Анкеровка стен деревянного каркасного дома по скандинавской технологии
Анкеровка (с норв. forankring) – это закрепление несущих ограждающих конструкций относительно друг друга и к фундаменту. Анкеровка стен деревянного каркасного дома необходима для того чтобы конструкция дома могла выстоять против сильных порывов ветра. Сто лет назад подобных проблем еще не существовало – здания строились из тяжелого кирпича или камня, и массивность в сочетании с малой высотой делала их устойчивыми к порывам ветра. Но переход к новым материалам, каркасным конструкциям и большой высоте зданий и сооружений поставил перед конструкторами весьма острые «ветровые» проблемы.
Разберём типичную ситуацию с двускатной кровлей: в зависимости от угла наклона двускатной кровли наветренный скат испытывает значительный напор ветра, а подветренный – отсос, возникающий в силу разрежения; поэтому подветренный скат кровли как бы стремится взлететь.
При более сложной форме кровли воздействие ветра распределяется иначе, но все же становится более или менее ясно, почему в сообщениях о бурях и ураганах говорится о снесенных крышах. В случае легких несущих конструкций и кровель крыша может оказаться в положении самолетного крыла – благодаря ее форме возникает подъемная сила, превышающая ее собственный вес и прочность ее закрепления на конструкции.
Норвежские учёные из научно-исследовательского института SINTEF Byggforsk очень основательно подошли к данной проблеме. Задача стояла важная – составить доступные для понимания руководства для строительства малоэтажного дома, при этом учесть всевозможные факторы, не заставляя частного застройщика погружаться в сложные расчёты. Однако прошу обратить внимание на то, что приведённые далее рекомендации действительны только для двухэтажных домов с высотой потолков ~ 2,4 м и шириной дома 9 м. В остальных случаях частному застройщику нужно обратиться за консультацией к компетентному специалисту.
Строению, подвергающемуся воздействию ветровых нагрузок, необходимо придать не только пространственную жёсткость, но и надежно закрепить его к фундаменту. Наружные стены в данном случае служат связующим звеном между кровлей и фундаментом. Наружные стены должны воспринимать горизонтальные и вертикальные нагрузки с кровли и фронтонных стен и перераспределять их по фундаменту таким образом, чтобы деформации, возникающие в каркасе строения, не превышали нормативных значений.
Перераспределение нагрузок с кровли на фундамент происходит в том случае, когда стены, перекрытия и кровля работают совместно. Разумеется, для этого все ограждающие конструкции должны обладать достаточной пространственной жёсткостью, а также должны быть надёжно закреплены относительно друг друга и к фундаменту. На рис. 9.31 показано как горизонтальная ветровая нагрузка воспринимается фронтонной стеной и посредством жёсткой обшивки ограждающих конструкций перераспределяется по каркасам стен на фундамент.
Рис. 9.31 Перераспределение горизонтальной ветровой нагрузки на фундамент с помощью жёсткой обшивки ограждающих конструкций. Стены должны быть обшиты жёсткими плитами как минимум с одной стороны.
Расчёт анкеровки ограждающих конструкций деревянного каркасного дома
Расчёт анкеровки производится в соответствии с ветровыми условиями на месте строительства. Другие немаловажные факторы – угол наклона крыши, длина свесов кровли и ширина дома.
Большой угол наклона крыши увеличивает воздействие на конструкцию дома горизонтальных сил. В то время как малый угол совместно с длинными свесами – увеличивает подъёмную силу, а значит, увеличивается потребность в анкеровке для противодействия вертикальным силам. Эти принципы нужно знать и понимать каждому застройщику, решившему построить настоящий качественный норвежский деревянный каркасный дом. В противном случае результат труда может не выдержать испытания сложными погодными условиями.