Построить в сжатые сроки недорогое и надежное жилье поможет металлический каркас для дома. Эти конструкции в основном применялись для возведения производственных и торговых зданий, по причине высокой теплопроводности материала. С появлением термопрофилей и разного типа утеплителей металлокаркасные дома составили существенную конкуренцию деревянным.
Дом из металлокаркаса может быть построен как в классическом, так и в стиле модерн или хай-тек Источник buscarfoto.com
Особенности каркасных домов из металлического профиля
Дом из профиля состоит полностью из металлических конструкций. Они являются основой стен, перекрытия и кровли. От несущих нагрузок зависит толщина используемых профилей.
Особенности таких зданий:
- из-за легкого каркаса уменьшается вес всего дома;
- дом из прямолинейного стального профиля возводится быстро и не требует применения множества строительных инструментов.
Несмотря на появления новых технологий в строительстве, дом из металла требует дополнительной теплоизоляции, поскольку этот материал обладает высокой теплопроводностью. Выбор того или иного утеплителя зависит от климатических условий, в которых будет расположен дом
Металл, используемый при возведении таких домов долговечен, не подвергается гниению и горению, не требует дополнительной обработки. Материал можно полностью утилизировать, без нанесения вреда окружающей среде.
Работы по строительству проводят в любой сезон, независимо от погоды. Стальной каркас пригоден для строительства невысоких одно-, двух-, трех-, и четырехэтажных зданий.
Каркас двухэтажного дома, готовый к обшивке Источник domsireni.ru
Технология самостоятельного изготовления деревянной двутавровой балки
- Основной материал балки — бруски необходимого сечения (минимум 25×35 мм), расчет сечения производится исходя из нагрузки на деревянную балку.
- Материал перемычки — плиты OSB, ОСП или обычной фанеры, в зависимости от назначения.
- Фрезерный станок, циркулярная пила или обычная электрическая пила используются для выреза паза в брусьях. При больших объемах производства желательно все-таки иметь под рукой фрезерный станок, так будет легче вырабатывать необходимый объем.
- Край фанеры или плиты обрабатывают, придавая ему форму трапеции.
- При помощи киянки плита аккуратно совмещается с пазом бруска. Предварительно на всю длину паза наносится клей нужного состава (для фанерных плит). Детали совмещаются и устанавливаются в струбцины или тиски до полного высыхания клея.
- После процедура повторяется для второй стороны.
- Готовое изделие проверяют на соответствие размеров и нарезают при необходимости.
Как видно, технологический процесс изготовления деревянной двутавровой балки не так сложен, а результат довольно существенно поможет сэкономить при строительстве дома.
Преимущества и недостатки домов из металлопрофиля
Технология строительства каркасных домов из металла становится все более популярной. Этому способствует ряд преимуществ этого материала.
Металлокаркасный дом значительно легче деревянного и кирпичного. При выполнении работ используется меньше материала, что дает возможность возводить более легкий и не такой основательный фундамент. В основном используют ленточный и свайный его типы. Монтажные работы проводятся быстрее. Их стоимость значительно ниже чем при работе с деревянной основой дома.
Поскольку дом из металлопрофиля значительно холоднее деревянного или кирпичного, в его строительстве применяется технология легких тонкостенных стальных конструкций. В таком случае профиль защищен от теплоотдачи дополнительными утеплителями, которые заполняют собой все пространство между каркасными стойками. В качестве теплоизоляционных материалов используют минеральную вату, пенопласт, эковату, пенополистирол. Эти материалы имеют не высокую стоимость и обладают к тому же хорошими звукоизоляционными качествами.
Утепление играет важную часть для создания теплого и безопасного экологически дома Источник pinterest.fr
Правильно сделав так называемый «пирог» для утепления стен дома, с соблюдением технологии защиты от ветра снаружи и от пара внутри, можно добиться максимального утепления дома.
Каркасный дом из металлопрофиля, несмотря на легкость стальных конструкций достаточно прочен. Его эксплуатационный срок достигает 100 лет. Надежность достигается использованием оцинкованных профилей оснащенных ребрами жесткости. Покрытие материала защищает его от коррозии. Каркас дома из металла со временем не подвергается усадке, не растрескивается, имеет хорошую пожаробезопасность и не подвергается влиянию вредителей.
Для снижения электропроводности материала металлокаркасные здания оборудуют правильным заземлением. Для отделки дома снаружи и внутри применяют материалы, являющиеся сами по себе диэлектриками. Комплекс эти работ обеспечивает полную изоляцию металлических частей.
Важным преимуществом стального каркаса является его способность выдерживать кровельные материалы, имеющие большой вес.
Недостатком использования металлокаркаса является его быстрое разрушение во время пожара. От высокой температуры металл теряет свою жесткость и деформируется. При этом дом разрушается значительно быстрее деревянного.
Для крепления шкафов и полок понадобится дополнительное усиление места крепления профилем Источник infomebli.ru
В таком доме тяжело устанавливать встроенную мебель и бытовую технику. Для монтажа массивных шкафов и других приборов необходимо дополнительное укрепление места для установки профилями. Стальной профиль тяжело сочетать с такими материалами как цемент или кирпич. Это особенно неудобно при возведении камина или других конструктивных элементов дома.
Сортамент двутавров: номенклатура материалов изготовления и форма сечения
Действующий стандарт определяет несколько разновидностей двутавров, имеющих различные размерные характеристики, вес и форму сечения, что определяется номенклатурой материалов.
Н-образный металлопрокат характеризуется различной формой сечения. У стального горячекатаного двутавра, регламентированного ГОСТом 8239-89, полки со стенкой образуют угол в 8-12°. Изделие применяется в качестве опорной кран-балки для тельферных линий. Нормальный двутавр (по ГОСТу 26020-83), обозначающийся в конструкторской документации буквой «Б», выполнен с параллельными гранями полок. Это упрощает процесс производства, снижая одновременно сопротивляемость деформации профилем.
Широкополочный двутавр (ГОСТ 26020-83 обозначает изделие маркировкой «Ш») имеет увеличенную в 1,5 раза ширину полок в сравнении с вышеизложенными типами металлопроката. Это положительно сказывается на жесткости, прочности и долговечности конструкции. Благодаря этому она способна выдержать нагрузку на 40% больше, чем нормальная балка.
Двутавры колонные по ГОСТу 26020-83 обозначаются буквой «К». Изделия имеют максимальную ширину полок с увеличенной толщиной, что позволяет получить высокопрочное изделие. Двутавр применяется при возведении особо ответственных конструкций.
Для создания лестниц, перекрытий, опор, ферм, мостов и различных гидросооружений используется регламентируемый ГОСТом 26020-83 двутавр нормальный. Широкополочные балки находят свое употребление в несущих конструкциях перекрытий и лестничных пролетах. В промышленном строительстве преимущественно применяются колонные конструкции.
Для лестниц применяется двутавр нормальный, который регламентируется ГОСТом 26020-83
В соответствии с ГОСТом 8239-89 и ГОСТом 26020-83 сортамент двутавров содержит следующую номенклатуру материалов, которые используются для изготовления двутавровых балок:
- углеродистая сталь обыкновенного качества, регламентируемая ГОСТом 380-2005, может быть спокойной, кипящей и полустойкой, характеризуется оптимальным соотношением прочностных, технических характеристик и цены;
- строительная сталь, в соответствии с ГОСТом 27772-88, отличается повышенными требованиями относительно содержания в сырье вредных примесей;
- алюминиевый сплав (по ГОСТу 4784-97) используется для создания облегченных профильных изделий, для которых характерны высокие эстетические и коррозионные свойства;
- высокопрочная сталь для мостостроения, отвечающая требованиям ГОСТа 4784-97, применяется при возведении особо ответственных конструкций и обладает повышенным сопротивлением к влиянию циклических нагрузок.
Виды стальных профилей
Для изготовления элементов легких тонкостенных стальных конструкций используют прочную конструкционную сталь. Само изделие делают с применением метода холодной штамповки. Для защиты от коррозии на металлический лист наносят цинковое покрытие.
Изготавливают и металлоконструкции из горячеоцинкованных листов. Они применяются реже из-за их дороговизны но значительно долговечнее в эксплуатации.
Для производства профиля берут лист стали от 0,7 до 2 мм. На выбор толщины влияет необходимая несущая способность элемента конструкции.
Применяют следующие типы профилей:
- направляющие,
- стоечные,
- шляпные.
Виды и типы профиля для возведения каркаса дома Источник nastroike.com
Используют также специальные балки для перекрытия пола и полка. Из таких же элементов состоит и стропильная система здания. Соединяют все элементы металлокаркасной конструкции с помощью болтов, клепок, саморезов. В некоторых случаях используют контактную сварку.
Прочностной расчет деревянной двутавровой балки
Сравнение несущих способностей, цены и свойств. Сравним несущие способности 2-х видов балок: деревянная двутавровая балка, деревянный брус.
Расчет будет по предельному состоянию (по потере эксплуатационных свойств и по прогибам). Важным и определяющим будет расчет по 2 предельному состоянию (по прогибам). Именно значение прогиба под нагрузкой при равных условиях загружения будет критерием сравнения.
Условия для расчета:
- Расчетная длина по расстоянию между соседними опорами — 5,8 м
- Нагрузка на 1 м2 перекрытия 400 кг
- Шаг балок 0,4 м
- Нагрузка на м.пог. балки 400кг/м2 х 0,4 = 160 кг
Производство двутавровой балки предполагает использование древесины хвойных пород и плит OSB. Этот вид перекрытия имеет высокую износоустойчивость, прочность и нагрузочную способность. Небольшой вес деревянных балок и перекрытий позволяет проводить строительные работы без применения специализированной подъемной техники и механизмов. С их помощью можно возводить дома даже в труднодоступных районах со сложными климатическими условиями. Построенные с использованием данных материалов здания, ветроустойчивы и способны выдерживать сейсмику в 9 баллов.
Этапы возведения дома из металлического профиля
Этапами строительства металлокаркасного дома является возведение:
- фундамента;
- каркаса;
- крыши;
- утепление конструкции;
- отделка дома.
Фундамент
Каркас из металлических профилей легкий и не требует сооружения капитального основания. Перед выбором типа основания следует изучить характер почвы на строительном участке.
Для такого дома вполне подойдет мелко заглубленный ленточный фундамент. Он может быть небольшой ширины, поскольку нагрузка от облегченной стальной конструкции будет небольшая. Выполняется основание как жесткая горизонтальная рама, что позволяет перераспределить нагрузку в случае деформации основания.
При использовании столбчатого фундамента рама изготавливается из жесткосоединенных между собой балок, установленных на опоры.
Свайно-винтовой фундамент с обвязкой из бруса 200х200 готов к креплению металлокаркаса Источник narashvat.ru
Для фундамента применяют кирпич, железобетон и монолитные блоки. Устройство мелко заглубленных фундаментов позволяет сэкономить расход бетона и уменьшить трудозатраты, что в свою очередь снижает стоимость дома.
Область применения двутавра
Двутавровые деревянные балки обычно применяются в каркасном строительстве, при возведении каменных построек. С их помощью можно проводить такие работы:
- создавать бесшумный пол;
- изготавливать все типы перекрытий;
- оборудовать стропильную конструкцию кровли;
- устанавливать межкомнатные перегородки;
- создавать монолитную опалубку;
- проводить реконструкцию (поднимать уровень пола, менять балки перекрытия, возводить террасы, беседки, мансарды).
Целесообразно применять двутавр при создании бетонных конструкций. Это повышает прочностные параметры и продлевает срок службы.
Проекты и стоимость домов
Стоимость каркасного дома из металла включает в себя расход на :
- материалы;
- проект;
- монтажные работы.
Можно немного снизить стоимость готового дома, заказав стандартную сборку здания. Сама цена на жилье не сильно отличается от аналогичного из дерева или кирпича. Двухэтажный коттедж из сэндвич панелей, с размерами 7х10 метров будет стоить около 1,7 млн. рублей. Впрочем, цена зависит от комплектации дома. Если заказывать только теплый контур, то стоимость «коробки» составит около 1,32 млн. руб. Дом с черновой отделкой стоит около 1,75 млн. руб.
Проекты домов из металлокаркаса отличаются разнообразием:
Дом из металлокаркаса в стиле фахверк
Небольшой дом из металлического каркаса с мансардным этажом, общей площадью 72 м. кв, предназначен для проживания семьи с детьми. Дом удобен в пользовании, с достаточным количеством жилых комнат. В строительстве используется черный металл для изготовления несущих конструкций и оцинкованный термопрофиль для стеновых панелей. Соединяются элементы конструкции дома с помощью самонарезающих винтов.
Коттедж возводится без применения спецтехники.
Дом из металлокаркаса «под фахверк» Источник makebestphoto.ru
Планировка коттеджа из металлокаркаса «под фахверк» Источник www.cottage.ru
Достоинства стропильной системы крыши из двутавровой балки:
- Длина стропил, хребтов, ендов может достигать 12 метров;
- Возможен монтаж натуральной черепицы на безопорном пролете до 9 метров;
- Средний вес квадратного метра конструкции из двутавра всего 8 кг, что обеспечивает легкость монтажа;
- Устойчивость к воздействиям природного, химического и механического характера и, как следствие, долговечность;
- Безопасность и надежность при эксплуатации;
- Точное соблюдение заявленных геометрических форм;
- Нет необходимости в обработке деревозащитными составами
- Идеальная геометрия, необходимая в монтаже гибкой черепицы
Как сделать двутавр своими руками
Чтобы построить долговечный каркасный двутавровый дом, нужно использовать качественный материал. Не все производители двутавровых балок являются ответственными и выпускают надежную продукцию. Чтобы избежать покупки недоброкачественного двутавра, можно попытаться смастерить такое изделие своими руками.
Двутавр создается по такому алгоритму:
- Подготовить брусья. Сделать в них выпилы для монтажа стойки.
- Осмотреть плиты на наличие дефектов.
- Промазать выпилы в брусьях тонким слоем клея.
- Собрать элементы изделия. Выровнять и прижать детали.
- На собранный двутавр наложить металлические элементы и зафиксировать хомутами.
