Для чего нужен ригель в каркасном доме?

Функция ригелей в каркасном доме

Важным элементом финского каркасного дома является ригель – горизонтальная доска, расположенная в верхней части стены. Её наличие служит одним из маркеров, отличающих финскую конструкцию каркаса от канадско-американской. Она выполняет две крайне важных функции – в первую очередь, улучшает распределение вертикальной нагрузки между стойками, а во-вторых, увеличивает общую жёсткость конструкции.

Ригель и распределение нагрузки

Вертикальные стойки в конструкции одноэтажного дома должны выдерживать вес:

  • кровельной системы – стропил, перекрытия, утеплителя, наружного покрытия;
  • дополнительных элементов – вентиляции, водостоков, накопительного бака для воды и т.д.;
  • зимой – снежного покрова крыши, вес которого может достигать нескольких тонн.

В двухэтажном доме к перечисленным нагрузкам добавляется вес второго этажа, и вся эта конструкция опирается на вертикальные стойки, которые переносят нагрузку на фундамент. Но если мы взглянем на схему более внимательно, то увидим, что в местах расположения дверных и оконных проёмов равномерность распределения веса нарушена. На этих участках верхняя обвязка испытывает более высокие нагрузки, так как стойки здесь отсутствуют.

Чтобы усилить жёсткость верхней обвязки и добиться равномерного распределения веса, скандинавские строители придумали ригель. Доску одинакового со стойками сечения располагают параллельно обвязке, но устанавливают боком, врезав в стойки. Вес кровельных конструкций передаётся вначале на ригель, а через него равномерно распределяется на стойки. При этом изгибающая деформация на участках над оконными и дверными проёмами практически исключается, так как ригель ей противодействует по всей ширине доски.

Достоинства ригелей

В нашей стране вместо досок обвязки и ригеля нередко используют цельный брус, а в канадской схеме для укрепления проёмов применяют сдвоенные стойки и короткие ригели над проёмами, называемые хидерами. Однако финский каркас по сравнению с этими конструкциями обладает рядом преимуществ.

  • Простота. По сравнению с канадской схемой, использующей сдвоенные доски для стоек оконных проёмов и двойную доску верхней обвязки, ригель менее сложен в сборке.
  • Лёгкость. Каркас с ригелем весит меньше, чем конструкции с цельным брусом или сдвоенными досками.
  • Экономия. Расход пиломатериала на доски ригелей заметно ниже, чем затраты на приобретение цельного бруса или на монтаж сдвоенных стоек.
  • Теплосбережение. Финская схема каркаса обеспечивает лучшее утепление, так как цельный брус и сдвоенные доски служат «мостиками холода». По сравнению с этими конструкциями ригели обладают существенно меньшей теплопроводностью.

Конструкция каркаса с ригелем превосходно подходит для климатических и экономических условий России. Однако существует одно важное условие, о котором нередко забывают: для монтажа каркаса должна использоваться только просушенная в камере строганая доска. Пиломатериалы естественной влажности дают сильную усадку, что приводит к деформации каркаса, поэтому использовать их категорически недопустимо.

Правила установки ригелей в стены финского дома

  • Толщина доски, используемой в качестве ригеля, должна быть не больше трети ширины вертикальных стоек, но не меньше 40 мм.
  • Минимально допустимая ширина ригеля составляет 150 мм для одноэтажных домов и 200 мм для мансардных и двухэтажных каркасов. Желательно в каждом случае рассчитывать этот параметр индивидуально, исходя из характеристик конкретной конструкции.
  • Если в проекте заложены проёмы, ширина которых превышает шаг двух стоек (1200 мм), то при возведении каркаса используют двойные ригели, которые устанавливают с наружной и внутренней стороны.
  • С точки зрения сохранения тепла ригели выгоднее располагать на внутренней стороне стены.
  • Ригель и укосины всегда размещают на противоположных сторонах стены.
  • Концы ригеля опираются на угловые стойки.
  • Если длина стены не позволяет изготовить ригель из одной доски, его делают составным. Края стыка опирают на стойку и скрепляют стальной пластиной.
  • На верхнем этаже ригель всегда размещают с той стороны стены, где предусмотрен упор стропильных ног.

При сборке каркаса удобнее вначале с помощью шаблона сделать выборки в стойках, соответствующие ширине и толщине ригеля, а затем монтировать стену.

Ригели в каркасном доме

Выполнение несущей функции и передачи весовой нагрузки конструкций на фундамент в каркасном доме возлагается на вертикальные стойки. Сверху они объединены верхней обвязкой, задача которой заключается в равномерном распределении нагрузок от стропильной системы или лаг второго этажа. Когда же в стене по проекту присутствует оконные или дверные проёмы, цельные стойки в метах их расположения установить невозможно. Чтобы решить эту проблему, в каркасной конструкции применяются ригели.

Назначение и функции ригелей

Ригелем называется горизонтальный силовой элемент, который врезается в вертикальные стойки над проёмом. Его назначение заключается в перераспределении весовой нагрузки на цельные стойки, так как в окне или дверях установить таковые невозможно. Без ригелей каркасная конструкция подвергается неравномерному давлению, из-за чего могут возникнуть проблемы. В том числе, нарушится функционально окон и дверей, появятся мостики холода, деформации и даже разрушения несущих элементов каркаса.

Виды ригелей

В нашей стране ригели принято классифицировать на два типа в зависимости от технологии, с которой этот элемент был позаимствован. Поскольку каркасные дома у нас строятся либо по финской, либо по канадской технологиям (подробнее от отличиях в статье), рассматриваемые силовые элементы называются соответствующим образом. Вкратце разберём, в чём заключается принципиальное различие между финским и канадским ригелями.

Канадский ригель — устанавливается только над оконными или дверными проёмами. Представляет собой доску, которая врезается в цельные вертикальные стойки, и в результате передаёт на них нагрузку от верхних элементов каркаса. Также канадцы дополнительно усиливают те стойки, на которые приходит дополнительная нагрузка от ригелей. Для этого устанавливаются вспомогательные опоры.

Финский ригель — это доска под верхней обвязкой каркасного дома, которая монтируется по всей длине несущей стены независимо от расположения или наличия проёмов. Такой вариант многими считается более простым и надёжным, а потому у нас он применяется чаще. Небольшие сложности возникают лишь в тех случаях, когда длина стены каркасного дома превышает максимальную длину доступного пиломатериала. В таких проектах реализуется так называемый составной ригель.

Правила обустройства ригелей

Когда дом строится по более распространённой в нашей стране финской технологии, ригели обустраиваются с соблюдением следующих правил:

  1. Толщина доски для изготовления ригеля не должна превышать трети ширины вертикальных стоек. Это правило необходимо соблюдать для того, чтобы не ослабить несущую способность вертикальных стоек, чрезмерно уменьшив их сечение. Наша компания изготавливает ригели из обрезного бруска 40×200 мм.
  2. Ширина ригеля обычно рассчитывается на основании предполагаемых нагрузок на элемент, но не должна быть менее 150 мм, если дом одноэтажный. В проектах с жилой мансардой или полноценным вторым этажом минимальная ширина силового элемента должна составлять 200 мм.
  3. При расчёте нагрузки, которую будет передавать на стойки ригель, следует учитывать, что вес резко выпавшего и задержавшегося на крыше снега может составлять около трети всей массы дома.
  4. Установка ригелей допускается как с наружной, так и с внутренней стороны силового каркаса.
  5. При обустройстве широких проёмов могут применяться двойные ригели, а также сдвоенные стойки по бокам.
  6. Если есть возможность, ригели располагаются на противоположной от укосин стороне стены.
  7. Когда необходимо установить составной ригель, что часто бывает при строительстве по финской технологии, встречающиеся торцы досок оба должны опираться на вертикальную стойку.
  8. Для крепления ригелей к стойкам следует использовать гвозди.
  9. Под оконными проёмами, если те не являются панорамными, устанавливаются так называемые укороченные стойки.
  10. Ригели следует устанавливать не только на внешних несущих стенах, но и на перегородках внутри дома.

Итоги

Ригель — важный элемент каркасного дома, который предназначен для перераспределения нагрузки над проёмами. Представляет собой горизонтальную доску, которая врезается в стойки и крепится к ним гвоздями. Ригели бывают двух типов — финские и канадские. По канадской технологии данные элементы монтируются только над оконными или дверными проёмами, тогда как по финской — это цельная или срощенная доска на всю длину несущей стены.

Читайте также  Проводка в каркасном доме нормы

Ригель в каркасном доме:

миф или необходимость?

Очень часто мне приходится отвечать на вопросы о необходимости ригеля в каркасном доме. Обычно эти вопросы задают те, кто уже начитался «жёлтой прессы» и наслушался «горе строителей», вопросы звучат примерно так: «Почему в СП или у Лари Хона в проёмах, как правило, везде сдвоенные стойки, а у вас в KarkasDom они только в нагружаемых проёмах? Почему бы не поставить сдвоенные стойки везде? Неужели вы не знаете, что так надо делать?» Отвечаем: всегда строительство (если мы говорим о правильном строительстве) идет не по тому, как сделал сосед или, как делают в Америке с древесиной 38х89мм, а из расчета нагрузок и российской древесины сечением от 50х100 и более. Итак, все по порядку.

Документ, на который обычно ссылаются те, кто задает подобные вопросы — это наш любимый и рабочий свод правил — СП 31-105 2002. Но, если внимательно посмотреть, то в нем указана древесина не российских размеров, например:
38х89мм (сечение 0,338кв/дм) или 38х140 (0,532) и 38х184 (0,70)
в России же древесина:
50х100мм (сечение 0,500кв/дм) или 50х150 (0,750) и 50х200 (1,00)
Таким образом, дерево, которое используется в России, больше сечением в 1,5 раза!, а по несущей нагрузке в 2-2,5раза.

В Америке ставят стойки с шагом 400, у нас 600, то есть на пролёт 2400 у них будет 7 стоек с сечением 0,338х7=236, у нас 5 стоек с сечением 0,500х5=250, это уже больше на 5%, а ввиду того, что у них стойки тоньше, и их несущая нагрузка до выгибания доски в 1,5-2 раза меньше российской, то наши стены выдерживают нагрузку намного больше американской стены сходной длины.

Для лучшего понимания рассмотрим пример: представим, на ветру 7 тонких деревцев и 5 в 1,5 раза толще, совершенно очевидно, что 7 тонких будут раскачиваться сильнее, чем 5 толстых, хотя ветровая нагрузка у них одинаковая. Также, следует понимать, что, когда в Америке ставят по бокам проема две сдвоенные доски сечением 38х89мм, то при пролёте 1м, из двух сдвоенных стоек, они имеют общее сечение (1,35кв/дм). В России такой доски нет, и когда мы ставим по одной доске 50х100мм, то мы на тот же пролёт будем иметь общее сечение (1,00кв/дм), что всего на 25% меньше, но при этом наша доска выдерживает, за счет своего сечения, на 50% больший вес (нагрузку до прогиба или искривления). Таким образом, в нашем варианте не сдвоенные, а одинарные стойки выдерживают сходную нагрузку, и мы можем ставить сдвоенные стойки и ригеля обязательно только в нагружаемых проёмах, а не во всех, как делают американцы.

С верхней обвязкой, все обстоит точно так же, у нас она в 1,5 раза больше сечением, а по несущей нагрузке выше в 3 раза(!), так как, чем шире/выше балка, тем больше она держит нагрузку! И, в этом случае, общее сечение не так важно, при том, что по высоте балки идёт не линейное увеличение нагрузки, а пиковое.

Например, балка длиной 3000мм, шириной 100мм, нагрузка 300кг:
высота балки 50мм прогиб 151мм(!) 15,1см!
высота балки 100мм прогиб 19мм менее 2см(!) разница более чем в СЕМЬ раз!
высота балки 150мм прогиб 6мм
высота балки 200мм прогиб 2мм!
При увеличении первого сечения всего вдвое, мы выигрываем в несущей способности почти в 8 раз!

Резюмируя первую часть, становится очевидно почему мы строим именно таким образом, или, как говорится, что русскому хорошо, то американцу… Если я вас не убедил, давайте считать дальше.

После того, как мы разобрались с сечениями и размерами, указанными в СП и применяющимися Америке, давайте посчитаем нагрузку крыши, на стойки и обвязку. Для примера возьмем наш самый популярный проект кд-21, 6х10м-120м2. Аттиковая стена в этом доме 10м длинной, стойки в данной стене стоят под стропилами, которых 16шт, плюс 2 сдвоены и 2 дополнительные, для крепления перегородок к стене. Для простоты расчета будем считать, что стоек не 20, а всего 16, как и количество стропил, нагрузку которых они передают на стену первого этажа и фундамент.
Площадь крыши данного дома: длина стропил 4,4м, ширина дома 10, крыши 11м, 4,4х11=48,4м2 на 2 ската, итого 96,8м2.
Вес снега по СПб макс. 200кг/м2, итого 19 360кг.
Вес самой крыши 50кг/м2, итого 4 840кг.
Запомним эти две цифры: вес снега 19 360кг, вес крыши 4 840кг, итого порядка 24 000кг в полностью снаряженном состоянии (для справки: такого количества снега на крышах домов по статистике не было более 50лет).

Из опор крыши у данного дома мы имеем: 4 стены поперек (2 несущих фронтона и 2 несущих перегородки (все стоит на фундаменте) и одна подконьковая вдоль. Если не брать 4 поперечные стены, развесовка 50% это приходится на центральную стену и по 25% на надстройку (аттиковую стену). Вернёмся к весу крыши со снегом, это 24 тонны, из них 12 приходится на подконьковую стену и по 6 тонн на аттиковую. Если брать средний вес снега за 50 лет, то это не более 12-16 тонн, возьмем среднее значение в 14 тонн, из них 7 на подконьковую стену и по 3,5 на аттиковую.

Считаем дальше. У нас в аттиковой стене 16 стоек, из них на около фронтонные и 2 средние перегородки приходится по 10% веса крыши, то есть 4 из 16 стоек держат 40% веса крыши и еще 12 стоек остальные 60% веса, делим вес 6т или 3,5т на 12/60%, то есть каждая стойка 5% веса, получаем точечную (сосредоточенную) нагрузку, которая приходится на нижнюю обвязку верхней стены, это 300кг (было 50 лет назад) или 175кг стандартный вес, а без снега и того меньше, всего 60кг.

Таким образом, нагрузка с которой может давить стойка будет составлять:
с небывалым снегом 300кг
с редким 175кг
с обычным 120-130кг
без снега всего 60кг

Далее, на картинке ниже, наш любимый оконный проем. Снова считаем процент давления от места установки стойки. Первый вариант, если проём 1м стойка давит ровно по центру макс. 300кг (обычный не более 150кг).
Если стойка стоит не далее 1/3, то уже не 300кг, а 150кг, и обычно 180кг и 90кг, соответственно.
Если стойка стоит не далее 1/4, то уже всего 150кг или 75кг, соответственно.
Если на проем приходятся 2 стойки или он шире 1,2м, то мы всегда ставим двойные стойки и сверху ригель.

Из цифр следует, что нагрузка на стойку от 75 до 150кг, что не очень много и совсем некритично. Даже если бы мы просто поставили стойку на окно поверх бруска в 1,2м, то даже в этом случае окно бы не заклинило и не перекосило.
Разбираемся дальше. Несущая способность сдвоенного под стойками бруса равняется 50х150х2=100х150 (это, так называемая, обвязка, выделена синим цветом на картинке выше) она держит на длине 1200мм до 500кг с прогибом менее 1мм, у нас вес как мы высчитали выше, бывает не более 300кг, а обычно не более 150кг. Для справки: разрушающая нагрузка более 2000кг, запас по прогибу в 2-3раза, по разрушению 6-12раз.

То есть, если мы не ставим ригель или хедер, то нагрузка на окно менее 0,3мм при весе снега 300кг, а при весе 150кг её просто нет, но это не все. Чтобы развеять последние сомнения скептиков, на картинке ниже, так называемый коробчатый ригель. Роль ригеля или коробки выполняет ОСБ прибитая по фасаду. Для лучшего понимания приведу пример, который, в свою очередь, мне привел один заказчик. Он сказал: «Помните, 20-30 лет назад приходили посылки в фанерных ящиках? Там фанера была 3мм и щепки по бокам, которые все это держали на маленьких гвоздиках, но на удивление такой ящик мог выдержать наезд легкового автомобиля и не сломаться.» В данном случае та же ситуация. Первый вариант в оригинале с нормативным документом, второй — перевод, третий — расчёт пролета и его обшивки, и, это с учетом доски шириной 38мм, в нашем варианте при доске 50мм (+33%) размеры длинны могут быть значительно больше. Ниже оригинал документов, с которого переводили наш СП 31-105-2002 — это Code таблица R602.7.2

Читайте также  Как правильно утеплить каркасный дом снаружи?

Не стоит забывать, что сдвоенные стойки, это мостики холода, а с учётом того, что их все не подумав ставят в каждое окно и дверь, то по зиме по дверной коробке и по раме окна может выпадать иней и наледь. Чтобы этого не происходило сдвоенные стойки надо ставить с умом и осторожностью, и желательно подальше от проемов, а не в них.

Возвращаясь к Америке, там 99% таких домов, как и технологий идет по широте Крыма и теплее, где температура зимой надолго не опускается ниже нуля, а то и ниже +10 +15 градусов. Поэтому, нам было бы лучше обратиться к опыту скандинавов, они пошли немного другим путем. При широкой доске стоек они впиливают сплошной ригель со стороны улицы или дома по всей длине стены под верхнюю обвязку. Такой ригель снимает нагрузку от верхних стен и/или крыши и передает ее на фундамент, минуя двойные стойки в проемах, так называемые мостики холода.

Надеюсь, теперь множество вопросов отпадет само-собой, как и необоснованных утверждений, о необходимости установки ригеля всегда и везде.

На данном видео вы увидите как вариант установки ригиля и укосин, назначение и расчёт.

Что такое ригель и как монтировать укосины – специальные термины каркасного домостроения

Мы систематизировали важнейшие определения из сферы проектирования и каркасного строительства. Теперь вам будет легче ориентироваться в готовых проектах и общаться с мастерами.

Каркасные и каркасно-брусовые сооружения

Каркасный дом — индивидуальное здание малой этажности, обычно до трех этажей. В основе такого дома установлен деревянный каркас из балок и стоек, заполненный утеплителем. Утепляющий слой (это может быть базальтовое волокно, стекловолокно, эковата, опилки, лен) располагается между внутренним пароизоляционным контуром и гидро/ветрозащитным внешним слоем.

Каркасно-брусовой дом — российская технология, предполагающая применение пиломатериалов естественной влажности. Скелет монтируют из бруса различного сечения:

  • 150х150 для стыков стен,
  • 150х100 для дверных и оконных проемов,
  • 150х50 — для других элементов.

Поскольку брус склонен к усыханию, применяется льняной джут. Стойки устанавливаются сразу вертикально, металлическими уголками их фиксируют к нижней обвязке для устойчивости, пока не соединят с верхней обвязкой стены.

Важное отличие: стена может сгнить, если наглухо закрыть сырой брус, поэтому надо организовывать вентиляционный зазор.

Разница между американской и скандинавской технологиями

Канадские дома — это классическая “платформа” в основе каркасника. Собирается такой дом на гвоздях, славится высочайшей диагональной жесткостью, то есть умеет противостоять сильным ветрам и землетрясениям.

Отличия кроются в монолитном фундаменте в виде цокольного этажа, платформенном перекрытии для всех этажей. Каркас обустраивается из калиброванной сушеной доски 150 или 200 мм. Шаг между стойками по центру составляет 600 или 400 мм.

Характерной особенностью американских каркасников являются стены с одинарной обвязкой снизу и сдвоенной — сверху. Настоящей “библией” строителя канадских домов считается Building Codes или российский свод правил СП 31-105-2002.

Финский дом — типичная скандинавская технология строительства каркасных домов, направленная, в первую очередь, на защиту от шума и энергоэффективность. Конструктивно цокольный этаж отсутствует, и фундамент УШП и УФФ также является перекрытием для первого этажа с теплым полом.

Каркасный скелет строится из первосортной калиброванной доски, сухой, строганной, от 200 мм в ширину. Шаг стоек делается 600 мм. Каркас скандинавского дома изящный и легкий, с ригелем под верхней обвязкой, проходящим с внешней или внутренней стороны стоек.

Организация коммуникаций очень удобна: перекрестный каркас за пароизоляционным слоем внешних стен вмещает в себе электрику и сантехнику. После монтажа коммуникаций перекрестный каркас утепляют и имитируют брус.

Словарик основных терминов по каркасному строительству

Теперь пора кратко описать, что означают слова из вышеприведенных описаний. А также из других процессов в каркасном строительстве.

Бриджинги, или перемычки, — короткая балка для соединения балок перекрытий, стоек каркасной стены или стропильных ног. Выглядит как горизонтальная деревянная доска между соединяемыми элементами, или бывает в виде установленных крест-накрест брусков, также может являться металлической конструкцией.

Каждый бриджинг (англ. bridging — перекрывание, перемыкание) передает часть нагрузки соседним элементам, немного повышает жесткость конструкции и уменьшает, в связи с этим, вибрации, защищает доски от деформации в результате усыхания или высокой нагрузки.

А еще перемычка-бриджинг несет функцию противопожарного элемента, замедляя скорость возгорания ограждающей конструкции.

Фронтон каркасника — это верхняя часть стены здания, внизу которой расположен карниз, а по бокам крыша. Данный элемент поддерживает стропила и защищает подкровельное пространство от неблагоприятной погоды.

Для большей надежности фронтон возводят после монтажа стропильной системы. Важно правильно высчитать высоту фронтона (расстояние от карниза до конька крыши). От габаритов зависит и визуальное восприятие сооружения, и возможности использования подкровельного помещения (чердак, мансарда, жилая спальня).

Разница между ригелем и хедером

Ригель — еще один частный случай балки, составная часть конструкции в каркасном доме. В “финских домах” на ригель опираются балки перекрытия или стропила, он проходит под верхней обвязкой стены на всю длину. А у “канадских домов” ригель монтируют для оформления оконных и дверных проемов, снижая нагрузку на крайние стойки (последний вариант называется хедером).

Хедер, также известный как хидер (с англ. header — ригель, насадка, сборник) — понятие из лексикона американских строителей, официально дошедшее до нас из Building Codes.

Этот элемент призван распределять давление с верхней обвязки на стойки проемов окон и дверей. Без него оконная или дверная коробка просто раздавится под сильным давлением стропильной системы или балок перекрытия.

Почему укосина должна быть установлена правильно

Укосина в каркасном доме представляет собой доску сечением 150х25 или крупнее, установленную на ребро и врезанную в нижнюю и верхнюю стенную обвязку каркасника под углом 45—60 градусов. Пара разнонаправленных укосин нужна для обеспечения необходимой диагональной жесткости одной несущей стены.

Неправильный монтаж укосин влечет за собой риск разрушения дома, что может повлечь за собой печальные последствия для здоровья и жизни людей. Вопрос, как правильно сделать укосины, настолько важен, что мы решили раскрыть его подробнее в целом разделе.

Процесс установки укосин в несущую стену каркасника

Обратите внимание, правильные укосины выглядят так:

  1. Укосина ставится под прямым углом к стойке и обвязке стены.
  2. Толщина ее не превышает 1/4 толщины стенных стоек (25-миллиметровую укосину можно врезать в стену со стойками 150 мм, а 50-миллиметровую уже нельзя).
  3. Врезается элемент в стену заподлицо со стойками и обвязками, снаружи монтируются лишь временные укосины.
  4. Верхний конец врезается в верхнюю обвязку, а нижний — в нижнюю; чтобы конструкция оставалась неподвижной, острый угол укосины обрезают под 90 градусов и делают выпил в обвязке.
  5. На одну стенку предусматривают как минимум две укосины по углам, одна будет с наклоном вправо, а другая — влево.
  6. Укосы (углы наклона укосины) должны находиться в диапазоне от 45 до 60 градусов.
  7. Возможно, после выравнивания стены понадобится корректировка укосин, поэтому нет смысла сразу фиксировать наглухо на лежащей стене.
  8. С точки зрения комфорта мастера устанавливать элементы снаружи стен удобнее, зато укосины по внутренней стороне стены выглядят правильнее из соображений работы с участками мостов холода. В любом случае, выбор подхода за вами, так как он не влияет на диагональную жесткость конструкции.
  9. В технологии “финского дома” важно, чтобы укосина располагалась с обратной стороны от ригеля.
  10. Саморезами закреплять элементы нельзя, пользуйтесь только гвоздями.
  11. Подрезайте на толщину укосины минеральный утеплитель, чтобы вдоль краев не образовывались воздушные мешки и не страдало качество утепления в каркасном доме.
Читайте также  Внешняя отделка каркасного дома имитацией бруса

Видео: стены, ригель, укосины

Усиление оконных и дверных проемов в каркасном доме

Основные вертикальные нагрузки на каркас дома несут стойки каркасных стен. Это в первую очередь вес кровли дома, к которому в зимнее время добавляется вес лежащего на кровле снега. Каркасные стены в большинстве своем имеют естественные проемы для окон и дверей, что изменяет распределение нагрузок. Стены с оконными и дверными проемами приходится дополнительно усиливать за счет такого инженерного решения, как установка ригелей.

1. Что такое ригель

В общем случае ригель – это опорная балка, на которую опираются другие элементы строительного сооружения, к которым относятся балки, стойки, колонны.

Она устанавливается горизонтально и распределяют нагрузку, оказываемую стропилами на все остальные балки, в то числе, стойки каркасных стен.

Рассмотрим вертикальные нагрузки, которым подвергаются стены каркасного дома. В первую очередь – это вес стропильной системы и кровли.

Стропила, принимают на себя нагрузку от кровли и передают ее через стены на фундамент. Равномерная передача нагрузок на каждую стойку каркасной стены обеспечивается за счет верхней обвязки каркаса.

Однако если в стене имеется оконный или дверной проем, равномерное распределение нагрузки нарушается. Некоторые опорные стойки в таком случае отсутствуют, и верхняя балка обвязки испытывает дополнительную нагрузку на изгиб.

Дополнительная нагрузка при отсутствии стоек

2. Канадский и финский ригель

Решением этой проблемы – дополнительной нагрузки на несущие балки – и является установка ригеля.

Основные вертикальные нагрузки на стойки каркаса исходят от

  • веса стропильной системы
  • веса кровли
  • веса дополнительных элементов (вентиляция, система водостоков)
  • веса снега в зимний период

Нужно отметить, что существуют разные варианты усиления опорных балок. Так, в постройках по так называемой канадской технологии, ригели используются при сооружении каждого проема – дверного или оконного.

Более простая схема используется в строительстве по финской технологии. В данном случае ригель соединяет все стойки, и нагрузка распределяется по ним равномерно.

О преимуществах того или иного варианта можно спорить, но задачу свою они выполняют в обоих случаях.

3. Ригель в канадской технологии

В канадском домостроении дверной и оконный проем устраивается следующим образом. На ширину проема монтируются основные стойки (их называют целиковыми). Над окном или дверью ставится ригель (в данном случае его еще называют хидером, что в принципе разновидность ригеля). Его составляют из двух или трех сбитых друг с другом досок, так, чтобы толщина общей доски сравнилась с шириной стойки.

Именно ригель в данном случае принимает на себя нагрузку от балки перекрытия непосредственно над проемом.

Под ригелем целиковые стойки усиливаются дополнительными стойками – такими же досками. Прибивают их друг к другу гвоздями.

Монтаж ригеля и усиление стоек по канадскому варианту

Под окном устанавливаются дополнительные укороченные стойки. Иногда укороченные стойки прибиваются между ригелем и балкой перекрытия – если окно ставится намного ниже потолка. В верхней части доски желательно забить два гвоздя рядом, затем вниз с разбежкой 60 см, нижний гвоздь можно забить по центру в 15 см от пола.

Схематическое расположения ригеля по канадской технологии

Ригель в канадском варианте

Таким образом, нагрузка от стропил передается на ригель, а нагрузка от веса самого окна – на нижние укороченные стойки. В целом, вес кровли и окон распределяется по стене равномерно, так же, как она и распределялась бы при наличии недостающих стоек.

4. Ригель в финской технологии

В финской технологии дополнительно не усиливают сразу все стойки каркасной стены, так как в этом случае вес от стропил передается на общий ригель, а от него – на каждую стойку.

Таким образом, каждая стойка испытывает одну и ту же нагрузку. То есть, отсутствие стоек в местах оконного и дверного проема не меняет нагрузку на каждую оставшуюся стойку.

В данном случае ригель – это длинная доска (или сбитые между собой доски) протяженностью во всю стену и связанная со всеми стойками.

По сравнению с канадской технологией возникают две сложности – нужно использовать достаточно длинные доски и очень прочно крепить их к стойкам. Ведь нагрузка в данном случае перераспределяется между стойками и ригелем.

Обычно доски не производят длиной более 6 метров, тогда как стены зачастую имеют большую протяженность. Это решается просто – используют дополнительные доски, увеличивающие общую длину ригеля. Нагрузочная схема при этом не меняется, так как доска ригеля жестко связана со стойками.

Вторую проблему решают усиленным скреплением воедино стоек каркаса и доски ригеля – ее врезают в стойки.

Конечно, данные работы существенно усложняют создание каркасной стены, но дополнительно укреплять каждый оконный или дверной проем, как в канадской технологии – тоже долгая и трудоемкая операция.

Впиливать общий ригель можно изнутри и снаружи стены. Более удобно это делать снаружи, так как облегчается подъем каждой каркасной ячейки вертикально по периметру.

В защиту финской технологии стоит добавить, что сдвоенные доски, которые поддерживают ригель над и под оконным проемом окном являются дополнительными мостиками холода.

Схема расположения ригеля по финской технологии

Ригель в финском варианте

Таким образом основные различия между ригелями по канадской и финской технологии состоят в

  1. Усилении сразу всех стоек (финский вариант) или отдельных балок над проемами (канадский вариант)
  2. Использование досок разной длины для ригеля
  3. Дополнительное усиление стоек (канадская технология) или ее отсутствие (финская)

5. Особенности создания проемов в каркасной стене

Как правило, шаг каркасных стоек выбирается исходя из ширины утеплителя – так чтобы плиты минваты было удобно закладывать в каркасную ячейку. Обычно шаг между стойками равен 60 см. Меньший шаг приводит к ненужному расходу материала и созданию дополнительных мостиков холода (см. подробнее в статье на нашем сайте тут).

При таком шаге установки стоек толщина досок, из которых сделаны стойки (как правило, используют доску сечением 150х50) достаточная для предельных нагрузок, действующих на стены.

Уточним, что вес кровли и снега в совокупности может достигать до трети общего веса дома.

Для монтажа различных дополнительных стоек используются обычные саморезы, длиной порядка 75 мм. Их желательно заворачивать «вкосую», чтобы усилить конструкцию.

Ригели устанавливают и в перегородках между помещениями, ведь во внутренних стенах тоже есть двери. На каждую перегородку тоже частично распределяется вес крыши и кровли и передается на фундамент.

6. Заключение

Укрепление оконных и дверных проемов является довольно непростой инженерной задачей. Даже небольшое отклонение верхней доски от горизонтальности вследствие неравномерной нагрузки влечет за собой заклинивание окон и дверей, а то и их поломку.

При строительстве стен все это должно учитываться еще на стадии планирования. Нельзя экономить на материале именно в этих узловых местах, и использовать для создания проемов только качественную, хорошо высушенную доску.