Усадка дома каркасного: Как происходит усадка каркасного дома? | Эксперты

Как происходит усадка каркасного дома? | Эксперты

Усадка каркасного сооружения – это процесс минимальной геометрической деформации силового каркаса, связанный с уменьшением уровня влажности в его деревянных элементах.

Павел Усманов

Архитектор

Усадка, а в этом частном случае — осадка, свойственна всем строениям, из большей части известных людям материалов. Осаживаются даже здания из кирпича и камня, просто это долгий 5 – 8 летний процесс с минимальными значениями. Так же осадкой фундамента называют проседание под собственной тяжестью здания в грунт.

Сооружения из древесины, более всех остальных подвержены усадке — это аксиома. Таковы свойства физики древесины, как биополимерного материала. Бревенчатое здание за 1.5 года после постройки, усаживается на 7 – 11%, каркасное сооружение, выстроенное по технологии на 0.1% – 0,5%. Разница в размерах усадки между бревенчатым и каркасным сооружениями, столь зрима и велика, что даже опытные инженеры — строители с научными степенями, привыкшие к осторожным оценкам, не берут 0,5% усадку каркасника в расчет.

Содержание

• Особенности усадки
• Галерея
• Отсутствие усадки каркасных строений: причины
• Не сушеный материал
• Каркас естественной влажности
• Усадка каркасов из металла
• Осадка и усадка фундамента
• Неправильная осадка фундамента: причины
• Осадки свайного фундамента каркасного дома
• Каркасные строения под усадку: зачем?
• Конструктивные элементы, которые могут усаживаться
• Резюмируем

Особенности усадки

Усадка деревянных изделий вдоль и поперек волокон, бывает радиальная, тангенциальная, объемная и линейная. Усушка, и как ее продолжение усадочные процессы, связаны с тем, что клетки древесины теряют связанную влагу из своих клеточных стенок. Миллионы древесных клеток отдают связанную влагу из своих оболочек, уменьшаются в размерах, и вслед за этим, уменьшается в размерах деревянное изделие естественной влажности. Заготовки прошедшие термальную сушку, намного более стабильны.

Размерность всех усадок измеряется их коэффициентами. Соотношение простое, чем выше коэффициент усадки, тем она больше. Наименьший коэффициент усадки деревянных изделий у линейной усадки вдоль волокон, он не превышает 0.1 – 0.3%. В радиальном направлении усадка 3 – 6%, в тангенциальном 7-12%. Это лаконично отмечено в научной статье «Влажность древесины и ее влияние на качественные характеристики пиломатериалов». Писали текст и проводили исследования два известных талантливых ученых, кандидат технических наук А.Н. Рогова и Г.В. Полещук.

Радиальные и тангенциальные усадки вдоль волокон, впрямую действуют на уменьшение объема деревянного изделия, особенно когда оно находится в конструкции в горизонтальном направлении, испытывает нагрузки, и не прошло предварительную термическую сушку в сушильных камерах.

Поэтому, столь сильно усаживаются срубы из бревен или бруса естественной влажности. Эти строительные единицы находятся там в горизонтальном виде, и их объемные усадочные процессы, особенно сильно влияют на всю конструкцию. Плюс к этому, в результате, расстояния между бревнами увеличиваются. Прижимаясь друг к другу под весом перекрытий, стропильной группы, и тяжелой стены, бревна дополнительно уменьшают общую высоту стен.

Если деревянное изделие, бревно, доска или брус, установлено в конструктиве жилья вертикально, то оно в основном подвержено лишь линейной усадке вдоль волокон. В нашем случае речь идет о всех стойках, и иных элементах вертикальных элементах конструкции силового каркаса, каркасного сооружения. Они подвержены лишь линейной усадке вдоль волокон, которая столь не значительна, что не превышает суммарно за все время, даже 0,5%.

Галерея

Отсутствие усадки каркасных строений: причины

Необычайно малая величина усадки каркасных строений, связана с качеством калибрования древесных строительных единиц и с конструктивными особенностями, применения их в силовом каркасе жилища.

Калибрование – это термическое высушивание древесины до нормативных показателей и фрезерование либо строжка заготовки, в необходимую форму и размер.

Термальная сушка в конвекционных камерах выгоняет свободную и связанную влагу из древесины, тем самым обеспечивая ее допустимую размерную стабильность.

Фото 1. Строительство каркасного дома

Причины минимальной усадки каркасных сооружений

1. Профессиональная постройка каркасного строения полагает применение деревянных элементов термальной сушки. Это выступает надежным гарантом стабильности всех используемых строительных единиц. Их усадка — не велика.
2. Все вертикально сориентированные элементы конструктива здания, испытывают только один вид усадки влияющий на общую геометрию здания. Это линейная усадка вдоль волокон, чьи показатели 0.1 – 0.3%, изучены учеными, и закономерно признаны — не критичными.

Не сушеный материал

Пиломатериалы различаются и классифицируются специалистами по степени влажности

• Пиломатериалы естественной сушки, из воздушно-сухой древесины. Влажность 15 – 20%. В строительном языке их зачастую называют пиломатериалы естественной влажности
• Пиломатериалы технологической сушки, из комнатно-сухой древесины. Влажность 8-12%. В одном из строительных определений, такую влажность древесины, именуют монтажной влажностью.

Фото 2. Каркасные дома на сваях

Строительные единицы (брус, доски) естественной сушки, стоят намного дешевле, чем те же самые пиломатериалы, высушенные технологическим путем в термокамерах. В это нет ничего удивительного, древесина которая не прошла техническую сушку, не пригодна для создания каркасов в объектах высокой степени ответственности (жилых зданий). Снижение уровня влажности у таких строительных материалов всегда ведет к их усушке и короблению.

По единому мнению, ученых и инженеров – архитекторов, нестабильность пиломатериалов естественной влажности, может стать критически опасной для качества каркасной конструкции, каркасного здания. СНиП 2 – 25 – 80 «Деревянные конструкции», прямо рекомендует, применять для построек высокой степени ответственности, пиломатериал с влажностью от 8-12%. Это, как раз градация деревянных строительных единиц технической сушки. Что бы не произошла усадка каркасного дома, надо применять именно такой пиломатериал технической сушки.

Фото 3. Дом каркасный на винтовых сваях

Каркас естественной влажности

Решение о создании каркаса, каркасного здания, из пиломатериалов естественной влажности — глубоко ошибочное, чем бы оно не было вызвано. Это единственный вариант, где усадочные процессы в каркасном домостроении, будут столь ярко видны, что могут привести к печальным последствиям.

Причин выбирать такие губительные для будущего здания, технические решения — не столь много:

1. Желание сэкономить деньги. Пиломатериалы естественной влажности, стоят намного дешевле, чем точно такие же по сортаменту, но прошедшие сушку в термальных камерах. Разница в цене у такой древесины, дифференцировано равна разнице в качестве.
2. Отсутствие специальных знаний. Зачастую, заказчик просто не разбирается на должном уровне в свойствах древесины, или добросовестно обманывается не этичными «строителями». Которые готовы построить, но совершенно не планируют нести ответственность перед клиентом за свою работу.

Фото 4. Каркас естественной влажности

Каркасная конструкция из таких пиломатериалов, это как мина замедленного действия с включённым обратным отсчетом на таймере. Пиломатериалы естественной сушки, после установки будут стремительно терять влагу. Тангенциальная, радиальная и объемная усушки, проявят себя очень ярко.

Фото 5. Каркас дома

В следствие этого во всех узлах конструкции, в местах крепления стоек, балок, перемычек, обвязок, стропил и их подкосов, возникнут излишние напряжения. Каркас сооружения утратит стабильность. В практике многократно бывало, что усыхающий материал, «срезал», не только саморезы, но и даже ершенные гвозди, при этом полностью разрушая узел конструкции. Те, кто говорит, что жестко закрепленные в каркасе доски не пострадают от ее усадки, либо не разбирается в вопросе, либо лукавит, обманывая клиента. Усушка пиломатериалов естественной сушки смонтированных в каркас жилья, переходит в усадку, а в след за ней начинается утрата формы деревянным изделием, выраженная в короблении.

Спустя достаточно короткое время, заказчик, спланировавший применение в каркасе древесины естественной влажности, поймет, что полученная экономия выявляется в дополнительных расходах на ремонт уже построенного жилья. К сожалению, есть много случаев которые говорят даже о частичном разрушении подобных каркасных сооружений. Ситуации поучительные, но заказчиков по-человечески – жалко.

Фото 6. Каркасное домостроение

Следует помнить, качественное каркасное домостроение проводить древесинным материалом естественной влажности, невозможно даже технически. Это — грубейшее нарушение строительной технологии. Профессиональные строители, всегда этичны к заказчику, они ответственно относятся результатам своей работы, и никогда не посоветуют применять в каркасе здания пиломатериал естественной влажности.

Усадка каркасов из металла

Коэффициент теплового расширения металлов (сплавов) – это измеряемое качество металлического тела, характеризующее его (объемную и линейную) реакцию на увеличение температуры тела на 1 К, при стабильном атмосферном давлении.

Металл каркаса имеет коэффициент теплового расширения, причем у каждого сплава он свой. Работа коэффициента выражается в том, что при нагреве, металлическое изделие расширяется, при остывании — сужается.

Фото 7. Металлический каркас дома

Чем выше коэффициент, тем сильнее расширение. Отрицательные значения этого коэффициента в расчет не берем, это лишь исключения касающиеся редких прецензионных сплавов и композитов с заданными свойствами, подтверждающие правила.

Усталость металла каркаса – это постепенное разрушение структуры металла на молекулярном уровне, в следствие (постоянных, цикличных, переменных) деформационных нагрузок, выражаемое в деградации его механических свойств.

Металлические каркасные конструкции подвержены тепловым расширениям, и усталости. При нагреве они увеличиваются в размерах, при остывании уменьшаются, во время постоянных нагрузок накапливают усталость металла внутри своей структуры, и разрушаются. Это не усадка в чистом виде, как у древесины, но механизмы и реакции металлических каркасов – схожие. Оценив эти свойства и реакции металлических изделий на нагрев и нагрузки, вдумчивый читатель уже понимает, что каркас из металла — это не незыблемая математическая константа, он тоже может по-своему «усаживаться».

Каркасные постройки из металла, не плохи и не хороши. В них есть свои плюсы и минусы. Это дело вкуса заказчика из чего строить свое жилище. Металлические каркасы, должны обязательно быть покрыты термозащитой. Без этого коэффициенты температурного расширения, будут негативно влиять на них. Конструкция утратит пространственную жесткость, и станет зыбкой, в итоге жилище будет «ходить ходуном». Проектирование такого жилища требует величайшей скрупулезности, в расчётах несущих конструкций, ребер жесткости и прочих узлов.

Фото 8. Металлокаркас для частного дома

Осадка и усадка фундамента

Осадка фундамента (основания) – это процесс погружения фундамента здания в почву, вызванный уплотнением грунта (переориентацией почвенных фракций в более плотную структуру), под фундаментом в результате давления здания на почву.

Осадки фундаментов классифицируются на следующие:

1. Не равномерная осадка. Это разность абсолютных осадок структуры или связанных элементов, одного и того же фундамента.
2. Усадка – это изменение линейных размеров и формы деревянного (брусового, бревенчатого или каркасного) дома, в результате утраты влажности (усушки) его деревянными элементами.
3. Чрезмерная осадка. Это осадка фундамента, происходящая в результате уплотнения грунта или его деформации под основанием, от нагрузок сооружения на него выше расчетных.

Здесь отчетливо видно, что усадка деревянного каркаса конструкции, с точки зрения фундаментальной строительной науки, оценивается лишь, как частный случай осадки фундамента. В нескорых семантических построениях (словосочетаниях), этот процесс называют усадкой фундамента.

Обычная осадка фундамента, как и типовая усадка каркасного сооружения, это естественные, прогнозируемые и изученные физико – механические строительные процессы.

Фото 9. Дом на железобетонных сваях

Неправильная осадка фундамента: причины

Неправильная осадка фундамента здания является следствием:

• Ошибки в анализе геомеханической модели грунта
• Неправильными расчетами несущих способностей фундамента.
• Ошибки в расчете несущих способностях грунта под его подошвой.
• Нарушение норм заглубления фундамента. Заложение его выше норматива.
• Увеличение выше проектируемого веса сооружения, превышающее запас несущих возможностей, как фундамента, так грунта под ним.
• Нарушение технологии любой из основных строительных операций по созданию уплотнённой песчано — гравийной «подушки», неправильно выполненный дренаж, плохое армирование фундамента, ошибки в его бетонировании.
• Низкая квалификация исполнителей в любом из звеньев, выполняющих работы по созданию фундамента, инженера – геотехника, проектировщика, инженера архитектора, прораба, рядовых монтажников – монолитчиков.
• Чрезмерно длительная эксплуатация здания.
• Резкое природное увеличение выше прогнозируемых нормативов, количества или уровня залегания грунтовых вод, внутри геомеханической модели под подошвой фундамента.

Любая из этих ситуаций или сумма нескольких из них, приведет к неправильной осадке фундамента. Результатом неправильной осадки фундамента могут быть трещины в фундаменте, цоколе, несущих стенах, плитах перекрытий. Для здания и его владельца — это может грозить очень неприятными, и даже трагическими последствиями.

Фото 10. Возведение каркаса дома на железобетонных сваях

Обычно все эти вышеуказанные факторы (кроме 8 и 9) вызваны, ошибочной попыткой заказчика, сэкономить на качестве применяемых материалов, и профессиональном уровне исполнителей проекта жилища.

Осадки свайного фундамента каркасного дома

Осадка свайного фундамента – это изменение уровня залегания свай внутри грунта, в результате получения нагрузок от эксплуатируемого дома. Причинами осадки свайного основании (фундамента) являются неверные расчеты несущей способности геомеханической модели почвы на заданной глубине под свайную группу, и устойчивости фундамента в ней. Обычно эти недочеты происходят на стадии проектирования.

Каркасное строение на свайном основании — это один из самых надежных вариантов. Если применяются винтовые сваи, то к надежности, добавляется, что не мало важно, еще и практичность. Каркасный дом на сваях — это технологически верное решение.

Чем глубже в геомеханической модели находятся слои почвы, тем в результате давления, там плотнее структура грунта, и закономерно выше его несущая способность. Поэтому сваи, уходящие в почву глубже уровня промерзания, опираясь на очень плотный грунт, надежно держат на себе фундамент и стоящее на нем каркасное строение. Взаимосвязь очень несложная, чем плотнее порода под подошвой сваи, тем меньше будет осадка фундамента.

Фото 11. Каркасный дом на винтовых сваях

СНиП 2. 02.01 «Деформация зданий и сооружений», с научной дотошностью предусматривает допустимый диапазон осадки свайных фундаментов. Допустимая осадка основания происходит равномерно по всему пятну застройки, и не ведет к разрушительным последствиям для фундамента и здания.

Каркасные строения под усадку: зачем?

С точки зрения научного подхода к строительству, эта фраза звучит технически ошибочно, так как усадка каркасного сооружения не является значимым показателем. В некоторых, очень редких случаях, заказчик разбивает строительство каркасного дома на этапы, с точки зрения пошаговых инвестиций в свой проект.

Технические решения, растянутые в общем на год, выглядят примерно так:

• Фундамент из винтовых свай с ростверком.
• Монтаж каркаса стен и стропильной группы.
• Завершение «теплого контура». Монтаж пирога утепления в стены, обшивка их фасадными панелями и настил кровли.
• Внутренняя отделка.

Экономии средств заказчику — это не принесет, а напротив в общем, будет стоить дороже. Если строит крупная клиентоориентированая строительная компания, то возможно они возьмутся за такой долгий поэтапный проект, но только сугубо по причине этичности к заказчику.

Профессионалы, которые могут в спокойном режиме сделать всю работу по постройке каркасного дома «под ключ» (вместе с внутренней отделкой), за 2 – 3 месяца, чрезвычайно не любят растягивать подобный производственный процесс — на год. В таком случае им придется на каждом этапе заново организовывать работы, а перед этим еще инженер архитектор и прораб будут проверять, не повреждена ли конструкция, которая стояла несколько месяцев, без ее онлайн контроля через камеры.

Фото 12. Дом каркасный под усадку

Специалисты компании «Домостроительные технологии Павла Усманова» считают. Постройка каркасного дома «под усадку», — это последовательное, без пауз, выполнение 1, 2, 3 этапов, (в виде полного создания «теплого контура») каркасного дома под крышей. Потом, после паузы, необходимой заказчику, выполнение комплекса всей внутренней отделки. В процессе паузы, клиент, как раз может оценить «усадку» здания, и финансово организоваться для оплаты внутренней отделки. В таком технологически верном варианте, крупные строительные компании работают с удовольствием.

Конструктивные элементы, которые могут усаживаться

Все деревянные строительные единицы примененные в процессе постройки и отделки фасада каркасного сооружения, могут быть подвержены процессам усушки. Внутренней отделки из дерева — это тоже касается. Усадка — это физика поведения древесины.

• Ростверк.
• Обвязка стен.
• Стропильная группа (каркас крыши).
• Пол.
• Деревянные облицовочные панели на фасаде и внутри дома.

Резюмируем

Любой дом из любого материала — подвержен осадке (усадке). Это естественный процесс, равнозначно связанный с гравитационным полем Земли и с индивидуальными свойствами применяемых строительных материалов. В деревянных строениях из бревен или бруса, усадка — очень велика, она продолжается по несколько лет. По сравнению с ними, каркасный дом — фактически не усаживается.

Для того, чтобы построить хороший каркасный дом, не надо пытаться экономить на строительных процессах, качестве применяемых материалов и профессиональном уровне исполнителей. Это — очень рискованная экономия.

Следует обращаться в крупную клиентоориентированую строительную компанию. Ее производственная база и интеллектуальный потенциал проектировщиков, инженеров – архитекторов, прорабов и монтажников, сгенерирует вашему дому профессиональное качество. Стоимость работ в рынке среди крупных компаний, примерно одинаковая, плюс минус 10 – 15% от сметы.

Фото 13. Строительство каркасных домов и бань

Наша компания «Домостроительные технологии Павла Усманова», именно такая. Мы уже больше 10 лет строим загородные дома и коттеджи в полном цикле, и «под ключ». Помимо капитальных домов из теплой керамики, автоклавного газобетона, мы строим, и каркасные дома. Проектирование домов каркасного типа — это тоже наш профиль. Если пожелаете мы с радостью, построим и вам. Мы работаем для вас в Москве и Санкт – Петербурге.

Написать комментарий

Усадка каркасного дома: изменит ли дом свою геометрию?

Дома, построенные из дерева, дают усадку. Но это не относится к каркасным строениям, возведённым из древесины. Они не дают усадки, и в этом их основное преимущество. Но при этом нужно учитывать один важный момент – будет ли происходить усушка пиломатериала, зависит от того, какой выбран для строительства каркасного дома брус – сухой или естественной влажности.

Причины отсутствия усадки

Основная причина, по которой каркасные дома не дают усадки, – они в основном строятся из бруса камерной сушки. Опоры стен зданий изготавливаются из бруса, который имеет низкий процент влажности, не более 15%. Такой пиломатериал не усыхает со временем, из него уже не испаряется влага, из-за которой происходит уменьшение объема древесины. Ещё один плюс выбора сухого бруса – на нём не появляются трещины в процессе эксплуатации дома. Поэтому каркасные стены коттеджа остаются прочными и крепкими в течение всего срока службы.

Если использовать для возведения дома непросушенный брус, то при его высыхании возможно увеличение зазоров в местах соединения деревянных элементов. При этом жёсткое соединение всех деревянных частей каркаса не даёт ему изменять свою геометрию. Но при использовании непросушенной древесины при строительстве каркаса всё же даст небольшую усадку. Но она настолько незначительна, что на неё можно не обращать внимания и приступать к отделке стен здания сразу после его возведения.

Какой будет максимальная усадка?

Когда говорят, что каркасный дом не даёт усадки, имеется в виду, что он не даёт привычную для других деревянных домов деформацию. Дома, полностью построенные из бруса или бревна, могут уменьшиться в размерах до 10% при высыхании древесины. У каркасных коттеджей этот показатель намного ниже. У них усадка составляет не более 1%. Поэтому и принято считать, что её не бывает.

Брус для каркасных домов

Для возведения каркасных коттеджей используется цельный брус. Особенность этого пиломатериала – он не имеет зазоров. А именно они способствуют тому, что древесина даёт усадку. Отсутствие зазоров не даёт брусу деформироваться после установки.

Монтируется брус при создании каркаса дома вертикально. Такой способ монтажа строительного материала тоже способствует уменьшению его деформации. При вертикальной установке усушка бруса происходит по горизонтали. В результате не происходит серьёзной деформации его волокон. При монтаже пиломатериала горизонтально усушка происходит вдоль. В этом случае брус подвержен сильной усадке.

Уплотнение бруса, установленного в каркасных стенах, тоже не оказывает негативного влияния. Деформации древесины не происходит, поэтому не возникает и изменения размеров строительного материала.

Особенности строительства каркасного дома

При возведении каркасного коттеджа надо обязательно учитывать тип бруса, который выбран для возведения его стен. Если приобретается готовый домокомплект, элементы которого прошли камерную сушку, то возможно возведение здания даже своими силами. Этот брус не изменит свою геометрию, поэтому строителям не надо задумываться о том, как избежать его деформации.

Иногда в целях экономии люди выбирают для постройки каркаса дома брус естественной влажности. В этом случае стоит доверить возведение здания опытным строителям. Они установят все элементы каркаса так, чтобы избежать в дальнейшем разрыва его креплений. Мастера проведут установку бруса в полном соблюдении технологии строительства, что позволит избежать деформации конструкции, даже если она возведена из древесины естественной влажности.

Ознакомьтесь с проектами из нашего каталога, лидерами продаж.

Срок строительства — от 10 дней. Бесплатная доставка домокомплектов до КАД и МКАД. Даем гарантию на работы.

Каркасные коттеджи

Все коттеджи

Каркасные дома

Все каркасные дома

Садовые дома

Все садовые дома

У вас уже есть проект? Отправьте нам на бесплатный расчет!

Отправить

Также рекомендуем прочитать другие наши статьи

Причины возникновения конденсата в каркасном доме и способы его устранения

13 / 10 / 2017

Одна из проблем, с которой порой сталкиваются люди, строящие каркасный дом своими силами – появление конденсата, т.е. капель на стенах. Это способствует преждевременному разрушению деревянных конструкций, снижает срок службы строения.

Сколько нужно свай на дом: алгоритм и критерии расчета, наглядный пример

19 / 09 / 2017

Самый простой способ узнать, сколько нужно свай на дом – обратиться за помощью к специалистам. Однако примерный расчет вполне реально осуществить и самостоятельно, руководствуясь нижеприведенной информацией.

Канализация в каркасном доме: способы прокладки труб, нормы, частые ошибки

19 / 09 / 2017

Канализация в каркасном доме по своему устройству ничем не отличается от аналогичных коммуникаций, прокладываемых в кирпичных, пенобетонных и других капитальных зданиях.

Компенсация усадки в многоэтажных деревянных каркасных проектах — WoodWorks

Древесина гигроскопична, то есть обладает способностью поглощать и выделять влагу. Когда это происходит, он также может изменяться в размерах. Знание того, как и где древесина сжимается и набухает, помогает дизайнерам детализировать свои здания, чтобы свести к минимуму сопутствующие эффекты.

Усадка древесины происходит перпендикулярно волокнам, а это означает, что стойка из цельного пиломатериала или балка перекрытия будут давать усадку в поперечном сечении (ширине и глубине). Продольная усадка незначительна, а это означает, что длина стойки или балки перекрытия практически не изменится. Таким образом, в многоэтажных зданиях усушка древесины сосредоточена на стеновых плитах, балках пола и крыши, а также краевых досках. В зависимости от материалов и деталей, используемых на пересечениях пола и стены и крыши со стеной, усадка в легких каркасных деревянных конструкциях может составлять от 0,05 дюйма до 0,5 дюйма на уровень.

Минимизация усадки

В деревянном каркасном строительстве на величину усадки влияют три переменных:

1. Установленная влажность (MC)
2. Эксплуатационная MC или равновесная влажность (EMC)
3. Суммарная толщина деревянных элементов с поперечной структурой

Начальная MC или MC во время изготовления обычно указывается на чертежах конструкции проекта и указывается на клейме сортировки пиломатериалов. Во многих частях страны спецификация будет гласить: «максимум MC 19».процент.» Для этого древесину обычно сушат в печи или сушат на поверхности. Хотя существуют региональные различия, реже используются сырые пиломатериалы (S-GRN, которые обычно не подвергались сушке в печи и имеют MC выше 19 процентов), пиломатериалы с поверхностной сушкой или KD-15 (т. е. высушенные в печи пиломатериалы с максимальной MC). 15 процентов на момент изготовления). Изделия из инженерной древесины, в том числе деревянные конструкционные панели, такие как фанера и ориентированно-стружечные плиты (OSB), клееный брус (клееный брус) и конструкционные композитные пиломатериалы (SCL), производятся с более низким содержанием влаги, в диапазоне от 2 до 15 процентов. Производители конструктивных изделий из древесины обычно указывают начальную влажность своей продукции.

Из важных переменных, влияющих на усадку, ЭМС является единственной, которая в значительной степени находится вне контроля проектировщика. На него сильно влияет кондиционирование здания, включая температуру, относительную влажность и местные климатические условия. Тем не менее, команда проектировщиков и строителей может влиять на две оставшиеся переменные — установленную влажность и общую толщину древесины в поперечном направлении.

Несмотря на то, что первоначальная МС древесины может быть указана проектной группой, она может быть изменена до, во время и после строительства. Размер сдачи в значительной степени зависит от защитных мер, принятых подрядчиком. Чтобы свести к минимуму накопление влаги на месте:

1. Избегайте хранения материалов в местах, где они могут подвергаться воздействию дождя или стоячей воды.
2. Храните неиспользуемые каркасные материалы закрытыми.
3. Осмотрите слои ограждающих конструкций, такие как атмосферостойкие барьеры, на предмет правильной установки.
4. Как можно быстрее «высушите» конструкцию.
5. Немедленно удаляйте стоячую воду с каркаса пола после дождя.

Поскольку деревянные элементы способствуют поперечной усадке, уменьшение общей толщины деревянных элементов с поперечными волокнами на пути вертикальной нагрузки является одним из способов минимизировать усадку и ее последствия. Традиционно деревянно-каркасная конструкция представляла собой платформенно-каркасную конструкцию, в которой каркас пола и краевые или ленточные лаги опираются на верхние плиты несущих стен. Однако переход на полубаллонно-каркасную систему, при которой на нижние стены опирается только обрешетка перекрытия, а к стенам подвешиваются лаги перекрытия, позволяет значительно снизить поэтажную и совокупную усадку здания.

Рисунок ниже иллюстрирует разницу. Деталь верхней платформы имеет зону усадки 15,75 дюйма на этаж, в результате чего усадка на этаж составляет 0,28 дюйма или приблизительно 1,4 дюйма для пятиэтажного здания. Нижняя полусферическая деталь рамы имеет зону усадки 4,5 дюйма на этаж, в результате чего усадка на этаж составляет 0,08 дюйма или приблизительно 0,4 дюйма для пятиэтажного здания. Эти значения основаны на исходной MC, равной 19 %, и EMC, равной 12 %.

Приспособление к усадке

После того, как усадка сведена к минимуму, необходимо приспособить остаточные количества. Компенсация усадки обычно включает рассмотрение того, как древесина взаимодействует с другими строительными материалами и компонентами здания. Другие материалы могут демонстрировать значительно отличающиеся характеристики усадки и набухания. Например, некоторые материалы:

1. Расширяются из-за влажности или температурных изменений (кирпичный шпон)
2. Не дают усадки из-за изменений влажности, но могут смещаться при температурных изменениях (стальной каркас и трубы из стали/чугуна/ПВХ)
3. Гораздо меньшая усадка (бетонная кладка и цементная облицовка)

Принимая во внимание этот потенциал дифференцированного движения, компенсация усадки включает рассмотрение ряда областей многоэтажного здания. Несколько примеров включают детали подоконника, перемычки и косяка, детали облицовки/герметизации, детали облицовки перехода из шпона, соединения деревянного каркаса с кирпичной стеной, интеграцию механических/электрических/сантехнических систем (MEP) в деревянные каркасные стены и структурное соединение. такие системы, как подъемное сдерживание.

Примеры деталей, которые можно использовать для учета этого дифференциального смещения, а также дополнительное обсуждение расчета усадки в деревянных конструкциях см. в публикации WoodWorks:  Учет усадки в многоэтажных деревянных каркасных конструкциях.

Вызывает ли усадка древесины трещины в гипсокартоне и структурные повреждения вашего дома?

Усадка древесины и содержание влаги в древесине могут вызвать ряд проблем у домовладельцев и строителей, включая трещины в гипсокартоне, структурные проблемы и даже проблемы со здоровьем. Будь то в новом доме или в старом доме. Немногие домовладельцы когда-либо задумывались об этом или знали, что делать.

Умные домовладельцы должны знать об этих проблемах. Проблемы включают:

1. Структурные проблемы
2. Растрескивание гипсокартона, скрип и другие проблемы
3. Проблемы с гнилью древесины
4. Плесень и проблемы со здоровьем
5. Сезонные изменения

Обычно древесина сжимается при понижении влажности и расширяется при повышении влажности. Сумма зависит от ряда факторов, таких как тип древесины, если это новая зеленая древесина из свежесрубленного дерева, если это выдержанная древесина, относительная влажность и температура, и это лишь некоторые из них. При строительстве дома существуют различные строительные нормы и правила, которые регулируют, какой тип древесины может быть использован, независимо от того, высушена ли она в печи, сырая или выдержанная, и какова ее влажность.

Знание предупредительных признаков усыхания древесины, вреда, который он может причинить, и того, что вы можете сделать, если вы его заметите на ранней стадии, может уберечь вас от проблем в будущем и позволит вам действовать на опережение.

В основном древесина дает усадку в трех направлениях

Инженеры, строители и подрядчики знают, что древесина дает усадку в трех направлениях.

1. Радиальная усадка
2. Тангенциальная усадка
3. Продольный (очень небольшая усадка)

Древесина обычно дает усадку, когда высыхает, и расширяется, когда намокает, и то, и другое может вызвать проблемы в доме от незначительных до серьезных.

На стороне от незначительной до средней может привести к микротрещинам в гипсокартоне, а в некоторых случаях к трещинам гипсокартона шириной 1/8 ^th или 1/4 дюйма; лестницы могут скрипеть, поручни могут быть слегка шаткими, пол может скрипеть в некоторых местах и ​​т. д. В основном это может вызвать структурные проблемы, проблемы с утечками (на домкратах крыши, вентиляционных отверстиях и участках гидроизоляции), а также проблемы со стенами, потолками и другими компонентами. дома.

Хорошей новостью является то, что в большинстве случаев усадка вызывает незначительные проблемы, а не серьезные.

Если вы думаете о 2 x 4 длиной 8 футов, вы можете думать о стороне 1 ½ дюйма как о стороне радиальной усадки; сторона 3 ½ дюйма в качестве стороны тангенциальной усадки и длина 8 футов в качестве стороны продольной усадки.

Грубое эмпирическое правило гласит, что тангенциальная усадка примерно в 2 раза больше, чем радиальная усадка, а продольная усадка очень и очень мала. Величина усадки варьируется в зависимости от содержания влаги в древесине, типа древесины, а также температуры и влажности дома.

Обычно уровень влажности древесины в доме со временем достигает равновесного уровня окружающей среды. Во влажной среде с высокой влажностью древесина будет иметь гораздо более высокое содержание влаги, чем в более сухой среде с низким уровнем влажности.

Пиломатериалы в вашем доме, какая влажность?

Когда пиломатериалы впервые доставляются на строительную площадку для строительства дома или проекта реконструкции, они могут иметь влажность от 15% до 19%, а часто и выше; нет ничего необычного в том, что он выше 19% уровень при доставке необожженных пиломатериалов (которые часто составляют большую часть пиломатериалов, используемых при строительстве нового дома). Высушенные в печи пиломатериалы часто поставляются с влажностью от 13% до 15%, плюс-минус, в зависимости от времени года и части страны, в которой вы живете. имеет тенденцию к выравниванию

Содержание влаги в каркасных пиломатериалах обычно со временем стабилизируется в пределах от 8% до 12% в большинстве домов. Производители шкафов и мебели обычно используют древесину с влажностью от 7% до 8%, чтобы избежать большинства проблем с усадкой.

Когда пиломатериалы высыхают, они обычно дают усадку, что может вызвать как косметические, так и структурные проблемы. Инженеры установили нормы содержания влаги и требования к тому, сколько влаги может быть в различных деревянных компонентах дома, когда он строится. Кроме того, строительные нормы и правила имеют особые требования к пиломатериалам, которые используются для удовлетворения определенных структурных потребностей, а также допустимые ограничения для пиломатериалов, которые будут покрыты гипсокартоном.

По мере усадки древесины металлические крепежные детали и соединители могут ослабнуть, поэтому соединения и соединения могут быть структурно не такими прочными, как предполагалось. По мере того, как древесина сжимается, ее размерные характеристики обычно меняются; это может ослабить точки соединения в конструкции.

Высокое содержание влаги в пиломатериалах может вызвать ряд структурных проблем в доме. Если уровень влажности в древесине слишком высок, древесина может потерять часть своей структурной прочности и даже оказать долгосрочное воздействие на саму конструкцию. Не только размерные пиломатериалы будут иметь проблемы, но и такие продукты, как фанера и плита OSB, могут потерять прочность.

Когда металлические крепежные детали подвергаются коррозии, прочность соединения между конструкционными соединениями и другими соединениями со временем может значительно снизиться.

Кроме того, если древесина имеет слишком высокое содержание влаги, металлические детали и соединения (включая гвозди и шурупы) могут подвергаться коррозии и терять прочность. В некоторых случаях при влажности более 20 % стержень гвоздя может потерять 5 % своего диаметра за 4–5 лет и гораздо больше в течение длительного периода времени. Корродированное оборудование и разъемы представляют собой серьезную проблему с точки зрения конструкции.

Вы когда-нибудь шли по полу и замечали, что на полу есть небольшой горб? Если да, то одна из многих причин может быть связана с усадкой древесины. Одним из них является то, что под полом может быть конструкционная балка, которая поддерживает конец балок перекрытия, соединенных с балкой.

Если балка изготовлена ​​из «клееного бруса из шпона (LVL)», в основном из конструктивного изделия из дерева, такого как клееный брус, она не даст усадки в размерах. Однако, если балки, соединенные с ней, представляют собой пиломатериалы определенного размера, например, 2 x 10 или 2 x 12, то они могут усадиться на 1/8–3/8 дюйма с момента, когда они были впервые установлены или соединены с балкой, в первый год.

Эта усадка балки, но не балки LVL, может привести к тому, что со временем на полу появится выступ, составляющий от 1/8 до 5/16 дюйма. Обычно это считается не структурной проблемой, а скорее дизайном или плохой практикой каркаса.

В большинстве штатов и населенных пунктов строительные отделы не разрешают покрывать стены и потолки с деревянным каркасом гипсокартоном или другими покрытиями, если только влажность не составляет 19% или ниже. Частично это связано с ростом плесени, разложением и возможной гнилью древесины. Другая причина связана с металлическими креплениями и конструкционными соединениями.

Одним из наиболее распространенных результатов усадки древесины, особенно в новых домах, является появление трещин в гипсокартоне. Трещины вызваны усадкой древесины, а иногда и расширением древесины. Когда дома только строятся, изрядное количество пиломатериалов имеет более высокое, чем обычно, содержание влаги, и когда они высыхают, со временем появляются трещины. Особенно в дверных и оконных проемах и углах, а также на открытых участках стен, где есть большой перемычка. Большинство этих трещин будут волосяными, но некоторые из них могут быть размером 1/8 дюйма или больше. Чем больше трещина, тем больше беспокойства она вызывает. (Подробнее о растрескивании гипсокартона )

Деревянная отделка

• Плинтус
• Молдинг короны
• Дверная и оконная обшивка

Домовладельцы часто замечают, что деревянная отделка имеет щели на стыках и углах, деформировалась или вздулась, и думают, что это просто плохое качество изготовления. Иногда это так, но чаще всего это связано с изменением влажности древесины.

Трещины в гипсокартоне в новых домах

В новых домах, которым меньше одного или двух лет, нередко в нескольких местах образуются волосяные трещины.

Эти трещины обычно имеют ширину менее 1/16 дюйма, часто вызваны усадкой древесины и, как правило, не представляют серьезной проблемы или структурной проблемы; тем не менее, при некоторых обстоятельствах трещины в гипсокартоне нового дома могут быть «красным флажком», указывающим на наличие чего-то серьезного и требующего дальнейшего изучения.

3.  Если уровень влажности слишком высок, может развиться «гниль древесины». таким образом, структурная прочность древесины становится скомпрометированной.

Строительство из влажного дерева с очень высоким содержанием влаги может привести к сухой гнили; особенно если есть постоянный источник влаги из-за протечек водопровода или крыши.

Обратите внимание, что некоторые виды термитов выживают и хорошо растут во влажной древесине, что приводит к большему повреждению древесины. Помните, что если есть подозрение на наличие термитов или фрасс (помет термитов) или туннели, следует проконсультироваться с компанией по борьбе с вредителями, а в случаях серьезного повреждения, возможно, с инженером-строителем. (Подробнее о гнили древесины)

4. Проблемы со здоровьем и плесень и грибок

Плесень и грибок часто представляют опасность для здоровья. Если содержание влаги в древесине в доме слишком высокое, из-за высокого содержания влаги в древесине может развиться плесень и грибок.

Проблемы такого типа могут возникнуть, если пиломатериалы, доставленные для строительства дома, имеют высокое содержание влаги или подвергались воздействию влажной и сырой погоды в течение определенного периода времени в процессе строительства, особенно если деревянные элементы каркаса в стенах и потолках были покрыты, т. е. гипсокартоном, до высыхания пиломатериалов или имели влажность менее 19%. Кроме того, этой проблеме могут способствовать протечки сантехники, проблемы с гидроизоляцией и протечки крыши. (Подробнее о плесени и грибке)

В некоторых случаях плесень может появиться при уровне влажности от 55% до 60%, а при более высоких уровнях 70% или выше она может легко развиваться. Чтобы предотвратить развитие плесени, домовладелец может использовать гигрометр, чтобы знать, какова температура и уровень влажности в его доме.

Если бывают периоды, когда уровень влажности слишком высок, то его следует уменьшить, и иногда для этого может помочь осушитель. (Цены и характеристики осушителей)

5. Сезонные изменения часто влияют на влажность древесины в доме

Зимой относительная влажность в доме может опускаться ниже 30%, а летом при открытых окнах может достигают таковых на открытом воздухе, которые могут составлять от 70% до 80%. Это может привести к тому, что в зимний отопительный сезон содержание влаги в древесине или ее компонентах может составлять всего 4%, а в летние месяцы может достигать 16%.

Сильные перепады температуры и влажности могут оказывать существенное влияние на различные компоненты и системы в доме. Это может привести к тому, что трещины в гипсокартоне будут открываться и закрываться, детали лестницы будут расшатываться или становиться шаткими, а в деревянном полу могут образовываться щели, чаши или скрип.

Проблемы с влажностью в доме, связанные с сезонными изменениями температуры и влажности, могут также вызывать:

• Подъем фермы
• Плесень и грибок / проблемы со здоровьем
• Проблемы с вентиляцией в ванной
• Зазоры или искривление деревянной отделки

Сезонные изменения со значительными перепадами влажности и температуры могут привести к расширению и сжатию ламината. Между досками могут образовываться зазоры, а в других случаях он может вздуваться или выглядеть так, как будто в нем есть корона. В зимние месяцы между досками могут казаться более широкие зазоры или промежутки, а в летние месяцы зазоры сужаются; иногда изгиб, венчание или пол может выглядеть так, как будто он поднимается вверх, а некоторые доски немного опускаются вниз, когда на них наступают.

Желтые признаки усушки древесины

• Трещины в гипсокартоне, особенно в области перемычек дверей и окон
• Шляпки гвоздей выскакивают
• Подъем фермы (Читайте о подъеме фермы)
• Полы скрипят (Подробнее о скрипе полов)
• Скрип лестницы или другие скрипящие звуки в доме
• Утечки в водопроводных трубах; часто проявляются пятна на гипсокартоне или сырость на чердаке (это бывает редко)
• Утечки в местах возгорания; часто проявляются пятнами на гипсокартоне или вокруг окон
• Горб на полу, которого не было при постройке дома

Домовладельцы и многие подрядчики часто упускают из виду проблемы или проблемы, возникающие в результате усадки древесины, к счастью, в большинстве случаев она не наносит серьезного ущерба дому.