Фахверк - каркасный дом, или почему у нас не любят каркасное домостроение
Каркасное строение берёт своё историческое начало на территориях северо-западной, южной Германии, в эпоху раннего средневековья, возможно даже раньше 10 века.
Связано это в первую очередь с прекращением завоевательной экспедиции римской империи. Люди постепенно стали уходить от земляночно-шалашного строительства с центральным очагом и открытым дымоходом в кровле.
Хотя строение -очаг, вырытое в земле, тоже очень интересное сооружение, но мы об этом поговорим в следующей нашей статье.
Кузнецы стали изготавливать не только оружие но всё больше занимаются бытовыми принадлежностями и инструментами - пилы, топоры. скобы
с помощью инструментов проще и быстрее обрабатывали брёвна.
Из кругляка стали изготавливать строительные материалы.
Ремесленники, ранее работающие на военных инженеров делились накопленным опытом и знаниями в каркасном строении.
Немалую роль сыграла римская армия, которая на протяжении многих веков вела в южной и западной Германии многочисленные воины
Военным инженерам, приходилось в кратчайшие сроки сооружать сложные временные сооружения из подручных материалов - дерево, камень.
один из таких примеров мост через Рейн построенный Цезарем
в котором по мимо множеств особенностей была одна важная деталь- течение реки усиливало конструкцию а не разрушало.
Добавьте описание
Простота конструкций была позаимствована у древних греков, которые были искусными ремесленниками не только в обработке камня , но и древесины.
Нынешние конструкции больше напоминают разрозненные не связанные, хлюпкие и очень примитивные не имеющие ни какой исторической, а значит проверенной временем базы.
Бруски скреплялись не с помощью вспомогательных средств в виде верёвок и накладок, а путём проделывания отверстий и продолговатых пазов, вставляли балки одна в другую. Это более трудоёмкие изделия требующие не только знаний инженерии, но и специальных инструментов под рукой.
Простота конструкций была позаимствована у Древних греков, которые были искусными ремесленниками не только в обработке камня , но и древесины.
Нынешние конструкции больше напоминают разрозненные не связанные, хлюпкие и очень примитивные не имеющие ни какой исторической, а значит проверенной временем базы.
Бруски скреплялись не с помощью вспомогательных средств в виде верёвок и накладок а непосредственно путём проделывания отверстий и продолговатых пазов вставляли балки одна в другую - это более трудоёмкие изделия требующие не только знаний но и специальных инструментов под рукой.
Простота конструкций была позаимствована у Древних греков, которые были искусными ремесленниками не только в обработке камня , но и древесины.
Нынешние конструкции больше напоминают разрозненные не связанные, хлюпкие и очень примитивные не имеющие ни какой исторической, а значит проверенной временем базы.
Бруски скреплялись не с помощью вспомогательных средств в виде верёвок и накладок а непосредственно путём проделывания отверстий и продолговатых пазов вставляли балки одна в другую - это более трудоёмкие изделия требующие не только знаний но и специальных инструментов под рукой.
Добавьте описание
Благодаря подобным соединениям, конструкции становились более устойчивые и представляли единое целое, так как при внутреннем расширении материала, расширялся и гребень вставленного бруска в отверстие- паз в паз. Получалась своего рода монолитная крестообразная система. Одна деталь именовалась стойка, другая-перекладина, или балка. Так и появилась разновидность каркасного строения- стоечно-балочная. Фахверк.
Несмотря на современные материалы подобная конструкция мало где встречается, а жаль. Она более надёжная, но об этом мы поговорим в конце, как бы делая вывод.
Ещё одна немаловажная проблема возникла у зодчих, это фундамент, или основание для стояк.
Строители закапывая стойки погружённые в лунку, заметили, что спустя 3-10 лет( в зависимости от обработанной древесины) закопанный брус стал подгнивать, причём гниение только в 20-30 см от поверхности, где земляной грунт и растительность, а ниже, в песчаной и влажной среде гниение замедляется, либо прекращается. Так же и с брусом погружённый в воду. Он не гниёт.
Вывод - без специальной обработки, бактерии в толщи земли ускоряют гниение древесины. Так же и у поверхности из за окисления и выделения углекислого газа.
Кислород самый сильный окислитель.
Таким образом появились три вида фундаментного основания для бруса-
1. воздушно-каменистое- в лунку погружали стойку обожжённую и обкладывали камнем где не было продуктов гниения и постоянное проветривание сквозь камни.
На сегодняшний день к этой системе добавился геотекстиль разграничивающий грунт от камней
2. песчано-каменистый- менее долговечный так же в лунку погружали стойку предварительно обожжённую. Засыпка песком вперемешку с камнями в виде посечённого кремнезёма.
3. водные, (мельницы, платины, просто жилые и хоз. постройки) где балки соединялись со стойками и укладывались на дно, либо по возможности стойки вбивали как можно глубже и оставляли на глубине, а между ними вставляли центральную стойку выступающую из воды.
Подобные конструкции было сложно разрушить суровыми природными явлениям, если конечно не человеческий фактор.
Фахверк необходимо было заполнять, а шаг между стойками менялся в зависимости от заполняемого материала- глина, камень, солома, щепа закрывая деревянные плахи.
Жители возводили одноэтажные здания в которых ютились по соседству животные с людьми.
Позже над первым этажом появлялись надстройки нависающие над первым этажом. Первый этаж был каменным. Там находился хлев и стойла для животных и сельскохозяйственные принадлежности. Тёплый воздух от животных и сена поднимался вверх, сохранял тепло в жилой надстройке.
Кровлю старались делать более вытянутой в несколько ярусов, из за лучшего утепления, чем стены. В виде гонта -деревянных плоских дощечек, либо камышовая.
Черепичная кровля была более тяжёлой и требовала сложных расчётов, дополнительных усилений в конструкции каркаса.
По началу чердачные помещения были своего рода чуланными помещением-склад и дополнительным тепловым, проветриваемым контуром.
В эпоху Людовика 14, знаменитый французский архитектор Франсуа Мансар, добавил надстройку Версаля... Кровля стала многоярусной и жилой, с множеством слуховых окон, называемые в последствии в честь архитектора -мансардными
с конца 19 века каркасное строение можно условно разделить на три группы.
· металлическая стоечно-балочная
· деревянная стоечно-балочная
· бетон(Ж/Б) стоечно-балочная
Думаю не стоит рассказывать про каркасы небоскрёбов, это и так всем известно.
с середины 20 столетия метал стал не только литьевым, но и штампованным, тонкостенным, что позволило создавать многопрофильные каркасы для возведения внутренних перегородок.
1. Мало кто знает что из тонкого металла создают лёгкие каркасные здания ЛСТК толщиной до 2 мм, до 6-7 этажей
Добавьте описание
Причём конструкции получаются настолько лёгкими, что монтаж осуществляется без подъёмного крана. Одна бригада из 3-5 человек может за неделю возвести здание площадью до 1000м2
2. все мы знаем каркас из ЖБ стояк и монолитных плит это так же очень быстрый каркас и очень мощный.
всего 4 колонны на расстоянии 6-7 м друг от друга сечением 300х300 и перекрытием 200 мм и у нас получается каркасная коробка площадью до 50м2, которую остаётся только заполнить различного рода отделочным материалом.
Добавьте описание
3. Ну и деревянные каркасы которые тоже претерпели ряд изменений.
Путём распила бруса на тонкие доски и опять склеив, получили брус более устойчивый к короблению и контролируемой деформации.
Подобная система и продолжила называться стоечно-балочной конструкции каркаса.
СБК- сложнее в изготовлении, если нет специальных инструментов для множества врубок, врезок, и шиповых соединений.
Но имеет свои преимущества.
Подобная система очень прочная и долговечная, поскольку для его постройки обычно используют массивные брусья 150х150 или 200х200 мм, которые менее подверженные гниению и порче,
а при склейки стояк из отдельных ламелей, (деревянные рейки)набирая аналогичное сечение, все эти преимущества увеличиваются многократно.
Данная система может выдерживать огромные нагрузки. Это позволяет встраивать в стены дома большие окна и двери, не беспокоясь о дополнительных ригелях и других вспомогательных элементах, так как вся нагрузка передаётся на массивные стойки и балки.
Благодаря автоматизации процесс врезок и вставок деталей стал финансово незаметным, лёгким, быстрым.
Каркасно-стоечная конструкция.
Как описывал выше, про виды стыков и пазов настало время более подробно рассказать
Так, как каркасное домостроение делится негласно на две подгруппы.
фахверк
И так называемые быстровозводимые каркасы- рамные из тонких панелей в виде оконных рам, скрепляются монтажными уголками или вообще с двух сторон большими стеновыми плитами.
Добавьте описание
заполненные минераловатным утеплителем. То есть вся конструкция по сути не взаимосвязана. Представьте платяной шкаф, если его не качать он вроде надёжен за счёт
задней стенки, которая фиксирует боковые и горизонтальные панели. Вещи внутри как тот же утеплитель просто лежат на полках или болтаются.
но если постоянно открывать двери мы конструкцию раскачиваем и все вспомогательные крепления разбалтываются, как бы надёжно не крепились, являясь крепежом -посредником.
отсюда и скрип деталей между собой со временем.
Рамная конструкция с перекрытием-«платформа»
Добавьте описание
каркас- «платформа»- характерна для домостроения в Канаде и Северной Америке.
Сперва собирают «платформу», которая в последующем является и стенами и перекрытием. Каркас дома по этой технологии собирается снизу верх. И начинается он с нижней обвязки или «лежней» уложенных на фундамент. На неё укладываются балки и лаги перекрытия первого этажа, которые при помощи вспомогательных и фасадных лаг также сбиваются в единый «поддон». После чего на нем, собираются и устанавливаются каркасы стен. Стойки каркаса создают вертикальные несущие элементы стен, в нижней части они крепятся к лагам и фасадным лагам, а верху образуют опору для перекрытия второго этажа, и процесс возведения второго этажа повторяется аналогично первому этажу.
Каркас с неразрезными стойками.
Добавьте описание
Подобная конструкция каркаса напоминает фахверк, так как имеются стойки до кровли и между собой скрепляются рамами, как в предыдущем варианте.
Распространена Скандинавских странах.
Примерно по высоте второго этажа в стойки врезается опорная доска, которая используется для крепления балок междуэтажного перекрытия. Стены в этой конструкции каркаса, дополнительно стягиваются за счёт лаг перекрытия. Основная сложность этой каркасной конструкции в том, что в ней требуется обеспечить параллельное расположение вертикальных стоек, для крепления к ним балок междуэтажного перекрытия.
Добавьте описание
На сегодняшний день в век промышленности, стекло отходит на второй план.
Всё больше люди отдаются неизученной химической промышленности. Органика потихоньку вытесняет неорганику-разновидности композитов пластиков пен.
Заполняют нашу повседневную жизнь, начиная от одежды, косметики, лекарств и заканчивая строительными материалами.
к последним мы правда ещё скептически настроены- но всё это связано с поколением людей. На смену одному приходит другое,
которое меньше знает о проблемах с органическими материалами и более уверенно смотрит в будущее.
Это и понятно. Как бы мы не сопротивлялись всё равно будем идти в ногу со временем, так как экономия диктует свои правила.
Всем нам хочется иметь качественное, долговечное, тёплое жильё, быстровозводимое и конечно же не дорогое.
Да 19 век ознаменовался промышленным всплеском. В частности выпуском стекольной продукции большой площади. Фахверковые дома стали -домами садами, оранжереями.
Добавьте описание
Чаще стали между стояк вставлять стекольные блоки, которые экономят, и стоимость на монтаж многослойных конструкций, и увеличивают световое пространство в помещении.
Процесс разработки энергоэффективных конструкций наращивает обороты. По сравнению с 15-18 веками, когда люди вообще не утепляли стены, мир продвинулся в области энергоэффективных построек.
С середины 20 века, домостроение стало резко меняться. Всё больше и больше появляются современные утепляющие материалы.
Например тёплые, многослойные, прозрачные панели, выдерживающие морозы до -40 С.
сип панели, прозрачные бетоны, эковата на основе целлюлозы. и т.д.
(расскажу в следующей статье как сделать тёплую не дорогую кровлю)
При этом каркасная система- фахверк, как бы не претерпевала всевозможные изменения осталась неизменной.
Статья подготовлена на основе своего жизненного опыта архитектором.
Пишите если появятся вопросы с удовольствием расскажу, или подчеркну что то новое для себя.