Соединение бруса
Содержание
Умение правильно и точно выполнить соединение бруса в углах — это уже третья часть выполненной работы при сборке деревянной коробки будущей бани или жилого дома. Нужно еще знать, как скрепить брус между собой без каких-либо дополнительных стоек и врезок, суметь выбрать наиболее подходящий вариант из десятка видов замков и стыковок. Толька так можно поставить сруб из бруса своими руками, чтобы он получился теплым и надежным.
Виды замковых соединений бруса
Большая часть существующих и используемых схем сращивания и угловой врезки бруса заимствованы с приемов укладки тесаного бревна и лафета. Способы соединения бруса между собой условно можно разделить на три группы:
- Простейшие варианты сращивания углов на шпонках и нагелях, без остатка и выступающих частей, обычно используются для сборки коробок из профилированного бруса;
- Прочное соединение с врезкой пазов применяется для помещений повышенной нагрузкой на стены здания, его еще называют замками с остатком;
- Теплые замки используются в схемах срубов, когда коробка из брусового материала не утепляется наружной отделкой, поэтому важно получить прочный стык с минимальной длиной швов.
Конкретный вариант, или способ соединения бруса, определяется мастерами по размерам коробки, качеству материала и собственному опыту строительства.
Простейший вариант соединения бруса
Не самый лучший способ углового сращивания венцов, особенно в случае строительства коробки под жилой дом, баню, но для первого опыта начинающему плотнику подойдет идеально. Схема сборки приведена ниже.
Укладка бруса выполняется без нарезки стыковочных пазов, ниш и ямок. Брусовый прогон выкладывается торец в боковую поверхность следующего отрезка. Соединение бруса между собой на углах может дополнительно усиливаться набивкой скоб или стягиваться металлическими шпильками.
Преимущества данного способа сборки:
- Простота и большая производительность. На возведение здания с торцевой стыковкой уйдет примерно втрое меньше времени, чем при любом другом способе соединения брусовых балок;
- Коробка получается без выступающих отрезков, сам угол остается достаточно подвижным, поэтому любые деформации строения не оказывают ни малейшего влияния на его устойчивость.
К недостаткам можно отнести наличие мостиков холода и отсутствие механического скрепления венцов на углах по вертикали. Большая часть нагрузки по вертикали приходится на нагеля, поэтому при пучении грунта под одной стеной здания на противоположной стороне угловое соединение разойдется с образованием огромных щелей. Поэтому, перед тем как класть брус по приведенной схеме, необходима основательная подготовка фундамента.
Способы соединения на углах без вылета и остатка
У бруса, как основного материала для малобюджетных строений, есть два основных недостатка. Материал существенно проигрывает бревну по прочности в замках и креплениях и долговечности угловых стыков. Но есть и преимущества, например, за счет использования спрятанных замковых соединений можно собрать коробку дома из брусового материала, которая будет выглядеть, как монолит, без единой выступающей детали в угловых секторах.
Стыковка бруса на шпонках
Приведенный ниже вариант является усовершенствованным вариантом стыковки углов «в торец». Разница лишь в том, что вместо дорогостоящих металлических шпилек для углового соединения бруса применяются дешевые шпонки из дуба или лиственницы.
Для стыковки бруса на торцах и боковой поверхности материала вырезают пазы, а саму шпонку заворачивают в льняной уплотнитель. После монтажа высушенный материал древесины набирает влагу и прочно расклинивает соединение.
Стыковка на углах с помощью шипа и паза
Крепление на основе шпоночной вставки требует определенных затрат на подготовку закладных элементов, точной нарезки и подгонки пазов. Кроме того, углы на шпонках считаются достаточно холодными, так как смежные поверхности двух венцов хоть и стыкуются по непрямой линии, но глубина закладки недостаточно велика, чтобы полностью остановить утечку тепла через шов.
Поэтому в ситуациях, когда к срубу из профилированного бруса предъявляют более высокие требования по энергосбережению при минимальном усложнении способа соединения, используют врезку типа «шип-паз».
Для этого нужно разметить поверхность под вырезку зуба глубиной 50х50 мм по всей высоте венца и такой же размерности паз. После подгонки деталей на гранях зуба снимают фаску, а в пазовую полость закладывают утеплитель. Для выполнения соединения задвинуть брус с зубом в паз и подбить до полной осадки стыка. Иногда для фиксации соединения на углах устанавливают дополнительную круглую шпонку или нагель.
Теплые соединения угловых секторов бруса
В большинстве случаев использование стыка с шип-паз остается недостаточно эффективным с точки зрения теплоизоляции, ломаная линия контакта получается достаточно короткой, а в процессе усадки щели только увеличиваются.
Для того чтобы ликвидировать потери тепла, соединение в угловых зонах коробки должно выполняться косым или скользящим. В качестве простейшего варианта «теплого» замка можно использовать стык с косым шипом, схема.
Технология изготовления такого соединения для угла практически ничем не отличается от предыдущего варианта.
Вместо запила прямоугольной формы потребуется разметить и вырезать ножовкой шип и ответную полость со скошенной стенкой. В этом случае укладка бруса и сборка углов выполняется сверху вниз. Даже если древесина бруса даст усадку или усушку, герметичность углового стыка не нарушится.
Клин в углу может располагаться и в горизонтальной плоскости, это замок «в лапу».
Еще более жестким и плотным получается крепление «ласточкин хвост».
Схемы прочного соединения в углах
Постройки из брусового материала, собранные по технологии «теплых» замков, лучше всего подходят для небольших строений, для бань и саун, гаражей и гостевых домиков. Если требуется построить дом с большим удлинением коробки или мансардой, нужно будет использовать прочные схемы и способы соединения бруса.
Монтаж с помощью запила угла «в чашу»
В данном случае угловой сектор сруба получается с остатком или вылетом. Угол формируется, как перекрещивание конечных участков сопряженных брусов, они как бы накладываются друг на друга. Чтобы собранный узел не разошелся, в угловых замках запиливают прямоугольные пазы специальной конфигурации, отступив от торца на рассчитанное расстояние.
На верхней и нижней плоскости венца глубина паза максимальна, благодаря этому угловые части сруба приобретают достаточно большую жесткость в горизонтальном направлении. Боковые «щеки» вырезаются вдвое меньше по толщине, они нужны лишь для того, чтобы снизить потери тепла по линиям стыка.
Если нужно обеспечить точное позиционирование бруса в углу, то вместо чаши может использоваться схема запила концевой зоны «в курдюк». По сути, это та же чаша, но с дополнительными центровочными пазами.
Стыковка французским замком
Один из наиболее сложных типов углового соединения бруса в коробке здания. Конечные участки бруса первоначально фрезеруются с косой или наклоненной поверхностью замка. У такого типа соединения одно замечательное свойство. Угол как бы фиксируется и зажимается весом верхних венцов. Чем тяжелее крыша и надстройка над брусовой коробкой, тем выше прочность угловых стыков.
В устройстве замкового соединения используется небольшой коренной шип. Его вырезают до формирования поверхности стыковки и используют для центровки и улучшения теплоизоляции стыка.
Все перечисленные схемы соединения достаточно сложны в изготовлении, поэтому зачастую для запила блоков в угловых частях сруба отдельно приглашают мастера. Его работа состоит только в правильном распиливании пазов и сборке венцов. Насколько это сложно, говорит тот факт, что за нарезку замков для кубометра древесины станочным способом платят до 7 тыс. руб., а за ручную врезку с подгонкой по месту оплата получается в два раза выше.
Методы продольного соединения
Разумеется, сборка сруба не ограничивается врезкой и стыковкой углов, чаще всего приходится выполнять сращивание бруса по длине. Процесс возведения здания из брусового материала всегда был и остается недешевым занятием, поэтому выполнять соединение бруса между собой по длине приходится ничуть не реже, чем врезать угловые стыки.
Прочное сращивание бруса
Варианты соединений и стыковки бруса по длине выбираются по способу и виду нагружения. Например, для деталей сруба, испытывающих сильные изгибающие нагрузки, используется двузубый замок, как на схеме.
Длина каждой половинки должна быть не менее 300 мм, для больших сечений используются замки с размером стыковочной части до 400 мм. Столь сложная конфигурация запила на каждой из сращиваемых частей выбирается специально, чтобы предупредить образование продольных трещин.
Для линейно нагруженных венцов может использоваться более простая схема, каждая из половинок балки, как и в случае соединения на углах, запиливается двумя пазами. Для сращивания достаточно ввести в зацепление шип и паз и сбить стык деревянными нагелями.
Простые схемы сращивания
Клееный и профилированный материал может соединяться по упрощенной схеме.
Перед тем, как соединить брус между собой, необходимо заложить утеплитель, линия стыка получается небольшой, и стена будет промерзать в зиму. Кроме того, нужно заранее вырезать участки с трещинами или расслоением волокон, иначе под нагрузкой такой венец просто разрушится.
Для рядового венцового материала, который будет уложен в стены, можно использовать классический способ сращивания деталей в угловых стыках, называемый «в полдерева». Каждая половинка обрезается в ½ толщины, после чего детали стягиваются между собой струбциной и сбиваются гвоздями.
Заключение
Соединение бруса в углах требует максимальной точности выполнения запила. Если есть возможность, то врезку лучше всего выполнять с помощью ручного фрезера или любого другого электроинструмента, обеспечивающего высокое качество реза и соблюдение размеров. Вручную вырезать паз или шип сможет только профессиональный плотник, да и тот, наверняка, воспользуется станочным приводом.
Обсудить статью на форуме
