Основу каркасного дома составляет деревянный каркас, обшитый с двух сторон листовыми или погонажными материалами. Каркас держит на себе все, что выше фундамента, его несущая способность рассчитывается с учетом статических и динамических нагрузок, возникающих внутри и снаружи дома. Прочность и долговечность каркаса обеспечивается качеством материалов, из которых он выполнен, конструктивной схемой – то есть тем, как его элементы связаны между собой, и тем, насколько надежно они защищены от воздействия неблагоприятных факторов. На прочность каркаса влияет также технология соединения его элементов в конструкции между собой.
Конструктивная схема каркаса варьируется в зависимости от конкретной выбранной технологии соединения. В общем виде, каркас представляет собой жесткую сотовую структуру, состоящую из вертикальных стоек, горизонтальных ригелей и раскосов, увеличивающих жесткость конструкции.
Необходимо признать, что соединение «дерево-дерево», более долговечно, чем «дерево-металл». Применение гвоздей или шурупов (саморезов) – самый простой и экономичный вариант соединения. Хотя по-прежнему не самый надежный. Существуют и другие виды соединения, например, с помощью специальных металлических шипованных пластин. Применение металлических материалов (гвозди, шурупы и шипованные пластины) в соединении элементов каркаса, часто приводит их к коррозии и недолговечности, что в дальнейшем может повлиять на жесткость и прочность конструкции каркаса дома.
Построенные в Средние века в Западной Европе фахверковые дома благополучно дожили до наших дней во многом благодаря тому, что крепление каркаса выполнялось средневековыми плотниками на шип «ласточкин хвост», без применения металлических соединительных элементов. Этот тип соединений деревянных элементов издавна считается одним из самых надежных и стабильных. Его характеристики практически не изменяются под воздействием статических и динамических нагрузок. Для выполнения соединения в торцах соединяемых элементов каркаса специальной фрезой делаются пазы под шпонку в форме двойного «ласточкина хвоста». Шпонка забивается в паз молотком и, подобно струбцине, крепко стягивает между собой элементы конструкции каркаса. Деревянные части прочно и быстро скрепляются друг с другом зазубренными наклонными внутренними сторонами шпонки «ласточка Hoffmann». Эти зазубренные стороны входят в дерево, прочно прижимая детали друг к другу. Такой захват предотвращает скольжение соединенных деталей.
Данное соединение требует высокой точности и применения специальных фрез и шпонок. Современное оборудование фирмы Hoffmann позволяет выполнять соединения на двойной «ласточкин хвост» быстро, точно и надежно.
Схема соединения конструкции каркаса. Вид спереди.