Как сделать стены вашего дома крепче? Испытания каркасных стен по науке. Часть 2⁠⁠

Несмотря на то, что современный каркасный дом и в Скандинавии и Америке предполагает применение плитной обшивки (фанера/OSB/ДВП), у нас в России в каждом втором проекте я вижу укосины (часто при этом неправильные).

Это вторая часть исследования каркасных стен на прочность и жесткость! Если вы еще не смотрели первую, то обязательно посмотрите, ну а сегодня нас ждет еще 6 испытаний!

Испытание №1

Базовая стена с горизонтальной обшивкой доской + различные врезные укосины (let-inbrace) из доски 19х89 (60град; 45град; К-укосина, несимметричная К-укосина)

Выводы по результатам тестов укосин:

Врезная укосина от верхней до нижней обвязки, расположенная под углом в 45 град (M) – самая эффективная мера по жесткости и прочности стены из рассмотренных вариантов врезки укосин (жесткость 4,1, прочность 4,4 И ЭТО ОДНА ШТУКА)

К-укосина (K) втрое уступает ей по жесткости и вдвое по прочности (1.4 против 4.1 и 2.2. против 4.4.).

К-укосины вдвое уступают по жесткости и в 1,5 раза по прочности врезной укосине, установленной под углом 60 градусов (J) 1.4 против 2.9 и 2.2. против 3.3.

Несимметричные К- укосины эффективнее симметричных (1.8 против 1.3. и 2.8 против 2.2.)

И заметьте, укосины в испытаниях единственные испытывали вместе с горизонтальной обшивкой, а не вместо, цифры без нее были скорее всего куда более плачевные.

Испытание №2

Базовая стена. Испытываем сухой и несухой пиломатериал с разными обшивками

Самое интересное из испытания:

Горизонтальная зашивка: Сырой материал делает стену в 2 раза менее жесткой и на 30% менее крепкой.

Диагональная зашивка: Сырой пиломатериал при такой обшивке делает стену в 2,5 раза менее жесткой!

Штукатурка: Тут разница не такая большая, но штукатурка явно потрескается

Так что вот вам очередное доказательство, что нужно использовать сухой материал, пусть даже не строганый.

Испытание №3

Базовая стена. Разные обшивки с разным количеством и разными диаметрами крепеж.

Для начала длины гвоздей: 6d - 51 мм, 8d - 64 мм 10d - 75 мм, 12d - 85 мм

Итак, что мы видим.

1. Увеличение количества гвоздей 64 мм с 2 до 4 в каждую стойку при горизонтальной обшивке увеличивает жесткость и прочность стены в 1,5 раза, а при диагональной обшивке в 2 раза!

2. Увеличение размера гвоздя с 75 мм до 85 мм при обшивке стен при одинаковом количестве не дает увеличения и даже ухудшает крепость стойки (напомню, она там размером 89 мм, причина скорее всего в этом, при 150 мм такого бы не было)

3. Укосины, прибитые 6 гвоздями 64 мм к каждой стойке вместо трёх - сделали стену на 50% жестче и крепче (5.6 против 3.7 и 5.8. против 3.7)

4. Двойная порция гвоздей в плитной обшивке увеличивает прочность стены на 40%, но в стене с проёмами эта разница тает на глазах и падает до 10-15%.

Испытание №4

Много разных укосин. Сейчас будет жара.

УЗРИТЕ! если сделать в в 90мм стене укосину из 40 мм, то стена в 2 раза менее жесткая и прочная, чем если использовать укосину 20 мм: 1.6 против 2.6 и 1.4. против 3.6.!

Для тех кто в не теме, объясню, сейчас можно ставить 50 (45) мм укосину в стойки шириной 150 мм (140). Таким образом стена становится слабее, чем если бы эти умельцы использовали там дюймовку.

Разницу между 45 градусными и 60 градусными мы уже смотрели, она составляет около полутора раз, но 60 градусных укосин обычно также вполне достаточно.

Укосина под 45 градусов 19*140 (в сравнении с 19*89) делают стену жестче и крепче на 20% (при шаге стоек 406 мм) и на 10% жестче и 50% крепче (при шаге стоек 610 мм)

Испытание №5

Стена и деревянный сайдинг (аналог нашей обшивки деревом ёлочкой)

Что мы видим интересно про обшивку деревянным сайдингом без плит жесткости?

Сайдинг без горизонтальной обшивки не даёт практически никакой прочности, если он толщиной меньше 20 мм. если от 20 - то примерно такую же как горизонтальная обшивка доской 20 мм (что логично)

Сайдинг с горизонтальной обшивкой добавляет стене без сайдинга 10% жесткости и 30% прочности

Сайдинг под углом 45 градусов увеличивает жесткость стены в 2-3,3 раза, и прочность стены в 3,3-5,4 раз, в зависимости от направления нагрузки (на сжатие или на растяжение)

В итоге мы можем сделать вывод, что имитация бруса (как аналог этого сайдинга) практически не добавляет стене жесткости и прочности, если она не идёт по диагонали или она толщиной меньше 20 мм.

Испытание №6

Последнее, но очень шокирующее испытание! Штукатурка на каркасных стенах

Так от чего у нас будет шок?

Стены без укосин и обшивки, только со штукатуркой - по жесткости крепости не уступает стене с обшивкой 9 мм фанерой!

А если добавить обшивку в горизонт или диагональную, то эффективность становится больше, чем у 16 мм фанеры.

И тут барабанная дробь! Те самые страшные проёмы, от которых и диагональная обшивка и укосины превращаются в бесполезные украшения нестрашны для стен со штукатуркой! Их крепость продолжает быть на уровне плитной обшивки.

Ну а если вы хотите построить дом с мощью бункера, то добавьте укосины - теперь крепость ваших стен проёмами становится заоблочной.

Вот такие неожиданные результаты мы получили! Жаль, что штукатурку в каркасных домах в России делают ну очень редко. Надеюсь, этим видео я кого-то мотивирую на это и у нас станет больше красивых и при этом крепких каркасов!