Ригель у каркасному будинку, К-ДІМ
Основні вертикальні навантаження на каркас будинку мають стійки каркасних стін. Це в першу чергу вага покрівлі будинку, до якого в зимовий час додається вага снігу, що лежить на покрівлі. Каркасні стіни здебільшого мають природні отвори для вікон та дверей, що змінює розподіл навантажень. Стіни з віконними та дверними отворами доводиться додатково посилювати за рахунок такого інженерного рішення, як установка ригелів.
1. Що таке ригель
У випадку ригель – це опорна балка, яку спираються інші елементи будівельного споруди, яких ставляться балки, стійки, колони.
Вона встановлюється горизонтально і розподіляють навантаження, що надається кроквами на решту всіх балок, у тому числі, стійки каркасних стін.
Розглянемо вертикальні навантаження, яким піддаються стіни каркасного будинку. Насамперед – це вага кроквяної системи та покрівлі.
Крокви приймають на себе навантаження від покрівлі і передають її через стіни на фундамент. Поступова передача навантажень на кожну стійку каркасної стінки забезпечується за рахунок верхньої обв'язки каркаса.
Однак якщо у стіні є віконний або дверний отвір, рівномірний розподіл навантаження порушується. Деякі опорні стійки в такому випадку відсутні, і верхня балка обв'язування зазнає додаткового навантаження на вигин.
2. Канадський та фінський ригель
Вирішенням цієї проблеми – додаткового навантаження на балки, що несуть – і є встановлення ригеля.
Основні вертикальні навантаження на стійки каркаса походять від
- ваги кроквяної системи
- ваги покрівлі
- ваги додаткових елементів (вентиляція, системаводостоків)
- ваги снігу в зимовий період
Слід зазначити, що є різні варіанти посилення опорних балок. Так, у будівлях за так званою канадською технологією, ригелі використовуються при спорудженні кожного отвору – дверного чи віконного.
Простіша схема використовується у будівництві за фінською технологією. В даному випадку ригель з'єднує всі стійки, і навантаження розподіляється по них рівномірно.
Про переваги того чи іншого варіанта можна сперечатися, але своє завдання вони виконують в обох випадках.
3. Ригель у канадській технології
У канадському домобудуванні дверний і віконний отвір влаштовується в такий спосіб. На ширину отвору монтуються основні стійки (їх називають целиковыми). Над вікном чи дверима ставиться ригель (у разі його ще називають хидером, що у принципі різновид ригеля). Його складають із двох або трьох збитих один з одним дощок, так, щоб товщина загальної дошки порівнялася із шириною стійки.
Саме ригель у разі приймає він навантаження від балки перекриття безпосередньо над отвором.
Під ригелем цілікові стійки посилюються додатковими стійками – такими самими дошками. Прибивають їх один до одного цвяхами.
Під вікном встановлюються додаткові укорочені стійки. Іноді укорочені стійки прибиваються між ригелем і балкою перекриття – якщо вікно ставиться набагато нижче від стелі. У верхній частині дошки бажано забити два цвяхи поруч, потім вниз з розбіжкою 60 см, нижній цвях можна забити по центру 15 см від підлоги.
Таким чином, навантаження від крокв передається на ригель, анавантаження від ваги самого вікна – на нижні укорочені стійки. В цілому, вага покрівлі та вікон розподіляється по стіні рівномірно, так само, як вона і розподілялася б за наявності стійок, що відсутні.
4. Ригель у фінській технології
У фінській технології додатково не посилюють відразу всі стійки каркасної стіни, тому що в цьому випадку вага від крокв передається на загальний ригель, а від нього – на кожну стійку.
Таким чином, кожна стійка відчуває те саме навантаження. Тобто, відсутність стійок в місцях віконного і дверного отвору не змінює навантаження на кожну стійку, що залишилася.
В даному випадку ригель - це довга дошка (або збиті між собою дошки) протяжністю на всю стіну і пов'язана з усіма стійками.
У порівнянні з канадською технологією виникають дві складності – потрібно використовувати досить довгі дошки та дуже міцно кріпити їх до стійк. Адже навантаження в даному випадку перерозподіляється між стійками та ригелем.
Зазвичай дошки не виробляють довжиною понад 6 метрів, тоді як стіни часто мають більшу протяжність. Це вирішується просто – використовують додаткові дошки, які збільшують загальну довжину ригеля. Навантажувальна схема при цьому не змінюється, тому що дошка ригеля жорстко пов'язана зі стійками.
Другу проблему вирішують посиленим скріпленням воєдино стійок каркаса і дошки ригеля - її врізають у стійки.
Звичайно, дані роботи суттєво ускладнюють створення каркасної стіни, але додатково зміцнювати кожен віконний або дверний отвір, як у канадській технології – також довга та трудомістка операція.
Впилювати загальний ригель можна зсередини та зовні стіни. Більш зручно це робити зовні, тому що полегшується підйом кожного каркасного осередку вертикально по периметру.
На захист фінської технології варто додати, щоздвоєні дошки, які підтримують ригель над вікном і під віконним прорізом є додатковими містками холоду.
Таким чином основні відмінності між ригелями за канадською та фінською технологією складаються в
- Посилення одразу всіх стійок (фінський варіант) або окремих балок над отворами (канадський варіант)
- Використання дощок різної довжини для ригеля
- Додаткове посилення стояків (канадська технологія) або її відсутність (фінська)
5. Особливості створення отворів у каркасній стіні
Як правило, крок каркасних стійок вибирається виходячи із ширини утеплювача – так щоб плити мінвати було зручно закладати у каркасну комірку. Зазвичай крок між стійками дорівнює 60 см. Менший крок призводить до непотрібної витрати матеріалу та створення додаткових містків холоду (див. докладніше у статті на нашому сайті тут).
При такому етапі установки стійок товщина дощок, з яких зроблені стійки (як правило, використовують дошку перерізом 150х50), достатня для граничних навантажень, що діють на стіни.
Уточнимо, що вага покрівлі та снігу в сукупності може досягати до третини загальної ваги будинку.
Для монтажу різних додаткових стійок використовуються звичайні шурупи, довжиною близько 75 мм. Їх бажано загортати «косою», щоб посилити конструкцію.
Ригелі встановлюють і в перегородках між приміщеннями, адже у внутрішніх стінах також є двері. На кожну перегородку теж частково розподіляється вага даху та покрівлі та передається на фундамент.
6. Висновок
Зміцнення віконних та дверних отворів є досить складним інженерним завданням. Навіть невелике відхилення верхньої дошки від горизонтальностівнаслідок нерівномірного навантаження тягне за собою заклинювання вікон та дверей, а то й їхню поломку.
При будівництві стін все це має враховуватись ще на стадії планування. Не можна економити на матеріалі саме в цих вузлових місцях і використовувати для створення отворів тільки якісну, добре висушену дошку.