Каркасные дома из металлопрофиля – быстрая сборка, легкий вес

Металлические изделия в качестве несущих конструкций применяют уже очень давно, многочисленные торговые центры, небоскребы – яркие тому примеры. Правда, используемые при строительстве таких крупных объектов технологии и материалы совершенно не оправдывают себя в частном домостроительстве – изделия металлопроката очень тяжелые, громоздкие, для соединения отдельных элементов применяют особые технологии сварки и клепания, своими руками такой дом не построить.

Все изменилось, когда были изобретены легкие стальные тонкостенные конструкции – далее ЛСТК. Для таких конструкций пригодны только тонкие стальные листы, сформированные в Z-образный профиль со сквозными канавками или перфорацией, которые должны задерживать холод. Такой тип ЛСТК еще называют термопрофилем, и если говорить о частном строительстве, то применять желательно только его.

Конечно, какие бы ухищрения не придумывали производители, металл остается материалом с высокой теплопроводностью. Этот факт в большинстве случаев и отпугивает людей, которые перебирают варианты каркасных домов. Проблему решает качественная теплоизоляция, представляющая собой многослойный пирог. Расчет утепления, определение точки росы должны проводить только специалисты с большим опытом, иначе вы рискуете получить множество проблем при эксплуатации дома.

Второй момент, который отпугивает потребителей – коррозия металла. Не вдаваясь в подробности химических реакций, все мы знаем, что металл ржавеет, в том числе и сталь. Образование ржавчины прямым образом влияет на прочность конструкции из металла, в нашем случае – на прочность «скелета» дома. Такую проблему решили с помощью гальванической обработки горячим способом, благодаря которому металлические конструкции получают защитную оболочку толщиной в 20 мкм. При правильном монтаже и обеспечении надежной защиты от влаги она способна продлить жизнь металлу до 100 лет!

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».

Из чего строят металлический каркасный дом

Изготавливают элементы ЛСТК из прочной конструкционной стали методом холодной штамповки. Лист имеет защитное цинковое покрытие толщиной от 18 до 40 мкм. Некоторые заводы делают конструкции из горячеоцинкованных листов. Такие элементы стоят дороже, но они и долговечнее.

Толщина листа, из которого они формуются от 0,7 мм до 2 мм. Выбор зависит от необходимой несущей способности того или иного элемента. Есть следующие типы профилей.

Какие могут быть профили для металлокаркасного дома

Чаще всего используются следующие их виды.

Типы профилей для строительства каркаса дома

Есть также специальные балки перекрытия пола и потолка. Из похожих элементов составляется и стропильная система дома. Соединяются элементы между собой на болты, саморезы, клепки, можно использовать контактную сварку.

Теперь о качестве составляющих от разных фирм. Есть около десятка заводов в России. Качество у всех разное. Потому внимательно смотрите на качество оцинковки, гибки металла. Никаких, даже мельчайших, следов ржавчины нигде быть не должно. А вообще, даже самые лучшие «наши» профиля значительно уступают импортным. Обидно, но это так.

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.

Этапы возведения частного дома на металлическом каркасе

Первый шаг – возведение фундамента. Он может быть ленточным, свайно-винтовым. Затем монтируются заранее подготовленные в заводских условиях детали каркасного остова.

Следующим этапом рекомендуется сформировать крышу. Металлические стеновые элементы влаги не боятся, так как профиль по всей своей поверхности оцинкован методом гальванопластика.

Крышу рекомендуется укладывать сразу с утеплителем – это удобнее и технологичнее. Далее следует расположить внутри дома все стеновые панели и приступать к их укреплению на каркасных стойках и перекрытиях. Сначала рекомендуется закрепить внешние панели, формирующие ограждающие конструкции, а затем смонтировать перегородки.

Утепление мансарды каркасного дома

Затем вставляем оконные и дверные модули, проводим коммуникации. Частный дом по технологии ЛСТК готов.

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.

Создание конструкции постройки

Пошаговая инструкция

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

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

Технология возведения

При выполнении работ своими руками важно действовать поэтапно. Начинают рассмотрение вопроса с разработки проектной документации.

Проектная стадия

Все конструкции каркаса изготавливаются на одном заводе по заранее заказанным размерам. Даже если планируется выполнение строительных работ своими руками, при проектировании потребуется помощь специалиста. Здесь у будущего владельца есть три варианта, которые отличаются по стоимости:

Вариант полной сборки дома на стальном каркасе (технология ЛСТК)

• выбрать из готовых проектов и заказать на заводе все необходимые для сборки элементы (самый дешевый);
• выбрать готовый проект и внести в него небольшие изменения (оптимальный);
• заказать разработку индивидуального проекта (самый дорогой).

Обычно в проект предусматривает следующий состав:

• планы этажей, кровли;
• фасады здания;
• 3-D модель дома (не всегда);
• необходимые чертежи и узлы для элементов каркаса.

Можно обойтись без помощи специалистов и разработать проект самостоятельно на основе типовых элементов металлокаркаса, но это сложная задача.

Возведение фундамента

При строительстве любого объекта работы начинают с фундаментов. Выбор типа опор делают на основе геологических данных участка. В большинстве случаев для легкого каркасного дома оптимальным выбором для возведения своими руками станут: мелкозаглубленный ленточный фундамент, свайно-ростверковый фундамент.

Первый тип позволяет ставить на фундаменты 1-2 этажные дома из легких материалов при хороших характеристиках грунта. Второй вариант подойдет для пучинистых грунтов с не очень хорошими прочностными характеристиками.

Сборка каркаса

С завода детали каркаса из ЛСТК поступают пронумерованными и отдельно упакованными. Это существенно упрощает процесс сборки своими руками. В комплекте имеются:

• вертикальные и горизонтальные профили каркаса с необходимыми отверстиями для инженерных коммуникаций;
• комплект креплений.

Детали поступают необходимой длины, ничего не нужно обрезать или подгонять. Процесс сборки своими руками напоминает детский конструктор. Нужно лишь пользоваться инструкцией производителя, устанавливать профили в проектное положение и закреплять предложенными соединительными элементами. На этом этапе сложностей возникнуть не должно, если действовать по инструкции и внимательно проверять маркировку элементов.

Важно! Для изготовления каркаса рекомендуется выбирать профиль Z-образного сечения, в котором предусмотрены канавки или перфорация. Такой элемент, хоть и изготовлен из «холодного» материала, позволить задержать тепло. Второе название такого элемента – термопрофиль. Это самый желательный вариант для частного жилого домостроения.

Утепление и ограждающие конструкции

Завершающим этапом сборки коробки здания станет обшивка каркаса. Работы здесь выполняются по той же технологии, что и для деревянных каркасных домов. Варианты обшивки:

1. Сборка конструкций своими руками. Наружная сторона металлокаркаса при этом обшивается профлистом или стекломагниевим листом, между стойками закладывается утеплитель. В качестве теплоизоляции можно использовать минеральную вату или экструдированный пенополистирол. При ограниченности бюджета можно рассмотреть более дешевый вариант – пенопласт. При использовании пенопласта или минеральной ваты потребуется укладка пароизоляции с внутренней стороны и гидроизоляции с наружной. Изнутри обшивку можно сделать гипсокартоном. Наружная отделка закрепляется на профлист.
2. Сэндвич-панели. Изготавливаются на заводе, там же их можно покрасить в нужный цвет. Упрощают и ускоряют процесс сборки. К достоинствам относят: устойчивость к агрессивным воздействиям внешней среды, к высоким температурам и возгоранию, высокие теплоизоляционные характеристики, экологичность и безопасность для человека. Еще одним плюсом станет то, что панели одновременно выполняют роль утепления и наружной отделки, снижая затраты на работы.
3. Теплоблоки. Современный материал, который представляет собой “кирпичики”, включающие в себя слой пористого керамзитного бетона, слой пенополистирола (пенопласта) марки 25 и облицовочный слой керамзитного бетона. Облицовка изготавливается из материала повышенной плотности и готова к окраске. Плюс технологии – одновременное создание теплозащиты и ограждающей конструкции. Швы кладки принимаются не более 5 мм. Обычный кладочный раствор для кирпича не может обеспечить выполнение этого требования, поэтому применяют специальные растворы или клей. Через каждые 4 ряда блоков требуется армирование для повышения прочности.

Армирование выполняют в горизонтальных швах сетками из проволочной арматуры. Диаметр проволоки – 3мм.

Внимательное отношение к работе на каждом ее этапе позволит построить надежный дом, который прослужит много лет.

Коровин Сергей Дмитриевич

Магистр архитектуры, закончил Самарский Государственный Архитектурно-Строительный Университет. 11 лет опыта в сфере проектирования и строительства.

Самостоятельное строительство металлокаркасного дома

Установка каркаса одноэтажного дома из ЛСТК площадью около 100 квадратов занимает 2-4 дня при работе вдвоём. Необходимых инструментов всего два: шуруповёрт и заклёпочник.

Работы ведутся строго по инструкции. Деталировка размечена согласно сборочного чертежа и упакована по отдельности.

Детали могут поставляться крупными узлами высокой заводской готовности, при этом сложность работы снижается, а стоимость комплекта увеличивается. Вес готовой детали не превышает 100 кг, это предусмотрено для удобства сборки.

Если профиля разукомплектованы, на первом этапе следует разложить профили, формирующие одну панель, по стопкам. Стойки могут крепиться как по отдельности, так и собираться в плоскости. После горизонтальной сборки панель поднимается и прикручивается к нижнему обвязывающему профилю.

Установка оконных и дверных проёмов ведётся после зашивки каркаса снаружи, до укладки утеплителя. Утеплитель должен оставаться сухим.

К чистовой отделке приступают сразу после возведения коробки дома, не прерывая строительство на усадку здания.

Индивидуальный дом, выполненный по технологии ЛСТК – отличное строение эконом-класса, обладающее всеми качествами для спокойной комфортной жизни. Посмотрите другие типы частных домов.