Модульный дом из шестиугольных металлоформ

[val_001]

О составе бетона для фундаментных стоек сотового дома.

Для строительства фундаментов сотовых домов используется бетон с весовым соотношением компонентов
1(цемент) : 2,6 (песок) : 3,6 (щебень)

Цемент используется марки не менее 400.
Щебень используется только гранитный фракции 5-20.

Насыпная плотность цемента – 1,0 – 1,5 кг/л
Насыпная плотность песка – 1,3 – 1,7 кг/л
Насыпная плотность щебня – 1,37 кг/л

В реальной практике насыпная плотность песка колеблется очень сильно из-за естественной влажности.
Поэтому для составления правильного соотношения бетона на строительной площадке лучше всего цемент взвешивать, а песок и щебень брать по объему.

Скорее всего, кондиционный цемент из мешков будет иметь насыпную плотность 1,1 кг/л, песок 1,5 кг/л. Для ответственных работ, например при строительства фундамента, некондиционный или лежалый цемент лучше вообще не использовать. Тогда все ингредиенты бетона следует определять в объемных единицах.

При таких реалиях оптимальное для нашего случая соотношение бетонной смеси в объемных соотношениях компонентов будет соответствовать
1 (цемент) : 1,9 (песок) : 2,9 (гравий или щебень):Х(вода)

Для этого соотношения осталось только правильно подобрать объемную долю воды. Если основные ингредиенты сухие и заливка ведется в форму из грунта, то объемная доля воды будет около 1. При влажных компонентах объемная доля воды может уменьшаться вплоть до значения 0,6. Объемную долю воды лучше всего подбирать экспериментально по состоянию смеси в бетономешалке. Начинать надо с меньшей доли и постепенно в процессе замеса подливать воду (но ни в коем случае не более 1). От доли воды очень сильно зависит конечная твердость бетона. Замес не должен из бетономешалки вываливаться комками, но и жидким, как вода, он быть не должен.

На практике используется бетономешалки объемом 60 литров марки «Прораб» мощностью 150 Ватт.
Для привода бетономешалки используется автомобильный аккумулятор 45 Ач, которого хватает на день работы и преобразователь 12 Вольт в 220 Вольт мощностью 600 Ватт, чего как раз хватает для пусковых токов бетономешалки.
Для удобства отмеривания компонентов бетона используется ведро объемом 7 литров.
Соответственно на один замес требуется 1 ведро цемента, 1,9 ведра песка и 2,9 ведра щебня (гравия) фракции 5-20. Такой суммарный объем замеса не перегружает компактную бетономешалку.

[val_001]

Межэтажные и иные перекрытия в доме.

Согласно СНиП межэтажные перекрытия и кровля должны выдерживать распределенную нагрузку на пол и крышу не менее 150 кг/квадратный метр.
Площадь помещения (ячейки, соты) минимальной площади в нашем доме составляет 16 квадратных метров. Соответственно, такая ячейка должна выдерживать нагрузку не менее
150 х 16 = 2400 кг.

В нашем варианте для перекрытий используются деревянные балки или металлические фермы.  Расстояние между противоположными швеллерами в одной ячейки составляет 433 см. Это расстояние используется при определении прочности ферм или деревянных балок. Металлические фермы несут нагрузку намного большую, чем деревянные балки, но тут «палка о двух концах».  Большая несущая способность фермы приводит к тому, что можно делать большое расстояние между фермами. Но фермы и балки для пола являются лагами. Большое расстояние между лагами обозначает необходимость применения более толстой доски для пола, чем в случае меньшего расстояния между лагами. Поэтому необходимо рассматривать вопрос в комплексе, и каждый раз решать вопрос о применении металла или древесины исходя из стоимости материалов в данный момент времени.

Для данного проекта при использовании швеллера высотой 120 мм для изготовления ферм применяется профильная труба 40х20х2. Полная высота фермы составляет 200 мм. Одна такая ферма выдерживает спокойно 2000 кг, но их приходится ставить через 80 см, чтобы была разумной толщина доски пола. 

Как вариант, для балок размером 100х200 мм шаг балок должен составлять не более 500 мм, что позволяет уже использовать существенно более тонкую доску для пола. Такой вариант используется для оформления помещения в стиле «фахверк». Балки также часто обрамляем обрезной доской в виде балок с целью имитации фахверка.

[votasum]

val_001, Всегда рад слышать продолжение

[val_001]

val_001, Всегда рад слышать продолжение

Потихоньку все распишу так, что можно будет повторить все при желании без всяких проблем.

[val_001]

В настоящее время в интернете можно найти огромное количество калькуляторов, позволяющих рассчитать фермы и балки.
Остановимся буквально на паре примеров применения таких расчетов.

Для начала рассчитаем ферму для предлагаемого дома. В нашем случае ферма охватывает сверху и снизу швеллер №12 (высота 120 мм).  Для изготовления фермы применяется профильная труба 40х20х2 мм. Поэтому полная высота фермы составляет 200 мм.
Расстояние между противоположными швеллерами одной ячейки дома составляет 4330 мм. Согласно СНиП максимальная величина прогиба балки может составлять не более 1/120 части от ее длины.

Для нашего случая максимальный прогиб фермы может составлять не более
4330 мм / 120 = 36 мм.
Ранее мы высчитали, что межэтажные перекрытия, равно как перекрытия пола первого этажа и перекрытия кровли, должны выдерживать нагрузку не менее 150 кг на квадратный метр. Площадь одной ячейки составляет 16 квадратных метров.
Тогда перекрытие одной ячейки должно выдерживать не менее 2400 кг нагрузки, включая мебель и всех людей. Поставим в калькуляторе равномерное распределение всей этой нагрузки на одну единственную ферму.
Считаем и получаем, что прогиб такой фермы составит всего 10 мм (при допустимых 36 мм). В одной ячейке устанавливается 4 фермы полной длины (4330 мм + нахлест) и две фермы половинной длины, которые несут нагрузку еще лучше.
Получается, что при использовании таких ферм мы получаем огромный запас по прочности.

Результаты вычислений в приложенных скриншотах.
Точно также можно рассчитать и пространственную раму вездехода. Вполне очевидно, что при длине рамы в районе 4 метров рама, изготовленная по приведенной схеме, будет обладать огромной нагрузочной способностью.
Из практики сразу скажу, что оптимальной высотой фермы-рамы вездехода для упомянутой выше профильной трубы является размер 300 мм.

[val_001]

Расчет балок из древесины.

Теперь рассчитать деревянную балку для перекрытий стало совсем просто.
Берем, например, калькулятор
ссылка
и просто подставляем необходимые значения, такие как длина пролета, шаг балок, размеры балок.
Кому-то будет удобно использовать брус размером 150х100 или 200х100 мм (например, если оформление помещений будет в стиле фахверк), кому-то более удобно использовать обрезную доску 150х50 или 200х50 мм.
Для жилых помещений минимальная нагрузка для перекрытый должна быть 150 кг / квадратный метр.
 
Для гаражных и технических помещений обычно выбираю значение нагрузки 400 кг / квадратный метр.
Напомню, что от шага балок перекрытия самым существенным образом зависит толщина шпунта (досок пола), поэтому самый оптимальный материал для перекрытий – это обрезная доска   150х50 и 200х50 мм.
Для удобства приведу несколько примеров расчетов для нашего случая, где длина пролета фиксированная и составляет 4,33 м.

[val_001]

Расчет кровли.

Если кровля скатная и угол наклона кровли составляет не менее 14 градусов, то самым беспроигрышным вариантом будет использование деревянных балок из обрезной доски размером 150х50 мм или 200х50 мм (для совсем снежных регионов), установленных с шагом 300 мм. На такие балки устанавливается обрешетка из дюймовой обрезной доски с шагом 350 мм, на которую монтируется металлочерепица, например серии Grand Line.
Добротный, бюджетный, отработанный вариант, реализованный множество раз и показавший высокую надежность. 
Здесь можно скачать инструкцию по монтажу металлочерепицы.
ссылкаинструкция%20металлочерепица.pdf

Однако на практике встречаются ситуации, когда приходится применять более сложные решения в угоду пожеланиям заказчика. Например, пришлось делать дом (большинство фотографий ветки именно с этой стройки), когда крыша дома из четырех шестигранных ячеек состоит из двух скатных крыш центральных секций и двух плоских крыш боковых секций (с выходами на крыши из двух разных помещений), на которых организованы независимые летние солярии. Проще говоря, две крыши по разные стороны здания сделаны плоским и с лежаками для загорания для двух разных компаний, которые не мешают друг другу.
В этой ситуации пришлось применить кровельный цветной профнастил (на центральных ячейках зеленый, на боковых – синий) МП20 толщиной 0,7 мм. Поскольку профнастил длиной 6 метров перевозить и монтировать достаточно непросто, то остановились на варианте длиной 2,7 м, который перевез на пикапе. Монтировать профнастил такого размера намного проще. Проблема только в швах, которые на горизонтальных крышах герметизировать приходится с особой тщательностью.

В нашем варианте мы использовали металлофермы, установленные с шагом 800 мм. При таком расстоянии уложенный на металлофермы профнастил имеет четыре опоры.
По таблицам из интернета, например, здесь (попроще)
ссылка
или здесь (сложнее, но точнее)
ссылкапример-подбора-профнастила-по-нагрузке
прикидываем несущую способность профнастила для варианта четырех опор.
Получается  порядка 450 – 500 кг на квадратный метр, например, снеговой нагрузки.
Очень избыточно для Ленобласти, где строился дом, но зато годится практически для всех регионов России.
Кроме того, толщина металла 0,7 мм позволяет без опасений продавить профиль передвигаться прямо по профнастилу.
Профнастил крепится к фермам обычными дюралевыми заклепками. После долгих споров для простоты эксплуатации остановились на внешней герметизации швов с применением битумной мастики, трех слоев стеклоткани и защиты от ультрафиолетового излучения гранитной крошкой отсева 1-5 мм. Пока три года швы не текут.
Получилось вот так.
P.S. Ссылки с русскими буквами отображаются некорректно. Необходимо скопировать всю строку ссылки и вставить скопированную ссылку в новом окне (вкладке).

[val_001]

Особенности монтажа наружной обшивки.

Поскольку все внешние стены здания обвариваются арматурной сеткой, которая перераспределяет нагрузку между фундаментными стойками и выполняет антивандальную функцию, то логично внешнюю обшивку крепить изнутри к арматурной сетке.
На фотографиях ниже показано как это делается на примере имитации бруса при помощи монтажной оцинкованной ленты толщиной 0,5 мм и шириной 17 мм.
Доски, имитирующие брус, пропитывают и красятся до начала монтажа.

[val_001]

Строительные лестницы.
Лестница для преимущественного использования внутри каркаса.

Поскольку большинство элементов дома устанавливаются «начистовую», то есть уже пропитанными и покрашенными, то при работе с самим каркасом и монтаже наружней обшивки используется «черновой» пол. «Черновой» пол – это просто обрезки строганной доски толщиной 40 мм. Для экономии времени пол не крепится к балкам перекрытий, из-за чего он обладает повышенной подвижностью и порождает опасность соскальзывания строительной лестницы и получения травмы. Поэтому мы решительно отказались от использования приставных лестниц и любого типа «козлов». Кроме всего прочего, приставная лестница может повредить ту часть обшивки (внутренней или внешней), на которую лестница опирается при работе.

Решили использовать так называемые лестницы – туры, которые не позволяют перемещаться монтажнику за пределы площади опоры лестницы, что самым благоприятным образом сказывается на устойчивости лестницы.

Для внутренних работ обычно варим лестницу на месте проведения работ из профильной трубы 20 х 20 х 1,5 мм. В площади сама тура имеет внешние размеры 540 х 540 мм. Расстояние между перекладинами составляет 350 мм. Высота лестницы выбирается исходя из преимущественной высоты внутренних помещений строящегося здания.  Для обеспечения устойчивости у лестницы изготавливается основание размерами 1000 х 1000 мм или 1000 х 540 мм. Вид основания зависит от вида преимущественных работ. Например, при монтаже внутренней обшивки требуется лестница, которую можно расположить максимально близко к стене. При работе с фермами нужна лестница с максимальной устойчивостью во всех направлениях.

Обратите внимание, что перекладины лестницы и силовые элементы нижней опоры лестницы приварены с наружной стороны. Это сделано для того, чтобы при непосредственной установке на балки перекрытия нижние элементы образовывали зацепы, которые сопротивляются боковому соскальзыванию лестницы. Кроме того, довольно удобно использовать лестницу при работе на небольшой высоте в горизонтальном положении, и тогда перекладины лестницы также противодействуют боковому соскальзыванию.

Лестница при работе пристегивается цепью к перекрытиям или подходящим элементам каркаса. Монтажник при наличии опасности пристегивается короткой цепью монтажного пояса к лестнице, что практически полностью исключает возможность провалиться через межэтажные перекрытия или упасть с большой высоты. 
За все время эксплуатации таких лестниц не было получено ни одной травмы.

[val_001]

Лестница для наружных работ.

Лестница состоит из основания размерами 1000х640 мм, изготовленного из профильной трубы 40х20х2 мм. К основанию при помощи крепежа М10 прикручиваются секции лестницы. Нижние два яруса секций сварены из профильной трубы 40х20х2 мм, верхние два яруса сделаны из трубы 40х20х1,5 мм. Высота секции 1400 мм, шаг перекладин 350 мм, ширина перекладины 500 мм, соответственно полная ширина секции 540 мм.

Расстояние от верхнего края секции до первой перекладины – 100 мм. Каждая ножка секции обварена обрезками уголка 40х40х4 мм. Секции между собой скрепляются одиночными горизонтальными (длиной 600 мм) и диагональными (длиной 840 мм) перекладинами. Участки одиночных перекладин с отверстиями усилены приваренными кусками полосы толщиной 4 мм.

Вдвоем лестница собирается на месте проведения работ минут за 15-20. Лестница пристегивается цепями к фермам свеса крыши или иным доступным элементам каркаса. Высота лестницы позволяет без риска для работника и риска порчи фасада работать на высоте кровли двухэтажного здания, в том числе монтировать водостоки.

[val_001]

Монтаж пола первого этажа.

Поскольку первоначально проект предполагал изготовление домов и в местах вечной мерзлоты, то между полом первого этажа и землей организовывается продуваемый воздушный промежуток, который также используется для технического обслуживания пространства под домом. Такое обслуживание включает в себя, в том числе, ежегодный осмотр ферм пола первого этажа с подкраской их по мере возникновения необходимости.

Фермы первого этажа укрепляются кусками арматуры и остатками профильной трубы для предотвращения избыточного бокового смещения ферм под нагрузкой.
На фермы пола первого этажа сначала укладывается профнастил, например С8, толщиной от 0,35 мм. Это защищает пол первого этажа от проникновения грызунов и прочей нежелательной живности. Волны профнастила должны быть перпендикулярны фермам. 
Профнастил крепится к фермам дюралевыми заклепками диаметром 4,8 мм.
 
Одновременно к креплением профнастила устанавливаются фанерные прокладки толщиной 10-15 мм. Они также крепятся к фермам дюралевыми заклепками диаметром 4,8 мм. Головка заклепки утапливается в фанеру, чтобы она не мешала укладке на прокладки бруска. Фанерные прокладки предотвращают деформацию профнастила после укладки брусков. Пробовали вместо профнастила укладывать плоский оцинкованный лист. Но он провисает между фермами и получается некрасиво. Обычно используем брусок 50х50 мм. Утеплитель укладывается между брусками. Если требуется толщина утеплителя 100 мм, то устанавливаются вертикально и скрепляются вместе два бруска. При толщине утеплителя 150 мм – три бруска. Конечно, можно ставить сразу обрезную доску 50х100 или 50х150 мм (или тоньше), но на практике с брусками 50х50 мм оказалось работать намного удобней, хотя и дороже.

Итак, бруски устанавливаются на фанерные прокладки и вдоль ферм, передавая на них равномерно нагрузку. После укладки утеплителя для данного конкретного помещения на бруски была уложена фанера толщиной 15 мм, а на нее доска пола размером 940х134х19 мм из лиственницы.
ссылка
Одновременно с изготовление пола выводится вертикальный стояк канализации.

[val_001]

Пришлось внутреннюю лестницу немного доработать.

Нарастил на две ступеньки, поставил диагональные усилители и сделал зацепы, которые позволяют лестницу закреплять на балконных ограждениях и арматурной сетке здания.
Стало очень удобно работать с краем кровли и под кровлей.

Лишний раз убеждаюсь, что лестница-тура в строительстве - это надежно, крепко и что самое главное - безопасно.

[ItaN]

Последние фото это доказывают. Видно что рука мастера приложена.

[val_001]

Шестиугольные формы находят свое место в жилищном строительстве.