Укосины и блоки в каркасном строительстве

В данной статье рассмотрим важнейшие стабилизирующие элементы любой каркасной конструкции из дерева. Определимся с тем, зачем они нужны, какие материалы применить для создания блоков и укосин. Также уделим внимание методам монтажа данных деталей.  

Деревянный каркас на просторах бывшего Союза постепенно набирает популярность. Если в долговечные лёгкие деревянные дома многие наши граждане из-за ряда предубеждений пока не могут поверить, то вспомогательные и технические строения (сараи, гаражи, помещения для животных, бани и прочее) по каркасной технологии даже скептически настроенный народ сооружает на ура. Что понятно, ведь метод этот позволяет строить быстро и надёжно, подходящие обрезные доски и брусья найти не сложно, стоят они относительно недорого. Технология строительства каркасов из пиломатериала довольно проста для того, чтобы профессионал мог сделать всё своими руками. Правда, она тоже не без важных мелочей (кажущихся на первый взгляд малозначительными), которые между тем нужно знать и обязательно применять на практике.

Зачем используют блоки и укосины

Когда человек приставляет себе скелет, например, канадского каркасного дома, то перед глазами предстаёт довольно материалоёмкий деревянный остов, главные детали которого сделаны из довольно массивной обрезной доски (обычно толщиной 38-50 мм и шириной 150-200 мм).

Она применена для изготовления вертикальных стоек, верхней и нижней обвязки, балок перекрытия, кровельных стропил… Материал тут используется с невысоким процентом влажности (около 18%), часто вообще - сухой и строганный, одним словом, во всех отношениях надёжный.

Но есть одно «но». Все основные детали каркасного дома располагаются друг относительно друга параллельно и перпендикулярно, образуя квадраты и прямоугольники, которые не слишком стойкие к «складыванию» под поперечной нагрузкой. Кроме того, многие элементы каркаса имеют довольно большую протяжённость и поэтому доска склонна к прогибу «по пласти». В итоге, для противодействия различным силам (в том числе ветрам или землетрясению) в каркас нужно вводить специальные элементы, которые смогут стабилизировать конструкцию. Для этого применяют укосины и блоки.

Укосина

Укосиной называют диагональный элемент деревянного каркаса, который после монтажа образует треугольники. А треугольник, как мы все знаем – самая стабильная и надёжная фигура, именно на его основе, например, создаются различные «фермы», обладающие отличными несущими способностями.

Сразу нужно отметить, что укосины используют в двух ипостасях:

• Как деталь для временной фиксации стоек в проектном положении (особенно актуально, если стена собирается из единичных стоек по месту и не имеет обшивки). Она монтируется внакладку, перед обшивкой будет удалена. 
• Как деталь, встроенная в каркас, которая останется в нём навсегда. Она монтируется методом врезки. 

Стационарные укосины всё-таки не всегда обязательны к установке. Её функции с успехом может выполнять обшивочный материал, но только, если он надёжен и представляет собой крупнолистовой формат – например, такими являются плиты OSB-3 или фанеры толщиной от 12 мм. За счёт значительной площади каждого прибитого к каркасу листа и большого количества крепежей, входящих в стойки и обвязки, плита начинает работать как стабилизирующая накладка, существенно повышающая диагональную прочность стен. Однако далеко не всегда именно эти материалы используют для облицовки, во многих случаях по стойкам сразу шьют мелкоштучные изделия – вагонку, блок-хаус, сайдинг, или относительно тонкие листы профнастила. Исключение может составлять обшивка из вагонки, имитации бруса, или планкен – методом «ёлочкой» (то есть по диагонали). В некоторых случаях могут использоваться ОСП и фанера более тонкие, либо комбинироваться на стене разные материалы. Тогда без укосин не обойтись, и даже при хорошей листовой обшивке укосины часто используются проектировщиками и устанавливаются мастерами.

Итак, укосина стационарная. В подавляющем большинстве случаев делают её из обрезной хвойной доски, хотя в Америке существуют также специальные металлические профили для этих целей, но они имеют ряд недостатков и ограничений. Сечение данной доски относительно небольшое (классический вариант – пиломатериал 25Х100, 25Х120, 25Х150), и на то есть своя веская причина. Дело в том, что укосина врезается в каркас, а, следовательно, теоретически - может его ослаблять. Поэтому существует такое правило, что укосина не должна быть толще, чем четвёртая часть толщины стоек.

Другая причина выбора относительно тонкой доски кроется в экономической целесообразности и энергоэффективности. Хвойные доски 25 мм толщиной прекрасно справляются тут с поставленной задачей – это показывает мировой опыт эксплуатации и любые расчёты. Просто нет смысла купить доску более дорогую и более тяжёлую, которая, кстати, будет внутри каркаса занимать место утеплителя.

Иногда из обрезков стоек (например, сечением 40Х150 мм) делают диагональные поперечины, которые крепят внутри каркаса враспор, но это занимает много времени и сил, не позволяет нормально утеплить стены (древесина, всё-таки более теплопроводная, чем базальтовая вата).  

Что касается необходимого количества укосин, то эксперты считают, что на каждую стену необходимо ставить минимум две укосины по краям в зоне наружных углов. Если стена очень длинная, то аналогичные элементы могут дополнительно ставиться ещё где-то посредине. 

Располагаться укосина должна под углом от 45 до 60 градусов по отношению к стойкам, тогда она сможет в должной мере сыграть роль диагональной распорки. Дабы дом был стабилизирован в обоих направлениях – укосины в разных концах наружной стены делают разнонаправленными. Укосина всегда стартует от верха наружного угла и отклоняется в сторону центра стены внизу (то есть образует с угловой стойкой нечто подобное литере «Л»).

Крайне важно, чтобы доска-укосина врезалась не просто в стойки, но также в нижнюю и верхнюю обвязку. Иначе смысл в ней теряется, ведь главная задача укосин заключается в предотвращении взаимного смещения верхней свободной обвязки относительно нижней, которая жёстко зафиксирована на фундаменте.

Если по каким-то причинам сделать укосину от обвязки до обвязки под углом от 45 до 60 градусов не получается (допустим, дом имеет огромное панорамное остекление) – то лучше вообще отказаться от данного элемента и полагаться на качественную листовую обшивку из фанеры или ОСП.

Монтаж стационарных укосин производится методом врезки, то есть наша задача заключается в том, чтобы доска стала заподлицо с каркасом и не мешала выполнять обшивку. Для этого на стойках и на досках обвязки делаются выборки соответствующей глубины и ширины.

В принципе, не ограничивается тот момент, с какой стороны стены укосины должны стоять. Снаружи мастера их любят располагать с точки зрения удобства монтажа, но считается, что установленные с внутренней стороны они меньше будут влиять на сопротивление теплопередаче утеплённых стен.

Крепление укосин производится при помощи гвоздей – на каждую стойку используют по два-три штуки, на каждое соединение с обвязкой – по 3 штуки. Как правило, элемент сначала только наживляют, а уже после установки всех рам на перекрытии, проверки диагоналей… - их добивают.

Блоки

Блоками в каркасной технологии называют встраиваемые элементы, которые монтируются между вертикальными стойками и представляют собой своего рода перемычки. В отличие от укосины, блок располагается не под острым углом к стойкам и никак не перевязывается с обвязками – он крепится горизонтально, под 90 градусов к продольному направлению стоек. Кроме того, блок не врезается в тело стоек, а устанавливается между ними враспор.

Заметим, что блоки могут применяться не только в стенах, такие же детали часто ставят между балками перекрытия и лагами, и даже иногда между стропилами.

Используются блоки как при создании наружных стен, так и при сборке каркасных перегородок. В обеих конструкциях данные элементы выполняют аналогичный набор функций:

• Связывают между собой стойки, не давая им перемещаться друг относительно друга. То есть так мы механически фиксируем выбранный шаг расстановки, препятствуем кручению доски. Каркас становится жёстче и стабильнее.
• Играют роль основы для крепления обшивочных материалов. Например, есть технология, когда ОСП или фанера снаружи пришивается горизонтально, а это означает, что длинная сторона листов подвисает в пустоте – а подобное недопустимо. Поэтому в зонах стыковки плит устанавливаются блоки. Аналогичная ситуация может быть, если обшивка крепится вертикально (гипсокартон изнутри, например), но её длины недостаточно, чтобы закрыть высокую стену от пола до потолка. Приходится добавлять облицовочный материал по высоте, а на стыке - опять-таки, ставить блок в качестве опорной площадки.
• В некоторых видах стен блок становится элементом противопожарной защиты, так как после обработки антипиренами доска не горит сама и не даёт распространяться огню по пустотам вертикально.
• В некоторых конструкциях, блок выступает в качестве надёжного закладного элемента, который позволяет впоследствии навесить на пустотную каркасную стену что-то массивное: отопительные и бытовые приборы, мебель, сантехнику…

Конструкция блока предельно проста. Это – обрезная доска, которая по сечению не отличается от габаритов стоек. Зачастую блоки нарезают из отбракованных пиломатериалов (искривления сучки, трещины), закупленных для создания стоек, либо они являются просто обрезками от досок стоек. Размечают и кроят их по шаблону, так как блоки по длине должны чётко соответствовать повторяемой дистанции (просвету) между стойками. На месте блоки расставляют по отбивке мелованного шнура, а крепление производится гвоздями сквозь стойки.