Оптимальный угол укосины. Укосины как ключевой элемент надежности каркасного дома. И ещё одна маленькая подборка фотографий

Для каких целей ставят укосины в каркасном доме? Когда они необходимы, а когда без них можно обойтись? Какие бывают укосины и как правильно их установить?

Основанием каркасного дома, как следует из названия, служит внутренний каркас. Именно от него, в основном, зависит прочность и долговечность дома. Поэтому очень важно приобрести для каркаса качественные материалы и правильно собрать.

Чаще всего для каркаса используют древесину хвойных пород, намного реже – лиственные виды и металл. Для стоек, которые принимают вертикальную нагрузку, лучше всего подойдет клееный брус. Перемычки, которые распределяют вертикальную нагрузку, делают из досок.

Этапы строительства каркасного дома:

• устройство фундамента;
• укладывание брусьев нижней обвязки и их крепеж к фундаменту;
• монтаж стоек;
• монтаж верхнего яруса;
• укрепление каркаса;
• монтаж потолочных балок и устройство кровли;
• утепление;
• внешняя и внутренняя отделка.

Каркас – довольно массивное сооружение, сделанное из прочного материала. Зачем же проводится дополнительное укрепление каркаса (пятый этап), и можно ли обойтись без него?

Зачем нужны укосины?

Все детали в каркасе расположены параллельно и перпендикулярно друг к другу, поэтому они не устойчивы к поперечным нагрузкам, например «гулянию» грунта, воздействию снега или ветра.

Для придания необходимой жесткости в каркас встраиваются укосины. Это диагональные элементы, которые будут не только стабилизировать конструкцию, но и удерживать внешние стороны дома от «гуляний» внутрь или наружу.

Если в строении отсутствуют элементы жесткости, оно может потерять геометрию, что приведет к деформации внешней и внутренней отделки. Сильные боковые нагрузки могут даже «сложить» дом. Менее заметные последствия – это потери тепла из-за нарушения целостности утепляющего слоя и уменьшение долговечности дома. Таким образом, установка данных элементов вполне оправдана, несмотря на дополнительные затраты материалов, труда и времени.

Иногда вместо укосин ставят распорки между стойками, что менее трудоемко. Однако такие распорки добавляют только вертикальную жесткость и не препятствуют «складыванию».

Когда не требуется установка укосин? Для небольших построек, таких как хозблок, гараж, туалет. Если в доме использована косая внешняя обрешетка. Если облицовочный материал крепок и имеет крупный размер, например плиты ОСП-3 или прочной фанеры.

Установка постоянных укосин

Разберем, как правильно поставить укосины, которые будут стоять в доме на протяжении всего срока службы.

Элементы жесткости следует ставить не только во внешние стены, но и в перегородки.

Идеально, если угол установки будет равен 45°. Однако из-за оконных и дверных проемов его удается соблюсти не всегда. В этом случае можно увеличить угол до 60°.

Установка производится от центра нижнего стенового бруса к верхним углам. В результате, элементы жесткости образуют с угловой стойкой прямоугольный треугольник.

В местах, где устанавливаются дверные и оконные коробки, укосину лучше направить от углов к этим проемам, чтобы дополнительно закрепить данные элементы.

Для плотного прилегания необходимо врезать укосины в элементы каркаса, выпиливая пазы необходимой глубины и ширины. Правильно смонтированные укосины плотно прилегают к элементам каркаса и не мешают выполнять обшивку.

На каждую стену надо ставить не меньше двух деталей и располагать их по краям, где находятся наружные углы.

Чтобы дом был стабилизирован в обоих направлениях, одну укосину на наружной стене делают с наклоном влево, другую на противоположном конце той же стены – с наклоном вправо.

Для удобства монтажа элементы жесткости лучше располагать с наружной стороны стен. Однако если следовать законам теплофизики, то более эффективно устанавливать их с внутренней стороны. Так они будут меньше увеличивать теплопередачу утепленных стен.

Крепление производится гвоздями: по 2-3 шт. на соединение со стойкой и по 3 шт. – с верхней и нижней обвязкой. Саморезы для строительства каркасного дома использовать нельзя.

Иногда строители делают элементы жесткости из остатков досок и крепят их только в доступных местах. Так делать нельзя. Необходимо использовать доски, длина которых не менее чем на треть больше расстояния от пола до потолка дома.

Элементы жесткости должны быть полнотелыми, без пустот. Лучший материал для них – доска из дерева хвойных пород толщиной 25 мм. В более толстых и, соответственно, дорогих досках нет необходимости. Во-первых, даже такие материалы прекрасно выполняют свои функции. Во-вторых, укосина врезается в каркас, и чем значительнее ее толщина, тем больше вероятность ослабления каркаса.

Доски должны быть хорошо высушены. Если они слишком влажные, то при дальнейшем высыхании зазор между ними и элементами каркаса расширяется и жесткость конструкции снижается.

Утеплитель вдоль краев досок, используемых для распора и жесткости, должен быть подрезан на их толщину. Иначе по краям будут образовываться воздушные мешки, что негативно повлияет на теплоизоляцию дома.

Установка временных укосин

Временные связи жесткости ставятся на третьем этапе строительства, если постоянные не планируются. Они закрепляют угловые и промежуточные стойки, чтобы те не «гуляли» до момента крепления верхней обвязки.

Кроме того, временные элементы устанавливают для выравнивания каркасных стен. Это позволяет избежать перекосов, которые затрудняют внутреннюю отделку.

Как сделать временные укосины? Сначала надо выровнять углы с помощью отвеса или уровня. Затем монтируются доски, внакладку, с шагом от 1,2 до 1,5 м. Лучше не экономить на их количестве. Они крепятся к верхней и нижней обвязкам гвоздями. Перед обшивкой временные врезанные элементы снимают.

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.

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!

Укосины в каркасной стене

Укосины в каркасной стене стабилизируют каркасную конструкцию и не дают дому сложиться. Первые конструкции каркасных домом в Америке назывались в шутку balloon (воздушный шар), так как производили впечатление хлипкого дома, который может унести или сломать любой порыв ветра. Действительно, все стойки, лаги и другие элементы каркасного дома расположены параллельно или под прямым углом друг к другу. Единственное, что может стабилизировать конструкцию - это введение элемента, который будет расположен под углом.

Как только в стене каркасного дома появляется укосина, конструкция стабилизируется и может противостоять боковой силе ветра или землетрясению. Для ранних каркасных домов укосины или внешняя обшивка дома досками под углом 45 градусов (елочкой) являлись привычным элементов стабилизирующим каркас. На сегодня это не единственное решение:

1) Деревянная укосина. Обычно выполняется из доски сечением 25 х 100 мм. Врезается в доску нижней и верхней обвязки и проходит под углом 45-60 градусов через вертикальные стойки. На первый взгляд, сечение доски для укосины недостаточно и возникает желание взять 50 х 100 мм или 50 х 150 мм, чтобы уж наверняка. Но это лишний расход досок. Обычной дюймовки, которая врезана в обвязки и прибита каждой стойке двумя гвоздями достаточно. Образуется классический прямоугольник;

2) Металлические укосины. Популярная штука в Северной Америке. Невысокая стоимость и высокая скорость монтажа. Достаточно отбить меловой ниткой линию, сделать пропил и можно ставить укосину. Отличие от деревянной - их надо ставить крест-накрест. Дело в том, что укосина из доски работает и на сжатие, и на растяжение. Металлическая укосина справляется только с растяжением, поэтому для того, чтобы справиться с нагрузками, которые могут прийти с разных сторон, ставится вторая укосина, которая тоже будет работать на растяжение при изменении вектора нагрузки;

3) Внешняя обшивка фанерой или osb. Это на сегодня самый распространенный способ стабилизировать каркасную стену. По форме плиты внешней обшивки - прямоугольники, но в каркасной стене работают как классический треугольник. Плита osb / фанеры прибивают к стойке и доски нижней обвязки, образуя катеты треугольника. Прибитая к стойкам с большим шагом поверхность плиты образует диагональ.

Нет правила, которое бы присваивало рейтинг укосинам и ставило на первое место плиты или деревянную укосину. Выбор делается на основании нескольких факторов. Например, для холодного климата в Канаде и США в качестве внешней обшивки применяют плиты из полистирола, которые не могут выполнять роль укосин. И тогда в конструктив вводят деревянные или металлические укосины. Если для внешней отделки планируется сайдинг, то выбирают плиты фанеры или osb, так как они представляют собой отличную поверхность для прибивания обрешетки или самого сайдинга. Кстати, никто не запрещает применять в одной каркасной конструкции одновременно два разных вида укосин. Например, каркасные стены поднимаются без плит внешней обшивки, которые будут монтироваться только после завершения