Металлический каркас дома в разных климатических районах

Стены из кирпича и дерева привычные. Они надежные, долговечные и требуют больших материальных и физических затрат. О каркасном способе строительства вспоминаем, когда надо быстро построить склад-холодильник из сэндвич панелей или бытовку для бригады строителей. Металлический каркас дома собирается и обшивается за считанные дни. По способности сохранять тепло и другим характеристикам строение из профиля и гипсокартона превосходит кирпичные.

Металлическая каркасная конструкция

Преимущества металлических каркасных конструкций домов

Дом с использованием металлической каркасной конструкции

Строительство кирпичного дома с его усадкой фундамента, застыванием раствора и высыханием материалов, занимает 2-3 года. Необходимо делать ленточный фундамент и ждать после заливки несколько месяцев, чтобы прекратилась деформация, снялись внутренние напряжения. Ускорение ведет к возникновению перекосов, трещин, сокращению срока службы стен.

Положительный момент кирпичного и деревянного дома в его привычности и предсказуемости. Все желающие знают, из чего состоит дом, как выкладывать стены и крепить крышу. Каркасный дом кажется легким, ненадежным. Его, словно домик Элли, может унести ветром. Ведь в Америке часто сообщают о разрушении домов во время циклона.

На самом деле металлический каркасный дом способен противостоять напору стихии и имеет преимущества перед классическими зданиями.

1. Тепло сохраняет лучше кирпичного или каменного.
2. Металлический каркас и обшивка прочнее деревянного сруба.
3. Изготовление здания в 2 этажа занимает пару недель, и проводится в любую погоду, даже мороз. Исключение составляет сильный дождь. От него сыреет утеплитель и рабочим неприятно работать. Нельзя пользоваться электроинструментом.
4. Стоимость материалов и монтажных работ значительно дешевле.
5. В доме из профиля легко сделать перепланировку и пристройку.
6. Работы на высоте проводятся без подъемных кранов.
7. Малый вес стен позволяет ставить здание на легкий свайный или опорно-столбчатый фундамент, расположить дом на склоне и любом грунте.
8. Демонтаж и монтаж каркаса можно сделать за несколько дней. При желании легко перевезти строение в другое место.
9. Если ураган разрушит строение, то дом из профиля значительно легче восстанавливать. Каркас выдерживает нагрузки. Достаточно сделать новую обшивку. Демонтировать не надо.

Первые каркасные дома начали строить в Америке. Некоторые сохранились на холодной Аляске со времен Золотой лихорадки до наших дней. В скупой на дожди Австралии оценили легкость строительства, быстрый монтаж каркаса из металлического проката и возможность использования для обшивки простых материалов, имеющихся рядом. В засушливый период дом из профиля сохраняет внутри прохладу.

Сложные расчеты и быстрое строительство

Строим дом

Для любителя сделать бюджетный дом самостоятельно, металлический каркас может преподнести сюрпризы. Сложные расчеты по силам только специалистам. Сам расчет нагрузок балок соответствует уровню первого семестра сопромата. Но в строительстве существует понятие безопасности. На все узлы имеется определенный запас прочности. Необходимо учитывать:

• удельный вес самого металлического профиля каркаса;
• на него укладывается обшивка, давит вес перекрытий;
• мебель и различное оборудование;
• наружные нагрузки от снега на крыше, ветра;
• надо знать коэффициент сопротивления статистическим и динамическим нагрузкам;
• допустимое усилие на скручивание и растяжение металлического профиля данного сечения;
• старение и текучесть металла;
• сейсмические колебания в данной местности.

Перечень данных для расчета не полный. Мой друг, ученый математик, задался целью рассчитать металлический каркас с квадратного профиля. Сделать это оказалось непросто. Он отказался от существующих программ и написал свою. Я постоянно помогаю ему со строительством и ремонтом его дома и квартиры. Он в благодарность подарил мне эту программу.

Монтаж начинается с прочной подошвы

Металлическая каркасная конструкция частного дома

Главными несущими и опорными элементами каркаса является нижняя обвязка – платформа и стойки. В зависимости от их расположения, различают виды каркасов:

• с неразрезными стойками;
• рамный с перекрытием;
• стоечно-балочный;
• каркасно-стоечный;
• смешанный.

Общим элементом является обвязка из металлического профиля большего сечения нижней части каркаса. В основном именно она и ложится на фундамент. Исключение составляет каркасно-стоечная конструкция, когда несущие вертикальные стойки внизу переходят в сваи или упираются на них. Такой каркас стараются сделать на заболоченных и заливных грунтах. Между почвой и полом остается промежуток для проветривания. Вода свободно стекает между металлическими опорами, не заливая дом.

Простая в исполнении металлическая конструкция, когда каркас делается со сплошными по высоте, не разрезанными стойками. На уровне перекрытия в него врезаются вертикальные балки обвязки. Сделать самостоятельно такой каркас под дом проще остальных. Но он имеет ряд ограничений:

• строение имеет только прямоугольную форму;
• высота дома может быть в «полтора этажа», точнее полноценный по высоте первый уровень и жилой чердак.

Канадская технология сборки домов из готовых поддонов получила широкое распространение. Удобно сделать и зашить металлические рамы отдельно, затем поднять и соединить их. Несущими являются не только каркас, но и наружная обшивка стен. Она часто выполняется из прочных плит ЛСП, МДФ, ГКЛ и фанеры. Сразу после сборки дома можно приступать к отделке стен. Время монтажа металлического из профиля каркаса и его обшивка сокращается до 4 – 6 дней. Внутри для обшивки чаще всего используется вагонка.

Недостаток всех конструкций в отсутствии цокольного этажа. Подвал под домом можно сделать, если металлический профиль каркаса крепится на ленточный фундамент. Стенки помещений выкладываются отдельно, а не используется кладка цоколя.

Каркас из металлического профиля соединяется:

• сваркой;
• болтами и крабами под них;
• заклепками.

Сварку может сделать только опытный сварщик, прошедший аттестацию на этот вид работ. В противном случае рядом со швом соединение в скором времени может разрушиться. Таким способом чаще скрепляют несущие металлические балки. Остальной каркас можно присоединить к ним с помощью крабов и скрутить болтами.

Заклепки прочно удерживают конструкцию в сейсмических зонах. Они позволяют каркасу слегка деформироваться под изменяющимися нагрузками и благодаря этому оставаться целым во время землетрясений и вибраций.

Внутренние перегородки и шумоизоляция

Металлический каркас дома

Каркас металлический из профиля и труб удобный для создания внутренней планировки любого вида и быстрого изменения ее. Перегородки ставятся в нужном месте, заполняются пенополистиролом, реже минеральной ватой. Обшивать можно гипсокартонном в один слой, на несущих стенах лучше делать ГКЛ вдвое. Для откосов выбирают влагостойкие материалы.

Толщина металлического профиля и утеплителя небольшая, 40 – 60 мм. Этого достаточно, для звукоизоляции и установки коробки межкомнатных дверей.

Теплоизоляция

Металлический каркас

Каркас из металла имеет высокий коэффициент теплопроводности и в конструкции дома профиль представляет мостики холода. При строительстве каркасного дома, металлические детали утепляют пеноизолом. Его режут на полосы или заливают пеной пустоты и поверхность металла при монтаже. Дополнительным утеплением является отделка стен штукатуркой или сайдингом.

Гидроизоляция укладывается между утеплителем и внутренней обшивкой. Используют пароизоляционные пленки, пропускающие воздух и позволяющие стенам дышать.