Ключевой этап строительства деревянного сруба — соединение бруса и бревен в общую пространственную конструкцию.
Не узнав, какие способы стыковки при этом нужно применять, не стоит даже браться за эту работу.
Мы рассмотрим основные виды существующих соединений, а также оценим преимущества и недостатки каждого из них. Это поможет начинающему мастеру увереннее чувствовать себя, выполняя сборку венцов деревянного здания.
Очевидно, что стыковка бруса при строительстве нужна в двух случаях:
- Для надежного связывания углов дома
- Для наращивания бревна или бруса
Указанные операции можно выполнить десятками разных способов, придуманных русскими зодчими за сотни лет. Если мы станем рассматривать все существующие узлы соединения сразу, то быстро запутаемся в сложной терминологии и нюансах рубки. Поэтому для ознакомления подробно расскажем только о самых распространенных видах стыковки.
Виды угловых соединений
В современном деревянном строительстве используются два вида угловой стыковки:
- С остатком. Остатком называют торец бревна или бруса, который выступает наружу из угла сруба. Преимуществом углового соединения этого типа является лучшая защита швов от продувания;
- Без остатка. Венцы сруба не выступают за углы дома.
Угловые соединения бревен выполняют практически так же, как и стыковку бруса . При этом посадочное гнездо в нижнем бревне чаще всего делается не плоским, а полукруглым, напоминающим чашку. Поэтому данный способ стыковки получил название рубки «в чашу» .
Прямоугольная форма бруса не требует выполнения сложного чашеобразного стыка.
Стыковку брусьев на углах дома делают двумя способами:
- Односторонним (в пол дерева)
- Двухсторонним (в охряп)
Односторонний стык бруса прост в исполнении , поскольку здесь достаточно сделать только один вертикальный паз.
В полдерева данный вид соединения называют потому, что глубина пропила или врубки составляет ½ от высоты бруса или бревна.
Перечисляя основные способы соединения бруса в углах дома, нужно сказать несколько слов о двухстороннем методе рубки «в охряп» . Он сложнее односторонней стыковки венцов, поскольку вертикальные пропилы приходится делать не только на верхней, но и на нижней стороне брусьев.
После этого древесину между пропилами вырезают, оставляя ровные горизонтальные посадочные площадки. Уложив брусья друг на друга, мы получаем прочный стык с двумя плоскими швами.
Надежная стыковка бревен также может быть выполнена способом «в охряп» . Однако, чаще всего специалисты используют соединение «в чашу», оптимально подходящее для круглой формы бревна.
Двустороннее соединение «в охряп» и полукруглая «чаша» требуют высокой квалификации плотников. Здесь нужно работать точно и аккуратно. Любая ошибка с глубиной пропила или вырубкой паза может привести к нарушению геометрии и снижению прочности стыка.
Для защиты угла от продувания профессионалы деревянного домостроения используют стыковку бруса «в курдюк» . По сути, это модифицированное двухстороннее соединение «в охряп», в котором на посадочной поверхности вырезан продольный выступ. Он не только прикрывает стык от продувания, но и повышает прочность зоны контакта.
Рассматривая виды соединений между собой бревен и бруса, отметим весьма популярный способ рубки «в лапу» . Он довольно прост в исполнении и при этом позволяет получить достаточно прочный и герметичный стык.
Соединение встык
Для новичков самым простым вариантом является соединение профилированного бруса методом встык. Торцы брусьев при этом ровно обрезают и фиксируют их на углах при помощи стальных скоб или пластин с шипами.
Однако, данный метод стыкования бруса нельзя назвать очень прочным и герметичным. Поэтому его лучше использовать для нежилых хозяйственных построек.
Для усиления углов, собираемых способом встык, часто используют шпонки – вертикальные стержни из твердой древесины (дуб, береза, граб).
Оптимальным вариантом стыкования является способ «в теплый угол» , также называемый соединением «в коренной шип». На торце бруса при этом вырезается внутренний выступ-шип, который защищает шов от продувания и повышает прочность угла.
Распространенным методом углового соединения является «ласточкин хвост» . От коренного шипа он отличается трапециевидной формой, которая делает зону контакта брусьев более плотной и жесткой.
Продольное соединение бруса и бревен
Кроме надежной вязки углов деревянного здания, очень важно обеспечить качественную продольную стыковку бруса или бревен, из которых состоят венцы. Для бруса чаще всего используют наращивание с помощью прямого или накладного замка. Для дополнительного усиления накладного стыка используют вертикальные нагели или шпонки.
Кроме этого продольное соединение венцов удобно делать «в полдерева» , срезая часть торца у соединяемых брусьев. Для повышения жесткости стыка в зоне контакта нужно поставить два шипа-нагеля.
Соединение коренным шипом также вполне приемлимо для продольного наращивания брусьев.
Хорошо сопротивляется силам продольного растяжения, возникающим при усушке деревянных венцов, комбинированное соединение «в полдерева», на верхнем выступе которого сделан «ласточкин хвост».
Если вам такая рубка кажется слишком сложной, то выполните продольное соединение венцов обычным ласточкиным хвостом, который надежно фиксирует наращиваемый брус и бревно.
Т-образные виды соединений бруса и бревен
Данный вид стыковки применяется в местах примыкания внутренних брусовых и бревенчатых простенков к наружной стене. Здесь возможна реализация одного из трех вариантов:
1. Замочный паз на коренном шипе
2. Прямой паз на коренном шипе
3. Уже знакомый нам «ласточкин хвост»
Полезное видео
Если вы решили возвести деревянный дом из бруса то вам, бесспорно, понадобится помощь специалистов или хотя бы ознакомится для начала с таким понятием как соединение бруса на длине. От того насколько хорошо вы владеете информацией о возведении деревянного дома так же зависит дальнейшее его обслуживание или в крайнем случае эти знания пригодятся при демонтаже здания. Часто приходится с сталкиваться не только с обработкой древесины но и с соединением деталей конструкции.
Обычно стандартная длина чернового, профилированного или клеенного бруса составляет 6 метром, поэтому при возведение сруба деревянного дома, который больше по длине чем стандарт, приходиться применять технологии по соединению по длине.
Брус стыкуют по длине в тех случаях, когда одна сторона дома больше по длине. Брусья стыкуют с одной стороны с перевязкой, а следующий ряд с другой стороны. Такой порядок исключает неправильное нахождение двух стыков расположенных один под одним. Профилированные брусья обычно соединяют несколькими способами согласно с ГОСТ 30974-2002 наименование, которого: «соединения угловых деревянных брусчатых и бревенчатых малоэтажных сооружений. Классификация, конструкции, размеры». Обычно этот стандарт распространяется на Т-образные соединения, а так же на угловые соединения малоэтажных зданий которые возводятся из бревна или бруса. Указанные стандарты не обязуют к обязательному исполнению, но есть одно, но эти требования обязательно учитываются при сертификации продукции, такой как профилированный брус или производство целиком.
Вид применяемого сращивания зависит от нагрузки на брус — нагрузки могут быть на сжатие, растяжение и изгиб.
Для способа соединение бруса по длине (сращивание) нужно так же применять различные типы соединения, например такие как:
- Соединение в полдерева
- Соединение со шпонкой
- Соединение с коренным шипом
- Соединение на косой замок
- Соединение на накладной замок
Соединение бруса под силой сжатия необходимо применять врубки показанные на рисунке выше. Длина крепления равна ширине бруса + 10 см. Также при строительстве дома из бруса соединение необходимо усиль нагелями.
На чертеже замки для соединения под воздействие силы растяжения, которые противостоят продольному смещению. Их также необходимо усиливать нагелями.
Качественное соединение брусьев между собой при строительстве дома имеет немаловажное значение. От способа и точности соединения во многом зависит надежность всей конструкции и сохранение тепла в доме.
От качественного соединения бруса зависит прочность и теплоизоляционных характеристики будущей конструкции.
Строительство деревянных домов при новых технологиях изготовления бруса стало быстрыми темпами набирать популярность. Экологически чистый материал с хорошей теплопроводностью и привлекательным внешним видом замечательно подходит для строительства жилых домов и других зданий в любом регионе нашей страны.
Самым ответственным этапом строительства деревянных домов является сочленение брусьев между собой. Узкоспециализированное оборудование для изготовления шипов и пазов используется только на крупных производствах, ввиду высокой стоимости и больших размеров. Однако соединения профилированного бруса можно выполнить и своими руками.
Необходимый инструмент для изготовления соединений
Рисунок 1. Разновидности соединения бруса.
При самостоятельном изготовлении соединений можно воспользоваться обычным ручным механизированным инструментом, имеющимся у застройщика или специалистов, таким как:
- Цепная пила с бензиновым или электрическим приводом. Можно использовать ручную циркулярную пилу с электрическим приводом, но максимально допустимая глубина пропила устройства должна быть больше чем полдерева.
- Набор стамесок. В торговых предприятиях не всегда можно найти инструмент нужной длины и прочности, поэтому желательно изготовить его самостоятельно или заказать у кузнеца.
- Молоток, киянка, топор.
В старину рубка углов выполнялась с помощью одного топора, но это отнимало много времени. Современный инструмент с различными видами привода значительно облегчит труд и сократит затраты времени на работу.
Основные способы соединения бруса при укладке
По месту соединения нужно выбирать определенный метод, гарантирующий оптимальную прочность и плотность стыка. Угловые соединения можно выполнять:
- с выступающими за основные размеры концами;
- без выступов;
- укладкой встык, когда брусья не накладываются друг на друга;
- Т-образным соединением для стен внутри здания.
Рисунок 2. Устройство прямоугольного коренного шипа.
Технология способа с остатком обеспечивает лучшее качество углового соединения, но требует большего расхода материала. На каждом брусе получается от 0,4 до 0,6 метра нерационально используемой длины. При высоте в 15 венцов общая неиспользуемая длина составит от 20 до 36 м. При длине бруса 4 м это составит от 5 до 9 дополнительных изделий. Посмотреть угловое соединение с выступающими частями можно на рис. 1а.
Первый венец в здании обычно укладывается в сочленение с замочным пазом со специфическим названием стыка — «обло». Такой способ применяется при любом методе укладки материала, с выступами или без. Выборка выполняется на половину толщины изделия. Сочленение углов дома без выступов можно посмотреть на рис. 1б. Последующие венцы для предотвращения смещения в основных плоскостях нужно стыковать по типу «коренные шипы» с установкой нагелей. Устройство прямоугольного коренного шипа показано на рис. 2.
Нагель представляет собой деревянный брусок круглого сечения длиной 25 см и толщиной около 30 мм. В уложенном на прокладочный материал брусе нужно просверлить отверстие глубиной, превышающей длину нагеля на 20-40 мм, и в него забить деталь.
Соединение углов встык является самым простым способом. Качество таких стыков крайне низкое, создать теплый угол таким способом нереально. Крепление бруса при такой стыковке выполняют металлическими кронштейнами с шипами, прибиваемыми гвоздями. Укладка бруса встык показана на рис. 1в. Как крепить брус металлическим кронштейном, можно увидеть на рис. 1е.
Рисунок 3. Ласточкин хвост.
Т-образное соединение капитальных и внутренних перегородок имеет несколько вариантов:
- стык с использованием замочного паза;
- сочленение «паз-шип» в виде симметричной трапеции;
- сочленение «паз-шип» в виде несимметричной трапеции с прямым углом;
- использование сочленения «паз-шип» прямоугольной формы.
Шипы в виде трапеций предназначены для сохранения соединения при расшатывании конструкции и усилиях, направленных на растаскивание в разные стороны. Устройство таких сочленений является сложным, но и более надежным креплением. Из-за внешнего вида соединение получило название «ласточкин хвост». Устройство такого сочленения можно посмотреть на рис. 3. Изготовление «ласточкиного хвоста» требует тщательности и терпения при подгонке поверхностей.
Собрать и разобрать соединение можно, только перемещая изделия в вертикальной плоскости.
Многие мастера предпочитают крепить стены при помощи прямоугольных коренных шипов. Часто на Т-образных соединениях применяют крепление специальными скобами, длинными болтами с шайбами большого диаметра или гвоздями. Пример соединения шипами с прямым углом показан на рис. 1г.
Продольное соединение материала
Рисунок 4. Соединение впритык и внакладку.
Одним из основных недостатков бруса является его ограничение по длине. Стандартные размеры изготавливаемых изделий составляют от 4 до 6 м. При стенах большой длины или при использовании обрезков необходимо выполнять продольное соединение. Такие соединения нежелательны при строительстве капитальных стен из-за возможной деформации. При необходимости устройства продольных стыков в нескольких венцах их нельзя располагать в соседних венцах по одной вертикальной линии. Для внутренних стен ограничения по сращиванию бруса отсутствуют из-за более стабильного температурного режима.
При сращивании бруса по длине используют центральный шип или разнообразные сочленения замком. Чаще всего используется прямой замок из-за несложного процесса изготовления. В брусе делаются выборки в половину толщины бруса. Полученные поверхности доступны для обработки и могут быть тщательно подогнаны.
Надежное к смещениям соединение бруса можно получить при использовании центрального шипа. Гнездо необходимо делать немного больше длины шипа. Длина шипа должна превышать вдвое ширину бруса. Чтобы соединить более прочно, можно установить два шипа.
Удлинение бруса также можно выполнять внакладку. Соединение внакладку может быть косым или прямым. Виды соединений можно посмотреть на рис. 4. Торцам изделий нужно придать выбранную форму и уложить на место. Последующие венцы своим весом сожмут и зафиксируют соединение. При удлинении бруса в капитальных стенах желательно использовать комбинацию различных креплений. Подогнанные под соединение внакладку изделия нужно дополнительно зафиксировать одним или двумя клиньями. Вид стены со сращенным брусом можно увидеть на рис. 1д. Во всех соединениях обязательно прокладывают уплотняющий материал.
Изготовление угловых соединений бруса под непрямым углом
В конструкциях зданий всегда имеются угловые соединения бруса, размер которых не соответствует 90°. На большинстве зданий такие углы расположены в чердачной части помещения. Их размер зависит от наклона крыши. На капитальных стенах углы различной величины могут возникнуть при устройстве выступающих или утопленных элементов.
Устройство сочленений под тупой или острый угол желательно выполнять по принципу «паз-шип». Выступы и углубления выпиливаются под необходимым углом, их поверхности, соответственно, подгоняются. Для увеличения прочности можно использовать дополнительное крепление болтами, шурупами или гвоздями необходимой длины. Если толщина изделий большая, нужно использовать металлические кронштейны необходимой формы с соответствующим креплением.
При изготовлении большого количества одинаковых сочленений желательно сделать специальные разметочные шаблоны, которые ускорят и облегчат процесс нанесения разметки для соединения бревен в срубе.
Для шаблонов можно использовать жесть, фанеру, плотный картон, тонкий пластик. При изготовлении сочленений следует сначала сделать запил в нужном положении, затем недоступные для пилы участки удалить стамеской.
Готовые проекты зданий, предлагаемые производителями строительных материалов, укомплектованы профилированным брусом с соединениями. Все типы шипов и пазов выбраны из расчета необходимой прочности и изготовлены на промышленном оборудовании с высокой точностью.
За долгие столетия использования древесины в строительстве жилья накоплен огромный опыт в работе с пиломатериалом. Но сегодня материал в значительной степени отличается от того, который был раньше. Изделия могут быть разными не только по типу древесины, но ее сортности и методу обработки.
Способы соединения бруса в длину
Стандартная длина бруса – 6 м. В строительстве стен, превышающих этот показатель, требуется его наращивание, которое производят методом перевязки, исключающим расположение стыков на одной линии. Для этого в рядах брусьев соединения выполняют поочередно: то с одной стороны дома уложат недостающий отрезок, то с другой.
Венцы наращивают методом «замочный паз», иначе его называют «в пол-дерева». Это самый простой способ соединения бруса и выполняется он заглублением одного торца в толщу второго. Для этого соответствующие стороны этих элементов спиливают на ½ толщины. Для большей уверенности места стыков фиксируют с помощью шпилек или иных крепежей.
Более сложен двусторонний замок. Он представляет собой стыковку пиломатериала методом «паз в паз». Для этого в торцах соединяемых брусьев делают перпендикулярные плоскости среза пропилы. Каждый из скрепляемых элементов обязан иметь свой паз и свой шип, но располагаться они должны так, чтобы при соединении торцов выступ одного вошел в выемку другого, и наоборот. В этом методе наращивания в длину очень важно выдержать размеры запилов, иначе прочность стыковки окажется сомнительной.
Еще один способ соединения пиломатериала – «глухой сковородень». Он чаще используется в угловых стыковках, но хорош и для наращивания в длину. Чтобы этим методом скрепить пиломатериал, на одном торце бруса выпиливается шип в виде треугольника с горизонтально усеченной вершиной, а на втором – паз аналогичной формы. Стыковка производится путем накладывания шипа сверху и вбивания его в паз.
Какой способ наращивания бруса в длину самый эффективный?
Самым надежным соединением считают четырехсторонний паз. Но он очень сложен в выполнении запилов, поэтому на практике используется редко. Здесь требуется максимальная точность в расчетах, замерах, выпиливании. Поэтому такую работу доверяют только профессионалам. Раньше мастера могли делать эти сложные выемки с помощью одного топора. Сегодня на вооружении у застройщиков современные мощные инструменты, но не у всех получается сделать этот сложный «замок»: навык в такой работе все же необходим.
Всенепременно вызывает вопрос по сращиванию частей древесины. Это наиболее стандартная проблема, с которой встречается каждый, кто собирается использовать брус или бревно.
Длина стен
м
Ширина стен
м
Высота стен
м
Сечение бруса
150х150 мм. 180х180 мм. 200х200 мм.
Длина бруса
5 м. 6 м. 7 м. 8 м. 9 м. 10 м. 11 м. 12 м.
Как произвести состыковку бруса
В принципе, ничего сложного в соединении по длине нет, но ознакомиться с основами работы необходимо перед ее началом. В любом случае эти знания потребуются на всем протяжении строительства и никому не помешают.
Ведь разговор идет не только о несущих стенах полностью деревянного дома из профилированного или простого бруса, это еще и межкомнатные перегородки. Так что работа . К тому же, сращивание позволит рационально использовать материал, а цена всей сметы не будет запредельно высокой.
Что такое брус в доме
Перед тем, как начинать соединять древесину между собой, необходимо определить, о каком именно материале пойдет речь.
Дело в том, что деревянный дом может быть возведен из нескольких типов материала, а именно: бревно оцилиндрованное, каркас.
И сращивание бруса может потребоваться в любом из вышеперечисленных типов материала.
Здесь надо сразу сказать, что габариты у большинства изделий из древесины не могут быть подведены под определенный стандарт. Есть минимум три-четыре величины по ширине и высоте бруса, кроме того, есть масса разновидностей, где сечение не предполагает работу с несущими стенами.
К примеру, сращенный брусок 50х50 мм. В большинстве своем он используется для создания обрешетки, и для стропильной системы кровли облегченного варианта. Конечно, можно производить соединение и просто методом нахлеста по ребру, по боковой части, но иногда это не представляется возможным.
Например, если речь идет о заранее подготовленных местах крепления в сайдинге, то придется продолжать вертикальную установку обрешётки в одной направляющей.
Итак, при отсутствии стандартных размеров по ширине и толщине есть все же размер длины, который составляет 3, а чаще всего, 6 метров. Это и самый востребованный и наиболее удобный в работе размер.
Именно, исходя из длины не только изделия 50х50 мм, можно говорить, что если размер дома больше чем, условно, 6х6, то придется заняться сращиванием древесины.
Как «состыковаться»
Ничего сверхсложного в сращивании древесины нет, причем можно это достаточно просто делать и своими руками. Как уже говорилось, есть несколько основных причин производить стыковку, и везде можно применить один из нижеописанных способов.
Важно! Сразу необходимо отметить, что брусья в строительстве стены необходимо стыковать, учитывая момент перевязки. То есть стыкуются брусья с одной стороны с перевязкой, а вот следующий ряд уже с другой стороны. Такой порядок исключит момент стыковки «один под один». Можно еще вспомнить, как кладется кирпич, не попадая стык в стык, чтобы постоянно соблюдать кладку и перевязку. Здесь, в работе с древесиной, используется точно такой же принцип.
Перед тем, как приступать к работе по сращиванию, нужно обратиться к ГОСТу 30974-2002. Именно в этом документе технически точно описаны все нюансы, связанные со стыковкой. Причем речь идет о работе как раз с малоэтажным строительством брусовых и бревенчатых домов.
Стандарт, который описан в предложенном ГОСТе распространяется на:
- Т-образные соединения.
- Угловые соединения малоэтажных зданий.
В принципе, при самостоятельной работе по возведению дома, к примеру, не обязательно соблюдать со всей строгостью рекомендации ГОСТа, однако при сертификации профилированного бруса, к примеру, все требования строго соблюдаются.
Что касается видов состыковки, то они зависят не только от технической оснащённости рабочего, но в первую очередь от нагрузок, которые могут оказываться на место соединения.
Нагрузки приято рассматривать следующих типов:
- На сжатие древесины. При этом важно чтобы древесина в «торец» соприкасалась как можно большим участком.
- На растяжение материала. Здесь обязательно сращенный брус должен оснащаться соединением по принципу «замка»
- На изгиб. В этом случае стык будет выполняться под углом.
Способы
Практически любую состыковку по длине можно выполнить собственными силами. Их существует несколько типов, это:
- Соединение в полдерева. Срезается у обеих частей бруса половина толщины под прямым углом. Дополнительно можно укреплять соединение шурупами.
- Соединение со шпонкой. Само соединение можно делать в полдерева, но предварительно изготавливаются шпонки, и просверливаются отверстия чуть меньшего диаметра. Глубину врезки шпонок в брусья следует принимать не менее 2 см и не более 1/5 высоты.
- Соединение с коренным шипом. Достаточно трудоёмкое соединение, которое требует большой точности и серьезных навыков в столярном деле.
- Соединение на косой замок. Наиболее подходящее соединение, когда речь идет о нагрузке по типу изгиба. При этом такое соединение достаточно просто изготовить.
- Соединение на накладной замок. Довольно сложное по исполнению соединение, которое требует перепада в плоскости соединения, чтобы получился замок. При этом выполняется выпиливание замка в обеих частях древесины.
Инструкция по работе у каждого соединения своя, и требует определённого инструмента:
- Рулетка, уголок.
- Фрезерный станок ручной, для некоторых типов соединения.
- Электролобзик и ножовка.
- Долото, молоток, топорик.
Можно еще сказать о хорошем глазомере, но в данном случае, работа по сращиванию потребует именно точности. Для того чтобы добиться идеального соединения необходимо сделать шаблоны, и перенести их на две боковые стороны бруса, а затем уже выпиливать и зачищать получение пазы и плоскости.
Вывод
Начиная от самого простого, в полдерева сращивания, и заканчивая сложными замками, все требует идеальной точности при работе. Поэтому здесь всегда работает простой принцип — «семь раз отмер и один раз отрежь». Для более наглядного восприятия вышенаписанного посмотрите видео в этой статье.