В защиту "тяжелого" каркаса, от любителя, который будет строиться на "платформе"

РЕКЛАМА НА ФОРУМХАУС

Попробую задать вектор.

Тем не так много и в них рассматриваются или строительные системы которые не очень нравятся, или строительство конкретных домов. А лезть с тезисами типа "фигня ваш тимбер фрейм", в первом случае или " а почему построили так, если можно намного проще", во втором - не очень красиво, особенно если сам еще ничего от начала до конца не построил.

 

Если делать неразрезные стойки и/или неразрезные балки и использовать соединения, требующие выведения в размер, то да. Если использовать более простые соединения и разрезные балки-стойки, то общий счет, конечно, тоже будет не в пользу ТК, но не с таким разгромным счетом. Да и сам каркас может быть намного более ажурным, чем принято делать в хеви тимбер фрейм. Проиллюстрирую.

Вот конструктив домика 7 х 7,5 метра. Не самый удачный, просто он был посчитан по стоимости вместе с сотрудниками лесопилки.


Сечения элементов и конструкция.
Составные стойки 2х 100х150 мм. Главные балки, прогоны стропил 200 х 150 мм. стойки второго этажа 150х150 мм. Ни одной стойки длиннее 2,7 метра нет, т. е изгибом стоек можно пренебречь и считать только по усилию на сжатие. Балки разрезные с шарнирами Гербера, главные балки с двумя, прогоны стропил с одним (как и положено для многопролетных балок - по количеству промежуточных опор). То есть избыточных напряжений нигде в каркасе не будет. Каркас объединен мембраной межэтажного перекрытия (балки 50х200 мм, идущие перпендикулярно главным балкам, с шагом 400 мм, обшитые сверху 22 мм ОСП, снизу 9,5 мм), балки и батенсы прикручены к основному каркасу "глухарями", чтобы вся конструкция работала совместно.
Объем бруса, на несущий каркас, получился чуть больше 4 кубов. При беседе на лесопилке, за сухой брус, не калиброванный, но без дефектов и косослоя, напиленный в размер, попросили 13000 за куб. Причем готовы были оформить поставку договором, с указанием допусков по размерам и недопустимых дефектов.
+ 5-7 тыр за крепежные элементы.
Учитывая, что с таким каркасом диапазон материала для вспомогательных стоек уже не ограничивался только сухой калиброванной доской, переплата была бы существенная, но не космическая.

Соединения не требовали плотницких навыков и инструмента:
- соединение балок со стойками на зубчатых шпонках (d80 мм) - балки с прогонами на двух, те на которых стоят верхние стойки на четырех, как на изображении ниже.


Стойки второго этажа зажаты между стойками нижнего и дополнительно закреплены 4 стальными нагелями D 17 мм, с каждой стороны.

Из оборудования, дополнительно требуется только хорошая дрель, набор крепких головок и пневмогайковерт. Калибровать брус тоже не было необходимости - допуски +/- 1 см были бы заметны только в шарнирах Гербера.

Тут пришла одна мысль. Несущий каркас можно не только вынести за пределы стен, но и полностью засунуть внутрь. Например, собрать такой стол и консоли закрепить в обычных платформенных стенах. Этаж, получится моно пространством, с минимумом стоек и с полной свободой планировок.

 

@kosovvskiy, вижу что всё понимаете, только написать не можете. У обычного каркаса чрезвычайно избыточен запас прочности на вертикальные нагрузки. Вот он, лейтмотив темы. И в защиту тяжелого каркаса можно написать, что он сохранит пару сосен от спиливания. Но кто в наш меркантильный век будет считать сосны в лесу? Всё меряется на бабло, и заказчик будет голосовать рублём. Тяжелый каркас дешевле не получится. Остаётся открытым проигнорированный вопрос о расчёте точечных нагрузок на фундамент. Может так и написать, уважаемый модератор, был молод и горяч, тему ниасилил, прошу не вводить во искушение начинающих читателей каркасного раздела?

 

Обычной НЗФЛ хватит с избытком.

Каркас несет нагрузки от перекрытий и крыши, и, через узлы и стойки, передает их фундаменту. Если эту нагрузку выдерживает деревянная стойка 150 х150 мм, поставленная вертикально, или пара зубчатых шпонок, то железобетон тоже выдержит. И с огромным запасом.

З. Ы. Зря тему подняли. Умерла так умерла.
Я создавал её, в первую очередь для тех, кто сам хочет строится на тяжелом каркасе (об этом, правда размыто, написано в первом сообщении темы). Кто хочет сделать неординарную конструкцию, но не понимает как. Никто из целевой аудитории в теме не проявился - продолжают обсуждать пост'н'бим и тимбер фрейм, а если построят, то, скорее всего, РСК ...

 

Раз уж тему подняли, добавлю аргументов "в защиту "тяжелого" каркаса. Тяжелый каркас дешевле и экономит время, если строится дом из соломенных блоков с несущим нагрузку каркасом. При этом нивелирует все недостатки этого способа строительства. Безальтернативен при безусадочном строительстве стен из бревна и бруса. И, вообще, первый в России "активный" дом построен на тяжелом каркасе из клееного бруса (по данным РБК) https://realty.rbc.ru/msk/articles/08/09/2011/562949981433181.shtml.

 

вы в любом случае не сможете вывести универсальную методику, грубо говоря таблички, по которым каждый сможет рассчитать себе такой каркас. В отличии от типовой платформы, которую можно построить имея на руках голую планировку, тяжелый каркас дело индивидуальное, и сечения и соединения надо считать.

Да нет особой разницы, что обсуждать. Вы сами в первом сообщении написали про эстетику видимого каркаса, эта эстетика родилась в фахверке и тимберфрейме, даже если не делать аутентичный каркас на классических соединениях, все равно это будет современная интерпретация этих технологий. Суть не в разрезных/неразрезных стойках или врубках/болтах. Суть в методике расчета, а она не позволяет спроектировать такой каркас "на коленке".
Ну и возвращаясь к качеству материала, он банально менее доступен чем обычные доски.

 

Как то не очень... получается по полу пролёты по 3,5 метра ? И чем вы их перекрывать собрались, без учёта прогиба ?

 

Низачот.
Силы морозного пучения давят снизу с огромной силой. Если на обычной ленте нагрузка распределена, то расчёт один. А если сосредоточена, и шаг три метра - то совершенно другой. Потому что сверху давят стойки, снизу пучение, лента на излом. Это же сопромат, второй курс.
@kosovvskiy, я в сас верю. Давайте-ка в быстренько в гугл, а затем - сюда. С принципами проектирования фундамента под тяжелый каркас.

 

Всем оппонентам - огромное спасибо. Discussio mater veritas est (развитие максимы - не предлагать!).

Эстетика - была первым, но не единственным достоинством. Мне, вообще, не очень нравится господствующее на форуме (как среди старожилов, так и среди неофитов) отношение к тяжелому каркасу, как к своеобразному виду внешней/внутренней отделки.

Наверно, не смогу. Но, предлагаю выводить ее вместе, для общего блага. Поясню.
Я, в ответ на ваше сообщение, "стол" с консолями разместил, а позже понял - тяжелый каркас, вещь, оказывается, многоликая.

Вот такая конструкция:

тоже один из вариантов тяжелого каркаса. Она широко используется, в разных формах, самостройщиками для упрощения планировки и для других целей, для опирания конькового прогона, например. Неплохо бы понимать как это делать правильно.

Извините, что не заметил ваше сообщение, оно, пока надеюсь, одно из немногих, содержащих конструктив.
И, спасибо, за комплименты, кстати незаслуженные. Я не имею инженерного образования. Я, по жизни, популяционной генетикой занимаюсь. Весь небольшой объем знаний по сопромату - из технического творчества (25 лет скоро). Консоль крыла самолета (как модели, так и СЛА) довольно уверено могу посчитать, а в железобетонные балки, пока, не лез. Так что быстренько ли получится - не знаю, но будем считать.

Я рассматривал частный случай, когда на фундамент полностью опираются балки перекрытия первого этажа, а на стойки - перекрытие второго и крыша. Брутто разница была небольшая, и я ей пренебрег. А, если, например, вместо первого этажа - веранда/навес, или перекрытие первого этажа на "стульях", или сделаны полы по полу - то надо считать.

В основном, вспомогательными балками 50 х 200 мм с шагом 400 мм, в сообщении же написано. Если заинтересовало - почитайте описание еще раз. Перекрытие второго этажа здесь особенно, но и в "платформе", тоже - важный конструктивный момент.

 

Это не так, все кто адекватно подходит к теме, прекрасно понимают плюсы и минусы. Реальность такова, что при массовом строительстве (дома начального и среднего уровней), тяжелые каркасы проигрывают по большинству пунктов. И собственно мировая практика, а точнее процент домов построенных на нормальных реализациях тяжелых каркасов, относительно общего процента каркасных домов это наглядно демонстрирует.

Практически неподъемный объем работы для "форумного обсуждения". Даже пообсуждать отдельные узлы сопряжения сложно, потому что вид и размер этих узлов напрямую зависит от общей структуры каркаса.

Подобные отдельные конструкции подробно описаны в нормативной документации, и собственно "тяжелым каркасом" являются лишь от части, т. к. коньковые балки, прогоны перекрытий, обвязка фундаментов и т. д. чаще всего делается не из массивного бруса, а из пакета досок скрепленных гвоздями. У нас конечно еще весьма распространена практика тулить в обвязку вкус с запилим в пол дерева, но это уже из области РСК, который мы вроде не обсуждаем.

 

Длинный путь начинается с одного шага, мне кажется что тема подъемная. Конечно, если мы планируем разобраться, как строятся любые типы деревянных каркасов, вплоть до перекрытий трибун и цехов, то у нас вряд ли получится. А, если рассматривать частный случай - дом от одного до двух с половиной этажей, площадью (одного этажа) не больше 200 м2, то получится может. Например, таблицу сечений балок, в зависимости от шага стоек/пролетов, я могу за час нарисовать, но не хочу этого делать, пока мы не начали разбирать вопросы многопролетных балок.

В общем, я с вами согласен. Но есть нюансы. Например, с точки зрения строительной физики, балка из сплоченных досок является неразрезной. А у неразрезных многопролетных балок, над промежуточными опорами, появляются очень серьезные напряжения, и с этим надо разбираться.

А. А. Савельев, например, в книге "Конструкции крыш. Стропильные системы", для конькового прогона с промежуточной опорой, в первую очередь, рассматривает разрезные балки из брусьев, со стыковкой посередине пролета, или с шарниром Гербера. Прогон из сплоченных досок он рассматривает во вторую очередь и добавляет, что гвозжение в местах стыков досок должно рассчитываться и стыки досок должны располагаться в определенных местах (на расстоянии 0,2 длины балки от промежуточной опоры)..

А, конструкции часто описываются по принципу - делай как я, а у нас же народ изобретателей-рационализаторов. Например, в книге: "Кесик Т. Д. - Строительство деревянных каркасных домов в Канаде 1982" приводится вот такой узел.

Но это узел установки балки перекрытия над подвалом, на пол подвала силы морозного пучения не действуют. А, если, бездумно, повторить его для подпирания перекрытия второго этажа, то начнет действовать эффект, о котором выше написал Отвод: https://www.forumhouse.ru/threads/297518/page-3#post-12428360, что, пока не очень понятно как, скажется на конструкции.

Кстати, раз уж мы дали определение тяжелого каркаса, предлагаю дать и определение РСК.

На мой взгляд, РСК соединяет два признака - неоправданное увеличение строительных элементов и неправильное соединение их между собой - саморезами, уголками, гвоздями, скобами и т. д. То есть, если строитель сделал верхнюю обвязку из бруса, но сращивал брусья сдвижными или клиновыми замками, а углы выполнял косой врубкой с шипом, то он конечно сделал много ненужной работы (а кто знает, может она ему нравится), но работать все это будет, как минимум не хуже классической двойной обвязки. То есть РСК это, в полной мере не является.

И, по поводу применения бруса в конструктиве. Канонический Haun Larry, в своей книге, предлагает делать надоконные и наддверные перемычки как раз из брусьев.

 

Ну это было бы интересно, но в успехе мероприятия у меня сомнения)

Я бы сюда добавил ухудшение теплотехники стен, за счет использования бруса там где не надо (углы, обвязки), т. к. если брус у нас внутри стены, то это место потенциального промерзания.

С т. з. конструкции да, с т. з. теплотехники как выше написал будет хуже, т. е. материала больше, трудозатрат больше, эффект хуже = РСК.

Думаю тут несколько причин, ригель все равно делать, пакет досок или брус по прочности примерно равны, а номенклатура доступных сечений у них больше (не проблема подобрать нужный брус), на коротких перемычках окон и дверей на кручение и растрескивание можно не заморачиваться, т. е. это проще - купил, отпилил, прибил. Ну и не в последнюю очередь, Ларри строил в Калифорнии, на теплотехнику там накласть)

 

Что его защищать-то.
https://www.vermonttimberworks.com/
Имеет право на жизнь тема, но в дорогом сегменте и с использованием клееной древесины.
Табличками здесь не обойтись. Нужно произвести весь комплекс расчетов по СНиП "деревянные конструкции".
Когда проектировал подобные конструкции строил стержневую систему в SCAD (для удобства, чтобы не вручную), определял усилия в узлах и прогонах, колоннах, проверял сечения в соответствии со СНиП "деревянные конструкции".
Далее проект и вывод на Hundegger.
В общем, на "коленке" делать получится сложно и долго, да и нормальной качественной древесины крупных сечений не найти.

 

Тоже, хотел добавить, но это прямо вытекает из первого пункта и я решил не расписывать.

Согласен, пример неудачный. Но и ограничивать определение РСК, только увеличением размеров строительных элементов - не правильно. А, то получается, что те кто строятся из доски 50 х 150 мм, тоже строят РСК, ведь по нормам можно меньше.

Тоже согласен, но мысль разовью. Что окно, что дверь, с точки зрения теплотехники - здоровенные "мостики холода". И уходит ли через оконную/дверную конструкцию, в час, 100 ватт или 102 ватта - не очень принципиально.

Понятно, что лучше быть здоровым и богатым, чем бедным и больным - строится из клееного бруса и тщательно рассчитывать все стержни. Но. Вышеописанное верно, если мы применяем сквозные стойки и/или неразрезные балки. Но если их "разрезать", то каждая ячейка каркаса будет работать отдельно, и целым рядом сил можно пренебречь.
Объединить всю конструкцию можно жестким на сдвиг межэтажным перекрытием. При таком подходе нет необходимости рассчитывать всю конструкцию целиком, хотя он и более материалоемкий.

 

Кто это все будет считать? Обычному самостройщику, который просто хочет комфортный дом 100-200 кв. метров это не выгодно.