Найти тему
Хоум Сапиенс

Каркасник. Вечный спор: обшивки или укосины?

На самом деле вечный спор закончился еще в годах 1960-х: обшивки надежнее.

Как известно многим, "треугольник - самая жесткая фигура". Поэтому различные конструктивные треугольники то и дело обнаруживаются в различных конструкциях.

Такой же треугольник образуют стойка каркаса нижняя обвязка и укосина. Но обшивка, грубо говоря, создает бесконечное количество таких треугольников. Главное - чтобы сама обшивка и ее крепление были достаточно жёсткими и прочными.

Причем эффективность укосин сильно падает при наличии в стене проемов, точнее - при вынужденном увеличении угла наклона укосины к горизонту. Впрочем, проемы серьезно ослабляют и обшивки. Но обо всем по-порядку.

Итак в 1965 годы в США вышла любопытная книжка, в которой приводились результаты исследований жесткости и прочности каркасных стен с укосинами, обшивками и их комбинацией при действии горизонтальной нагрузки

Схема испытательной установки
Схема испытательной установки

В качестве эталона в исследованиях была взята стеновая панель с горизонтальной обшивкой досками 19х184мм, каждая доска прибивалась к стойкам двумя гвоздями. Шаг стоек - 406 мм. Было измерено горизонтальное усилие, приложенное к верхней обвязке панели, при которой верхняя обвязка сдвигалась на 13 мм - это характеризовало жесткость, и усилие вызывающее разрушение панели или сдвиг обвязки более чем на 127 мм - это характеризовало прочность. В данном контексте более актуальна жесткость.

При добавлении к базовой панели укосин вот по такой схеме...

-3

...усилие при измерении жесткости увеличилось в 4,4 раза, а при измерении прочности - в 3,9 по сравнении. Но при увеличении шага стоек до 610 мм (при той же схеме укосин и обшивки), жесткость увеличилась в 2,7 раза, а прочность - в 2 раза по сравнению с базовой панелью. Также уменьшение сечения стойки снижало эффект. Но вот при обшивке стоек 6-мм фанерой ни шаг стоек, ни их сечение не оказывали практически никакого влияния: жесткость увеличилась в 7,8...8,5 раз, а прочность в 4,4...4,5 раз.

-4

А вот что показали измерения при различных видах обшивки и различных типах крепления обшивки

A и B - обшивка досками. С - мягкая 20-мм ДВП,  D - 16-мм фанера, E - 6-мм твердая фанера, F - 6-мм жесткая ДВП.
A и B - обшивка досками. С - мягкая 20-мм ДВП, D - 16-мм фанера, E - 6-мм твердая фанера, F - 6-мм жесткая ДВП.

Здесь любопытно, что для фанерной обшивки жесткость гораздо больше зависела от крепежа, нежели от самой фанеры: при креплении гвоздями более чем двукратное уменьшение толщины почти не сказалось на падении показателя жесткости, зато резкий рост показателя случился от сплошного крепления (приклеивания).

Довольно эффективной по сравнению с фанерной обшивкой оказалось обшивка досками под углом - что равносильно множеству укосин. Причем жесткость зависит от направления усилия - вызывает ли оно сжатие или растяжение досок обшивки.

Но редко когда стены малоэтажных домов оказываются глухими, поэтому были проведены эксперименты со стенами с обшивками при наличии в них проемов:

A-D - обшивка досками, E, F - 20-мм мягкая ДВП, G - 6-мм фанера.
A-D - обшивка досками, E, F - 20-мм мягкая ДВП, G - 6-мм фанера.

И здесь видно, что эффективность обшивки досками при наличии проемов резко падает, что при горизонтальной, что при косой обшивке. Также снижаются показатели у мягкой ДВП и у фанеры, причем особенно - при клеевом соединении, что по сути отменяет реальную целесообразность применение клея. Что любопытно, но настоятельно рекомендуемые в многочисленных пособиях Г-образные выпилы под проемы в плитах обшивки здесь не находят обоснования (по крайней мере - для мягкой ДВП)

Проверка укосин различной конфигурации:

-7

Опять видно, что при прочих равных укосины уступают плитным обшивкам (даже мягкой ДВП) по жесткости.

В книге представлен еще ряд результатов испытаний, из которых интересны результаты при различной интенсивности крепежа (шаг и длина нагелей) для разных типов обшивок

A-E - обшивка досками, F, G - 20-мм мягкая ДВП, H - 6-мм фанера.
A-E - обшивка досками, F, G - 20-мм мягкая ДВП, H - 6-мм фанера.

... где опять демонстрируется важность прочности креплений, местами превалирующая над прочностью самой обшивки.

Таким образом (по крайней мере - если верит тестам), жесткие плитные обшивки в реальных ситуациях оказываются жестче, чем укосины. Не слишком эффективной оказывается косая обшивка досками. Укосины относительно эффективны только при удачной конфигурации. К-укосины менее эффективны чем диагональные. При жестких обшивках учащение крепления листов дает значительный эффект в увеличение жесткости стены и является более эффективной мерой в наращивании ее жесткости, чем увеличение толщины обшивки без изменения шага ее крепления.

-9