На стойки стен каркасных сооружений приходятся основные вертикальные нагрузки. Это в первую очередь вес кровельной конструкции и снег в зимний период. Большинство домов, возводимых по каркасной технологии, имеют естественные дверные и оконные проемы, соответственно распределение вертикальных нагрузок меняется. Поэтому стены, в которых предусматривается установка дверей и окон, требуют дополнительного усиления. Для этого инженеры разработали такой специальный элемент, как ригель в каркасном доме.
Что представляет собой ригель
Данный элемент каркасного дома представляет собой деревянную балку, являющуюся опорой для других элементов конструкции (колонн, стоек и пр.). Ригель монтируется горизонтально и равномерно распределяет нагрузку, оказываемую на него стропильной системой, на остальные балки каркасной постройки, в т.ч. стеновые стойки.
Как правило, вертикальные нагрузки, которые принимает ригель, это не только масса стропил, но и вес кровельного материала, атмосферные воздействия (дождь, снег, сильный ветер). Кровля передает нагрузку на стропильную систему, стропила – на стены здания, а стены – на фундаментное основание.
Равномерное распределение вертикальных нагрузок обеспечивает верхняя обвязка дома каркасной конструкции. Но, если в стене обустроен дверной проем или окна, равномерность распределения нагрузки нарушается. В данном случае стеновая конструкция лишена некоторых опорных стоек, а балка верхней обвязки каркаса дополнительно подвергается нагрузке на изгиб.
Чтобы понять, нужен ли ригель для установки в жилом каркасном доме, необходимо знать, какие функции он выполняет:
- Снимает нагрузку над оконными и дверными проемами с верхней обвязочной балки каркаса постройки;
- Распределяет равномерно между опорными стойками здания вес стропильной конструкции и кровельного покрытия;
- Предупреждает перекосы каркасной конструкции, заклинивание дверей и окон;
- Усиливает дополнительно сам каркас постройки и повышает его жесткость.
В общем, ригель в каркасном домостроении выполняет усиливающую функцию.
Как правило, ригели изготавливают из сосновой доски, при этом не менее 2 сорта. Показатель влажности допускается как после камерной, так и атмосферной сушки. Толщина данного элемента каркасной конструкции согласно строительным нормам должна соответствовать сечению опорных стеновых стоек. Поэтому при самостоятельном изготовлении ригелей рекомендуется брать 2 строительные доски и скреплять их между собой гвоздями.
После монтажа ригелей в силовом каркасе, они не должны мешать облицовке стен. Перед их установкой делают в стойках специальные пропилы. Согласно технологии строительства, ригель в каркасном доме допускается устанавливать внутри или снаружи силового каркаса. Функциональность и эффективность работы данного элемента при этом не изменится.
Ригель в финских и канадских каркасных домах
Вариантов усиления опорных элементов каркасных строений существует несколько. По финской технологии конструкция упрощенная, один ригель объединяет все опорные стойки и равномерно распределяет по ним получаемую нагрузку от стропил и крыши. В зданиях, возведенных по канадской технологии каркасного домостроения, ригели применяются для каждого отдельного проема окна либо двери.
Финская технология
Ригель в строительстве финского каркасного жилого дома одновременно усиливает все опорные стойки стен здания. Масса стропил и кровельного материала в данном случае передается на горизонтальный ригель, а уже от него равномерно распределяется на все вертикальные стойки каркасного сооружения.
Ригель в финских каркасных домах представляет собой деревянный брус или несколько досок, сбитых между собой. Длина этого элемента конструкции соответствует длине стены здания, соответственно он перекрывает все опорные стойки.
Если сравнивать с канадской технологией каркасного домостроения, финские конструкции отличаются двумя основными сложностями:
- Необходимость применения достаточно длинных досок;
- Необходимость прочного соединения ригеля со всеми стеновыми стойками.
Как правило, длина стандартных строительных досок не превышает 6 м. А стены загородного коттеджа финской конструкции могут быть значительно длиннее.
Поэтому, чтобы не менять схему распределения вертикальных нагрузок, для удлинения общего ригеля используют дополнительные пиломатериалы.
Для более надежного и прочного соединения доску ригеля врезают в опорные стойки стен здания. Данная процедура значительно усложняет монтажные работы. Удобнее всего врезать общую ригельную балку снаружи стены, но можно это делать и изнутри.
Также необходимо отметить, что сдвоенные доски, поддерживающие ригель по финской технологии домостроения над и под проемом оконного блока, дополнительно являются мостиками холода.
Канадская технология
Монтаж ригелей по канадской технологии домостроения несколько отличается от финской:
- На ширину оконных и дверных проемов устанавливают основные целиковые стойки;
- Непосредственно над дверью и окнами монтируют ригеля, которые называют хидерами.
Хидер – 2-3 доски, сбитые между собой. Толщина данного элемента соответствует ширине опорной стойки.
Именно верхний ригель принимает нагрузку от балки перекрытия в каркасном доме по канадской технологии.
Целиковые опорные стойки, находящиеся под ригелем, дополнительно усиливают сбитыми между собой досками. Непосредственно под окном монтируют укороченные опоры.
Если оконный блок обустраивают значительно ниже потолочного основания, дополнительные короткие стойки монтируют между балкой перекрытия каркасной постройки и ригелем. При этом для соединения элементов конструкции рекомендуется в верхней части доски прибивать рядом сразу 2 гвоздя. Шаг крепления не должен превышать 60 см, а крайний гвоздь в нижней части необходимо забивать на расстоянии 15 см от полового основания по центру доски.
Нагрузка от стропильной системы по канадской технологии передается на ригель, а масса оконного блока – на укороченные опорные стоки, расположенные под проемом окна.
Но в целом по данной технологии каркасного строительства общая нагрузка, создаваемая кровельным материалом, стропильной системой и оконными конструкциями, равномерно распределяется по стенам дома.
В результате основными отличиями двух разных технологий являются:
- Финский вариант каркасного дома – одновременное усиление всех опорных стоек сооружения;
- Канадская технология домостроения – усиление отдельных балок каркасной конструкции над оконными и дверными проемами;
- Применение для изготовления ригелей досок различной длины;
- Дополнительное усиление опор по канадской технологии (финские проекты этого не предусматривают).
При самостоятельном возведении каркасного загородного дома необходимо понимать, что укрепление проемов дверей и окон – это достаточно сложная инженерная задача. Незначительное отклонение от горизонтали ригельной доски приведет к неравномерному распределению вертикальных нагрузок по стене здания. В результате могут начать заклинивать двери и окна или вообще выйдут из строя.
