Расчёт обвязки и стоек деревянной каркасной стены

Данный расчёт состоит из:

1. Расчёта стоек деревянной каркасной стены на продольный изгиб;
2. Расчёта обвязки каркасной стены на смятие в месте опирания на неё стойки каркаса.

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).

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).

Таблица 9.4. Данные, приведённые в таблице, предусматривают: класс качества древесины: C24 (2-й сорт); климатический класс: 1, 2.

Предельные значения суммы нормативных нагрузок (кН), в зависимости от высоты деревянной стойки
Се­че­ние сто­ек кар­ка­са, мм	Ось	Вы­со­та стой­ки, м
0,9	1,2	1,8	2,4
48×98	X		47,2	32,9	26,8	15,1
Y	23,9	21,2	10,6		4,1
36×148	X	66,5	62,8	53,7	42,8	32,8
Y		14,8		4,1	2,7
48×148	X	88,7	83,8	71,5	57,1	43,7
Y	48,4			9,4	6,2
48×198	X		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

Рис. 9.6 Обвязка и стойка деревянной каркасной стен. Оси X и Y

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).

Каркасные стены из стальных и двутавровых профилей

Каркасные стены из двутавровых профилей на древесной основе

Вместо цельных деревянных досок можно использовать двутавровые профили, в которых в качестве полок используются деревянные бруски или LVL-брус, а в качестве стенок OSB или HDF.

Каркасы стен, выполненные из двутаврового профиля на древесной основе, собираются за небольшими исключениями по тому же принципу, что и каркасы из цельных деревянных деталей (рис. 9.7).

Рис 9.7 Конструкция каркасной стены деревянного дома из двутавровых профилей

Чтобы рассчитать максимальную ширину дома, каркас которого состоит из двутавровых профилей на древесной основе, воспользуйтесь таблицей 9,5, при этом пролёты балок в перекрытиях такого дома не должны превышать 5 м.

Таблица 9.5

Максимальная ширина дома (м) для каркасных несущих стен, сделанных из деревянных двутавров высотой 200 мм
Нор­ма­тив­ная сне­го­вая на­груз­ка, кН/м²	Ко­ли­че­ство эта­жей
	1 + ман­сар­да
3,3		10,8	10,6
		10,2
4,5		9,7	9,4
	11,7	9,2	9.0
	10.4	8,3	8,1

Данные, приведённые в таблице, предусматривают: шаг стоек — 0,6 м; высоту этажа — 2,4 м; конструкцию кровли — свободно опертые фермы; пролёт балок междуэтажного перекрытия — не более 5,0 м.