Исторически, первый каркас - фахверк. Не буду останавливаться подробно, от него массово ушли еще в 50-ых прошлого века. Причины - сложность, требует высокой квалификации строителя, концентрация нагрузок на редких опорах ведет к росту материалоемкости, затратнее, сложнее в стройке, выравнивании рам. Сложно крепить утеплитель.
Балун. Идея продлить стойку на второй этаж. Дает незначительную экономию по материалам, сложен, трудоемок в сборке (попробуйте вначале поднять, а потом выровнять стену высотой шесть метров). Сегодня, практически не применяется.
Собственно, речь пойдет про выбор между скандинавским каркасом и североамериканским (платформой), это два типа наиболее распространенных в России (в мире, доля скандинавских - единицы процентов).
Корни скандинавского - лежат в т.н. advanced framing, дословно - "продвинутые рамы". Конструктивные решения каркасов со снижением материалоемкости и теплопотерь. Надо сказать, что это направление - действительно достигает поставленных целей.
Казалось бы что тут думать, направлению уже четверть века, сплошные плюсы - "будем брать!"(с) Однако, не все так просто. Несмотря на многолетнюю историю, на десятки тысяч домов построенных по этой технологии, advanced wall framing так и не вошел в международный строительный код (IRC-2018, по которому построено около 100 млн. домов). Направление поддерживается группой энтузиастов. В чем засада?
Смотрим две картинки:
Подробно, по проектированию будут отдельные статьи, тут коротко, что за проемы и зачем их как-то оформлять.
Конструкция каркасной стены на картинке. С ней все понятно, нагрузку несут вертикальные стенки.
Теперь о проемах (что этот такое). Хочу дверь. Или окно двухметровое, или арку в 3 метра. Все это - проемы, "дырки" в стене.
В чем проблемы? - проемы, подразумевают отсутствие стоек, а отсутствие стоек подразумевает падение потолка на голову.
Это грустно и с этим, что-то нужно делать. Решение - перераспределить нагрузки отсутствующих стоек, на стойки по краям проема. Для этого в конструкцию вводят ригель, горизонтальную балку, жесткость которой достаточна для несения нагрузки всех удаленных строек проема.
Классический каркас. Стойки по краям - остаются. Ригель (две доски на торец) опирается на две дополнительных стойки. Стойки над ригелем - заменяют удаленные стойки проема и идут с тем же шагом. Это необходимо как для несения нагрузок, так и для крепление листовой обшивки.
Сверху у классического каркаса - две верхних обвязки (две доски), вторая - замыкает полурамы, связывает углы, перекрывая стыки первой первой верхней обвязки.
Адвансед (скандинавский). Второй обвязки нет, вместо нее - ригиель врезанный во все стойки. Ригелей над проемами нет, нет и дополнительных опор, нет "мостика холода", которым выступает не утепленный ригель.
На первый взгляд красиво. Экономия на каждом окне - 4 доски ригеля (зачем там нижняя и верхняя доски, разберем позднее, в статьях по введению в проектирование и конструктивы).
Уходят стойки ригеля, стойки подоконника. Всего, на одном двухметровом окне, мы экономим аж 19.2 погонных метра доски. При цене куба за сухую строганную в 15 тыс, экономия аж 1500 рублей. Страшные деньги в цене дома, аж 0.1%.
Теперь бочку дегтя в эту ложку меда. Врезать ригель нужно во все стойки. Т.е. мы ослабляем все стойки, на 50 мм. Провоцируем скол, галтель там никто делать не будет. Далее, во все стойки, нужно врезать этот ригель, причем желательно с мебельной точностью, т.е. нужен даже не плотник, а столяр. При этом, работающий впустую, расширение от влажености. поперек волокон, в полсотни раз выше, чем вдоль. И при высыхании каркаса из ЕВ (мокрой древесины, естественной влажности), ригель уйдет на пару мм вниз и перестанет работать. За ним, гульнут стропила, лаги верхнего перекрытия.
Доска верхней обвязки наклонится, если к ней привязана обшивка, она порвет крепеж, либо лопнет, либо изогнется, т.е. от идеи обеспечивать устойчивость стоек обшивкой, придется отказаться и перейти на укосины.
А многочисленные эксперименты, еще в 70-ых, показали, что конструкция на раскосах ВДВОЕ слабей конструкции с обшивкой. И все это, ради выигрыша 1500 рублей на трехстворчатых окошках и аж 1000 руб на двухстворчатых.
Есть еще фишки по решению конструктивов углов, у скандинвов, он держится на гвоздях, которые работают на выдергивание, а не на срез.
Есть вопросы по прочности ригелей. В северо-американском, ригель из доски 200, с учетом дополнительных досок сверху и снизу, образует балку высотой 300 мм, против 150 мм, а высота балки. увеличивает прочность квадратично, т.е. ригель международного кода - прочнее вчетверо..
Собственно, это краткий перечень причин, почему такое решение не вошло и не войдет в международный строительный код.
Дополнительные теплопотери ригеля, в рамках проекта решаются гораздо эффективнее, нежели в скандинавском каркасе, но это обсудим в следующих статьях.
