Противостоит капризам погоды. Ветер, снег, дождь - все эти негативные явления не могут повредить сооружение, если оно надежно укреплено. Наиболее распространенным и эффективным методом усиления конструкции представляется установка укосин.
Определение
Укосины - элементы каркасного строения, устанавливающиеся под углом в 45° (реже - в 60°). Они служат дополнительной опорой, повышают надежность дома. Обычно укосина представляет собой брус из дерева.
Укосины отличаются тем, что укрепляют каркасное строение, не создавая дополнительной нагрузки на фундамент. Поэтому и целесообразно использовать деревянные элементы. Укосины в каркасном доме обязательны для защиты от непогоды.
Основные функции
Без укосин не обойтись. Заинтересованы в надежности дома? Тогда позаботьтесь об установке этих дополнительных элементов. Приоритет - деревянные укосины. Металлические изделия противостоят только растяжению. Поэтому их монтируют крест-накрест, чтобы добиться сопротивления переменчивому вектору нагрузки. Еще один минус: перед монтажом необходима гидроизоляция.
Укосины выполняют следующие функции:
Исключают повреждение стен вследствие непогоды и разгула стихии.
Предотвращают дефекты перегородок из-за слишком высоких нагрузок.
Дополнительная жесткость несущим конструкциям.
Обеспечивают надежную фиксацию теплоизоляционных материалов внутри стен.
Равномерно распределяют нагрузку между основными элементами каркасного строения.
Особенности устройства
Для изготовления выбирают полнотелые доски дерева хвойных пород. Толщина укосин - 2,5 сантиметра. Перед их изготовлением доски сушатся. Высокая влажность древесины приводит к тому, что зазор между укосинами и каркасными элементами становится шире, прочность конструкции заметно снижается.
Семь первостепенных правил при установке укосин:
Их устанавливают и во внешние стены, и в перегородки.
Правильный угол монтажа - 45 градусов. Показатель увеличивается только в том случае, если речь идет об оконных и дверных конструкциях.
Установка осуществляется от центральной части нижнего бруса по направлению вверх к углам.
Чтобы прилегание было плотным, нужно врезать укосины в каркас. Для этого выпиливают пазлы с соответствующими глубиной и шириной. Если укосины установлены правильно, обеспечивается не только плотное прилегание, но и более легкое крепление обшивки.
Для каждой стены нужно не менее двух укосин. Слишком много изделия использовать тоже нецелесообразно.
Фиксация производится гвоздями. Примерно две-три штуки на стойку. Саморезы не нужны!
Монтируйте деревянные изделия снаружи. Так удобнее. Конечно, если следовать строгим канонам теплофизики, более эффективным представляется монтаж внутри.
А если обойтись без укосин?
Без укосин нельзя. Бывает, что альтернативой этим элементам жесткости выступают фанера или ОСП (ориентированно-стружечная плита). Такой вариант допустим. Однако при сильном ветре каркасные дома, обшитые фанерой, могут пострадать. Целесообразнее использовать укосины.
Желаете обойтись без них? Тогда приготовьтесь, что со временем дом накренится из-за ветра. Вследствие сильного порыва или большого количества снега есть риск разрушения конструкции. Поэтому монтаж укосин обязателен, если речь идет о жилом доме. Каркасные гаражи, склады, сараи, туалеты могут обойтись без них.
Каркасное строительство подразумевает наличие в строении несущей конструкции из дерева или металла, которая и обеспечивает нужную жесткость, устойчивость к погодных условиям, вертикальным нагрузкам.
Одни из элементов такого каркаса называются укосинами. Они представляет собой диагональные отрезки металлического профиля, профильной трубы или деревянного бруса, которые в установленном виде располагаются диагонально и служат дополнительными укрепляющими деталями. Насколько они необходимы и нельзя ли обойтись без укосин при строительстве каркаса? Вы узнаете об этом из сегодняшней статьи.
Что такое укосины – типы и описание
Укосина считается дополнительным элементом каркаса, их задача – повышение надежности и прочности несущей конструкции. Стандартно их устанавливают под углом в 45 градусов, но в областях расположения дверных и оконных проемов значение может меняться.
Основные типы укосин по используемому материалу:
- деревянные – достаточно легкие, экологичные, не утяжеляют каркас и не создают лишней нагрузки на основание дома – фундамент и обвязку;
- металлические – не поражаются агрессивными биологическими факторами – плесенью, грибком, насекомыми.
У каждого материала есть не только преимущества, но и недостатки. Так, деревянные элементы каркаса могут деформироваться при значительном увлажнении и дальнейшем высыхании, а металлические имеют большой вес и подвержены коррозии. Кроме того, существует такое понятие, как временные элементы. Эти детали устанавливают при необходимости укрепить каркас до облицовки его плитными и листовыми материалами, которые сами по себе также создают дополнительную жесткость.
Почему нельзя обойтись без них?
Здания, построенные по каркасной технологи, прочны, но для того чтобы они отвечали всем требованиям и не подвели своего владельца, преждевременно выйдя из строя, требуется соблюдать правила сборки каркаса.
Основные компоненты несущей конструкции каркасника расположены перпендикулярно друг другу, горизонтально и вертикально – это стойки и ригели. Такое положение элементов каркаса не дает достаточной жесткости, а также не компенсирует смещение грунта и недостаточно устойчиво к ветровым нагрузкам. Для придания большей жесткости и используют укосины в каркасном доме. Диагональные компоненты отлично справляются с противостоянием деформации вследствие ветровых нагрузок и других воздействий «поперечного» характера.
Результаты правильной установки укосин:
- защита от деформационных процессов несущей конструкции строения, его стен, перекрытий, пола;
- надежная фиксация теплоизоляционных материалов внутри полостей стен (если в качестве термоизоляции применяют минерально-ватные утеплители);
- равномерное распределение нагрузки на опорные элементы;
- увеличение жесткости, срока службы здания, прочности.
После грамотном монтаже дополнительных элементов каркаса здание сможет успешно противостоять не только привычным нагрузкам, но также шквальному ветру, аномальной снеговой нагрузке и даже землетрясениям.
Правильная установка укосин
Самое главное в строительстве каркасного дома – правильно собрать несущую конструкцию. Установка диагональных элементов также требует выполнения нескольких простых правил :
- обязательная врезка деталей в горизонтальные обвязки каркаса;
- менее удобный монтаж изнутри позволит избежать теплопотерь, установка снаружи вызовет появление мостиков холода;
- в качестве крепежа для укосин не стоит использовать саморезы, только гвозди;
- установку проводят в направлении: центр бруса нижней обвязки – верхние наружные углы.
Если соблюдать эти несложные требования, то укосины повысят прочность каркаса и создадут необходимую жесткость для успешного противостояния нагрузкам и силам природы.
В каких случаях можно отказаться от монтажа дополнительных диагональных элементов каркаса?
Несмотря на всю важность укосин, бывают случаи, когда их можно и не устанавливать. Если для наружной обшивки выбраны листовые или плитные материалы некоторых типов, они сами создают необходимую жесткость, которой будет достаточно для эксплуатации дома в плановом режиме. Само собой, на рекордную устойчивость в этом случае рассчитывать не стоит.
От укосин можно отказаться, если наружная облицовка выполняется из:
- водостойкой фанеры;
- аквапанелей;
- ДСП и пр.
Также монтажа диагональных дополнительных элементов каркаса можно избежать, если идет строительство небольшого сооружения хозяйственного назначения (гаражи, хранилища, уличные туалеты и другие бытовые постройки).
Если отказ от установки вызван надеждой на создание жесткости и прочности при помощи облицовки, следует выполнять три простых момента :
- облицовочный материал должен быть прочным, без дефектов, ни в коем случае не приобретайте некондицию;
- детали обшивки должны быть максимально крупными, так будет достигнута нужная степень жесткости и прочности;
- технология облицовочных работ подразумевает расположение элементов вразбег, отступать от этого правила нельзя ни в коем случае.
И стоит помнить – крупные дома и коттеджи с внушительной площадью без укосин лучше не строить, даже при наружной обшивке листовыми и плитными материалами. Большая площадь стен создает значительный эффект парусности. Из-за этого при большой скорости ветра здание может просто «сложиться» под его напором.
Из сказанного выше нетрудно понять, что наличие укосины в деревянном доме не блажь, а необходимость.Ниже указаныосновные рекомендации по ее правильному монтажу:
- Для достижения максимальной жесткости постройки ее следует ставить под углом в 45 градусов, но, к сожалению, придерживаться точного значения сложно в местах, где расположены оконные или дверные проемы. По этой причине, вполне допускается установка укосины под углом не более 60 градусов, в данном случае увеличение значения угла можно успешно компенсировать увеличением количества укосин.
- Крайне не рекомендуется использование полой укосины при создании каркасников. Полые отлично подходят для малогабаритных (чаще всего одноэтажных) построек, и лишь при наличии гибких связей.
- Укосина должна плотно прилегать к граням стоек и перекрытий, не образуя при этом зазоров.
- Специальные пазы должны быть выполнены не только в вертикальных стойках, но и в верхней, а также нижней обвязке. От толщины укосины напрямую зависит глубина и размер паза.
- Она имеет различные размеры поперечного сечения, которые всегда рассчитываются индивидуально для каждого региона. Расчет размера зависит от требований, основанных на государственных строительных нормах и правилах. Не существует универсальных значений.
- Угловые ребра прикрепляются к вертикальным стойкам с помощью двух-трех гвоздей.
В процессе установки укосины недопустимы следующие факторы:
- Не следует использовать древесину из леса с искусственной влажностью, поскольку доски мгновенно «усыхаются», образуя значительные зазоры в местах плотных соединений, понижая надежность конструкции.
- Запрещено использование низкокачественных пиломатериалов при строительстве.
- Не рекомендуется производить монтаж в углах, поскольку это может привести к нарушению общей устойчивости и выносливости дома.
Универсальность, долговечность, безопасность и приемлемые цены делают строительство каркасных домов наиболее выгодным и практичным решением. Наша компания специализируется на строительстве
Надёжность каркасного дома, степень его устойчивости к ветру, снегу, другим неблагоприятным погодным условиям, срок службы такого сооружения определяются жёсткостью его конструкции. Самый популярный метод укрепления каркаса — установка укосин. Давайте разберёмся, стоит ли тратить свои силы и время на монтаж укосин или же вполне можно обойтись без них.
Что такое укосины, и какими они бывают
Укосины — это дополнительные компоненты домового каркаса, которые обеспечивают повышение степени надёжности конструкции сооружения и увеличение срока эксплуатации здания. Эти элементы обычно монтируются под углом 45°, данный показатель изменяется до 60° в случае, если установка укосин производится рядом с дверными или оконными проёмами, а также с местами стеновых примыканий.
Чаще всего укосина представляет собой деревянный брус, сработанный из доски с сечением 25 на 100 мм. Такой размер в большей части случаев является оптимальным и использование более крупных элементов укрепления каркаса, как правило, нецелесообразно. Укосины с упомянутым сечением укрепляют конструкцию дома, но при этом не утяжеляют и не создают дополнительную нагрузку на фундамент .
Применяются укосины и из металла. Они более тяжелы и на территории России непопулярны. В США напротив, по большей степени встречаются металлические укосины. Преимущество таких укосин — небольшая цена и высокая скорость установки.
Недостаток этих укосин в сравнении с деревянными заключается в том, что последние противостоят как сжатию, так и растяжению, а металлические — лишь растяжению. Потому при монтаже укосин из металла приходится ставить их крест-накрест для адекватного сопротивления изменяющемуся вектору нагрузки. Кроме того, перед монтажом металлических компонентов нужно проводить дополнительные работы по гидроизоляции.
Укосины могут устанавливаться как на постоянный срок, так и временно. Необходимость в монтаже временных укосин возникает, если плиточная обшивка стен (плитами ОСП) ещё не обустроена, однако каркасное строение требуется укрепить на время проведения данной работы.
Почему нельзя обойтись без укосин
Каркасный дом сам по себе является достаточно прочным сооружением, однако и его конструкция требует укрепления. Дело в том, что компоненты каркаса до установки укосин расположены только параллельно и перпендикулярно относительно друг друга. Такое расположение элементов каркаса делает его неустойчивым к смещениям грунта, воздействию ветра и другим «поперечным» нагрузкам.
Если в каркасе строения нет элементов, обеспечивающих жёсткость, то такой дом подвержен риску потери геометрии конструкции, деформации как внешней, так и внутренней отделки. Не исключено, что под влиянием серьёзных боковых нагрузок дом может «сложиться».
Отсутствие жёсткости каркаса приводит к снижению показателя долговечности конструкции дома в целом. Не такие радикальные, однако достаточно неприятные последствия отсутствия укрепления каркаса — это тепловые потери из-за того, что термоизоляционный слой при смещении стен утрачивает целостность.
Результат неверного распределения укосин и их недостаточного количества
Итак, результатом правильной установки укосин является:
- предотвращение колебаний и разрушения стен под воздействием погодных факторов;
- отсутствие деформации стен и внутренних перегородок под нагрузками;
- наращивание жёсткости несущих конструкций;
- более надёжное закрепление внутри стен теплоизоляционных материалов;
- обеспечение равномерности распределения нагрузки между элементами каркаса.
После монтажа укосин здание каркасного дома будет успешно противостоять шквальному ветру, оползням и даже землетрясениям. Снег, скопившийся на крыше в зимнее время, также не будет создавать угрозы для целостности дома.
Есть ли возможность отказа от укосин
В роли укосин в последнее время всё чаще выступают фанерная обшивка или OSB (ориентированно-стружечная плита). Использование фанеры более оправдано, так как она обладает большим коэффициентом пространственной жёсткости в сравнении с ДСП и OSB.
Тем не менее, даже те каркасные дома, которые обшиты качественной фанерой, однако лишены укосин, зачастую не выдерживают ударов стихии, хотя и приспособлены для обычных нагрузок в нормальных условиях.
Укосины можно не ставить только при строительстве небольших каркасных сооружений, которые не являются жилыми домами, а имеют, к примеру, хозяйственное назначение. Так, каркасные гаражи , сараи или туалеты вполне могут обойтись обшивкой без установки укосин, поскольку ввиду небольшой площади несущих элементов они в меньшей степени подвержены ветровым и другим погодным нагрузкам.
Последствия ураганного ветра
Следует знать, что обшивка при этом должна быть выполнена из крепкого материала, поставляемого в виде относительно крупных компонентов. Элементы отделки нужно располагать аналогично укосинам — под углом в 45°
Типичные проблемы
Для того чтобы укосины действительно качественно выполняли свою функцию и оправдали финансовые и трудовые вложения в их установку, следует строго придерживаться основных правил монтажа данных конструкций.
Вот некоторые секреты установки:
- укосины должны быть врезаны в верхнюю, нижнюю горизонтальные обвязки каркаса и в вертикальные стойки — только так каркас станет максимально жёстким;
- установка укосин изнутри менее удобна, однако обеспечивает гарантированное отсутствие «мостиков холода»;
- при прикреплении укосин к каркасным элементам нужно использовать только гвозди, но не саморезы;
- на одну стену вполне достаточно установить только две разнонаправленные укосины. Большее число укрепляющих элементов вряд ли значительно повысит степень жёсткости каркаса;
- монтаж нужно производить от центральной части нижнего бруса к углам наверху. Такой порядок установки обеспечит образование прямоугольного треугольника между элементами жёсткости и угловой стойкой;
- если укосины устанавливаются исключительно на внешних стенах сооружения, то большая часть статической нагрузки приходится именно на них, а не на внутренние перегородки.
Помните: монтаж укосин вовсе не гарантирует защиту дома от внешних нагрузок в случае, если материал данных элементов подобран неверно или же процесс установки производится с ошибками.
Последствия ошибок при выборе материала и монтаже:
- применение полых укосин — степень их износоустойчивости невысока;
- аналогичная проблема встречается при выборе укосин с маленьким поперечным сечением и в целом некачественных пиломатериалов;
- выбор в качестве укосин полос или лент из металла для больших домов — такие укрепляющие элементы больше подходят для мелких строений;
- использование некачественно просушенной древесины — после усыхания в зонах соединений компонентов образуются зазоры и жёсткость конструкции снижается;
- установка укосин в углах чревата снижением показателя устойчивости конструкции в целом.
Очевидно, что использование укосин — обязательное условие укрепления каркасного жилого дома. Сооружения, в которых такое решение было реализовано, прослужат достаточно долгий срок, на протяжении которого будут успешно противостоять стихии и другим нагрузкам. Таким образом, укосины фактически застрахуют владельца от гораздо больших потерь, чем те, которые связаны с изготовлением и установкой этих элементов.
Бытует мнение, что укосины в каркасном доме не нужны, и что их полностью может заменить наружная отделка. К сожалению, это не совсем так, и если для небольших построек, таких как хозблок, их можно не использовать, при условии отделки плитным материалом, то для жилого дома они обязательны.
Необходимы именно укосины, а не распорки между стоек, на которые неграмотные строители пытаются заменить их, не беря в расчет физику процессов и нагрузок. Такие распорки только устраняют у доски эффект «пружины». Они используются при высоте стойки более 3м сечением 50*150, или при использовании доски небольшой толщины 40х150мм, для дома более чем в один этаж. Распорки не добавляют каркасу пространственной жёсткости, только вертикальную.
Для пространственной жёсткости необходимо использовать укосины, и желательно полнотелые или деревянные, хотя нормы допускают для небольших строений использовать гибкие диагональные связи из металлических лент, пластин и шпилек.
Идеальный угол установки укосины 45 градусов, но не всегда их можно установить под таким углом. Примыкающие стены, окна и дверные проёмы уменьшают угол установки до 60 градусов и более. Это можно компенсировать большим количеством установленных укосин на одну стену.
Мы в своих проектах на стенах от 6м ставим 4 укосины под углом 50-60 градусов, на стенах большей длины укосин может быть больше и под углом ближе к 45 градусам.
Укосины в каркасном доме - необходимость!
Последствия строительства каркасного дома без укосин
Дома на фотографиях ниже, были построены с соблюдением всех строгих американских и канадских норм каркасного домостроения, но даже это не явилось панацеей, и не спасло дома от разрушения, при больших снеговых и ветровых нагрузках. Обратите внимание на то, что вместо ОСБ использовали фанеру, которая имеет гораздо большую пространственную жесткость и выдерживает большую нагрузку без видимой деформации. Но и это, к сожалению, не спасло дома от разрушения.
Причиной разрушения оказалось отсутствие укосин как в несущих стенах, так и в перегородках, которые должны были противостоять боковым нагрузкам и смещению. Сказалось отсутствие банального расчёта нагрузок, который любой конструктор-инженер должен был сделать в первую очередь.
Важен подбор технологии к каждому строению, то что по нормам подходит к каркасному туалету, скорее всего не подойдёт к каркасному дому из-за больших ветровых и снеговых нагрузок.
Ветрам на зло
Технология малой стройки от Лари Хон
В данном пособии дано очень хорошее описание устройства и способа усиления каркасного дома. В последнее время достаточное большое количество "строителей", и частных застройщиков, стали строить каркасные дома, но, как показывает практика, далеко не все из них понимают, что необходимо каркасному дому, чтобы он простоял десятилетия, а не только до того момента, когда строители съедут по окончанию стройки. Известный мастер, строитель и профессионал своего дела Лари Хон, поделился общепринятыми нормами на строительство, приведенные в описании выше и на видео ниже.
И ещё одна маленькая подборка фотографий
Данные дома были построены совсем недавно, одному из них нет и года. Строители посчитали, что укосины и ОСБ это ненужная трата денег и времени. Что из этого вышло, можно увидеть ниже на фотографиях. Во втором доме, судя по всему, было лишь несколько укосин в наружных стенах, а вот в перегородках стоят уже новые, временные укосы, которые не дают дому крениться дальше и видимо поставлены уже не строителями, а заказчиком. Мы, в наших домах и проектах стараемся использовать укосины как в стенах, так и в перегородках. При строительстве дома по нашему проекту вы потратите на все укосины не более половины дня в общей сложности, но они помогут избежать многих проблем. Некоторые недальновидные или неопытные строители будут настаивать, что укосины не нужны и, что их заменит полностью наружная отделка из наборной доски, но к сожалению, практика показала, что это не так. Только ОСБ, укосины и качественная сборка позволит построить хороший и надёжный дом!
