Каркас дома или другого сооружения на основе профильной клееной балки

Заявляемое техническое решение относится к области малоэтажного домостроения: жилых домов, производственных зданий, специальных сооружений (мачт, мостов, вышек). Заявляемый каркас создает повышенную прочность дома, прямолинейность и плоскосность поверхностей за счет того, что в его состав входят элементы конструкции, которые выполнены из клееных балок трех видов - уголка, тавра и двутавра. При этом, верхние и нижние обвязки стен, внутренние и внешние углы дома и проемы окон и дверей выполнены из уголка, вертикальные несущие опоры выполнены из балок тавра, а цокольные и межэтажные перекрытия - из балок двутавра, затяжки, подкосы, если длина подкоса больше 2-х метров, стропила выполнены из балок тавра.

Заявляемое техническое решение относится к области малоэтажного домостроения:

- жилых домов;

- производственных зданий;

- специальных сооружений (мачт, мостов, вышек).

Из описания к ПM (19) RU, (11) 76037 (13) Ul, (51) МПК Е04В 1/343 (2006.01), (54) «МАЛОЭТАЖНОЕ ЗДАНИЕ», известен каркас, который выполнен в виде соединенных между собой по верхним концам и средним зонам вертикальных и горизонтальных несущих элементов, при этом вертикальные несущие элементы расположены по периметру здания и симметрично установлены в средней части периметра и под коньком крыши. При этом несущие элементы здания выполнены из клееных пластин с поперечным сечением в виде двутавра и швеллера.

Недостатком данного каркаса является то, что двутавры и швеллеры, используемые в описанном каркасе здания, изготовлены из досок, не имеющих между собой микрошипового соединения достаточной прочности. Эта конструкция нетехнологична при монтаже утеплителя. Использование таких конструктивных элементов не обеспечивают качественного соединения между собой, и при строительстве, при определенных нагрузках между ними могут появиться щели. Профиль швеллера не технологичен в каркасе здания.

В целях повышения качества строительной конструкции, снижения стоимости и сроков строительства, заявителем разработана и освоена технология производства клееной профильной балки, которая является основным несущим элементом каркасной конструкции здания и каркасной конструкции на основе этой балки.

Из описания к ПМ (19) RU, (11) 63390 U1, (51) МПК Е04С 1/00, (54) ЭЛЕМЕНТ ДЕРЕВЯННОЙ КОНСТРУКЦИИ ДЛЯ КАРКАСНОГО ДОМОСТРОЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) известны элементы деревянной конструкции для каркасного домостроения, каждый из которых представляет собой сборку, выполненную не менее, чем из двух досок, либо брусков, где на длинных гранях одной из досок - с одной, либо с двух сторон имеются шипы, а на стыкуемых с ними досках или брусках - пазы, сопрягающиеся с вышеуказанными шипами, при этом в местах контактов шипов и пазов имеется клеевое соединение. Т.е. известны элементы в виде уголка, тавра, двутавра и т.п.

Технический результат от использования в каркасе профильной клееной балки

Заявляемый каркас создает повышенную прочность дома, прямолинейность и плоскосность поверхностей. Стены дома, построенного на основе данного каркаса, не «уводит» при высыхании древесины, т.к. балки в процессе изготовления проходят термическую обработку (сушку в специальных камерах до 12% влажности), а склеивание профильной балки выполняется в ваймах. Поэтому в деталях нет остаточных внутренних напряжений, возникающих при высыхании, а клеевой шов придает дополнительную прочность и препятствует изменению форм и размеров изделия. Использование балок делает каркас оптимально подготовленным для монтажа внутренней и наружной облицовки поверхностей дома (стены, перекрытия, скаты крыши). Использование клееной балки позволяет увеличить пролеты помещений до 9 м (при увеличении высоты сечения двутавра). Отдельно взятая профильная клееная балка имеет существенно более высокую прочность на изгиб, устойчивость и сжатие в сравнении с балкой прямоугольного сечения тех же параметров. Благодаря использованию в каркасе профильной клееной балки не нужны дополнительные поперечные внутренние связи в стенах. Несущие элементы каркаса можно расположить рационально, исходя из размеров плиточных облицовочных материалов и утеплителя, закладываемого между стойками. Использование в конструкции каркаса уголков, с углом соединения досок больше 90 град., позволяет строительство домов более сложной конфигурации, чем конфигурация, имеющая в основании прямоугольник, например таких, где в основании лежит шести или восьмиугольник.

Наружные углы дома выполняются по оригинальной технологии, позволяющей уйти от промерзания за счет того, что нет разрыва утеплителя, при этом удобно выполнять и внутреннюю и наружную облицовку здания.

Балки цокольного и межэтажных перекрытий не защемлены в наружные стены.

Заявляемый деревянный каркас включает в себя крепящуюся к фундаменту горизонтальную нижнюю обвязку, установленные на ней по периметру вертикальные несущие элементы, соединенные между собой верхней обвязкой. Каркас заканчивается стропильной системой. При этом, верхние и нижние обвязки стен выполнены из профильной клееной балки «Г» образного профиля, а вертикальные несущие элементы выполнены из профильной клееной балки в виде тавра.

Вертикальные несущие элементы могут быть расположены по периметру здания и установлены на расстояние между собой от 600 до 1200 мм, исходя из размеров утеплителя и облицовочных материалов.

Стропила и затяжки также выполнены из балок тавра.

Подкосы, если длина подкоса больше 2-х метров, выполнены из балок тавра.

Угловые внутренние и угловые наружные стойки стен выполнены из балок «Г» образного профиля. Углы могут быть выполнены из двух балок Г-образного профиля - внутреннего и наружного, с зазором для утеплителя между ними.

Цокольные и межэтажные перекрытия выполнены из балок двутавра. Дверные проемы чаще всего выполнены из балок Г-образного профиля.

Оконные проемы также могут быть выполнены из балок Г-образного профиля.

Опорные доски для цокольных балок перекрытия и поперечные связи между балками перекрытий могут быть выполнены из доски 115×45 мм.

Стропила выполнены из доски 145×45 мм, либо из балок тавра, либо из балок двутавра, в зависимости от величины пролета.

Балки цокольного и межэтажных перекрытий не защемлены в наружные стены.

На фиг.1 изображен каркас здания, вид ³/₄ сбоку, на Фиг.2 - угловая стойка с фиксатором, на Фиг.3 - стойки двери или окна, установленные на нижней обвязке, на Фиг.4 - стойка стены на нижней обвязке, 5 - балки перекрытий с поперечными связями, где а - балка уголок, б - балка тавр, в - балка двутавр:

1.1 - балки цокольных перекрытий, выполненные из балок двутавра;

1.2 - балки межэтажных перекрытий, выполненные из балок двутавра;

2.1 - стойки стены, выполненные из балок тавра;

2.2 - стропила,, выполненные из балок тавра;

2.3 - затяжки, выполненные из балок тавра;

2.4 - подкосы, если длина подкоса больше 2-х метров, выполненные из балок тавра;

3.1 - нижние обвязки стен, выполненные из балок «Г»-образного профиля;

3.2 - верхние обвязки стен, выполненные из балок «Г»-образного профиля;

4.1 - угловые внутренние стойки стен, выполненные из балок «Г»-образного профиля;

4.2 - угловые наружные стойки стен, выполненные из балок «Г»-образного профиля; и наружные;

5.1 - стойки окон, выполненные из «Г»-образного профиля;

5.2 - перемычки в оконных проемах, выполненные из «Г»-образного профиля;

5.3 - стойки дверей, выполненные из «Г»-образного профиля;

5.4 - перемычки в дверных проемах, выполненные из «Г»-образного профиля;

6 - поперечные связи между балками перекрытий, выполненные из доски 115×45 мм;

7 - фиксатор угловой стойки.

Стропила могут быть изготовлен из балок двутавра, либо из балок тавра, либо из доски сечением 145×45 мм.

Технология сборки каркаса заключается в поэтапном соединении деталей каркаса. Все элементы изготавливаются на производстве и практически не требуют доработки на стройплощадке.

Этапы сборки каркаса:

- Укладка гидроизоляции по обрезу фундамента (2 слоя рубероида).

- Укладка нижней обвязки 3.1.

- Выверка по диагоналям размеров дома.

- Крепление балок нижней обвязки к фундаменту анкерными болтами L=200 мм с шагом болтов 1-1,2 м.

- Установка опорной доски под балки цокольных перекрытий 1.1.

- Установка и выверка балок цокольного перекрытия 1.1, крепление их к опорной доске.

- Установка поперечных связей цокольного перекрытия 6.

- Установка и крепление угловых наружных стоек 4.2 с верхними и нижними фиксаторами 8, стоек окон 5.1 и дверей 5.3.

- Крепление между собой всех элементов при помощи саморезов или металлическими уголками и накладками.

- Выверка вертикальности вертикальных элементов каркаса 2.1 и их временная фиксация.

- Установка балок верхней обвязки 3.2 по всему контуру и крепление ее к угловым наружным стойкам стен 4.2.

- Установка балок 5 над дверными и оконными проемами, установка подоконных профилей (все элементы из угловых балок).

- Установка временных раскосов во взаимно-перпендикулярных направлениях для обеспечения пространственной жесткости каркаса.

- Установка и крепление угловых щитов из фанеры, толщиной 10-12 мм для обеспечения пространственной жесткости.

- Установка междуэтажных балок перекрытия, крепление их к верхней обвязке 3.2.

- Установка поперечных связей перекрытий 6.

- Сборка стропильных систем из стропил 2.2 и затяжек 2.3.

- Установка стропильных балок, выверка их вертикальности и высоты.

- Временное крепление стропил для обеспечения жесткости.

- Установка подпорных стоек в стропильной системе.

- Крепление и фиксация стропильных балок к верхним обвязочным балкам 3.2.

- Установка постоянных вертикальных связей для обеспечения жесткости стропильной системы.

- Установка стоек фронтонов.

- Устройство сплошной обрешетки по стропилам.

1. Каркас здания, включающий в себя крепящуюся к фундаменту горизонтальную нижнюю обвязку, установленные на ней стойки под дверные проемы и установленные на ней по периметру вертикальные несущие элементы, соединенные между собой верхней обвязкой, и заканчивающийся стропильной системой, отличающийся тем, что элементы конструкции каркаса выполнены из профильной клееной балки, а именно:

верхние и нижние обвязки стен выполнены из балок Г-образного профиля;

дверной/дверные проемы выполнены из балок Г-образного профиля;

вертикальные стойки стен выполнены из балок тавра;

угловые внутренние и угловые наружные стойки стен выполнены из балок Г-образного профиля;

стропила выполнены из балок тавра;

затяжки выполнены из балок тавра;

подкосы, если длина подкоса больше 2 м, выполнены из балок тавра;

цокольные и межэтажные перекрытия выполнены из балок двутавра.

2. Каркас здания по п.1, отличающийся тем, что расстояние между вертикальными несущими элементами, расположенными по периметру здания, составляет от 600 до 1200 мм, исходя из размеров утеплителя и облицовочных материалов.

3. Каркас здания по п.1, отличающийся тем, что углы выполнены из двух Г-образных профилей - внутреннего и наружного, между которыми имеется зазор для утеплителя.

4. Каркас здания по п.1, отличающийся тем, что внутри углов имеются верхние и нижние фиксаторы угловой стойки.

5. Каркас здания по п.1, отличающийся тем, что включает в себя оконные проемы, которые выполнены из балки Г-образных профилей.

6. Каркас здания по п.1, отличающийся тем, что опорные доски для цокольных балок перекрытия и поперечные связи между балками перекрытий выполнены из доски 115×45 мм.

7. Каркас здания по п.1, отличающийся тем, что стропила выполнены из доски 145×45 мм, либо из тавра, либо из двутавра в зависимости от величины пролета.