Читать книгу Деревянные дома, бани, печи и камины, гараж, теплица, изгороди, дачная мебель - Юрий Шухман - Страница 5

Но перейдем, наконец, к конструкциям построек, хотя перед этим следует сказать еще несколько слов о материалах. Поскольку качество материала целиком переходит в качество изделия, требования к материалу определяются в основном назначением постройки. Так, функция строения определяет его габариты, а и то и другое вместе являются основанием для выбора, например, толщины бревен или досок, из которых возводится постройка. Понятно, что чем больше размеры строения, тем толще (прочнее) должен быть исходный материал.

Правила эти являются общими, а значит, действуют всегда. Но вот вопрос: а нет ли исключений из этих правил? Иными словами, нельзя ли унифицировать строительный материал (например, пиломатериал по толщине) хотя бы для какой-то области строительства – в нашем случае для надворных построек? В частности, предлагается для целой их серии использовать обрезные доски толщиной 25 мм. Одинаковой может быть и их ширина, но при разных ее значениях и возможности распускать исходные доски вдоль количество вариантов конструкций сильно увеличивается.

Поскольку рассматривается не какая-либо конкретная постройка, а целый их класс, будем говорить о составных частях строений, таких как фундамент, ограждения, крыша и т. д.

О фундаменте. Во-первых, его и вовсе может не быть, что вполне допустимо для малогабаритной постройки, например, гаража для малой сельхозтехники.

В этом случае его можно «привязать к местности» анкерами, закрепленными в грунте, а саму постройку поставить, например, на площадке, выложенной тротуарной плиткой или кирпичом.

Во-вторых, если он нужен, то может быть любым, но к этому еще предстоит вернуться. Единственное, что стоит заметить здесь, – фундамент под малогабаритную постройку не должен быть слишком материале – и трудоемким.

Несколько замечаний о конструкции каркаса. В зависимости от назначения постройки она может быть выполнена с полом, например деревянным, и без него. Но если пол нужен, то нужны и лаги, которые вводятся в конструкцию каркаса.

При этом возникает вопрос: а подойдет ли доска 25 мм, да еще после стружки (фактически 22 – 23 мм), в качестве половой. Ответ: подойдет, если лаги расположить с шагом 45 см. Лаги можно сделать сдвоенными, а можно и с закладными элементами.

Каркас постройки любого назначения возводится, а точнее, собирается из деревянного профиля, аналогичного металлическому. Преимуществ такой технологии очень много, но, во избежание повторов, отметим лишь одно из них, интересующее нас в данном случае: постройку можно возвести посредством только двух операций – пилением досок поперек и забиванием гвоздей.

Изготовление каркаса начинается со сборки нижней обвязки, на которую устанавливаются угловые и боковые стойки. Конструкция деталей и порядок их соединения ясны из рис. 2.9. Соединения производятся гвоздями 80 – 100. Допускается в необходимых случаях забивание гвоздей «под углом». Выступающие острые концы должны быть загнуты без ослабления соединения (шляпки гвоздей не должны отходить от плоскости доски). Поперечное сечение показанных на рис. 2.9 угловых стоек (два уголка каждая) в случае использования досок шириной 10 см составляет 100 см², что эквивалентно брусу сечением 10х10 см. При этом жесткость таких угловых стоек на изгиб значительно превосходит жесткость упомянутого бруса.

Для малогабаритных построек это может оказаться излишним, и тогда можно воспользоваться стойками по рис. 2.10, где приведены три из множества возможных вариантов. При выполнении стоек по вариантам II и III можно выбрать их максимальную жесткость в желаемом направлении (например, вдоль длинной стенки). Из этого же рисунка ясны сочетания различных типов угловых стоек, как с нижней, так и с верхней обвязками каркаса. Стойки можно «собрать» в готовые сборные детали, а можно монтировать поэлементно.

Рис. 2.9. Сборка каркаса из деревянного профиля

Стойки промежуточные (боковые, рис. 2.11). Профиль (сечение) их выбирается из необходимой прочности, а расположение определяется конструкцией стен (см. ниже).

Верхняя обвязка. Расположение горизонтальной полки ее тавра зависит от выбранной конструкции крыши и потолка (если он есть) и того, как будет подшиваться боковой свес (см. ниже).

Рис. 2.10. Варианты угловых стоек каркаса

Если угол нижней обвязки собран на либо стороны (см. рис. 2.10), то тот же угол длинной горизонтальной полке тавра какой – верхней обвязки имеет смысл собрать по другой схеме (на короткой горизонтальной полке тавра), что ужесточит коробку каркаса на предмет перекоса.

Рис. 2.11. Варианты боковых стоек каркаса

Монтаж верхней обвязки – этапный момент в сборке каркаса. Дальше строительство можно вести по одному из двух путей: либо приступить к обшивке стен, либо начать монтаж силовых элементов крыши. В последнем случае каркас совершенно необходимо укрепить подкосами (рис. 2.12), которые очень легко вписываются в данную конструкцию. Подкосы могут быть «штатными», т. е. органически входящими в каркас, а могут быть и технологическими, т. е. временными, устанавливаемыми для проведения каких-либо работ. Качественная же обшивка, если она «силовая», каковой и является обшивка из «дюймовки», вполне выполняет функцию подкосов и позволяет отказаться от последних, особенно в случае малогабаритных построек.

Обшивка стен. Она может быть двойная и одинарная, утепленная и нет. Одинарная, в свою очередь, может быть горизонтальная или вертикальная, окончательная и с последующей обшивкой изнутри или снаружи. Все эти возможности должен обеспечивать (и обеспечивает) каркас. Отсюда и различные варианты конструкции стен.

Рис. 2.12. Укрепление каркаса подкосами

Рассмотрим их в порядке возрастания сложности.

1. Одинарная горизонтальная обшивка.

Особенности: наружные поверхности угловых и боковых стоек, а также грань доски «плашмя» нижней обвязки выведены в одну плоскость. Последнее условие не распространяется на верхнюю обвязку.

Горизонтальные доски обшивки «шьются» к вертикальным стойкам (рис. 2.13, вариант 2).

2. Одинарная вертикальная обшивка: три варианта.

2.1. Стойки, совмещенные с обшивкой (рис. 2.13, вариант 1). Особенности: поскольку при такой обшивке ее доски «работают» стойками, последние можно ослабить в поперечном сечении, что, помимо экономии материала, бывает удобно для обустройства стен изнутри. Однако, поскольку нижние торцы вертикальных досок обшивки базируются на горизонтальном плече элемента нижней обвязки, эта конструкция нуждается в наружной обшивке (например, кровельным железом для случая гаража или вагонкой в других случаях). Использовать же вертикальную обшивку в качестве наружной представляется возможным двумя другими способами.

2.2. Если нижняя обвязка выполнена из «уголка», а не из неравноплечего «тавра» (рис. 2.13, вариант 3).

В этом случае есть резон использовать обшивочную доску (с выбранной четвертью).

2.3. Вывести плоскость обшивки в плоскость, в которой лежат наружные поверхности стоек (рис. 2.13, вариант 4), для чего в каркас вводятся подкладные элементы.

Ясно, что доски вертикальной обшивки «шьются» к горизонтальным элементам каркаса: в двух первых случаях – к вертикальным полкам тавров верхней и нижней обвязок и к горизонтальному силовому элементу каркаса, объединяющим доски обшивки в щит, что значительно укрепляет конструкцию в целом.

При вертикальной обшивке с включением в обшивку элементов стоек боковые стойки можно в процессе обшивки слегка передвигать (на половину ширины обшивочной доски (+) от расчетного места). Это позволяет избежать трудоемкой подгонки ширины замыкающих досок в шпациях. Для этого при сборке каркаса надо лишь крепить боковые стойки не окончательно.

В итоге рассмотрено 4 варианта однослойной обшивки: один – горизонтальной и три – вертикальной.

Рис. 2.13. Варианты обшивки каркаса из деревянного профиля

Здесь уместно сделать замечание по поводу обработки поверхности обшивочной доски – ее строгания. Можно руководствоваться простым правилом, которое действует всегда: строгаются те поверхности, которые доступны глазу в готовом строении.

Применительно к однослойной обшивке это означает, что ее доски могут не строгаться вообще (последующее покрытие с двух сторон), обрабатываться с одной или даже с двух сторон (обе стороны ничем в дальнейшем не покрываются).

Переходим к двухсторонней обшивке (снаружи и изнутри). Ее варианты также рассмотрим в порядке возрастания сложности. Самый простой – внутренняя обшивка шьется по наружной. При этом если наружная – горизонтальная, то внутренняя – вертикальная, и наоборот. Желательно в этом случае между обшивками проложить в качестве ветрозащиты пергамин.

Такая внутренняя обшивка может быть выполнена из листового материала, а также из других, в частности, из более тонких и коротких досок.

Выполнима внутренняя обшивка и с зазором относительно наружной в толщину исходной доски (в нашем случае 25 мм). Например, вертикальными же досками, пришитыми к элементам «на ребро» верхней и нижней обвязок и горизонтальному силовому элементу каркаса (см. рис. 2.13, варианты 1 и 3). В обоих случаях доски внутренней обшивки стоят в одном ряду с элементами каркасных стоек.

Аналогично выполненная внутренняя обшивка для внешней по рис. 2.13 (вариант 4) дает зазор между обшивками в две толщины исходной доски (50 мм).

Такой же зазор даст и горизонтальная внутренняя обшивка, если ее нашить на внутренние элементы вертикальных стоек по рис. 2.13 (варианты 1 и 3), и вертикальная обшивка в ряд с внутренними элементами стоек по рис. 2.13 (вариант 2).

Наконец, горизонтальная внутренняя обшивка по внутренним элементам стоек по рис. 2.13 (вариант 2) дает зазор между обшивками в три толщины исходной доски (в нашем случае 75 мм).

Естественно, что, используя подкладки (те же исходные доски) (см. рис. 2.13, вариант 2), можно получить и больший зазор (100 мм в нашем случае). Но тогда значительно увеличиваются сечения стоек (следовательно, и их прочность), а значит, можно либо уменьшить их число, либо такой вариант можно использовать для постройки больших габаритов.

В любом случае при желании утеплить постройку предоставляется выбор по толщине закладываемой теплоизоляции. Но, естественно, можно обойтись и без утепления. Каких-либо ограничений на сочетание расположения досок (вертикально, горизонтально) в наружной и внутренних обшивках не усматривается. Есть варианты более простые для реализации и чуть более сложные – требующие дополнительных подкладок: горизонтальных – для вертикальной обшивки, вертикальных – для горизонтальной. Но тем шире выбор: если ограничиться только рассмотренными вариантами наружной и внутренней обшивок (по 4 каждой), то мы имеем уже 16 возможных вариантов конструкции стены – действительно, есть из чего выбирать.

Крыша. Тут сразу несколько вариантов:

– традиционный стропильный вариант с разделением объема на функциональный и чердачный;

– вариант стропильный, но без потолка как такового;

– вариант без разделения объемов и как бы «без стропил».

1. Стропильный вариант. Удобно разделить стропильные рамы на два типа: фронтонные и промежуточные (рядовые), ибо они могут сильно отличаться по конструкции. В частности, для маломерных построек фронтонная стропильная рама может быть сделана согласно рис. 2.14 (вариант 1).

Здесь стяжка стропильной рамы выполнена в виде перевернутого Т-образного профиля (обе полки работают на растяжение). При этом стропил даже малого сечения достаточно всего двух, ибо обшивка сильно ужесточает раму.

При возможности и желании сэкономить эту раму можно изготовить согласно рис. 2.14 (вариант 2). У такой рамы при сборке роль затяжки может быть отдана обшивочной фронтонной доске. Кроме того, эта рама может быть собрана с доской «плашмя» верхней обвязки. Тогда наружная обшивка всего фасада будет представлять собой как бы сплошную поверхность.

Рядовая же стропильная рама может быть изготовлена по рис. 2.14 (вариант 3) и рис. 2.15, из которых видно, что стропила образованы двойными (параллельными) досками, а стяжка стропильной рамы делается как из параллельных досок, так и из перевернутого тавра, что позволяет разнообразить конструкцию потолка. Следует обратить внимание на соединение стропил в коньке (оно разное на этих двух рисунках), в частности, по рис. 2.15 оно легче выполнимо для «двойной» стропильной рамы. Такая рама, естественно, может быть собрана с увеличенным числом стропил или стяжек, в зависимости от конкретных условий.

Монтаж стропильных рам в данной конструкции каркаса удобно производить при помощи технологических подкладок (рис. 2.15). Рама просто устанавливается сверху с упором технологических бобышек в верхнюю обвязку (тем самым рама центрируется и, кроме того, выравниваются возможные поводки верхних срезов боковых стен), после чего рама фиксируется гвоздями к верхней обвязке. После установки всех стропил технологические подкладки сразу могут быть заменены подщивом бокового свеса крыши, который приобретает еще одну функцию – фиксацию боковых стен в поперечном направлении.

Рис. 2.14. Варианты стропильных рам

Туже роль играет подшив потолка при традиционном (снизу) его выполнении. Но такой потолок (ужесточая всю конструкцию) требует длинных (во всю длину внутреннего помещения) досок. А конструкция стропил предоставляет возможность (см. рис. 2.15) не подшивать снизу потолок, а уложить сверху на «плечики» горизонтальной полки тавра стяжки. При этом можно использовать короткие доски разной толщины, что часто бывает большим плюсом в строительстве. Если задействовать сразу оба варианта потолка, то между ними можно положить утеплитель, толщина которого равна толщине доски (можно взять более толстую доску или использовать двойную).

Рис. 2.15. Устройство крыши и перекрытия

2. Бесстропильный вариант. Понятно, что потолок ограничивает высоту помещения в строении традиционной компоновки. Однако в маломерных постройках это не всегда бывает оптимальным, ибо в них важны не только площадь, но и объем. И тут не только возможен, но и предпочтителен бесстропильный вариант крыши, который хорош тем, что стропильная система, вернее, ее элементы, не загромождают объем, а значит, он может быть использован более функционально.

Чаще всего это делается так: на «капитальные» фронтоны и поперечные перегородки опираются «мощная» коньковая балка, мауэрлаты и параллельные им прогоны, на которых базируются собственно стропила. Большая жесткость на изгиб продольных балок обычно обеспечивается слишком большим их сечением, что противоречит концепции решения нашей задачи. Посмотрим, что можно сделать в случае маленьких построек.

Прежде всего нужно усилить фронтонные стропильные рамы. Можно сделать их аналогичными рядовым, а можно просто стропила сделать из сдвоенных досок. Стропильную балку можно изготовить и закрепить на фронтонных рамах согласно рис. 2.16.

Потребная жесткость балок зависит в основном от двух факторов: от нагрузки на крышу и от длины пролета, перекрываемого балками, т. е. в нашем случае от осевого размера постройки. В каждом конкретном случае балку можно изготовить из одной, двух или более досок «на ребро». Для большей жесткости этой балки ее желательно связать в одно целое с коньковыми досками, что легко достигается обыкновенными гвоздями. В этом случае очень желательно, чтобы контактирование балки и досок происходило не по линии, а по пусть небольшой, но поверхности, для чего с верхних ребер балки снимаются фаски (топором, рубанком).

Монтаж балки конька производится так. Сначала крепятся коньковые доски, к ним снизу поджимается балка (на не окончательно закрепленных накладках стропильных рам – гвозди забиты не до конца), после чего они скрепляются (гвоздями) с досками. Затем концы балки окончательно поджимаются снизу накладками, а последние фиксируются окончательно.

Далее можно монтировать промежуточные балки: тавры с меньшей длиной вертикальной полки. Как и коньковая балка, они ставятся в распор (вертикальными полками) между фронтонными рамами. Горизонтальные полки тавров образуют фронтонные свесы. Если они велики, их также можно снабдить вертикальными полками; условие: они должны плотно прилегать своими торцами к обшивке фронтонов. Крепление полок тавра лучше производить шурупами – из-за разницы в жесткостях образующих его элементов (доска «плашмя» и доска «на ребро»).

Сборку крыши в этом варианте можно существенно упростить, а конструкцию упрочить использованием металлических соединительных элементов: в нашем случае достаточно обыкновенного катаного уголка. Его можно подготовить заранее, насверлив в нем с определенным шагом отверстия и раззенковав их под потайные головки шурупов. Имея в качестве дополнительного инструмента ножовку по металлу, можно «на месте» и «по месту» отрезать уголок и скреплять с его помощью шурупами элементы конструкции. В нашем случае их можно использовать (и весьма успешно) при креплении конькового бруса, в соединениях между собой элементов тавровой балки, а также при ее креплении к стропильным рамам и в некоторых других местах.

Вообще выбор рассматриваемого варианта крыши характеризуется желанием ужесточить как конструкцию в целом, так и отдельные ее элементы. Это вполне возможно. Например, если на нижнюю грань вертикальной полки тавровой балки закрепить (гвоздями или шурупами с определенным шагом) металлическую полоску, например, упаковочную ленту, жесткость балки на изгиб значительно возрастет.

Конструкция крыши сильно укрепится, если в нее ввести ригели, которые, за отсутствием рядовых стропильных рам, закрепить к вертикальным полкам тавров (см. рис. 2.17). Ригели имеет смысл также выполнить в виде тавров. Плечики горизонтальных полок удобно использовать для частичного потолочного настила, образующего антресоли, столь удобные в маломерных постройках.

Рис. 2.16. Устройство крыши в однообъемной конструкции (без перекрытия)

Таким образом, с «бесстропильным» силовым каркасом крыши мы разобрались. А что дальше?

3. А дальше опять возможны варианты. Во-первых (см. рис. 2.16), по этому каркасу можно настелить поперечную обрешетку – потолок (доски оструганы со стороны, обращенной внутрь помещения). Сверху по этой обрешетке стелится кровля. Во-вторых, можно по продольным балкам установить традиционные стропила, а по ним – традиционную же продольную обрешетку.

И здесь опять же возможны варианты: можно потолок и обрешетку сделать отдельными, а пространство между ними заполнить утеплителем (в случае такой необходимости), а можно стропила «забрать» внутрь, а обрешетку совместить с потолком (продольная обшивка потолка). Возможны и еще два варианта потолка при наличии внешней продольной обрешетки: из продольных досок, подшиваемых к нижним граням стропил (эти доски оказываются в одном ряду с горизонтальными полками тавров балок, а потолок создает дополнительную прочность крыше); из коротких поперечных досок, подшиваемых к нижним граням плечиков горизонтальных полок тавров, что ужесточает сами эти балки.

Рис. 2.17. Вариант крыши в однообъемной конструкции (с антресолями)

Последний вариант потолка сочетается с первым вариантом обрешетки для двухслойной обшивки крыши, тогда вариантов конструкции крыши только при продольном силовом каркасе – 6, да еще как минимум 3 в стропильном варианте.

Остановимся на использовании обрезков досок, в том числе нестроевых «коротышей». В предлагаемой конструкции их не только легко, но и весьма желательно использовать в качестве вкладышей жесткости в угловых и боковых стойках каркаса, которые в результате приобретают большую жесткость и устойчивость. Кроме того, с тем же эффектом обрезки используются в конструкции стропильных ферм. При этом если в обычном строительстве обрезок длиной 20 см уже отход, то в данной конструкции – это вполне приличная закладка жесткости. А поскольку таких закладок в процессе строительства может быть использовано очень много, конструкция весьма способствует безотходному производству.

Теперь о столярке: в нашем случае (чистое поле, минимум инструмента и максимальная скорость строительства) лучше использовать готовую. А тогда остается только вопрос монтажа. И здесь применима уже упомянутая хитрость – стойки, к которым примыкают оконные и дверные блоки в каркасе, при его сборке крепятся не окончательно (гвозди вбиваются не до конца). Затем эти стойки в процессе установки столярных изделий в первую очередь скрепляются с ними и только потом окончательно фиксируются на каркасе.

В заключение данного раздела ответим на вполне возможный вопрос: зачем так много вариантов вроде бы одной и той же конструкции и технологии? Причин как минимум две. Во-первых, хотелось продемонстрировать именно вариабельность описанных конструкции и технологии, что является их огромным достоинством. При этом совершенно очевидно, что за рамками рассмотрения осталось еще много возможных вариантов конкретного строительства. Во-вторых, казалось резонным предоставить читателю некоторый выбор готовых решений, разобравшись с которыми на досуге, он смог бы в реальных условиях начать освоение участка с добротной постройки, возведенной за несколько человеко-дней.