Каркас из швеллера

Каркасные дома из фасонного металлопроката, еще достаточно редкое явление на территории нашей страны. Как правило, данная технология основывается на применение деревянного бруса или усиленного металлопрофиля. Хотя и в этих случаях не исключено применение швеллеров или двутавровых балок. В основном они выполняют роль несущих опорных элементов. Рассмотрим целесообразность строительства каркаса с применяем фасонного проката. Прежде чем швеллеры заказать у поставщика, стоит у него уточнить цены на двутавровые балки, которая в ряде случае является хорошей альтернативой.

Для каркаса каких зданий рекомендуется использовать швеллеры

Сразу оговоримся что применение только швеллеров для сооружения каркаса нецелесообразно по причине высокой металлоемкости строительства. Это однозначно повлечет увеличение конечной стоимости объекта. Оптимальный вариант для применения, это:

• Малые архитектурные формы (МАФ).
• Бытовые сооружения на строительных площадках.
• Здания временного типа.

Целесообразность использования в этих случаях швеллеров заключается в том, что все данные объекты имеют относительно небольшие размеры, что позволяет осуществлять их транспортировку при изменении целевого назначения. В отдельных случаях возможно осуществление монтажа без использования сварки, но основе болтовых соединений. Данный вариант более затратный по времени, но позволяет изготавливать полностью разборной каркас.

Отметим, что использование швеллера облегчает последующие работы по теплоизоляции зданий. Стандартные расстояния меду полками идеально соответствуют основным типоразмерам теплоизоляционных материалов рулонного или плиточного типа на основе базальтового волокна.

Какой швеллер выбрать для каркаса

Промышленность выпускает два вида швеллеров — горячекатаный (ГОСТ 8240-89) и гнутый вариант (ГОСТ-8278). В первом случае документом предусмотрено 5 серий продукции. Из них, для строительства каркаса, целесообразно использовать швеллеры с параллельными гранями полок серий «Э» и «Л». Они отличаются меньшей массой, что важно при монтаже, но имеют достаточную прочность.

Дома из металлопрофиля: что такое и как строить

Строительство зданий на металлическом каркасе практиковалось давно, но строили в основном производственные и технические помещения, здания торговых центров и т.п. Применение в частном домостроении ограничивалось высокой теплопроводностью металла: счета за отопление были бы нереальными. Производители решили проблему, сделав так называемые термопрофили, которые в паре с современными утеплителями позволяют получить теплый дом. Если вам нужен недорогой, надежный дом, который строится в сжатые сроки, возможно вам подойдет металлокаркасный дом. Он имеет невысокую стоимость — в два раза ниже, чем кирпичный, сборка происходит быстро, срок службы заводского каркаса — 70 лет.

Каркас для дома из металла собран, частично начаты работы по утеплению стен

Технология очень пластична: адаптировать под металлический каркас можно любой понравившийся дом. Сначала составляется план каркаса, определяются тип отделочных материалов (влияют только ваши пожелания). Далее разработанный проект обрабатывает специальная программа, которая разбивает все на составляющие, выдает перечень элементов со всеми параметрами. Профили требуемого размера изготавливаются и маркируются, связываются в пачки, упаковываются, доставляются на стройплощадку. Вкратце это весь техпроцесс — от разработки проекта, до начала сборки каркасного дома из металлических профилей.

Преимущества и недостатки

Эта технология все более популярной становится в европейских странах (в том числе северных), в Канаде и Америке. А все потому, что сталь не гниет, ее не едят насекомые. Металлокаркасное строение весит в несколько раз меньше дома из древесины (в два раза), и тем более, оно легче домов из кирпича и других подобных материалов. Небольшой вес здания — это меньшие затраты на фундамент, так как его параметры зависят от нагрузки, что еще больше снижает стоимость квадратного метра застройки. Обычно под такие дома ставят свайные, свайно-ростверковые или ленточные фундаменты. В среднем один квадрат площади стоит 4-5 тыс. рублей (без учета стоимости отделочных материалов).

Технология, по которой строят металлокаркасный дом называется — легкие тонкостенные стальные конструкции, или сокращенно ЛСТК. Легкий — не значит непрочный. Дома, возведенные по технологии ЛСТК, выдерживают землетрясения силой в девять баллов. Но это касается строений не выше 3-х этажей.

Еще одно преимущество стального каркаса перед деревянным — его прочности достаточно для того, чтобы выдерживать тяжелые кровельные материалы. Если вы решили использовать керамическую черепицу — пожалуйста. Только ее вес необходимо заложить при расчете параметров фундамента.

Сама конструкция пирога стены практически такая же, как у деревянных. Вся разница в используемом для каркаса материале и способе сборки.

Стена дома из металлопрофиля в разрезе

Как же быть с мостиками холода? Производители утверждают, что проблема решена. Современные термопрофили, из которых и строят частные дома, имеют разрезы, расположенные в шахматном порядке. Они препятствуют сквозному промерзанию элементов конструкции.

И хоть термопрофили действительно работают, все равно такой дом более холодный, чем деревянный каркасный. Тем не менее, проблему можно решить, сделав качественное утепление. При правильном исполнении «пирога» утепления со всеми мембранами (ветрозащитная паропроницаемая снаружи, пароизоляция внутри) металлокаркасный дом будет теплым и на отопление уходить будет не больше, чем в так называемых «теплых домах».

Для утепления можно использовать любой современный утеплитель — минеральные ваты, пенопласт, экструдированный пенополистирол, вспененное стекло, эковату. Самые лучшие характеристики у пеностекла, чуть хуже у экструдированного пенополистирола. Но они имеют солидную цену, хотя требуемая толщина в несколько раз меньше, чем минеральной ваты. В результате затраты на утеплитель получаются сопоставимыми.

Наиболее оптимальное сочетание качеств и цены у минеральной ваты. Удобнее работать с базальтовой. Она же имеет хорошие характеристики. Стекловолокно по характеристикам тоже неплохое, но с ней работать сложно. Шлаковата — самая дешевая, но она очень боится намокания, при ее использовании обязательно устройство вентилируемого фасада.

Вариант полной сборки дома на стальном каркасе (технология ЛСТК)

По приведенным выше причинам из всего многообразия чаще всего выбираю базальтовую вату. Она хорошо устанавливается в каркас, обладает хорошими теплоизоляционными свойствами, относительно недорога, к тому же является неплохим звукоизоляционным материалом, что для данной технологии важно.

Из чего строят металлический каркасный дом

Изготавливают элементы ЛСТК из прочной конструкционной стали методом холодной штамповки. Лист имеет защитное цинковое покрытие толщиной от 18 до 40 мкм. Некоторые заводы делают конструкции из горячеоцинкованных листов. Такие элементы стоят дороже, но они и долговечнее.

Толщина листа, из которого они формуются от 0,7 мм до 2 мм. Выбор зависит от необходимой несущей способности того или иного элемента. Есть следующие типы профилей.

Чаще всего используются следующие их виды.

Типы профилей для строительства каркаса дома

Есть также специальные балки перекрытия пола и потолка. Из похожих элементов составляется и стропильная система дома. Соединяются элементы между собой на болты, саморезы, клепки, можно использовать контактную сварку.

Теперь о качестве составляющих от разных фирм. Есть около десятка заводов в России. Качество у всех разное. Потому внимательно смотрите на качество оцинковки, гибки металла. Никаких, даже мельчайших, следов ржавчины нигде быть не должно. А вообще, даже самые лучшие «наши» профиля значительно уступают импортным. Обидно, но это так.

Порядок сборки

С завода весь материал приходит упакованный в пачки. На каждой детали стоит маркировка, такая же маркировка присутствует на рабочих чертежах. Собирается каркас дома ЛСТК как конструктор: все уже готово, даже проштампованы отверстия под метизы. Ставите детали на место, совмещаете пазы и устанавливаете крепеж. С обирается металлокаркасный дом в точности также, как из деревянных брусков. Если обозначить этапы коротко, пошагово все выглядит так:

1. На готовом фундаменте закрепляется нижняя обвязка.
2. Выставляются и закрепляются угловые стойки.
3. Между ними устанавливаются промежуточные стойки, укосины и распорки.
4. Монтируется верхняя обвязка.
5. Устанавливаются и закрепляются балки перекрытия.
   1. При наличии второго этажа собирается его каркас.
   2. Монтируется потолочное перекрытие.
6. Собирается стропильная система.
7. Проводятся работы по утеплению и гидроизоляции кровли.
8. Собирается обрешетка под кровельный материал.

   Из тех же элементов собирается стропильная система металлокаркасного дома

Каркас стального дома готов. Осталось утепление и отделочные работы. Оно замечание: как бы не хотелось сэкономить, обрешетка должна собираться тоже из металла. Одинаковые коэффициенты расширения — это именно то, что способствует высокой прочности таких сооружений. При соединении металла и древесины такого не достигнуть: крепления постепенно ослабевают. Особенно это критично в регионах с повышенной сейсмоактивностью. Но и в более спокойных регионах от дребезжащей отделки мало радости.

Можно построить самостоятельно?

Если речь идет о том, чтобы собрать пришедшие с завода детали в одну конструкцию — то запросто, но с помощниками. Вся работа состоит в отыскивании нужной детали и установке ее на место, указанное в чертежах. Поначалу сложно, потом — освоитесь.

Если под «строительством металлокаркасного дома своими руками» подразумевают его сварку из профильной трубы, то дело это неоднозначное. Если строить собрались небольшой дачный домик, то вопросов нет: каркас можно поставить по тому же принципу, что и деревянный и для одноэтажного строения для угловых стоек достаточно трубы 80*80 мм, а для промежуточных можно взять меньше. Но шаг установки все равно диктует утеплитель: расстояние в просвете должнобыть 58-59 см (чуть меньше стандартной ширины минеральной ваты).

Собранный скелет дома из специального оцинкованного профиля

Единственное, что нужно помнить: при использовании профильной трубы мостики холода будут обязательно. Тогда само утепление потребуется сделать в несколько слоев, перекрывая утечки тепла, что решит проблему. Один слой традиционно ставится в распорку между стойками. Сечение профильной трубы далеко не 200-250 мм, которые необходимы для утепления дома в Московском регионе (под минеральную вату). Потому под недостающие слои устраивается поперечная обрешетка (с одной или двух сторон — решайте сами). Получается, что между стойками утеплитель уложен вертикально, а по обрешетке — горизонтально. Мостиков холода стало значительно меньше.

Со стороны помещения утеплитель закрывается пароизоляционной мембраной (она не должна пропускать влагу в утеплитель). Со стороны улицы на него закрепляется ветрозащитная паропроницаемая мембрана с гидроизоляционными свойствами. Она выолняетсразу три функции:

• защищает от ветра,
• не дает попасть конденсату или случайно попавшим осадкам в утеплитель,
• выводит из утеплителя пар, который туда все равно проникает из помещения (несмотря на пароизоляцию).

Только при таком пироге и наличии между наружной мембраной и отделочными материалами вентазазора можно быть уверенным в том, что утеплитель не будет мокнуть. Только для того чтобы вентзазор работал, необходимы еще вентиляционные отверстия внизу стены и негерметично заделанный выход под кровлю сверху: поток воздуха между наружной отделкой металлокаркасного дома и ветрозащиной мембраной должен проходить не встречая препятствий.

Для вдохновения — видео, на котором снят процесс сваривания дачного домика из профильной металлической трубы. Тем, кто умеет варить металл, сделать металлокаркасный дом своими руками из трубы не составит труда.

Устройство каркасного дома

Как и в любой другой сфере строительства, устройство каркасного дома проводят поэтапно, придерживаясь такой последовательности:

• выполнение чертежа;
• изготовление каркаса, включая все нужные для сборки элементы. На каждый узел наносят соответствующую маркировку, затем все комплектующие по панельно укладывают для удобства транспортировки до места;
• заливка фундамента;
• установка каркаса;
• кровельные работы;
• монтаж утеплителя,
• ветро и пароизоляционные мембраны;
• отделка стен, монтаж окон, дверей.

Строительство фундамента

В каркасном домостроении фундамент бывает:

• мелко заглубленным (плитным и ленточным);
• свайным.

Мелко заглубленный

Если установлен мелко заглубленный фундамент, нижнюю обвязку не делают, а металлический каркас устанавливают непосредственно на поверхность. При устройстве свайного фундамента сваи обвязывают металлическим швеллером или деревянным брусом.

Лентоный

Свайный с обвявязкой из швеллера

С обвязкой из бруса

Установка каркаса

Для удобства сборку каркаса проводят непосредственно на фундаменте. Можно начать собирать конструкцию на земле, а потом переносить готовые узлы на место. Аналогично поступают со стропильной системой крыши, с перекрытиями. Для поднятия фрагментов каркаса не требуется привлекать тяжелые механизмы, потому что вес даже самых объемных узлов обычно не превышает 100 кг.

Крепление каркаса к цоколю проводят анкерами, для сборки термопрофиля применяют термопрочные саморезы, сварочное оборудование при этом не привлекается. Сам термопрофиль выбирают с учетом климатических условий местности. Если строительство проводится в центральном регионе, берем профиль толщиной 200 мм. Для южных районов подходит металлопрокат толщиной 150 мм.

После полной сборки каркаса приступают к кровле, укладывают гидроветрозащитную мембрану снаружи здания и на крыше. В завершении занимаются отделкой стен, установкой дверей, окон.

Устройство пола с потолком

Пол каркасного дома представляет собой многослойный пирог, в котором непременно присутствуют следующие материалы (перечисление снизу вверх):

1. Лист ОСП;
2. Ветрозащитную мембрану
3. Утеплитель из базальтовой ваты;
4. Пароизоляционная пленка;
5. Лист фанеры 25 мм;
6. Отделочный материал, например, ламинат, уложенный на подложку.

Меж этажное перекрытие, служащее одновременно потолком первого этажа, укладывают по тому же принципу. В нем также присутствует утепление, но в устройстве применяют профилированный лист. На его кладут ЦСП, а сверху – чистовое покрытие пола второго или мансардного этажа.