В предыдущей публикации (см. статью "Эта коварная оцилиндровка: Часть 5 - когда за дело берётся дилетант (начало)") мы рассказали о том, как вместе с экспертом по качеству строительства побывали в доме, построенном из оцилиндрованного бревна (лиственница) естественной влажности. Более чем через 2 года после возведения, из-за ошибки проектировщиков и многочисленных просчётом дилетантов-строителей мансардный этаж этого до начал разваливаться. Те, кто дом строил, даже приехать на участок отказались, и для спасения дома хозяевами пришлось нанимать новую компанию, профессионалы которой и спасли ситуацию. О том, почему дом вдруг начал разваливаться и о том, как происходил процесс спасения, мы и расскажем в этой статье. Начнём с вопроса: «Почему же так произошло?».
Почему же так произошло?
Существующие СНиПы допускают строительство дома из древесины, имеющей влажность не более 25%. Однако, зачастую величина влажности оцилиндрованного бревна к моменту начала строительства составляет 30- 40%. Как ведёт себя такое бревно и собранная из него конструкция? Величина усадки деревянного дома из материала естественной влажности складывается из двух слагаемых. Слагаемое первое - величина усадки вследствие высыхания бревен. Как правило, в зависимости от исходной влажности древесины она составляет 5-8%. Для нас с Вами это означает, что бревно диаметром 240 мм (именно такие оцилиндрованные бревна были использованы в рассматриваемом нами случае) к концу усадки может «усохнуть» до диаметра 220-230мм. Слагаемое вторе – величина усадки бревен вследствие раскрытия трещин, а также смятия кромок и самих брёвен под тяжестью нагрузки, созданной весом сруба и его крыши. Эта величина может доходить до 2%. Таким образом, суммарная величина усадки может составлять 6-10%, то есть при исходной высоте 3 м к концу процесса верх стены может опуститься на 15-20 см.
Теперь о сроках усадки. Принято считать, что она максимальна в первый год после постройки дома, а в дальнейшем ее величиной можно пренебречь. Как показывает практика, это не совсем так - процесс усадки дома из древесины естественной влажности может длиться до 7-8 лет. Сроки зависят не только от исходной влажности материала (в частности от того, когда дерево срублено - зимой или летом), и, но и от конструктивных особенностей сруба, а главное - от условий его сушки. Общепринято, что через год после возведения коробки монтируют систему отопления и прочие инженерные коммуникации, затем выполняют внешнюю и внутреннюю отделку. После этого вселяются - живут и топят дом. И даже если хозяева отложили новоселье, дом всё равно топят. Причём, топят, что называется, во всю мощь, чтобы древесина быстрее сохла. Что при этом происходит? Внутренние стены высыхают в первую очередь, поскольку тепло окружает их со всех сторон. А вот стены наружные высыхают значительно позднее внутренних, да ещё при этом одни сохнут быстрее (южный фасад), а другие медленнее (фасад северный). И приводит такое высыхание к неравномерной деформации конструкции в целом.
Самцово-слеговая конструкция крыши. В ней не хватает только стропил, которые будут опираться на коньковый и проможуточный прогоны, а также на боковые стены сруба. При усадке дома такая конструкция опускается вместе со стенами и фронтонами (при этом она ещё и создаёт нагрузку на фронтоны, что предотвращает образование щелей между венцами), не доставляя владельцам дома никаких неприятностей. Если бы конструкция стропильной системы в доме была самцово-слеговой, или это была хотя бы конструкция с висячими стропила, то даже при весьма неравномерной усадке особо страшного ничего бы не происходило.
Так ведь нет – большинству застройщиков нравится система с наслонными стропилами, в которой эти самые стропила опираются одним концом на бревенчатые стены, а вторым - на коньковый брус. Почему именно такая конструкция нравится больше двух названных нами других, вполне объяснимо. В отличие от самцово-слеговой крыши, в конструкции с наслонными стропилами в интерьере мансарды нет мощных слег-прогонов, надёжно соединяющих между собой фронтоны. Причём, соединяющих между собой не только внешние фронтоны, которые сохнут и садятся примерно с одной скоростью, но и внешние фронтоны с внутренними (точнее было бы назвать их перегородками), которые высыхают, как мы уже сказали, быстрее внешних. Ну, а от конструкции с висячими стропилами, систему с наслонными стропилами выгодно отличает отсутствие затяжек, и, как следствие, отсутствие потолка – наклонные стены (точнее скаты крыши) мансарды поднимаются к самому коньку, создавая даже в довольно тесном помещении ощущение простора и наполненности воздухом. Ощущения ощущениями, но выбирая наслонную конструкцию, следует твёрдо помнить, что в домах, где не только внешние стены и фронтоны, но и внутренние перегородки (и в том числе внутренние фронтоны) мансардного этажа выполнены из оцилиндровки, она может стать опасной. Конструкция дома, как мы с Вами уже выяснили, и так садится неравномерно, а здесь еще фронтоны (и внешние и внутренние) значительно выше стен наружных стен (чем выше стена, тем больше общая величина ее усадки по высоте). И, значит, если наслонные стропила, которые, как мы уже сказали, опираются одним концом на бревенчатые стены, а вторым - на коньковый брус, жестко связаны и с тем и с другим, то беды не миновать. Мансардный этаж начнет просто-напросто разваливаться! Именно это и произошло в доме из дорогущего лиственничного оцилиндрованного бревна, в котором мы побывали вместе с экспертом.
Сработали законы геометрии: прибитые к коньку стропила опустились вместе с коньковым брусом, опирающимся как на внешние фронтоны, так и на внутренние стены-фронтоны. При этом нижние части стропильных ноги выдвинутся в сторону улицы (длина стропил при усадке не меняется), но поскольку они были жестко связанными с внешними стенами, то потянули их за собой. В результате собранные на нагелях наружные бревенчатые стены (они являются относительно подвижной конструкцией) выгнутся по всей высоте в сторону улицы. Причём, в центральной части дома, благодаря тому, что внутренние стены-фронтоны высохли быстрее, чем фронтоны наружные, стены выгнулись на большую величину, чем по краям. При этом балки перекрытия первого этажа, накрепко привязанные к расположенным под ними внутренним стенам, начали вытягиваться из своих гнезд в стенах наружных. И если бы величина, на которую эти балки были заглублены в бревенчатые стены, была чуть меньше, то перекрытие просто-напросто рухнуло бы вниз. Хорошо, что хоть этого в доме не произошло. Но, не всё так просто. Мы совсем не зря сказали, что бревенчатые стены - это относительно подвижная конструкция. Они действительно могут двигаться, но лишь в определенных пределах. И в рассматриваемом нами случае внешние боковые стены под воздействием "выпихивающих" их наружу стропил выгнулись на сколько смогли и, скажем так, остановились. В результате коньковый прогон, удерживаемый жестко закреплёнными к нему верхними концами стропил, перестал двигаться вниз и повис на стропилах. При этом крыша перестала давить на самцовые фронтоны, и они, лишившись нагрузки, во время усушки "ощерились" щелями. Ну, а внутренние бревенчатые стены, которые высохли быстрее внешних фронтонов и дали значительно большую усадку, просто-напросто совсем оторвались от стропильной конструкции. Лишенные нагрузки и сверху, и с боков (внешняя стена выгнулась) и скреплённые лишь кое-где нагелями, эти стены начали буквально рассыпаться, поскольку составляющие их брёвна вывернулись каждое в свою сторону, выгнулись и т.д. И в результате вся конструкция мансарды приобрела тот плачевный вид, который мы описали в нашей предыдущей публикации.
Следует учитывать, что описанные явления возможны не только в домах из оцилиндрованного бревна, но и в построенных из любого древесного материала естественной влажности: обычного бревна, пиленого, строганого или профилированного бруса. Естественно при условии, что фронтоны и высокие внутренние стены-фронтоны в них сложены из массива. В указанных условиях возможен и другой - не менее печальный сценарий поведения наслонной стропильной системы: балки могут либо оторваться от стены или конькового бруса, либо треснуть, а затем переломиться.
В аналогичной ситуации использование висячих стропил не приводит к столь драматичным последствиям - даже если они и оторвутся от стен или конька, то стягивающая их горизонтальная балка-затяжка не даст наделать бед. Ну, а в мансарде каркасной конструкции такая ситуация даже возникнуть не может.
Как спасали дом.
Подробно углубляться в то, что происходило и разбирать каждое действие «спасателей» мы не будем – это займёт слишком много времени. Чтобы совсем не разорить и без того пострадавших заказчиков, крышу дома было решено полностью не разбирать. Вскрыли лишь конек крыши по всей длине и удалили гвозди, которыми стропила были прибиты к коньковому брусу и соединены между собой. Далее стропила попарно соединили с помощью шарнирных элементов, состоящих из металлических оцинкованных пластин и длинных болтов с гайками. При дальнейшей усадке дома такой шарнир позволит изменять геометрию соединения стропильных ног над коньковым прогоном, не отрываясь от него.
В местах стыка стропильных ног со стенами установили скользящие элементы. Какие именно были использованы в данном случае - это ноу-хау проводившей спасательные работы фирмы. Но особо большого секрета в таком элементе нет. В простейшем случае - это комбинация скобы и крюка: скобу устанавливают в зоне соединения вдоль стропильной ноги, крюк охватывает скобу сверху и крепится к верхнему венцу (мауэрлату) сруба. Оба элемента должны быть изготовлены из листовой оцинкованной стали толщиной не менее 4 мм. После установки скользящих элементов удалили уголки, жестко крепившие стропильные ноги к верхнему венцу сруба. И как только конструкцию, как говорят специалисты, отпустили, она сразу же начала садиться под собственным весом. В результате стропильные ноги выдвинулись наружу примерно на 5см, а наружные стены при этом сами начали выпрямляться. Довести этот процесс до конца помогли мощная лебедка и стальной трос (да простят нас читатели, но подробности и этой операции являются ноу-хау фирмы). Дальше, как говорится, дело техники: уложили на место утеплитель, восстановили влаго- и пароизоляцию и кровельное покрытие в районе конька. Ну, а затем в коньковой зоне создали отверстия для выхода воздуха из вентилируемого зазора, которых там раньше просто не было. И, конечно же, не забыли создать входные отверстия для воздуха на свесах крыши.
Думается, что догадливый читатель уже и сам понял, куда мы клоним - возведение дома солидных размеров даже из такого простого на вид материала, как оцилиндрованное бревно естественной влажности, целесообразно доверять исключительно профессионалам. Да, при строительстве они применяют и подробно описанные нами технические приемы и элементы, и собственные ноу-хау, которые в совокупности могут несколько увеличить стоимость строительства. Однако, на это стоит пойти, чтобы потом не столкнуться с множеством неприятностей и огромными дополнительными расходами. И хорошо, если всё закончится только этим - возможен был и гораздо более печальный исход. Ведь мы не зря рассказали эту – совсем не выдуманную историю.
___________________________________
Номер статьи в рубрикаторе журнала WOODFOCUS - 06.02.06
(в рубрикаторе собраны статьи, опубликованные журналом на трёх интернет-платформах: ЯRUS, ЯНДЕКС-ДЗЕН, PABLIKO).