления, так как поверхность с балками будет готова.

Способ присоединения балочных изделий зависит во многом от типа используемой постройки. Так, например, некоторые дома каркасного типа и СИП-панелей уже имеют установленные балки, и крепятся наглухо еще в условиях производства. В стандартных постройках (кирпичных, монолитных, бетонных) балки ставят вслед за образованием армированного пояса.

В строительстве для перекрытий используют чаще стандартные балки, представленные разрезом сечения 150 x 150 (мм) или 200 x 200 (мм), но могут быть и другие габариты, которые создаются при индивидуальных заказах в условиях производства.

Все работы, связанные с балочными креплениями, изготовлением и монтажом самих балок, основаны на применении основных технических нормативов:

— изделия для крепежа. — деревянные балки. и ГОСТ Р 58966-2020 — металлические балки (двутавровые и стальные). и ГОСТ 20372-90 — ЖБ-балки.

Нормативы дают отсылки ко всем возможным положениям и нормам, которых нужно придерживаться на всех этапах подготовки и работы. Все они гарантируют в итоге получение крепкой надежной постройки, с укрепленным каркасом чердака и кровли.

Важные особенности, характеризующие балки, связаны не только с типом здания, но и с составом материала, из которых их изготавливают:

Но их всегда крепят к стенам, с условием обустройства продольного люфта.

Деревянные брусья не оказывают дополнительной нагрузки на фундамент, работать с ними легко и быстро. Также, они доступны по стоимости.

Важно! Из всех перечисленных типов балок перекрытий, самыми лучшими считаются деревянные, изготовленные из сухой качественной древесины.

На рынке представлен большой выбор этих изделий, они имеют хорошее соотношение цены и качества, а грамотно проведенные расчеты по использованию этих стройматериалов не потребуют для перекрытий нового ремонта несколько десятилетий.

Правила установки

Как было указано в предыдущем разделе, технические особенности монтажа различных балок указаны в нормативах ГОСТов, СНиПов и отсылок от них к другим документам. Важные правила крепления балок к чердачной, лестничной или межэтажной конструкции, согласно нормам, заключаются в следующем:

Монтажные приспособления данного типа выполнены из качественного металла, дерева, ЖБ.

Здесь в работе больше всего опираются на СНиП 2.01.07-85, согласно которому все перекрытия в жилых строениях должны выдерживать нагрузку не меньше 200 кг/м 2 .

В проекте особое внимание уделяется и форме кровли, расходным материалам, внутренним опорам, углам расположения скатов крыши, расстоянию между стенами, мауэрлату и его габаритам, так как они полностью формируются за счет балок конструкции.

Внимание! Лучше всего работы с расчетами и распределением нагрузок креплений доверить профессиональным инженерам. В составленном проекте специалистами будут полностью учтены все технические требования, которые касаются балочных перекрытий.

Как и чем крепить: виды крепежей

Независимо от того, к какой конструкции крепится балка (к стене, мауэрлату, армированному поясу) крепежи представлены в следующих наиболее популярных вариациях:

Глухари можно закрутить через балку по верхней части стеновой конструкции, с помощью специального ключа-трещотки.

Крепление на болты:

Тип соединения — врезка:

Крепление в виде врубки:

Крепления на пластины при помощи анкеров и болтов – самое наиболее часто встречающееся соединение, так как оно накладывается прямо на обернутые в гидроизоляцию лаги, и цепляется прямо по несущим стенам и армированному поясу, зачастую являясь продолжением мауэрлата.

Совет. Закреплять деревянные и металлические балки можно анкерами. ЖБ-балки укладываются на заливку с раствором цемента, и, при наличии боковых торцовых концов армировки привариваются к прутьям стеновой конструкции.

Монтаж к разным конструкциям

Балки перекрытий крепятся к стенам, мауэрлату, двухскатной крыше и армированному поясу. Для этого, как уже указывалось выше, используют соединение частей с лагами, монтажные кольца, которые привариваются к уложенным частям армированных прутьев, анкеры, крупные металлические уголки, болты и шурупы.

Подготовка к работе начинается с закупки нужного расходного материала, очистки поверхности от мусора, приобретения инструмента, аренды механизмов (крана для ЖБ), разметки места монтажа, согласно плану.
Торцы и концы балок оборачивают гидроизоляторами, при необходимости, обрезают, затем укладывают на накат, закрепленный в гнезде стены, и надежно механически фиксируют его.
В стенах для укладки деревянных балок заранее формируют специальные гнезда (врубка, врезка), куда и будет крепиться балка. Дополнительно она фиксируется широкими болтами и пластинами.
На армированный пояс балки кладут равными шагами, отмеряя их, в соответствии с принятым планом. На месте крепления оборачивают концы балок, которые вставляются по заранее установленным металлическим лагам. Чтобы не ошибиться в разметке шагов, используют лазерные линейки –дальномеры.
К мауэрлату балки крепят жестким соединением вдоль стен, с помощью болтов и крупных дюбелей. Используют также самые крупные скобы, анкеры и седла.

Лаги всегда помещают на ребро, перпендикулярное балочным изделиям, с минимальным шагом, в 60 (см). Сечение лаг по стандарту составляет 150 x 50 (мм). А подвесной брус опирается только на металлический крепеж, при этом строители рекомендуют его заменять на врубки и формирование гнезда опирания. Жесткие стропила смогут выдержать любую нагрузку.

Также, для мауэрлатов рекомендуются вырубки, а используемые в работе анкеры всегда поддерживаются стальной пластиной.

Накладки из дерева могут применяться вместе с древесными балками. Понятно, что их применяют для создания перекрытий и каркасов в бревенчатых домах.

Для их плотного крепления пользуются врубкой, иногда – врезкой, а также крепежами – саморезами, анкерами и гвоздями.

На кирпичные и монолитные стены для балок используют стальные опоры. Здесь есть важный нюанс – между торцом и балочным изделием обязательно формируют зазор для вентиляции.

Укрепленные концы можно приваривать и укреплять плотным крепежом, а затем сделать заливку раствором, для достижения наибольшей прочности каркаса, не забыв заизолировать концы изделий.

Важно! Выбор метода крепления бруса перекрытий выбирают, в зависимости от типа постройки, а также от того, какая именно нагрузка ей предназначена.

Сложности и ошибки

Появление различных ошибок и сложностей может возникнуть при неправильном выборе балки, несоблюдении техники и нормативных правил монтажа, использовании некачественной продукции. Если не придерживаться этих правил, то это может закончиться быстрой изнашиваемостью и сокращением срока эксплуатации балок, обрушением кровли и конструкции.

К самым распространенным ошибкам, помимо перечисленных, относят также:

Недостаточная жесткость балки, особо ощутимая для длинных пролетов. Балка прогибается, отсутствует геометрическая устойчивость. Конструкция постоянно смещает свой угол наклона. При сейсмических или природных катаклизмах балочная конструкция может полностью разрушиться. Это касается больше деревянных изделий.
Неправильное расположение балок, резко отличающееся от схемы проекта. Здесь вместо ряда опор вдоль короткой стены цепляют несколько балок, предназначенных для длинной стены. Это неправильно, так как приведет к колебаниям собственного веса балки, которая при эксплуатации конструкции будет ощутимой.
Недостаточное закрепление балок по стенам, использование точек, вместо пазов. Такой подход, особенно с деревянными балками также не будет способствовать прочности чердачного перекрытия и кровельной конструкции, и каждые несколько лет будут необходимы ремонты, из-за их зыбкости.
Отсутствие дополнительной обработки балок может приводить к коррозии, появлению грибка на поверхностях, размоканию поверхностных слоев.

Деревянное изделие обязательно обрабатывается несколькими слоями антисептиков, а затем и полимерными веществами.

В постройках, где рядом балками устроены дымоходы, помещение часто разделяют специальными металлическими коробами. Балки (особенно, деревянные) не должны соприкасаться с дымоходами, чтобы не возник пожар.

Некоторые строители разделяют пространство между ними теплоизоляционными материалами, которые не склонны к самовозгоранию. Для этого используется минеральная вата или пенополистирол.

Также не нужно забывать оборачивать балочные изделия материалами для паро- и гидроизоляции, так как это продлевает сроки их эксплуатации, защищает от конденсата и атмосферных перепадов, особенно на чердаке. Оборачивать можно как концы балок по лагам, так и всю поверхность балки.

С приобретением и монтажом балочных перекрытий прекрасно справятся строительные компании. Они напрямую сотрудничают с производителями, имеют возможность покупок материалов по оптовым ценам. А монтажные работы выполнят профессионально, качественно, с предоставлением прайса за выполненные услуги и гарантии на них.

Балки перекрытия, которые используются при обустройстве строений, представлены тремя основными видами: деревянными, металлическими и ЖБ. Каждое изделие имеет стандартные размеры, и предназначается для определенного типа зданий.

При покупке балок обращают внимание на их маркировку и наличие всех необходимых сертификатов. Балки являются основой каркасов, перекрытий чердаков, балконов, межэтажных пролетов поэтому они должны не только сами быть хорошего качества, но и крепиться на добротные крепежные элементы.

Схему крепления балок, составление проекта и выполнение работ лучше всего доверить профессионалам. В процессе работ строго соблюдаются технические нормы, так как ошибки строительства могут привести к обрушениям каркасов и перекрытий.

Что такое фахверк металлоконструкции – конструктивные особенности и установка

Металлокаркас в качестве несущего каркаса является прочным и устойчивым остовом сооружения. Эта конструкция из линейных элементов называется металлическим фахверком. Каркас из металла бывает полным и неполным. В первом случае он воспринимает собственный вес здания и все действующие нагрузки, а во втором — усиливает основной каркас.

Особенности разновидностей

Неполный металлокаркас делается без колонн у наружных стен, а колонны входят в систему основного каркаса. На полный несущий фахверк из металла воздействует вес стен и ветровые нагрузки от них, а также другие вертикальные и горизонтальные нагрузки. И на несущий, и на вспомогательный металлокаркас крепят дверные и оконные проемы, профлист, сэндвич-панели. Для безопасных работ и эксплуатации здания потребуется профессиональный расчет и монтаж металлического каркаса.

Понятие «фахверк» пришло с немецкого языка, именно в Германии зародилась фахверковая технология строительства каркасников. В переводе на русский fachwerk означает решетчатая конструкция или ферма. Более всего востребован фахверк металлический при строительстве промышленных объектов. Строительные фахверк металлоконструкции считаются самыми прочными, надежными и долговечными.

Конструкция, классификация и преимущества фахверкового каркаса

Конструктивно фахверк из металла состоит из пространственной секции, в основе которой находятся металлические балки, размещенные под углами. У фахверка металлоконструкции делятся на горизонтальные элементы (ригели) и вертикальные (стойки из профилей или прокатного швеллера). Фахверковый каркас классифицируют в зависимости от места расположения следующим образом:

торцевой;
продольный;
фахверковые металлоконструкции перегородок и внутренних стен.

Вот что говорят специалисты по поводу плюсов материала:

Широкие возможности на этапе проектирования и стройки — фахверк из металла обладает значительным разнообразием форм.
Надежность металлического фахверка не имеет альтернатив.
Когда из элементов составляют систему, ее геометрия неизменяема. Это дополнительный плюс к прочности и возможность организации большого открытого пространства.
Фахверковые металлоконструкции относительно легко устанавливать. Стальной каркас просто соединяется болтами между собой.
Для сооружения заводских цехов, ангаров, торговых и выставочных павильонов трудно подобрать аналог в качестве основы. Также монтаж металлического фахверка незаменим для зданий, в которых планируют задействовать мостовые краны. И даже для жилых домов металлоконструкции часто выбирают в качестве основы.

Технология каркасной металлоконструкции для жилого дома

Хотя традиционный немецкий фахверк проглядывает с наружной стороны дома в виде контрастных деревянных балок и столбов, металлический каркас предпочитают скрывать в стене. Во-первых, по эстетическим соображениям, а во-вторых, это решает ряд проблем:

когда наружные стены выносятся за стойки, проще проходит остекление;
конструкция стены упрощается;
панелей требуется меньше;
фахверк из металла таким образом защищен от влажности, плохой погоды и других внешних факторов.

Есть также общие факторы, благодаря которым строители предпочитают фахверковые металлоконструкции:

Если приобрести готовые секции, на площадке не останется отходов от обрезки;
Договорившись о дате доставки, ориентируясь на начало строительства, не придется организовывать место для хранения материалов.
Расширить дом на металлическом каркасе реально, конструкция перемычек позволяет «открывать» стены для расширения. Предварительно лучше проконсультироваться с архитектором или строителем, чтобы не нарушить структурную целостность сооружения).
Термиты и опасность быстрого возгорания для металлических фахверков не страшны, однако при мощном воздействии огня стойки поплавятся и деформируются, — даже металл не является гарантией целостности здания при сильном пожаре.
Каркас из металла не мешает телефонному, радио- и ТВ-сигналу, а также не подвержен высокому риску удара молнией. Хотя такие слухи встречаются среди людей, на практике фахверк из металла не отличается от деревянного по этим параметрам.

Установка фахверковой конструкции из металла

Сам процесс монтажа начинается с установки стоек. Элементы из профильных труб фиксируют черными болтами. Для упрощения сборки и экономии бюджета на детали устанавливают полиспасты с блоками, а потом с помощью монтажной лестницы соединяют руками. Можно арендовать легкий или самоходный кран для этих целей.

После того как стойки расположены на фундаменте, верхнюю часть опоры закрепляют фасонными листовыми пластинами к связевой ферме, соединяют болтами. Для монтажа металлического фахверка понадобится пара работников.

Когда колонны установлены, переходят к распоркам и ригелям. Из дополнительного оборудования на данном этапе подключают гидроподъемные передвижные подмостки или закрепляют лестницы.

Если стены делаются из асбестоцементных плит или профлистов, приваривают на поперечные балки крючья (кляммеры) из металла. Это ускорит монтаж панелей на металлический фахверк и усилит общее качество сборки.

Не лишним будет напомнить о технике безопасности при монтаже металлического фахверка. Первое и важнейшее правило ТБ — это наличие допуска специалистов к выполнению высотных работ. Также важно обеспечить работников обувью и спецодеждой, касками, страховкой. При работе с кранами понадобится опыт привязывания подъемных строп к тяжелым ригелям и стойкам.

Металлокаркас для дома (ЛСТК) своими руками

Каркас быстровозводимого дома можно “поднять” не только из традиционных деревянных брусьев, но и из металлических профилей. Благодаря современным технологиям, для соединения отдельных деталей даже не нужно использовать сварочный аппарат. С помощью крепежей из них можно возвести ЛСТК – легкую стальную тонкостенную конструкцию.

Достоинства и недостатки ЛСТК

ЛСТК – это профили и листы из оцинкованной стали, которые изготавливают прокатным способом на заводском оборудовании. Их толщина может достигать 4 мм, что позволяет построить надежный, долговечный дом.

Достоинства металлического каркаса

Нельзя однозначно ответить, какой каркас лучше, металлические и деревянные конструкции – вечные конкуренты. Выбор зависит от условий строительства, проектных особенностей дома. Однако достоинства тонкостенных конструкций из стали весомы:

Высокая скорость возведения каркаса. Комплектующие поступают с завода уже нарезанные в соответствии с проектом, промаркированные. Это позволяет сэкономить время и привлечь меньшее количество рабочих.
Сниженная нагрузка на фундамент. Из-за малого веса стальные тонкостенные конструкции не оказывают значительного давления на основание дома. Если структура грунта позволяет, вы также можете сэкономить, заложив мелкозаглубленный фундамент.
Устойчивость к воздействию влаги. Каркас из оцинкованной стали можно собирать в любое время года, не боясь его деформации или гниения, как в случае с древесиной.
Высокие показатели прочности.
Длительный срок службы, который может достигать 120 лет. Он напрямую зависит от качества металлических профилей, профессионализма сборщиков.

Помимо достоинств ЛСТК, связанных с монтажом и последующей эксплуатацией, есть еще одно – ее комплектующие удобно транспортировать.

Недостатки тонкостенных стальных конструкций

Недостатки у стальных профилей для каркасного строительства есть, но они не абсолютные.

Стоимость готовой ЛСТК может в два раза превышать стоимость деревянного “скелета” дома. Но следует вспомнить, что вам не придется обрезать стойки, утилизировать остатки и бояться, что вы что-то соедините не так.
Стальные конструкции отличаются гулкостью. Да, такой недостаток имеет место, но он сводится на “нет” после укладки утеплителя и обшивки металлического каркаса гипсокартоном.
С использованием стальных профилей трудно своими силами реализовать сложный проект. Это не так, если он будет проработан опытными специалистами.
Отсутствует прочное основание для крепления в интерьере полок, установки габаритной мебели. Собранный каркас отличается высокой пространственной жесткостью, а по отдельности каждый профиль недостаточно прочен. Решить проблему поможет подробный дизайн-проект жилых помещений.

Таким образом, недостатки металлокаркаса можно достаточно легко нивелировать.

Виды профилей для тонкостенных конструкций

Для возведения каркаса используют несколько видов металлических профилей. Каждый из них имеет определенное назначение и несет соответствующую нагрузку. Те, в основе сечения которых лежит буква “П”, называют швеллерами.

Использование С-образного профиля

С-образный профиль называют стоечным, так как чаще всего его используют в качестве вертикальных стоек при возведении наружных стен. Также он находит применение при монтаже кровли, внутренних перегородок и перекрытий.

С-образный элемент несет на себе большую продольную нагрузку, поэтому имеет два ребра жесткости – загибы на боковых стенках.

Средние размеры профиля:

высота – 50-80 мм;
ширина – 150-300 мм;
толщина – 1-4 мм.

Исходная заготовка – сплошная балка из стали. Однако в ней могут быть выполнены технологические отверстия, например, для прокладки коммуникаций.

П-образный стальной профиль

П-образный профиль, соответствующую форму которому придают на станке, называют направляющим или стартовым. Именно к нему крепят вертикальные стойки наружных стен.

Его также используют при:

монтаже стропильной системы;
установке внутренних перегородок;
усилении стеновых прогонов;
сборке рамных элементов;
устройстве подоконных перемычек.

Ширина швеллера колеблется в диапазоне 70-300 мм, толщина – 0,7-4 мм. Высота боковых полок обычно составляет 50-65 мм.

П-образный элемент металлокаркаса для дома также может быть сплошным или перфорированным, с отверстиями для коммуникаций.

Шляпный (ПШ) или омега-профиль

Шляпный профиль широко применяют при монтаже вентилируемых фасадов, устройстве обрешетки под кровельное покрытие и облицовку наружных, внутренних стен. Крепление выполняют непосредственно к стойкам каркаса.

Обратите внимание, что перфорация может быть нанесена только на боковые полки профиля.

Z- и сигма-профиль для металлокаркаса

Z-профиль играет немаловажную роль в железном каркасе жилого дома. Его используют в качестве несущих прогонов при устройстве кровли, направляющего в вентилируемом фасаде и при сборке стенового “пирога” с утеплителем.

При строительстве кровли Z-профиль с успехом заменяет сдвоенную С-образную балку. Он обеспечивает высокую несущую способность этой части строения даже с учетом снеговой нагрузки.

Ширина основной полки составляет 100-300 мм, высота боковых полок – 40-80 мм, а величина их загиба – 10-20 мм.

Сигма-профиль при возведении каркасного дома используют в качестве ригеля и колонны. Благодаря своей форме, он обладает повышенным сопротивлением на изгиб. Рассчитан на высокие нагрузки, подходит для сооружения больших пролетов.

Ширина балки колеблется в пределах 80-300 мм, высота боковых полок составляет 40-80 мм, а их загиб 10-20 мм.

Термопрофили – в чем их особенность

Термопрофили – это перфорированные балки из оцинкованной стали. Перфорацию выполняют в виде сквозных прямоугольных отверстий, расположенных вдоль них в шахматном порядке. Толщина таких балок обычно не превышает 2 мм.

Наличие отверстий усложняет путь теплового потока, сводит к минимуму число “мостиков холода”. При использовании термопрофилей теплопроводность металла снижается до 80-90%. Утепленные минеральной ватой и обшитые гипсокартонным листом наружные стены металлокаркасных зданий демонстрируют отличные тепло- и шумоизоляционные качества.

Профильная труба или стальной профиль – что лучше

Что выбрать для дома на металлокаркасе: профильную трубу или стальной швеллер? Этот вопрос неизменно встает перед большинством строителей, особенно, неопытных. И при ответе на него важно понимать принципиальную разницу между этими двумя деталями.

Для возведения ЛСТК обычно используют трубу с квадратным (100х100 мм) или прямоугольным (80х40 мм) сечением. Благодаря замкнутому контуру, она удобна в работе, но при этом имеет несколько существенных недостатков.

Если открытые торцы трубы ничем не защищены, внутри она быстро поддается воздействию влаги, ржавеет.
Для соединения труб понадобятся крепежные элементы большой длины. Это повлечет дополнительные денежные расходы.
Показатель жесткости труб на изгиб меньше, чем у швеллеров.

Таким образом, использование профильных труб в качестве основного элемента каркаса жилого дома представляется спорным. Однако они прекрасно выполняют функцию стоек при возведении малогабаритных строений – ангаров, гаражей и др.

Строительство дома из металлокаркаса

Возведение металлокаркасных домов в качестве индивидуального жилья, почти ничем не отличается от аналогичных работ по сборке зданий из бруса. Отличаются узловые соединения профилей и используемые крепежи.

Основные соединительные узлы ЛСТК

Стальной каркас состоит из множества узловых соединений, но из них выделяют основные, где качественное крепление особенно важно.

Соединение стоек с фундаментом. Выполняют через опорный элемент с помощью анкерных болтов.
Стропильная ферма, где для сборки комплектующих используют листовые накладки, узловые фасонки, крепежи.
Соединение стропильной фермы и вертикальной стойки каркаса. Для выполнения необходимы все те же крепежи, узловая фасонка и раскос.
Карниз между стеной и кровлей. Сложность здесь заключается в грамотном стыке двух “пирогов” с гидро- и теплоизоляцией.

При работе с древесиной слово “крепеж” стойко ассоциируется с саморезом или гвоздем. Ситуация с металлокаркасом немного иная.

Чем соединять детали металлокаркаса

Один из вариантов соединения двух стальных элементов каркаса – использование самонарезающих винтов со специальной резьбой. Их вставляют в заранее сделанные отверстия и завинчивают.

Обратите внимание: винтовые соединения больше подходят для неразборных конструкций.

Недостатки применения винтов заключаются в отсутствие четкой регламентации работ с ними и обеспечении низкой несущей способности каркаса. Болты нормальной точности в этом отношении выигрывают.

Также для возведения дома из металлокаркаса можно использовать сварку. Однако это трудоемкий процесс, требующий определенного мастерства. Тонкостенные элементы легко повредить в процессе соединения таким способом.

Итак, металлокаркас – достойная альтернатива традиционному брусу. Стальная конструкция не только не уступает деревянной, но и по некоторым параметрам превосходит ее. Многие виды работ также можно выполнить своими руками. Но чем сложнее проект, тем больше специалистов придется привлечь.

Перекрытия в каркасном доме

Перекрытия в каркасном доме – это горизонтальные поверхности, при помощи которых ограждается внутренний объем помещения сверху и снизу. Это пол и потолок, закрепленные на специальных деревянных или бетонных конструкциях. Они имеют большую важность, связывая между собой стены и делая конструкцию здания более жесткой. Кроме того, эти элементы создают дополнительное утепление здания: их каркас обязательно должен содержать утеплитель.

Какие бывают перекрытия

Есть три типа перекрытий в каркасных зданиях:

межэтажные;
половые;
чердачные.

Перекрытия пола должны быть достаточно прочными и жесткими, чтобы сделать надежным напольное покрытие. Чердачные перекрытия также выполняют качественно, поскольку к ним крепится утеплитель и потолочная отделка.

У межэтажных перекрытий одновременно две функции – быть полом для верхнего этажа и потолком для нижнего. На эти перекрытия оказывается вертикальная нагрузка, поэтому балки должны быть устойчивыми к вертикальным прогибам.

Требования к конструкции перекрытия

Межэтажное перекрытие в каркасном доме должно соответствовать многим критериям, но основные требования такие:

Жесткая и прочная конструкция, которая выдержит серьезную нагрузку.
Никакая балка не должна прогибаться под воздействием тяжести.
Деревянные перекрытия каркасного дома должны иметь хорошую звукоизоляцию, чтобы шум и посторонние звуки с одного этажа не проникали на другой.
Важно сделать качественное утепление. Особенно хорошо должно быть утеплено мансардное и цокольное перекрытия.
Все основные элементы перекрытия должны иметь хорошую огнестойкость, чтобы случайный пожар на одном этаже не перекинулся на все здание.
Не стоит делать слишком массивные, дорогие и огромные конструкции – устройство перекрытия должно быть максимально простым и бюджетным.

Особенности перекрытий

После возведения нижнего уровня необходимо сделать перекрытие из тех же материалов, что и каркас, чтобы продолжить строительство следующего уровня дома. Важно, чтобы каркасные стены были ровными в горизонтальной плоскости. Это позволит быстро сделать перекрытие.

По сути, перекрытие является основой для верхнего уровня. То есть, перекрытие первого этажа (прослойка между первым и вторым этажом) становится полом для второго этажа. Это означает, что конструкция должна быть особо прочной. Лучше для этого при необходимости усилить лаги, ведь на них будут закрепляться внутренние неосновные стены.

Порой проект дома подразумевает участие лаг перекрытия в конструкции стропильной системы. В этом есть свои недостатки:

слой теплоизоляции значительно уменьшится, что приведет к появлению мостиков холода;
придется предусматривать сложную вентиляционную систему подкровельного пространства в зоне стыков лаг и стропил;
при возведении стропил придется вынужденно возводить настил из досок или фанеры.

Лаги для междуэтажных перекрытий могут быть разной толщины. Так, если по ним никто не будет ходить, можно поставить тонкие доски. Если же верхнее помещение будет жилым, лаги должны быть большого сечения, не меньше, чем на первом этаже.

Порядок и правила монтажа

Даже не планируя монтаж перекрытий каркасного дома своими руками, нужно ознакомиться с особенностями устройства и установки этого важного элемента.

Особые рекомендации по установке

Для установки межэтажных перекрытий сначала нужно уложить по периметру дома обвязку из балок, а уже на нее закреплять гвоздями лаги. При наличии большого пролета лучше сделать клееные балки.

Балки перекрытий имеют двойную функцию. С одной стороны на них крепят потолок из гипсокартона, с другой – набивают лаги пола. Толщина досок для пола должна составлять не менее 1/20 от длины. Например, для пролета 4 м потребуется лага толщиной от 20 см. Пространство перекрытия заполняют утеплителем.

Балки делают из толстых бревен, которые распиливают на части толщиной от 70 мм. Также можно сбить вместе две доски, толщина которых составляет 50 мм.

Соединяют доски друг с другом гвоздями или металлическими скобами. Балки для перекрытий имеют преимущества: у них низкая стоимость, простая установка, высокие теплоизоляционные свойства, длительный срок эксплуатации (до 50 лет).

Деревянные балки – пожароопасный материал. Это значит, что их необходимо обработать огнеупорными пропитками, противогрибковыми составами и средствами от гнили.

Утепление перекрытий между этажами

У минеральной ваты есть важные преимущества: природное происхождение, низкая теплопроводность, она легкая и негорючая. Поэтому лучше всего именно её применять для утепления перекрытий. Но также для звуко- и теплоизоляции можно использовать другие альтернативные материалы:

перлит;
пенопласт;
керамзит;
шлак;
сухой песок;
опилки.

Материалы для перекрытий

Лучше всего выбирать хвойную древесину. Это может быть сосна, ель, лиственница. Основная нагрузка оказывается на балки или лаги, а затем переносится на стены, обвязку и фундамент.

Для балок перекрытия используется обработанный круглый брус на два канта или сбитые вместе доски.

Несущие балки должны иметь соответствующий размер, в зависимости от нагрузки, которую они будут испытывать, а также длины пролета. Значения размеров можно узнать из специальных таблиц.

Расчет нагрузки

Перекрытия испытывают следующие виды нагрузки:

выдерживают собственную массу;
массу части дома, что выше их;
переменную нагрузку от пребывания людей и от установки мебели и вещей.

Собственная масса в среднем имеет 150-200 кг на каждый квадратный метр перекрытия. Конкретный вес зависит от вида утеплителя и толщины всех элементов конструкции. У чердачных перекрытий вес еще больше, поскольку там необходимо устанавливать больше утеплителя.

Что касается переменных нагрузок, то средние их значения – до 100 кг на 1 кв. м, а иногда и больше. Чтобы понять общую нагрузку, необходимо суммировать постоянную и переменную в их максимальных значениях.

Далее в таблицах смотрят необходимую толщину балок с учетом их длины. Балки устанавливают на обвязку по периметру при помощи металлических уголков. При установке межэтажного или чердачного перекрытия важно устанавливать балки четко над вертикальными каркасными стойками.

Подшивка и настилы

Установив потолочные балки и проверив, достаточна ли их прочность и правильно ли они закреплены, начинают сверху на них устанавливать настил, чтобы по ним можно было ходить. После этого снизу устанавливают подшивку потолка.

Для межэтажных перекрытий необходимо подбирать качественную подшивку. Она должна выдерживать свой вес, а также нагрузку отделки потолка, утеплителя и всех декоративных и функциональных элементов, которые будут к ней прикреплены. Это светильники, некоторые элементы мебели, какие-то украшения.

Несмотря на все это, несущая способность у обшивки должна быть не слишком большой. Для этих целей в любом каркасном доме используют какие-то листовые материалы. Для примера, это может быть даже обычный гипсокартон. Его применение очень выгодно, поскольку он не только позволяет сделать потолок максимально ровным, но и является огнеустойчивым материалом.

Выбирая подшивку для полового и потолочного перекрытий, нужно помнить, что она должна выдерживать большую нагрузку, так как в этих местах больший слой утеплителя, чем в межэтажном. Кроме того, появляются дополнительные элементы конструкции перекрытия. Поэтому здесь уже рационально использовать не обычный гипсокартон, а шпунтованную доску и другие подобные варианты.

Вариант устройства наката

Работу начинают с того, что к нижней части потолочных балок системы перекрытия по всей длине сбоку набивают специально заготовленные черепные бруски. Для этой цели отлично подойдут обычные деревянные рейки, сечение которых составляет 30х50 мм. Они необходимы для установки щитов наката. Под ними подразумевают листы гипсокартона, фанеры, прочих материалов или доски, которые смогут удерживать вес утеплителя.

Накат необходим не только для декоративных целей. Он держит на себе все элементы конструкции, которые не закреплены на балках перекрытий. Кроме того, этот элемент подшивки удерживает на себе еще и нагрузку снизу в виде отделки и ее декоративных частей.

Различают два типа настилов, которые используются в каркасных домах. Первый – черновой, второй – ходовой. Только черновой вариант используют на чердаках, чтобы по ним можно было удобно передвигаться. Под ходовым настилом подразумевают установку чистового дощатого пола.

Установка и чернового, и чистового настила подразумевает укладку досок на балках и их закрепление. Таким образом, монтаж настила одинаковый, но требования к качеству работ отличаются.

Прибивая доски чернового пола к балкам, делают специальный зазор. Он необходим для того, чтобы через пол циркулировал воздух. Прибивая ходовой (или чистовой) настил, зазор не делают, а доски стыкуют плотно.

Следует отметить, что необязательно делать сплошной настил на чердаках, которые не будут эксплуатироваться. Для этого достаточно набить доски по определенным маршрутам, которые понадобятся для решения каких-либо аварийных задач. Например, для доступа к коньку крыши или к дымоходу.

Пирог перекрытия в каркасных домах

Неважно, по каким технологиям построен каркасный дом и как выполнен его проект, перекрытия имеют примерно схожую конструкцию и пирог. Если говорить снизу вверх, то сначала идет подшивка (или накат). Затем на нее натягивают полиэтиленовую пленку, пергамин, толь или другой гидроизолирующий слой.

Далее устанавливают слой утеплителя. На первом этаже удобно использовать сыпучие наполнители. Это может быть керамзит, перлит, печной шлак, другие материалы. Между этажами оптимально использовать минеральную вату, пенопласт, стекловату или другие плитные и рулонные утеплители.

Утепление необходимо для половых и потолочных перекрытий в каркасном доме. Если нужно провести шумоизоляцию между комнатами, делают это при помощи акустической шумоизолирующей ваты.

Количество утеплителя, которое пойдет на утепление разных частей каркасного дома, можно вычислить по таблицам.

Установив утеплитель или засыпав его, если он сыпучий, сверху можно залить песчано-цементный раствор для стяжки всей конструкции. Особенно это актуально для чердачных перекрытий. К этому прибегают, чтобы сделать более медленным разрушение утеплителя и максимально продлить срок эксплуатации перекрытия.

Условия долговечности перекрытий

Чтобы перекрытия каркасного здания выполняли все свои функции, необходимо содержать их в должных условиях, которые позволят максимально сохранить прочность конструкции на протяжении всего срока ее эксплуатации. Так, необходимо исключить попадание в перекрытия и накопление там сырости и влаги. Именно она зачастую оказывает самое разрушительное влияние на дерево.

Воздух в каркасных домах должен циркулировать как горизонтально, так и вертикально. А перекрытия лишают его способности проходить между этажами. Поэтому, когда наблюдается перепад температур, на них выступает конденсат как на самой холодной точке, контактирующей с воздухом.

Если воздух не циркулирует, дерево начинает мокнуть, оно сыреет, что приводит к гниению конструкции и быстрому распространению плесени. Древесина легко впитывает влагу и начинает разбухать. Из-за этого меняются размеры отдельных конструкций каркасного дома, что приводит к излишнему напряжению.

Если такая ситуация будет продолжаться, прочность всего дома начнет страдать, что приведет к быстрому износу и вынужденному прекращению эксплуатации. А за счет того, что при повышенной влажности начнут активно развиваться грибки, это ускорит разрушение деревянных конструкций и еще больше сократит срок использования здания.

Влажность и сырость чаще всего поступают в дом из-за неправильно обустроенных перекрытий пола. Изредка причиной также служит чердачное перекрытие. Что касается межкомнатных перекрытий, то им не угрожает избыток влаги в доме.

Исключение составляют перекрытия в туалете, ванной, кухне. Выполняя их, делают дополнительный слой гидроизоляции, чтобы влага не проникала в деревянный каркас и не накапливалась там.

Видео:правила и разбор ошибок межэтажного перекрытия

Итак, установка перекрытий в каркасном доме не считается сложной задачей. Но есть ряд тонкостей и технических норм, которые необходимо выполнять. Это необходимо для того, чтобы сделать эксплуатацию дома максимально комфортной и длительной. Ответы на все оставшиеся вопросы даны в видео.

Читайте также: