Крыша – сложная, многокомпонентная конструкция, проектирование, сборка и монтаж которой представляет собой серьезное препятствие для неопытного мастера. Важнейшим этапом возведения кровли считают устройство стропильного каркаса, задающего форму, уклон и несущую способность ската. На стропила ложится нагрузка от веса кровельного материала и снега, поэтому они должны быть прочными и долговечными. Но что делать, если длина ската намного превосходит стандартный размер пиломатериалов? В этой статье мы расскажем, как правильно выполняется сращивание стропил между собой для увеличения длины этого элемента.
Стропильными ногами или стропилами называют основные элементы стропильного каркаса крыши, которые располагаются попарно вдоль конькового соединения, образуя наклонные плоскости скатов. Обычно они изготавливаются из здоровой, прочной древесины или металлического профиля. В конструкции кровли стропила выполняют следующие функции:
- Формируют форм и угол наклона скатов. Именно угол между стропильными ногами и основанием крыши задают узнаваемую геометрию крыши, облегчая сход с поверхности ската талой и дождевой воды и снега.
- Равномерно распределяют вес кровельного покрытия. Кровельный пирог с учетом снеговой нагрузки может весить до 300 кг/м2, потому стропила должны выдерживать значительный вес по всей длине, а также распределять его между несущими стенами.
- Служат основой для фиксации кровельного материала. Финишное покрытие крепят на обрешетку, приколоченную поперек стропильных ног каркаса.
Обратите внимание! Существует три параметра стропил, определяемых при расчете и создании проекта кровли: длина стропильной ноги, расстояние между ними и размер сечения этих элементов. В основном они зависят от уклона скатов, климатических условий и веса финишного покрытия.
Материалы
Стропильные ноги, распределяющие вес гидроизоляционного покрытия и термоизоляции кровли между несущими стенами, на которые опираются скаты, должны обладать высокой несущей способностью и отличными прочностными качествами. Кроме того, они должны быть легкими, чтобы при своей значительной длине не прогибаться под собственным весом. Оптимальными материалами для изготовления стропил считают:
- Дерево. Древесина – легкий, прочный строительный материал, который легко обрабатывать самым примитивным инструментом вручную. Стропильные ноги из этого бруса сечением 100х100 мм или 150х150 мм выдерживают до 500 кг/м2. Из-за того, что стандартный размер пиломатериалов не превышает 6 м, дерево применяют для изготовления стропил частных, ведь при длине ската, превышающей 6 метров, приходится выполнять наращивание досок. Недостатком деревянных стропил считают слабую устойчивость к гниению, поэтому их обрабатывают антисептическими составами.
- Металл. Металлические стропила применяются в основном в промышленном строительстве, так как хозяйственные, коммерческие и производственные постройки, как правило, обладают большим размером. Высокая несущая способность металлического профиля позволяет использовать элементы меньшего сечения. Кроме того, металл обладает высокой устойчивостью коррозии.
Опытные мастера отмечают, что даже если длина ската превышает 6 метров, стропила для каркаса кровли можно изготовить из дерева. Причем совершенно необязательно приобретать дорогостоящие пиломатериалы нестандартной длины. При большом размере крыши проводят сращивание стропил или надставляют их кобылками.
Методы наращивания
Длина стропильной ноги складывается из длины ската и длины свеса крыши, поэтому она может превышать стандартный размер пиломатериалов, составляющий 6 метров. Чтобы удлинить доски, из которых изготавливаются стропила, нужно соединить две или три доски между собой. Чтобы наборная стропильная нога не теряла прочностные качества, необходимо правильно рассчитать место сращивания и надежно зафиксировать его одним из следующих методов.
При укладке сруба бани или дома основная технологическая операция – это правильная укладка брёвен. Чтобы грамотно провести все работы, нужно знать способы соединения бруса, которых существует несколько, и от этого зависит конечный результат.
В процессе работ соединение потребуется в двух случаях:
- Когда длина стандартного бруса недостаточная, и вам потребуется нарастить его.
- Для связки углового соединения.
Для каждого случая существует несколько вариантов соединения, которые мы рассмотрим ниже.
Существует два основных способа углового соединения: с остатком и без него. Если соединения обрабатываются без остатка, углы сруба получаются ровными, а во втором случае концы бруса будут выступать на некоторое расстояние. Это соответственно сказывается на материалоёмкости и считается минусом. Но у данного способа есть и положительная сторона: углы будут лучше защищены от дождя именно за счёт этой конструкции, к тому же сруб, сложенный таким способом, намного устойчивее.
Как правильно провести соединение с остатком
С остатком брус можно соединить тремя способами:
- в «охряп»;
- в «обло»;
- в «охлоп».
Самый простой второй вариант – в «обло», или как ещё говорят специалисты, – в чашку. Таким способом брус соединяют тремя способами:
- односторонним;
- двусторонним;
- четырёхсторонним.
Одностороннее соединение
Первый вариант выполняется следующим образом. В каждом брусе в местах соединения вырубается перпендикулярный паз (чаша). Его нужно сделать таким, чтобы он по размерам совпадал с укладываемым сверху бревном. Этот способ используют многие строительные компании потому, что по временным и технологичным затратам это самый простой вариант.
Двустороннее соединение
Это более сложный вариант, и качество работ зависит от профессионализма плотников. Здесь пазовый замок прорубается с верхней и нижней части брёвен.
Главное учитывать диаметр бруса, при этом глубина каждой чаши должна составлять не более ¼ высоты.
Четырехсторонний замок
При таком исполнении пазы пропиливают со всех четырёх сторон. Если правильно рассчитать диаметр бруса и точно прорубить пазы, то брёвна будут ложиться как конструктор, что позволит достичь максимальной прочности сруба.
Угловое соединение в «обло»
У этого способа соединения тоже существует три варианта:
- в курдюк;
- заоваленый гребень;
- в полдерева.
Здесь самый простой и распространённый способ третий – в полдерева. Технология работы в некотором роде схожа с соединением в «обло», только кроме вырубаемой чаши в укладываемом бруске прорубается дополнительный продольный паз (его ещё называют укладочным). Перед тем как уложить следующее бревно, его заполняют утеплителем, и только после этого приступают к обработке следующего бруса.
Техника выпиливания чаши для соединения в курдюк представлена в видео ниже:
Чтобы крепление было более надёжным, соединение каждых брёвен производится посредством нагелей. Это такие деревянные шпонки круглого сечения, они позволяют обеспечить надёжную устойчивость вертикальных брёвен.
Во втором варианте (заоваленный гребень), при вырубании укладочной чаши в ней оставляют небольшой овальный гребень, который должен совпадать с продольным овальным пазом следующего бруса и соответственно посредством этого гребня и проводится надёжное соединение.
Третий вариант (в курдюк) считается наиболее сложным в плане технического исполнения. При обустройстве такого соединения при вырубке чаши на её дне оставляют специальный выступ, который должен быть расположен ровно поперёк и совпадать с продольным пазом следующего бруса. Этот выступ и служит соединением со следующим бревном.
Должного внимания заслуживает и соединение в «охлоп». Здесь крепление также производится посредством вырубки чаши, но только она вырубается снизу укладываемого бревна.
Укладка брёвен в «охряп» - сложный технологически вариант. При таком способе соединения чаши вырубаются на обоих брёвнах. К тому же в обеих чашах вырубаются продольные пазы, которые и служат надёжным креплением.
Соединение бруса без остатка
В основе такого соединения лежит технология укладки в «охряп». Только при вырубке чаши, торцевая часть брёвен полностью убирается, лишая углы выступающей части. Для повышения надёжности крепления на конце соединяемых брёвен оставляют специальные гнёзда с шипами (присек).
Если вырубить обычную соединительную лапу с «присеком», то она будет продуваться ветром, вследствие чего сруб потребуется дополнительно обрабатывать.
Чтобы избежать этого, горизонтальные вырубки делают с небольшим уклоном в двух направлениях.Такой способ называется «ласточкино гнездо».
За счёт шипов в наклонной плоскости обеспечивается лучшее зажатие конструкции, что способствует повышению теплоизоляции.
Если вы будете использовать для крепления курдюки, нагели или шпонки, то обязательно предусмотрите между соединением шип-паз вертикальный зазор. Это необходимо на случай усадки сруба.
На видео, представленном ниже вы сможете увидеть как происходит выпиливание пазов для соединения бруса в углах и по длине:
Варианты продольного соединения
Стандартная длина пиломатериала, а в нашем случае это брус, составляет 6 метров. Но иногда нужно уложить более длинный сруб, и здесь потребуется провести продольное соединение.
Для этого используются следующие варианты:
- в полдерева;
- продольный шип;
- продольный коренной.
Продольное крепление с использованием технологии шипа и шпонки считается наиболее надёжным. Для соединения на одном бревне выпиливается внутренний паз, затем по его размерам на другом бревне вырубается стыковое соединение, которое должно плотно входить в паз. Для надёжности его также соединяют шпонкой или скобой.
Шпонка – это своеобразное крепление, которое изготавливают из железа или дерева, но только твёрдой породы. По форме шпонки бывают призматические и прямоугольные.
Этот способ аналогичен с угловым креплением бруса в «полдерева». Концы брёвен, которые требуется соединить, выпиливаются на половину толщины и соединяются встык друг с другом. Для прочности их соединяют нагелем или железной скобой.
Это, конечно, самый простой вариант, но по надёжности малоэффективный. Специалисты редко используют его в работе.
Продольный коренной
В этом варианте крепления на одном бревне выпиливается паз, а на другом крепёжный шип. Для надёжности шип лучше выполнить трапециевидной формы (ласточкин хвост). Это позволит исключить колебания брёвен в венце.
Предлагаем вам посмотреть видео о том, как выпиливается паз в брусе при продольном соединении:
Работы по укладке брёвен лучше доверить профессионалам, но если вы решили сделать это самостоятельно, то от вас потребуется максимум внимания и усилий, а о результате проделанной работы вы можете рассказать нашим читателям.
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.
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.
В зависимости от типа соединения торцы соединяемого бруса зарезают определённым способом. В момент соединения в замок кладётся утеплительный межвенцовый джут.
Более подробно о соединениях брусьев и бревен можете почитать в тут
Видео стандартное соединение в полдерева: