Цельнодеревянные каркасы зданий обычно представляют собой сочетание элементов малых сечений. Основная область их применения — одноквартирные и двухквартирные жилые дома, малые торговые и подобные им здания, высотой не более трех этажей.
Пройти обучение пожарной безопасности в Учебно-консультационном центре «Буденергоатом»
Основанием здания служат стены подвала или каменный фундамент, на которые нижняя деревянная обвязка каркаса укладывается по выравнивающему слою раствора. Обвязка закрепляется болтами, заделанными в кладку или в бетон фундамента. Между деревом и каменной кладкой укладывается слой гидроизоляционного материала, как, например, полоса кровельного толя. Во многих местностях рекомендуется устраивать, кроме того, защиту обвязки от термитов, в виде прокладки из нержавеющего металла. Каркас наружных стен состоит из угловых и промежуточных стоек, несущих верхнюю обвязку; стойки соединяются между собой связями и усиливаются у оконных и дверных проемов, как показано на рисунках.
Наружные концы балок, несущих пол первого этажа, опираются на нижнюю обвязку, а внутренние концы, — за исключением зданий шириной менее 6 м, которые могут перекрываться без внутренних опор,- опираются на несущую стену подвала, на обвязки перегородок или на прогоны. Балки междуэтажных перекрытий первого и второго этажей укладываются с наружной стороны по поясам, являющимся горизонтальным элементом каркаса и поддерживаемым угловыми и промежуточными стойками. Внутренние концы балок могут опираться таким же образом, как и балки пола первого этажа, однако обычно они опираются на обвязки несущих перегородок, так как внутренние несущие каменные стены выше подвала требуются лишь в редких случаях, а перегородки, которые могут быть использованы в качестве опоры для балок, имеются почти всегда.
Между балками междуэтажных перекрытий устраиваются поперечные распорки, располагаемые с расстоянием между ними не более 2,4 м; они увеличивают жесткость конструкции перекрытия и распределяют между балками сосредоточенные нагрузки. Доски, образующие черный пол, должны укладываться по диагонали для придания горизонтальной жесткости перекрытиям, а также и потому, что такое устройство позволяет производить укладку чистого пола как параллельно, так и поперек балок. Между чистым покрытием пола и черным полом укладывается строительный картон, как и в зданиях с несущими стенами.
В отношении опирания ненесущих перегородок американскими нормами не предъявляется никаких особых требований, за исключением случаев, когда перегородки расположены параллельно балкам перекрытий. В этом случае под перегородками укладывается сдвоенная балка. Конструкция каркаса таких перегородок подобна конструкции каркаса наружных стен и состоит из стоек сечением 50X100 мм, расположенных с расстоянием по осям 400 мм. В типовых конструкциях, показанных на рисунках, эти стойки должны опираться непосредственно на верхнюю обвязку поддерживающей их перегородки. По бокам оконных и дверных проемов устанавливаются сдвоенные стойки с уложенными по ним деревянными перемычками. Между стойками врезаются распорки на уровне половины их высоты, с целью уменьшить свободную длину стоек и предотвратить распространение огня внутри перегородок.
В зданиях, в которых как наружные стены, так и внутренний каркас устроены из дерева, нет необходимости избегать осадки внутренних опор, как в зданиях с несущими каменными стенами. Детали каркаса должны быть, однако, разработаны таким образом, чтобы применять в несущих элементах, поддерживающих стены и перегородки, лесоматериалы одинаковой толщины в направлении поперек волокон. Рекомендуется также, даже в зданиях с деревянным каркасом, применять колонны из стальных труб и стальные прогоны в качестве внутренних опор балок перекрытия над первым этажом, вместо деревянных колонн и прогонов.
Существуют два вида каркасов для зданий этого типа, называемые каркасами со сквозными и с поэтажными стойками.
Каркасы со сквозными стойками. Основной характерной чертой этой системы, являются стойки, проходящие целиком на всю высоту каркаса. Каркасы такой конструкции требуют небольшой затраты рабочей силы на устройство соединений, сравнительно малого расхода материалов и в особенности пригодны для двухэтажных жилых домов, в которых общая высота стоек не превышает длины торгового леса. Нижняя обвязка каркаса может быть образована из двух досок сечением 50X100 мм, связанных между собою гвоздями, или из одного бруска сечением 100Х100 мм с соединениями в углах вполдерева. Угловые стойки имеют обычно сечение 100Х 100 мм, однако они часто устраиваются также из трех досок сечением 50X100 мм. Промежуточные стойки имеют сечение 50X100 мм, за исключением случаев, когда требуется большая жестокость и когда применяются стойки сечением 50X Х150 мм. Стойки располагаются обычно с расстоянием между ними по осям 400 мм; такое расстояние достаточно для крепления внутренней штукатурной сетки и наружной обшивки. В типовых конструкциях такое расстояние между стойками соответствует также расстоянию между балками перекрытий и дает возможность крепить наружные концы последних гвоздями непосредственно к стойкам.
Наружные концы балок пола первого этажа опираются на нижнюю обвязку и не требуют никакой другой опоры. Для опирания балок междуэтажных перекрытий используются поясные доски сечением не менее 25×160 мм, которые врезаются в угловые и промежуточные стойки заподлицо с их внутренней стороной и крепятся к ним гвоздями. При применении промежуточных стоек сечением 50×150 мм пояс может быть устроен из досок такого же сечения. Поверх промежуточных и угловых стоек укладывается верхняя обвязка из бруса сечением 100X100 мм или из двух досок сечением 50X100 мм, соединенных вместе гвоздями. Верхняя обвязка служит опорой стропильных ног и основанием для конструкции мансардной крыши или щипцовой стенки.
Доски обшивки часто пришиваются к основным элементам каркаса по диагонали, за исключением случаев, когда они служат основанием для штукатурки. Для обшивки обычно (Применяются доски сечением 20X150 мм или 20X200 мм, соединяемые между собой либо в шпунт и гребень, либо в четверть. Для этой цели могут применяться также твердые древесноволокнистые плиты или фанера. Весьма важно, чтобы доски тщательно прибивались к каждой стойке. Необходимо также врезать между стойками поперечные распорки для придания каркасу (большей жесткости и для предотвращения распространения огня в пространстве между наружной обшивкой и внутренней штукатуркой, которое остается свободным, за исключением случаев, когда в нем помещен теплоизоляция. В конструкциях такого типа большое значение имеют огневые преграды. В открытых местностях, для обеспечения необходимой устойчивости здания против действия ветра, необходимо применять дополнительно диагональные связи в направлении, противоположном направлению досок обшивки. Такие связи могут быть устроены из досок сечением 20×150 мм, врезанных в стойки с наружной стороны.