Каркас — основа всего строения и состоит из отдельных элементов: досок, брусьев, комбинированных балок различной конфигурации. Эта пространственная сборная конструкция ограничивает заданный строительный объём и воспринимает все нагрузки, действующие на объект. Правильный подбор деталей по геометрическим размерам, их расположение и соединение определяют несущую способность стен, условия монтажа строения и заполнения стеновых конструкций теплоизоляционными материалами с последующим покрытием каркаса обшивками из фанеры, плит или наборных щитов. Каркасные строения обычно имеют нижнюю обвязку из брусьев, по которой устанавливают стойки из досок, ограничивающие оконные и дверные проёмы, и являющиеся опорной системной конструкцией всего сооружения. Стойки внешних стен представляют собой вертикальные элементы, к которым крепятся внутренняя обшивка и фасадное покрытие. Они опираются на нижние опорные пластины или обвязочную балку. На каркасе закрепляют стеновую обшивку из древесных материалов (фанеры, OSB, ЦСП) или вагонки, стеновое пространство заполняют теплоизоляционным материалом, фиксируемым в ячейках каркасной стены, и закрывают с другой стороны фанерой, гипсокартоном и другими облицовками. Стойки изготавливают обычно из мерных пиломатериалов сечением 150х50 мм. В зависимости от воспринимаемых стеной нагрузок, типа, толщины, размеров и условий крепления обшивки расстояние между стойками может составлять 300 и 600 мм. Ширина стоек зависит от толщины слоя теплоизоляционного материала. Верхняя и нижняя обвязочные балки, к которым крепят стойки каркаса, имеют то же сечение, что и сами стойки.
Достоинства каркасной технологии:
- возможность строительства в любое время года;
- высокие темпы строительства (возведение каркасного дома в 150 м2 занимает 8 недель);
- в процессе строительства не требуется тяжёлого подъёмного оборудования, поскольку части каркаса имеют небольшие размеры и вес. Это позволяет сохранить на участке растительность и ландшафт, уменьшает трудозатраты;
- высокие теплоизоляционные свойства конструкции при относительно низкой толщине стен (15-20 см);
- лёгкость конструкции уменьшает нагрузку на фундамент, что позволяет значительно удешевить его;
- устойчивость и нечувствительность к сезонным подвижкам фундамента вследствие пучения почв;
- каркасный дом обладает более высокой сейсмоустойчивостью чем бетонные и кирпичные строения. Такой дом можно сравнить с системой жёстко связанных коробок, которую разрушить крайне непросто;
- простота отделочных работ. Поверхность стен, полов, потолков получается идеальной благодаря применению калиброванной древесины в конструкции дома. Идеальными получаются углы стыков стена — пол и стена — потолок;
- возможность убрать все коммуникации внутрь стен;
- гипсоволокно, минеральная вата, используемые в большинстве случаев для отделки каркасных домов и возведения дополнительных перегородок, работают как дополнительная звукоизоляция;
- мобильность — изменение структуры здания или инженерных систем в процессе строительства не вызовет серьёзных проблем.
По каркасной технологии можно проектировать и строить деревянные дома выше двух этажей. В Европе, США и скандинавских странах давно строят многоквартирные каркасные дома. В 2006 году компания Renggli AG в Сурзее (Швейцария) построила первый 6-этажный деревянный дом. В России успешно реализованы проекты строительства 2-х и 3-этажных многоквартирных домов в Перми.
Порядок формирования каркасной основы:
- заказ и комплектация деталей каркаса в соответствии с проектом;
- устройство фундамента с необходимой для каркасной системы подготовкой;
- монтаж нижнего обвязочного бруса по цоколю фундамента с гидроизоляцией и специальной обработкой, а также с закреплением его на фундаменте при помощи стальных нагелей или иных средств;
- укладка пола первого этажа по лагам с настилом под покрытие фанерой ФСФ 21 и утеплителя;
- установка вертикальных стоек и закрепление их на нижнем обвязочном брусе с помощью скоб, нагелей, специальных подпятников, пластин, уголков и других средств (одновременно с этим устанавливаются оконные и дверные проёмы);
- установка диагональных раскосов и прокладка по периметру строения верхнего обвязочного бруса для создания пространственной жёсткости между стойками;
- устройство балок межэтажного перекрытия и «чернового» настила по ним;
- установка элементов каркасных стен на втором этаже и в мансардной части строения.
Сооружение каркасных зданий по системе «платформа»
Название системы определяет метод строительства, основные технико-монтажные этапы которого состоят в следующем:
- объект возводят поэтажно, а каждый уровень перекрытия выполняет роль платформы, являющейся базовой площадкой для сборки стеновых конструкций в горизонтальном положении;
- после подготовки сборные каркасы стен с обшивкой по наружной поверхности устанавливают вертикально и закрепляют по периметру «платформы» (перекрытия) предусмотренными для этого средствами;
- деревянная каркасная конструкция по системе «платформа» является несущей, стены строения должны выдерживать все нагрузки, предусмотренные условиями эксплуатации объекта;
- для перемещения и подачи компонентов (стропил, обшивок, балок каркаса и т. п.) применяют несложную технику, а строительные леса и подмости практически исключаются в силу специфики монтажа стен (сборка — на платформе, подъём — изнутри строения).
Традиционный каркасный дом монтируется несколько дольше, поскольку собирается не из панелей, а из отдельных деталей — стоек, балок, перемычек, которые затем обшиваются снаружи и изнутри. Финальная наружная и внутренняя отделка, проведение инженерных коммуникаций, системы отопления и пр. являются заключительным этапом возведения дома.