расчет нагрузки на стены каркасного дома
Калькулятор каркасного дома: онлайн расчет бесплатно!
Бесплатный онлайн расчет количества пиломатериала для строительства каркасного дома по СНиП. Расчет сечения стоек и балок перекрытия, а так же технических параметров кровельного каркаса.
Строительный калькулятор каркасного дома используют для проведения точных расчётов ширины и длинны заложения здания с учётом этажности. Так же с его помощью можно определить шаг балок перекрытий, длину пролёта балок перекрытий, а так же необходимую толщину уплотнителя с учётом типа кровли и расположения дверей и окон.
Фундамент каркасного дома
Любое строительство начинается снизу, и поэтому расчет производить мы начнем с фундамента. Известны три основных вида фундаментов для каркасного дома — столбчатый, ленточный и свайно-ростверковый. Фундамент должен рассчитываться из таких данных, как:
Как правило, столбчатый фундамент используется для возведения невысоких строений, это небольшие площади, зачастую просто дачные строения.
Свайно-ростверковый фундамент подходит больше для более высоких домов, в несколько этажей и выше, а также строится в местностях, где имеются проблемы с почвой и с перепадами температур. В этом случае расчет фундамента должен включать длину столбов и свай, а также их количество.
Ленточный фундамент рассчитывается, исходя из глубины траншей под фундамент, типа арматуры и панелей для опалубки. При установке опалубки и самостоятельном заливании цемента можно сэкономить не менее 30 %, процент зависит от размеров строения.
Учитывать необходимо все, от стоимости песчаной подушки, засыпанной на дно траншей для выравнивания грунта, до вида и сечения приобретаемой арматуры и использованной опалубки. Ну и, конечно же, очень важно, какую марку бетона вы будете использовать. Для более точного расчета всех затрат рекомендуется использовать калькулятор для строительства каркасного дома, который доступен онлайн. Смонтированный фундамент требуется качественно просушить; период сушки варьируется от пары недель до полугода и больше, хотя в теплое время года сроки значительно сокращаются.
Стойки и стены каркасного дома
Для более точного расчета стен и стоек вашего строения, необходимо иметь данные о том, какова площадь вашего дома, высота (этажность), есть ли внутренние перегородки (комнаты) и какова общая нагрузка. Если строение предполагает более одного-двух этажей, стены необходимо сделать толще, а также крепче должны быть перекрытия и несущие конструкции.
Стойки — база каркасного строения, для их установки используется брус, несколько брусков, а также доски.
Брусок может быть различных стандартов, сечением 50-100 мм или 100-200 мм. Важным фактором при расчете стоимости бруска для стоек является влажность материала, качество и порода самого дерева. В зависимости от вида утеплителя и обшивки рассчитывается и количество стоек. Толщина и материал утеплителя напрямую влияет на сечение бруска для стойки.
Высота опор напрямую зависит от того, сколько этажей вы собираетесь строить, но, как правило, это не менее 2,5 м, в менее значимых помещениях, таких как кладовки или санузел, может составлять порядка 2 м. В зависимости от ширины утеплителя рассчитывается и шаг между опорами, на это также влияют и монтируемые панели.
При самостоятельном строительстве экономия средств может составлять до трети от той суммы, которую вам предложат подрядчики. Но для таких работ необходимо наличие дополнительных расходников:
Утеплитель для каркасного дома
Закладка утеплителя производится уже после того, как смонтированы все стойки, и происходит это, как правило, вместе с укладкой пола, при установке стен, потолочного перекрытия и кровли. Если этажей несколько, то требуется дополнительная закладка утеплителя, рассчитать это поможет калькулятор стоимости материала каркасного дома в онлайн режиме.
Цена утеплителя напрямую зависит от материала, который вы используете для этого. Вариантов много: от практически дармового пенопласта до далеко не дешевой минваты. Конечно же, не стоит экономить на утеплении, это в значительной степени продлит срок службы вашего жилья.
Отдельное внимание стоит уделить пропитке материала от различных вредителей и грызунов. Оптимальным вариантом по цене и положительным характеристикам является эковата или стекловата, для пола и потолка лучше использовать сыпучие утеплители.
При расчетах следует учитывать:
По окончании работ по утеплению можно приступать к внутренней отделке помещения.
Кровля каркасного дома
Крыша также является очень важным элементом, и по этой причине не стоит экономить на материале для нее, качественно сделанная кровля надолго убережет ваше жилье от протечек и будет сохранять уют и тепло вашего дома.
Для монтажа крыши требуется:
Проемы, окна и двери
Расценки на окна и двери зависят от материала, из которого они изготовлены, и если это стеклопакеты, то от количества камер, от размера и наличия створок. Металлические и пластиковые двери на порядок дороже, нежели изделия из дерева, на цену также повлияет система замков и ручек.
Для каркасного строительства не применимо использование окон с шириной, превышающей 1200 мм, так как это существенно увеличит шаг между стоек, минимум в 2 раза.
Так, для дома с размерами 6х5 метров можно заложить в проект наличие 7-8 окон с размерами 1200х1100 мм (в среднем, по 2 оконных проема на сторону, в зависимости от местонахождения санузла) и порядка 5 дверных проемов. Общие расходы на это поможет высчитать онлайн калькулятор строительства каркасного деревянного дома.
Конечно, при возведении такого строения своими руками можно упустить некоторые детали, но, в любом случае, это получается выгоднее, чем если вам такой дом установит бригада подрядчиков. Но перед таким решением стоит понимать – это довольно трудоемкое занятие и требует больших временных затрат, а в силу того, что у вас нет опыта, можно совершить ошибку, и потом все придется переделывать.
Поэтому изначально стоит взвесить все «за» и «против» и если вы все-таки решили делать свой дом своими руками, то обязательно рассчитайте расходы перед началом возведения здания.
На нашем сайте можно найти подходящий онлайн калькулятор, вам остается только грамотно заполнить поля, после чего накинуть 10-15 % на неучтенные промахи и приниматься за строительство.
Преимущества онлайн калькулятора
Бесплатный онлайн калькулятор расчета каркасного дома доступен каждому. Это простые программы, которые можно без труда найти в интернете. Сервисы разработаны для тех, кто не сталкивался со строительством до этого, они просты и удобны.
Онлайн ресурсы учитывают необходимость использования основных и вспомогательных материалов. Такой вариант лучше, чем самостоятельный расчет.
Воспользовавшись калькулятором, можно понять, располагаете вы нужной финансовой суммой для строительства или лучше пересмотреть свои требования к зданию. Некоторые принимают решение возвести недорогой одноэтажный коттедж, который в будущем можно расширить за счет обустройства мансарды.
Устройство каркасного дома
Иногда профессиональные строители также используют калькулятор расчета каркасного дома. Это многофункциональная платная версия, с помощью которой составляют смету. Однако вычисления осуществляются без учета оплаты труда строителей, доставки материалов на строительный участок, аренды оборудования. Задача специалиста — предусмотреть эти нюансы.
Рекомендуем посмотреть видео от признанного гуру каркасного строительства – Ларри Хона, в котором он подробнейшим образом рассказывает и показывает как нужно строить каркасный дом, производить все расчеты.
Чтобы предварительно рассчитать стоимость каркасного дома можно воспользоваться удобными онлайн калькуляторами. Они дают возможность хорошо обдумать будущее возведение коттеджа и подготовиться к общению с проектировщиками и строителями. Но ни в коем случае не стоит воспринимать полученные с помощью онлайн считалок данные как истину в последней инстанции. Точный расчет каркасного дома могут сделать только специалисты, так как для создания полной сметы потребуется учесть большое количество переменных, на которые ни один калькулятор попросту не рассчитан.
Расчёт обвязки и стоек деревянной каркасной стены
Стойки деревянной каркасной стены рассчитаны в основном на восприятие вертикальных нагрузок. В деревянной стойке силы сжатия направлены вдоль волокон, а в деревянной обвязке каркасной стены силы сжатия направлены поперёк волокон. В деревянной каркасной стене с каждой стойки на обвязку передаётся сумма нормативных нагрузок (снеговая, ветровая, собственный вес), доходящая до 25 кН (что соответствует примерно 2,5 т).
Рис. 9.6 Обвязка и стойка деревянной каркасной стен. Оси X и Y
Незакреплённая обшивкой стойка (рис. 9.4) превышает допустимый продольный прогиб по оси Y даже при совсем малой нагрузке. Недопустимые напряжения в стойке 36×148 мм высотой 2,4 м в таком случае возникнут уже при нагрузке 4,1 кН (примерно 410 кг).
| Сечение стоек каркаса, мм | Ось | Высота стойки, м | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 0,9 | 1,2 | 1,8 | 2,4 | 3 | ||
| 48×98 | X | 35 | 47,2 | 32,9 | 26,8 | 15,1 |
| Y | 23,9 | 21,2 | 10,6 | 8 | 4,1 | |
| 36×148 | X | 66,5 | 62,8 | 53,7 | 42,8 | 32,8 |
| Y | 24 | 14,8 | 7 | 4,1 | 2,7 | |
| 48×148 | X | 88,7 | 83,8 | 71,5 | 57,1 | 43,7 |
| Y | 48,4 | 32 | 16 | 9,4 | 6,2 | |
| 48×198 | X | 121 | 118,7 | 108,5 | 95,9 | 81,5 |
| Y | 64,8 | 42,9 | 21,4 | 12,6 | 8,2 | |
| 98×98 | X | 109,3 | 96,3 | 67,2 | 44,8 | 30,9 |
| Y | 109,3 | 96,3 | 67,2 | 44,8 | 30,9 | |
Данные, приведённые в таблице предусматривают. Класс качества древесины: C24 (2-й сорт); климатический класс: 1, 2.
Обшитые стойки деревянной каркасной стены рассчитывают на продольный прогиб только по оси X.
Если каркас обшит, то для стойки, например, сечением 36×148 мм, высотой 2,4 м несущая способность по оси X составит 42,8 кН (что соответствует примерно 4,28 т). В малоэтажном домостроении таких нагрузок на одну стойку практически не бывает, поэтому в данном случае необходимо сделать расчёт обвязки каркасной стены на смятие в месте опирания на неё стойки каркаса. В данном случае площадь поперечного сечения стойки 36×148 мм = 5328 мм². Зная, что для деревянной обвязки каркасной стены изготовленной из доски класса качества C24 (2-й сорт) предел прочности на смятие 3,6 Н/мм², мы узнаем максимальную нагрузку на одну стойку: 5328×3,6=19,2 кН (примерно 1,92 т).
Материал подготовил конструктор Владислав Воротынцев на основе норвежской технологии каркасного домостроения, разработанной институтом СИНТЕФ
Рассчитываем конструкцию и пирог стен каркасного дома
Перед началом строительных работ обязательно составляется проект и строительная смета, основной частью которой является расчет стен каркасного дома. Конструкция каркаса и структура «пирога» стены – важнейшие составляющие. От того, насколько правильно они будут спроектированы и из каких стройматериалов собраны, зависит теплоэффективность и долговечность дома.
Порядок и правила расчета
На стоимость стен каркасного дома, а также на количество материалов, используемых при их возведении, влияет площадь, этажность строения, количество и планировка комнат. Многоэтажный дом тяжелее, поэтому для его строительства потребуются более прочные материалы в большем количестве.
Каркас дома состоит из следующих элементов:
Расчет стоек каркасного дома
Высота стоек зависит от количества этажей дома и высоты потолков, обычно она составляет не менее 2,5 м. В технических помещениях и санузлах можно использовать минимальные значения. Сечение стоек преимущественно – 150х150 мм.
Расстояние между стойками при сборке каркаса на стройплощадке определяется шириной утеплителя. Важно, чтобы он плотно размещался между брусьями и не спрессовывался. Производители готовых каркасов из ЛСТК часто устанавливают шаг стоек 3 м, поэтому при размещении утеплителя важно закрывать места стыков для герметичности всей конструкции.
При выборе деревянного каркаса важно, чтобы древесина была высушена, это исключит усадку конструкции. Кроме того, нужно правильно подобрать породу дерева и обратить внимание на наличие антисептической обработки, чтобы продлить срок службы.
Расчет стенового «пирога» каркасного дома
Каркас стен состоит из слоев:
Толщина утеплителя зависит от региона строительства дома и его назначения – для сезонного или круглогодичного проживания. Обычно теплоизоляционный слой равен толщине стоек – 150 мм, в районах с низкими температурами увеличивают толщину и усиливают каркас дополнительными стойками.
Популярный, долговечный и экономичный стройматериал, рекомендуемый специалистами – минеральная вата. С внутренней стороны дома на утеплитель обязательно крепятся пароизоляционные пленки.
Стойки также не должны оставаться без теплозащиты, поэтому снаружи места выхода стоек на улицу изолируют.
С внешней стороны поверх слоев утеплителя закрепляют плиты ОСП, на которые укрепляют пленки для ветровой и влагозащиты. ОСП усиливают жесткость конструкции. Между ветрозащитной пленкой и внешним отделочным материалом всегда оставляют вентиляционный зазор, в него выводят точку росы, регулируя слои утеплителя.
С внутренней стороны каркас также может быть обшит плитами ОСП меньшей ширины либо для этих целей выбирают листы гипсокартона. Для внешней отделки дома используют различные материалы: виниловый или металлический сайдинг, штукатурку, кирпич, камень, вагонку – это зависит от вкуса и финансовых возможностей владельца.
При расчете стен каркасного дома используют коэффициент «показатель сопротивления теплопередачи» – Rp. Принят СНиП, учитывающий данный показатель для каждого региона, исходя из средних температур в зимнее время года. Примеры показателей коэффициента Rp по городам, Вт/(м·°C):
Этот коэффициент определяется как деление толщины материала (м) на коэффициент теплопроводности материала (Вт/(м·°C)). В том случае, когда стена состоит из нескольких слоев, то значения всех составляющих стройматериалов нужно сложить, чтобы получить общую цифру. Теплопроводность материалов указана на упаковке, также ее можно найти у производителя.
Пример расчета
Как правило, размер стены каркасного дома задает утеплитель, остальные материалы принимаются как данные. Возьмем, к примеру, Санкт-Петербург:
Минвата обычно имеет толщину 50 мм, округляем до этого показателя и получаем толщину утеплителя в 150 мм. К этой цифре прибавляем размеры отделки, ограждающих конструкций, листов ОСП и гипсокартона.
Аналогично можно произвести расчет и по другим городам, а также для других вариантов утепления – пеноплекса, стекловаты и прочих материалов.
Стоимость материалов для возведения каркаса, ограждающих конструкций, внешней и внутренней отделки стен зависит от производителя стройматериалов. Кроме того, при самостоятельной сборке дома необходимо приобрести инструменты, а также крепеж, уголки и другой инвентарь.
Но при всем при этом, сборка быстровозводимого дома своими руками довольно проста, не требует особых навыков и помогает существенно снизить расчеты стоимости строительства.
Видео: расчет толщины утеплителя
Сбор нагрузок для каркасного дома
В этой статье рассматривается сбор нагрузок для каркасного дома на примере одноэтажного дома 6×6 м. Все статьи об использовании свайно-винтового фундамента для каркасного дома.
Одноэтажный дом 6×6 с висячей стропильной системой
В качестве первого примера рассмотрим сбор нагрузок для одноэтажного дома 6×6 м расположенного в III-ем снеговом районе и II-ом ветровом районе. Кровля будет выполнена с уклоном 1:2 по схеме с затяжкой, роль которой будет играть балка перекрытия. Перекрытие пола первого этажа будет включать центральный прогон, разделяющий дом на две равные части.
Расчётная нагрузка от стропильной системы
Выполнив полный расчёт мы убедимся, что выбранные сечения досок стропил и балок перекрытия достаточны для выполнения требований по прочности и прогибам; а для соединения стропил и балки перекрытия должено быть использовано 15 стандартных гвоздей 88×3.1 применяемых для нейлеров. При желании можно пересчитать соединение на стандартный строительный гвоздь 3.5×90. Однако, самой важной для наших расчётов величиной будет расчётная нагрузка на опоры. Данные для опор будут различаться, это происходит из-за учёта сноса снегового покрытия ветром. Выбираем большее из значений, в нашем случае это 745 кг.
Получается, что одна пара стропил и балка перекрытия создают нагрузку на стену в 745 кг. Однако это точечная нагрузка и её требуется перевести в равномерно-распределённую разделив на шаг стропил по осям, равный 0.626 м. Таким образом получаем равномерно-распередлённую нагрузку от крыши на стены в 1190 кг/м.
Расчётная нагрузка от внешних стен
Расчётная нагрузка от конструкций стены получается перемножением веса 1 м 2 стены, равного 44 кг, на высоту стены, предположим, 2.5 м, и на коэффициент 1.1. Получаем 121 кг/м.
Расчётная нагрузка от перекрытия пола первого этажа
Остаётся расчитать нагрузку от перекрытия пола первого этажа. Она будет состоять из полезной нагрузки и веса конструкций.
Ширина грузовой площади перекрытия пола первого этажа составит половину расстояния между прогоном под стеной и центральным прогоном, что будет соответствовать 1.5 м. Умножив расчётную равномерно-распределённую нагрузку от 1 м 2 перекрытия первого этажа на ширину грузовой площади получим нагрузку на прогон под стеной. В нашем примере она составит 474 кг/м.
Нагрузка на прогон под стеной
Нагрузка на прогон под стеной будет состоять из суммы нагрузок от стропильной системы, стены и перекрытия пола первого этажа. Здесь необходимо отметить, что возможно два варианта взаимного расположения балок перекрытия первого этажа и чердачного перекрытия. Обычно они параллельны, а результирующая нагрузка на прогон составляет сумму всех трёх указанных выше нагрузок. Однако, иногда разумно расположить балки этих перекрытий перпендикулярно, таким образом придётся расчитывать два варианта нагрузок, в одном от стены и пола, а во втором от стен и стропильной системы. Такое расположение позволяет несколько снизить максимальную нагрузку и, возможно, изменить свайное поле.
Результаты расчёта нагрузок на пролёты для разных вариантов приведены в таблицах ниже.
| Элемент конструкции | Нагрузка |
|---|---|
| Стропильная система и чердачное перекрытие | 1190 |
| Внешние несущие стены | 121 |
| Перекрытие пола первого этажа | 474 |
| Итого | 1785 |
| Элемент конструкции | Нагрузка | |
|---|---|---|
| Стропильная система и чердачное перекрытие | 1190 | |
| Внешние несущие стены | 121 | 121 |
| Перекрытие пола первого этажа | 474 | |
| Итого | 1311 | 595 |
Нагрузка на центральный прогон
Ширина грузовой площади для центрального прогона составит половину суммы пролётов перекрытия пола по обе стороны от прогона, или 3 м. Расчётная равномерно-распределённая нагрузка от перекрытия пола первого этажа останется неизменной, а нагрузка на прогон составит 948 кг/м.
Шаг стоек каркасного дома: теория и практика
Основа стен любого каркасного дома – несущие стойки. Чаще всего они выполняются из строганой доски (бруса) естественной влажности сечением, как минимум, 40×100 мм, и устанавливаются вертикально по линии стен с шагом в 600 мм.
Почему именно такое расстояние? Это расстояние между краями стоек, или их центрами? Какие факторы влияют на расчет шага стоек, и можно ли изменять указанное значение в большую или меньшую сторону? В данном материале вы найдете обоснованные ответы на все поставленные вопросы, с теоретическими пояснениями и примерами из практического опыта.
Какие факторы влияют на расчет шага стоек каркасного дома?
Основных факторов, оказывающих влияние на расчет шага стоек каркасного дома, можно выделить всего 4:
С учетом этих факторов выясним, почему наиболее часто при строительстве частных каркасных домов применяется шаг стоек в 600 мм.
Шаг стоек каркасного дома и несущая способность стен
Каждая стойка стенового каркаса представляет собой вертикально установленную доску, которая воспринимает распределенную нагрузку от верхней обвязки и передает ее нижней, установленной на фундаменте дома. Естественно, способность выдерживать весовую нагрузку у деревянной стойки далеко не безгранична. То есть, при определенной массе каркасного дома стоек должно быть в таком количестве, в каком они все вместе смогут обеспечить необходимую несущую способность с запасом.
Рассмотрим конкретный пример, из которого вышесказанное станет более понятным. Допустим, есть проект каркасного одноэтажного дома с размерами стен 8×8 метров. При использовании традиционных строительных и отделочных материалов масса такой постройки будет составлять примерно 12 т, то есть, 12000 кг (для расчета веса каркасного дома обычно используется специальная узконаправленная программа-калькулятор).
Одна стандартная стойка, изготовленная из строганой доски сечением 40×100 мм, способна нести на себе нагрузку около 300 кг (данные из специальных таблиц). Соответственно, для того чтобы каркас выдержал массу дома в 12000 кг, таких опор должно быть, как минимум, 40 штук (12000/300=40).
Теперь осталось только равномерно распределить их по линии периметра будущих стен дома. Как было указано в условии примера, размеры постройки составляют 8×8 м. То есть, получается, что длина периметра всех несущих стен в сумме составляет 32 м. Чтобы распределить полученные 40 стоек на таком расстоянии, шаг между соседними опорами должен быть в районе 0,8 м или 80 см (32/40=0,8).
Теперь следовало бы отметить, что полученное значение (шаг) – это не конкретное руководство к действию, а всего лишь минимальное расстояние между несущими опорами каркаса конкретного дома. Меньше можно. Больше – нет. Эта цифра в технологии каркасного домостроения является лишь базовой. Точный же шаг стоек каркасного дома определяется с учетом других факторов, перечисленных выше и описанных далее.
Шаг стоек каркасного дома и утеплитель
Утеплитель является единственным материалом в стенах каркасного дома, который влияет на теплоизоляционные свойства жилья. Согласно технологии он располагается между несущими стойками стенового каркаса. А поскольку производители выпускают свои утеплители со стандартизированными размерами, шаг стоек каркасного дома желательно рассчитывать так, чтобы между ними как раз умещался один элемент утеплителя без обрезки и наращивания. В первом случае будут неоправданные отходы, во втором – снижение теплоизоляционных свойств.
По этой причине в большинстве случаев стойки и устанавливаются с вышеуказанным шагом в 600 мм. При этом, данное расстояние должно измеряться не между краями соседних досок, а между их центрами. В итоге расстояние между стойками при их толщине в 40 мм будет получаться 560 мм (от каждой доски отбрасываем половину ее толщины 20 мм). То есть, шаг стоек и расстояние между ними – это абсолютно разные значения, и путать их не следует.
Так почему же шаг 600 мм и расстояние 560 мм? Наиболее часто используемый плитный утеплитель имеет чистую ширину 600-610 мм. В зазор между стойками шириной 560 мм такие плиты будут укладываться без подрезки, и с требуемым для их фиксации уплотнением.
Шаг стоек каркасного дома и отделка
Аналогично технологией предусматриваются отделочные работы, вернее, типовые размеры листовых материалов, которые крепятся непосредственно к несущим стойкам каркаса. В результате получается так, что, обшивая каркас снаружи стандартными листами OSB, и изнутри листовым гипсокартоном, количество отходов сводится к минимуму.
Шаг стоек каркасного дома рассчитывается, исходя из четырех основных критериев. Во-первых, это суммарная несущая способность каркаса. Во-вторых, ширина плит утеплителя. В-третьих, размеры листов OSB для наружной обшивки. В-четвертых, размеры листового гипсокартона, как основания для внутренней облицовки.