Технология возведения каркасного дома из металлопрофиля

Во время строительства собственного дома всегда возникает множество вопросов. Для себя хочется построить самый лучший, теплый и надежный дом, поэтому основной вопрос: есть ли опыт применения такой технологии, заслуживает ли она доверия?

Металло-каркасный дом собирается из отдельных элементов, которые поставляются на строительную площадку в разобранном виде с последующим монтажом

Каркасные дома из металлопрофиля – упрощенные миниатюрные версии небоскребов и крупных большепролетных строений. Разница заключается в том, что при строительстве больших зданий используют массивный стальной прокат (швеллера и двутавры), а дома из металлического профиля предусматривают применение легких тонкостенных элементов (ЛСТК). Сырье изготовления такое же – сталь. Но отличается толщина, размеры и несущая способность изделий.

Применение для строительства своими руками крупного металлического проката экономически невыгодно, поскольку:

  • в разы увеличивается стоимость элементов стен и перекрытий;
  • большая масса деталей приводит к увеличению нагрузки на фундамент и удорожанию конструкции;
  • нагрузки при строительстве частных жилых домов ничтожно малы, по сравнению с нагрузками в крупных промышленных и торговых зданиях, поэтому смысла применять мощные балки и стойки нет.

Поэтому можно с уверенностью сказать, что технология проверена временем. К преимуществам металлического каркаса относят:

  • высокая прочность материала;
  • небольшой вес позволяет максимально экономить на фундаментах;
  • устойчивость к гниению и повреждению грибком и плесенью;
  • высокая точность монтажа;
  • удешевление транспортировки;
  • отсутствие мусора и отходов на строительной площадке4
  • возможность строительства домов с большими пролетами и свободной планировкой.

К недостаткам можно отнести:

Строительство из металлоконструкций – достоинства и недостатки

  • подверженность коррозии (ржавчина);
  • высокая теплопроводность (пропускает тепло);
  • сокращение времени эвакуации из здания в случае пожара (потеря жесткости при высоких температурах);
  • сложность закрепления навесных элементов интерьера и мебели;
  • необходимость уравнивания потенциалов из-за высокой электропроводности;
  • ограниченная область строительства (не подходит для массивных элементов).

При всех недостатках нужно учесть, что скорость возведения конструкции достаточно высока, а простота работ позволяет выполнить строительство своими руками.

Краткая информация о каркасном строительстве

На первых этапах развития металлокаркасное строительство находило применение только при возведении промышленных зданий. На каркасах из профильной трубы или швеллера возводились цеха, склады и ангары.

В процессе эволюции технологий стало возможным использование каркаса из профтрубы для строительства следующих объектов:

  • Жилых помещений малой этажности (допускается строительство не более 3 этажей).
  • Коттеджей.
  • Зданий для коммерческого использования (магазин, кафе, автозаправка, помещение для офиса).
  • Зданий общественного назначения.

Кроме того технология металлокаркасного строительства позволяет использовать конструкцию для надстройки этажей, возведения мансарды или флигеля. Популярны металлические каркасы для теплиц, навесов и гаражей. Отлично смотрится беседка, терраса или баня из профтрубы. Читайте также: «Как сделать беседку из профильной трубы – пошаговая инструкция».

Как происходит монтаж

Строительство начинается с укладки фундамента, который может быть одним из нескольких видов. Подробнее почитать о выборе фундамента вы можете в нашей статье. Когда фундамент готов, делают обвязку. Она делается традиционным способом, и об этом также вы можете прочитать здесь.

Соединение элементов в каркасе

А вот далее начинает собираться каркас из профиля. Чаще всего набор из стали под строительство каркасного дома делается на заводе, и в сопроводительных документах имеется инструкция по сборке.

Сборка осуществляется с помощью простейших инструментов и может быть сделана своими руками при наличии хотя бы небольшого строительного опыта.

Сам материал изготавливается холодным способом из оцинкованной стали. Оцинкованная сталь не подвергается коррозийным процессам, и может выдерживать большие нагрузки. Она подходит для возведения даже 4-этажного дома.

Если при сборке каркаса появилась необходимость обрезки или другого изменения целостности материала, места среза или сгиба обрабатываются дополнительно смазочным материалом от коррозии.

Элементы из оцинкованной стали для дома

Толщина стен при монтаже остается такой же, как и в деревянном здании.

Сталь используется и для создания надежных перекрытий.

Перечень недостатков металла

Что удивительно, каркас из металла является более опасным во время пожара чем деревянный. Использование металла не спасет ваш дом от выгорания, поскольку пожар распространяется снаружи здания (при поджоге), либо внутри (при неисправности электроники) и на его пути попадется немало вещей и материалов, которые отлично горят (мебель, отделочные материалы, различные вещи).

При пожаре жизненно необходимо чтобы жильцы смогли быстро эвакуироваться и чем больше у них будет времени до обрушения конструкций здания, тем лучше. Металлический каркас сокращает возможное время для эвакуации, ведь от воздействия прямого огня и высоких температур он начнет сворачиваться по спирали, опадать и перекашиваться. А вот деревянный каркас дольше разрушается, брус будет обугливаться, но держать форму.

Еще один недостаток, который обнаруживается практически сразу же когда начинает эксплуатироваться каркасный дом с внутренним металлическим каркасом – сложность установки встроенной мебели и приборов. В металлическом каркасе нет основы, на которую можно закрепить ту же полку или установить шкафчик. Чтобы решить этот вопрос требуется заранее определить места где потребуется усиление с помощью дополнительного профиля.

Несущие способности ЛСТК ограничивают кол-во этажей здания и использование строительных материалов большого веса. Есть ограничения на использование черепицы из керамики, монтажа камина на втором этаже. Имеются сложности комбинирования стального профиля с кирпичом либо цементом.

Еще очень важно обеспечить защиту конструкции каркасного дома из металлопрофиля от промышленного тока и атмосферных разрядов. Профиль из металла является великолепным проводником тока, что может быть опасно для жителей дома. Проблема решаема обустройством системы уравнивания потенциалов, которую должны рассчитывать и устанавливать профессионалы.

Преимущества металлического каркаса – дерево отдыхает?

Металлокаркасные дома – технология, которая вряд ли вытеснит дерево из каркасного домостроения. Максимум, что им уготовано – развиваться параллельно. И это совершенно оправдано – что у металлических, что у деревянных каркасов есть недостатки и преимущества. Пожалуй, именно в таком сравнении лучше всего и рассматривать металлокаркасные дома – чем они лучше и хуже деревянных?

Металл, как уже говорилось выше, обладает высокой теплопроводностью – дерево в этом плане гораздо лучше, оно само по себе является теплоизолирующим материалом, участвуя в общей схеме утепления дома. В металлокаркасном сооружении на каркас нет никакой надежды – все задачи по термозащите ложатся на утеплитель и обшивку.

В полностью деревянном доме, построенном своими руками, жить комфортнее. Дерево дышит, наполняя воздух ароматами. Однако у этого живого материала есть очень много врагов – жучки-древоточцы, влага, грибок. Конечно, сегодня существует множество способов защиты своими руками от всех этих факторов, однако это выливается в большие расходы. Металлу эти враги не страшны, кроме, разве что, влаги, хотя процессы в обоих случаях будут протекать с разными скоростями в пользу металла.

Правда, есть и другая сторона вопроса – в современном доме слишком много бытовых приборов, которые влияют на каркас, намагничивая его. Это может сказываться на самочувствии особо чувствительных жильцов. Малый вес ЛСТК (до 50 кг на м 2 ) позволяет построить дом своими руками на самом легком фундаменте. Даже на пучинистых грунтах, которые не позволяют использовать заглубленные фундаменты, можно построить большой просторный дом. Металлокаркас лишен таких недостатков дерева, как усыхание и усадка.

Читайте также  Как рассчитать диагональ фундамента

Точность монтажа элементов металлического каркаса всегда на высоте. Благодаря этому, экономится время, рабочая сила и, как следствие, финансы – строительство каркасного дома из ЛСТК дешевле. Дешевле и стоимость самих элементов.

Технология монтажа металлического каркаса

В процессе монтажа металлического каркаса необходимо учитывать свойства материала. Необходимо следить за тем, чтобы не повредить его в процессе перевозки. Во время монтажа нужно стремиться создавать пространственные блоки, плоские рамы и максимально их укреплять.

Во время подготовки фундамента на него наносят поперечные риски, которые должны соответствовать осям будущего каркаса, опорным поверхностям и расположению анкерных болтов. При помощи анкеров можно будет корректировать неточности установки.

Соединения металлических балок могут быть не только болтовыми, но и сварными. Сам каркас состоит из нижней и верхней обвязки. Также имеется соединение между ними. Заранее необходимо спроектировать дверные и оконные проёмы, обрешётку из металла.

  1. Профиль обрезается до нужного размера;
  2. При необходимости изгибается под заранее рассчитанным углом;
  3. Получившиеся детали свариваются или скрепляются болтами согласно схеме.

Выделяют три варианта ограждающих конструкций:

  1. Полистовая сборка;
  2. Кассетный профиль;
  3. Применение сэндвич-панелей, изготовленных на заводе.

Выбор материалов, для установки этих ограждающих конструкций происходит по выбору заказчиков. Смотрите виды на фото.

    Сэндвич-панели состоят из трех слоёв: двух жёстких листов и утеплителя

Сэндвич-панели — это материал, который состоит из трёх слоёв: двух жёстких листов с утеплителем, расположенным между ними. Все эти детали склеивают, используя метод холодного или горячего прессования. Этот материал отличается экологичностью, удобством монтажа, отличными звуко- и теплоизоляционными свойствами, невысокой ценой. Среди минусов можно назвать высокую склонность к повреждениям;
Теплоблоки считаются одним из самых высокотехнологичных Теплоблоки имеют четыре слоя: несущий, внутренний, лицевой, утепляющий

материалов, используемых в строительстве. Их применяют для создания ограждающих конструкций. Их изготавливают при помощи методики объёмного формования. При этом используют такие материалы, как керамзитобетон и экструзионный пенополистирол, который используют в качестве теплоизоляционных вкладок. Эти блоки имеют четыре слоя: несущий, внутренний, лицевой, утепляющий.

Виды профилей для тонкостенных конструкций

Для возведения каркаса используют несколько видов металлических профилей. Каждый из них имеет определенное назначение и несет соответствующую нагрузку. Те, в основе сечения которых лежит буква “П”, называют швеллерами.

Использование С-образного профиля

С-образный профиль называют стоечным, так как чаще всего его используют в качестве вертикальных стоек при возведении наружных стен. Также он находит применение при монтаже кровли, внутренних перегородок и перекрытий.

С-образный элемент несет на себе большую продольную нагрузку, поэтому имеет два ребра жесткости – загибы на боковых стенках.

Средние размеры профиля:

  • высота – 50-80 мм;
  • ширина – 150-300 мм;
  • толщина – 1-4 мм.

Исходная заготовка – сплошная балка из стали. Однако в ней могут быть выполнены технологические отверстия, например, для прокладки коммуникаций.

П-образный стальной профиль

П-образный профиль, соответствующую форму которому придают на станке, называют направляющим или стартовым. Именно к нему крепят вертикальные стойки наружных стен.

Его также используют при:

  • монтаже стропильной системы;
  • установке внутренних перегородок;
  • усилении стеновых прогонов;
  • сборке рамных элементов;
  • устройстве подоконных перемычек.

Ширина швеллера колеблется в диапазоне 70-300 мм, толщина – 0,7-4 мм. Высота боковых полок обычно составляет 50-65 мм.

П-образный элемент металлокаркаса для дома также может быть сплошным или перфорированным, с отверстиями для коммуникаций.

Шляпный (ПШ) или омега-профиль

Шляпный профиль широко применяют при монтаже вентилируемых фасадов, устройстве обрешетки под кровельное покрытие и облицовку наружных, внутренних стен. Крепление выполняют непосредственно к стойкам каркаса.

Обычно толщина шляпного профиля меньше, чем у несущих элементов ЛСТК, и составляет 0,7-1,5 мм. Однако этого достаточно, чтобы выдержать вес черепицы, профнастила и других облицовочных материалов. А вот высота колеблется в пределах 28-61 мм.

Обратите внимание, что перфорация может быть нанесена только на боковые полки профиля.

Z- и сигма-профиль для металлокаркаса

Z-профиль играет немаловажную роль в железном каркасе жилого дома. Его используют в качестве несущих прогонов при устройстве кровли, направляющего в вентилируемом фасаде и при сборке стенового “пирога” с утеплителем.

При строительстве кровли Z-профиль с успехом заменяет сдвоенную С-образную балку. Он обеспечивает высокую несущую способность этой части строения даже с учетом снеговой нагрузки.

Ширина основной полки составляет 100-300 мм, высота боковых полок – 40-80 мм, а величина их загиба – 10-20 мм.

Сигма-профиль при возведении каркасного дома используют в качестве ригеля и колонны. Благодаря своей форме, он обладает повышенным сопротивлением на изгиб. Рассчитан на высокие нагрузки, подходит для сооружения больших пролетов.

Ширина балки колеблется в пределах 80-300 мм, высота боковых полок составляет 40-80 мм, а их загиб 10-20 мм.

Термопрофили – в чем их особенность

Термопрофили – это перфорированные балки из оцинкованной стали. Перфорацию выполняют в виде сквозных прямоугольных отверстий, расположенных вдоль них в шахматном порядке. Толщина таких балок обычно не превышает 2 мм.

Наличие отверстий усложняет путь теплового потока, сводит к минимуму число “мостиков холода”. При использовании термопрофилей теплопроводность металла снижается до 80-90%. Утепленные минеральной ватой и обшитые гипсокартонным листом наружные стены металлокаркасных зданий демонстрируют отличные тепло- и шумоизоляционные качества.

Профильная труба или стальной профиль – что лучше

Что выбрать для дома на металлокаркасе: профильную трубу или стальной швеллер? Этот вопрос неизменно встает перед большинством строителей, особенно, неопытных. И при ответе на него важно понимать принципиальную разницу между этими двумя деталями.

Для возведения ЛСТК обычно используют трубу с квадратным (100х100 мм) или прямоугольным (80х40 мм) сечением. Благодаря замкнутому контуру, она удобна в работе, но при этом имеет несколько существенных недостатков.

  • Если открытые торцы трубы ничем не защищены, внутри она быстро поддается воздействию влаги, ржавеет.
  • Для соединения труб понадобятся крепежные элементы большой длины. Это повлечет дополнительные денежные расходы.
  • Показатель жесткости труб на изгиб меньше, чем у швеллеров.

Таким образом, использование профильных труб в качестве основного элемента каркаса жилого дома представляется спорным. Однако они прекрасно выполняют функцию стоек при возведении малогабаритных строений – ангаров, гаражей и др.

Каркасы из рам и ферм

Каркас дома из профильной трубы своими руками можно создавать рамной и фермной конструкции. Первый тип характеризуется наличием двутавровых балок из стали, которые связываются по углам, образуя раму. В такой системе раму устанавливают из вертикально размещенных опорных стоек, и горизонтально поставленных ригелей. Такое устройство принимает нагрузку от перекрытия постройки.

Каркасный дом металлический каркас, которого изготовляется из балок ферм, состоит из стальных стержней, образующих форму треугольника. Формируется такая система с помощью фахверковых панелей или полей. Такие поля образуют фермы, которые выполняют функцию кровли основания. Их присоединяют к стойкам из стали с помощью сварочного аппарата или болтов.

Создание конструкции постройки

Пошаговая инструкция

Металлокаркас возводят на столбчатом или мелкозаглубленном ленточном основании. Если грунт неустойчивый, прибегают к возведению плитного фундамента.

Читайте также  Звонок на дверь с камерой

Сборку каркаса легче и удобнее производить из элементов готового каркаса заводского производства. Она осуществляется на винтовых соединениях, без использования сварки. Сварка потребует постоянного контроля не только расположения элементов конструкции, но и сварных соединений.

Начинают сборку снизу, устанавливая несущие детали нижней обвязки – стойки и колонны.

Первыми монтируют угловые колонны, затем промежуточные на расстоянии друг от друга чуть меньше материала обшивки. Обвязку внизу производят профилем большего сечения, который проходит по периметру фундамента. Как правило, используют профильные трубы квадратного сечения размером 100×100 или 60×60 мм.

Если применяется сварка, то стойки привариваются к специальным штырям, вмонтированным в фундамент. Все дальнейшие соединения также осуществляются сваркой.

Вертикальные элементы соединяют горизонтальными перемычками из труб меньшего сечения, укрепляют раскосами.

На уровне перекрытий монтируется верхняя обвязка. Лаги для пола также укладывают из профильной трубы, сверху настилают черновой пол, а затем напольное чистовое покрытие.

Подобный алгоритм сборки самый простой и удобный.

Видео демонстрирует процесс постройки дома на металлокаркасе:

Сборка элементов кровли

Стропильную систему устанавливают на завершающем этапе сооружения каркаса из профилированных труб.

Сами стропила должны опираться на мауэрлат. В данном случае он представляет собой усиленный швеллер, закрепленный по всему периметру верхней обвязки. На него опираются стропильные фермы и другие элементы крыши.

Если для кровли выбран легкий материал (ондулин, поликарбонат), то сборку фермы для удобства производят на земле. Собранную из труб малого сечения, её поднимают наверх и крепят сваркой или болтами к обвязке.

Для крыши из тяжелых материалов применяют более прочные трубы. Такую конструкцию собирают и крепят непосредственно на крыше.

Проведение электропроводки

В домах из металлокаркаса электропроводка ставится как открытого, так и закрытого типа.

Открытая проводка укладывается обычным способом, с использованием специальных каналов.

Установка скрытой проводки имеет в каркасном доме свои особенности.

Для её монтажа применяют стальные короба, со степенью защиты не ниже IP4X и толщиной стенок не менее 2,5 мм. Их сечение должно быть вдвое больше диаметра прокладываемых кабелей. При этом внутреннюю поверхность таких каналов покрывают антикоррозийной защитой – цинком или краской.

Изгибы и повороты рукавов делают с помощью сварки или резьбовых соединений, соблюдая некоторый уклон во избежание образования внутри труб скопления конденсата.

Обязательно производится заземление. Чтобы провода не повреждались острыми торцами, на концы труб надевают пластиковые втулки.

Фото готового результата