Как построить дом из профильной трубы по технологии каркасного строительства

Этапы возведения каркасного дома

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.

Дома из профильной трубы своими руками возводятся в определенной последовательности:

  • Фундамент. Для строительства каркасных домов можно использовать капитальное бетонокаркасное основание, а также некапитальное, например, на винтовых сваях. Дома на втором виде основания можно перевозить, так как являются транспортируемыми.
  • Монтаж каркаса. На этом этапе допускается использование готовых каркасов фабричного производства. Для сборки таких каркасов не требуется сварка, все элементы соединяются с помощью винтов. Не исключается самостоятельное возведение каркаса из профильной трубы. При этом важно не только следить за взаимным расположением элементов, но и контролировать качество соединений. Именно эти места считаются самым слабым местом при возведении каркасных домов из профильной трубы. Монтажные работы должны выполняться в направлении снизу вверх. При этом первыми устанавливаются стойки и колонны, для соединения которых используют горизонтальные элементы из трубок меньшего сечения. Для укрепления вертикальных элементов используют раскосы.
  • Монтаж кровли. Кровельная часть монтируется на самом последнем этапе основного строительства. При этом бригада строителей может быть разделена на две части: одна занимается кровлей, другая переходит к утеплению и отделке.
  • После окончания работ по монтажу каркаса можно приступать к внутренней отделке.

По мнению экспертов в области архитектуры металлокаркасные технологии в будущем займут лидирующие позиции. Это означает, что возведение каркасного дома из профильной трубы своими руками, позволяет получить определенные навыки, которые могут пригодиться не только в личных целях, но и в качестве дополнительной специальности.

Возведение металлокаркасных домов в качестве индивидуального жилья, почти ничем не отличается от аналогичных работ по сборке зданий из бруса. Отличаются узловые соединения профилей и используемые крепежи.

Стальной каркас состоит из множества узловых соединений, но из них выделяют основные, где качественное крепление особенно важно.

  1. Соединение стоек с фундаментом. Выполняют через опорный элемент с помощью анкерных болтов.
  2. Стропильная ферма, где для сборки комплектующих используют листовые накладки, узловые фасонки, крепежи.
  3. Соединение стропильной фермы и вертикальной стойки каркаса. Для выполнения необходимы все те же крепежи, узловая фасонка и раскос.
  4. Карниз между стеной и кровлей. Сложность здесь заключается в грамотном стыке двух “пирогов” с гидро- и теплоизоляцией.

При работе с древесиной слово “крепеж” стойко ассоциируется с саморезом или гвоздем. Ситуация с металлокаркасом немного иная.

Один из вариантов соединения двух стальных элементов каркаса – использование самонарезающих винтов со специальной резьбой. Их вставляют в заранее сделанные отверстия и завинчивают.

Обратите внимание: винтовые соединения больше подходят для неразборных конструкций.

Недостатки применения винтов заключаются в отсутствие четкой регламентации работ с ними и обеспечении низкой несущей способности каркаса. Болты нормальной точности в этом отношении выигрывают.

Также для возведения дома из металлокаркаса можно использовать сварку. Однако это трудоемкий процесс, требующий определенного мастерства. Тонкостенные элементы легко повредить в процессе соединения таким способом.

Итак, металлокаркас – достойная альтернатива традиционному брусу. Стальная конструкция не только не уступает деревянной, но и по некоторым параметрам превосходит ее. Многие виды работ также можно выполнить своими руками. Но чем сложнее проект, тем больше специалистов придется привлечь.

Преимущества металлического каркаса дома

Металлические каркасы обладают некоторыми неоспоримыми преимуществами перед деревянными. Одним из его основных преимуществ является относительно невысокая цена. Обычно цена каркасов под ключ зависит от выбора материала, из которого их собираются изготавливать, от используемого метода крепежа, от стоимости проведения монтажных работ.

Металлический каркас

Металлические каркасы изготавливают из стали, что отражено в их втором названии. Эти изделия называют также ЛСТК, что расшифровывают как лёгкие стальные тонкостенные конструкции.

Ещё одним неоспоримым преимуществом такого каркаса является его прочность и лёгкость. Эти каркасы весят меньше других, но намного прочнее. Они способны выдерживать высокие и тяжёлые здания.

Каркасы из металла изготавливают в заводских условиях с предварительным составлением проекта, в котором фиксируют размеры всех элементов. В этих элементах можно расположить скрытую проводку. Так как их изготавливают из стали, то они имеют повышенную устойчивость к огню и не подвержены коррозии.

Основные свойства лёгких стальных тонкостенных конструкций

  1. Дома на металлических каркасах имеют повышенную износоустойчивость

    Лёгкие дома на металлическом каркасе не оказывают чрезмерного давления на почву, не создавая усадки. Таким образом, их конструкция не подвержена деформации. Это позволяет сохранить в целости внешнюю и внутреннюю отделку;

  2. Дома на металлических каркасах практически не подвержены гниению. Металл не позволяет развиваться гнилостным бактериям;
  3. Имеют повышенную устойчивость к износам. Их можно эксплуатировать в течение длительного времени, при этом материалы, из которых они изготовлены, не будут изменять свои характеристики;
  4. Эта технология позволяет создавать большое количество разнообразных вариантов конструкций;
  5. Возможность быстрого воплощения архитектурных идей;
  6. Каркасы такого типа абсолютно совместимы с другими материалами;
  7. Сооружения имеют повышенную пожароустойчивость. Это преимущество считается одним из самых основных. Предполагается, что в такой постройке используют в основном не горючие материалы.

каркас из профильной трубы дома

ЛСТК – это профили и листы из оцинкованной стали, которые изготавливают прокатным способом на заводском оборудовании. Их толщина может достигать 4 мм, что позволяет построить надежный, долговечный дом.

Нельзя однозначно ответить, какой каркас лучше, металлические и деревянные конструкции – вечные конкуренты. Выбор зависит от условий строительства, проектных особенностей дома. Однако достоинства тонкостенных конструкций из стали весомы:

  • Высокая скорость возведения каркаса. Комплектующие поступают с завода уже нарезанные в соответствии с проектом, промаркированные. Это позволяет сэкономить время и привлечь меньшее количество рабочих.
  • Сниженная нагрузка на фундамент. Из-за малого веса стальные тонкостенные конструкции не оказывают значительного давления на основание дома. Если структура грунта позволяет, вы также можете сэкономить, заложив мелкозаглубленный фундамент.
  • Устойчивость к воздействию влаги. Каркас из оцинкованной стали можно собирать в любое время года, не боясь его деформации или гниения, как в случае с древесиной.
  • Высокие показатели прочности.
  • Длительный срок службы, который может достигать 120 лет. Он напрямую зависит от качества металлических профилей, профессионализма сборщиков.

Помимо достоинств ЛСТК, связанных с монтажом и последующей эксплуатацией, есть еще одно – ее комплектующие удобно транспортировать.

Недостатки у стальных профилей для каркасного строительства есть, но они не абсолютные.

  1. Стоимость готовой ЛСТК может в два раза превышать стоимость деревянного “скелета” дома. Но следует вспомнить, что вам не придется обрезать стойки, утилизировать остатки и бояться, что вы что-то соедините не так.
  2. Стальные конструкции отличаются гулкостью. Да, такой недостаток имеет место, но он сводится на “нет” после укладки утеплителя и обшивки металлического каркаса гипсокартоном.
  3. С использованием стальных профилей трудно своими силами реализовать сложный проект. Это не так, если он будет проработан опытными специалистами.
  4. Отсутствует прочное основание для крепления в интерьере полок, установки габаритной мебели. Собранный каркас отличается высокой пространственной жесткостью, а по отдельности каждый профиль недостаточно прочен. Решить проблему поможет подробный дизайн-проект жилых помещений.

Таким образом, недостатки металлокаркаса можно достаточно легко нивелировать.

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.

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 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 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-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 – 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.

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.

Технологию возведения домов на основе металлических каркасов используют во всем мире. Наибольшее распространение такая технология получила в США, Японии  и Западной Европе. Жилые строения этих стран, возведенные по каркасной технологии, занимают в среднем около 60%, причем такое строительство продолжает расти.

Каркасные дома имеют следующие достоинства:

  • Низкая себестоимость. По сравнению со строениями, при возведении которых использовалась традиционная технология, каркасные дома не требуют больших затрат. Однако стоит помнить, что каркас из деревянных балок будет стоить дешевле, чем аналогичная конструкция из профильной трубы. Также стоимость металлических элементов для каркаса зависит от сечения трубы.
  • Быстрое возведение. Жилые дома с использованием каркасной технологии возводятся быстрее, чем при традиционном строительстве. Используя в качестве основного материала для каркаса профильную трубу, можно в несколько раз сократить срок возведения жилья.
  • Исключение мокрых процессов. Каркас дома из профильной трубы позволяет строить дома круглый год при любой погоде. Исключение составляет только обустройство фундамента. Хотя, можно сделать столбчатый фундамент из пластиковых труб своими руками, что весьма практично.
  • Отсутствие усадки. Каркасные дома не требуют времени на усадку ни при проведении строительных процессов, ни во время эксплуатации здания.
  • Низкие трудозатраты. Можно возвести каркас дома из профильной трубы своими руками. Для возведения дома по каркасной технологии понадобятся услуги всего нескольких помощников. При этом возможно выполнить основное строительство дома в течение одного месяца. Останется только отделка внутри дома. В тоже время традиционное строительство при таких условиях просто невозможно.

Наряду с множеством положительных характеристик у каркасных строений имеются и недостатки. Основным минусом технологии, по которой возводится дом из проф трубы, можно назвать сложное проектирование. Чтобы правильно рассчитать нагрузку на профильную трубу в определенном месте дома, понадобится помощь профессионала. Только он может точно рассчитать вес, который может выдержать профильная труба.

Также сложно самостоятельно выбрать сечение и толщину материала и высчитать размер профильной трубы. Стоит учесть, что расчет деревянных балок выполняется намного проще.

Технология монтажа металлического каркаса

Кажущая простота дома на металлическом каркасе – это всего лишь иллюзия. На самом деле конструкция таких строений достаточно сложная. Ее основными элементами можно назвать:

  • Основание дома. Можно использовать облегченные типы фундамента, но пренебрегать этой частью нельзя. Основание не требуется для транспортируемых строений, к которым можно отнести парники или теплицы. В этом случае расчет профильной трубы проводится с соответствующими корректировками.
  • Металлический каркас. Для возведения этой части здания подходит профильная труба, имеющая квадратное сечение 10*10 см или 6*6 см. Определить нужные габариты трубы можно с помощью калькулятора профильной трубы, взяв размеры строящегося дома.
  • Обшивка стен внутри дома. Оптимальным вариантом для внутренней отделки является шпунтованная доска шириной 4-6 см из хвойных деревьев. Материал должен в обязательном порядке пройти обработку антисептическими составами и растворами, препятствующими возгоранию.
  • Черновой пол и его отделка. Лаги настилаются из аналогичной профильной трубы, поверх них укладывают черновой пол из досок и застилают любым профильным покрытием.
  • Утеплитель. Самым популярным материалом для утепления каркасного дома является экструдированный пенополистирол толщиной 6-10 см. Для дополнительного утепления каркаса из профильной трубы можно использовать полоски пеноизола.
  • Отделка внешних частей дома. Для выполнения отделочных работ снаружи строения может использоваться фасадная штукатурка или сайдинг. При достаточном бюджете строительства не исключается возможность отделки дома натуральным деревом.
  • Кровля. Каркас крыши их профильной трубы может возводиться как отдельной конструкцией или как одним из элементов каркаса. В зависимости от кровельного материала и угла установки кровельных стропил выполняется расчет параметров трубы. Чем легче кровельный материал и больше угол между стропилами, тем более токая труба может использоваться.
При монтаже каркаса необходимо создавать пространственные блоки, плоские рамы и максимально их укреплять

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

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

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

Выделяют три варианта ограждающих конструкций:

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

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

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

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

  • Теплоблоки считаются одним из самых высокотехнологичных
    Теплоблоки имеют четыре слоя: несущий, внутренний, лицевой, утепляющий

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

Особенности сборки домов из металлопрофиля

Технология ЛСТК была разработана в прошлом веке. Металлические каркасы строятся из профиля, имеющего прорези. Это позволяют избегать возникновения мостиков холода внутри. Задачи теплоизоляции и изоляции звука можно решить при помощи современных утеплителей.

В сооружениях с металлическим каркасом особенное значение уделяют монтажу слоя для паро-, гидро- и теплоизоляции. Это обусловлено тем, что в них точка росы располагается внутри дома. По этой причине необходимо также грамотно сделать защиту от ветра. Более того, необходимо сделать так, чтобы между слоем внешней гидроизоляции и утеплителем находилась система проветривания. Её можно сделать своими руками. Это будет способствовать быстрому выводу влаги. В домах такого типа необходима организации грамотной электрозащиты.

Раньше вызывало сомнение использование металла в качестве каркаса. Это происходило из-за его повышенной теплопроводности. Эта проблема была решена использованием оцинкованных металлических профилей с перфорацией. Отверстия заполняются утеплителем, что позволяет снизить уровень теплопроводности. На этот показатель также оказывает влияние толщина стенок. Поэтому отзывы у таких домов касаются вопросов утепления.

Какой выбрать фундамент для металлокаркасного дома. Будет ли он отличаться от деревянного каркасника?

Для металлокаркасного дома подойдет фундамент на винтовых сваях

В отличие от фундамента под дом с деревянным каркасом, при возведении ЛСТК нет необходимости строить массивное основание. Такой дом достаточно лёгкий и не нуждается в массивном фундаменте. Застройщику не придётся заниматься объёмными земляными работам, не понадобится также строить опалубки, высотой в два метра, монтировать солидную гидроизоляцию. Их можно построить на любом типе грунта. Не требуется строительство ленточного фундамента.

После проведения анализа свойств грунта можно выбирать тип фундамента для вашего лёгкого дома. Отличным вариантом могут стать столбчатые фундаменты, винтовые сваи.

Наружная отделка дома

Является одним из наиважнейших этапов. Тип отделки определяется заказчиком и может быть выполнен с применением различных материалов:

  1. Если вы хотите сделать бюджетный вариант отделки, то имеет смысл использовать сайдинг виниловый, блок-хаус, монтировать вентилируемый фасад и другие конструкции навесного типа;
  2. Если сделать отделку штукатуркой, то дом будет производить впечатление средиземноморского коттеджа;
  3. Демократичные цены и простота укладки привлекают тех, кто использует различные панели, имеющие вид натуральных материалов;
  4. Отделка с использованием плитки, натуральных и искусственных камней выглядит очень эффектно. Дом становится похож на солидный и дорогой, но при этом сохраняет все преимущества металлокаркасного сооружения.