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.
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.
Человечество, используя дерево, давно изобрело много способов для строительства из него. Поэтому современный строитель выбирая, например, как стыковать брус по длине, ориентируется на размер дома, качество и сортность материала, его функциональное значение и т.д.
От выбора того или иного способа во многом зависят теплопроводные свойства и то, насколько комфортно и уютно будет в доме.
Преимущества домов из бруса и нормативная основа для их строительства
Традиционно деревянные дома, то есть дома построенные из бруса, пользуются неизменной популярностью у частных застройщиков. Такие строения имеют красивый вид, при этом очень легко придать каждому особую индивидуальность.
Они также являются наиболее экологичным видом жилища, а для загородного строительства – это, пожалуй, один из самых оптимальных вариантов, так как вписываются органично в окружающий ландшафт. Кроме того, деревянные коттеджи позволяют создать полноценный архитектурный ансамбль, состоящий непосредственно из дома и других хозяйственных и бытовых пристроек.
Внимание!
Строительство домов из бруса не требует строгого соблюдения всех нормативов, а также ГОСТа 30974-2002 (принят 01.03.03г.).
Однако построенные по всем правилам сооружения в дальнейшем легче оформить, получить различные разрешительные документы.
Соблюдение нормативов имеет также значение при сертификации продукции и конструкций из бруса.
Как выбирают способ стыковки бруса при строительстве зданий
Выбрать, как правильно стыковать брус, необходимо для двух операций:
- для соединения или рубки угла;
- для наращивания по длине (такая ситуация возникает в случае, если какая то сторона дома или все имеют длину более 6 метров, стандартного размера бруса).
Перед тем как приступить к возведению дома своими руками, или даже наняв бригаду опытных строителей, необходимо ознакомиться, а в первом случае досконально изучить, как стыковать брус на углах.
Стыковка с остатком
Стыковка с остатком, т.е. с выступающими концами, выполняется, как правило, несколькими способами, среди которых:
- в обло, в варианте угловых соединений имеет следующие разновидности:
- в курдюк;
- заоваленный гребень;
- в полдерева;
- в охлоп;
- в охряп.
Стыковка без остатка (без выступающих концов)
- «в лапу»;
- замочным пазом по типу «обло»;
- Т-образные соединения имеют несколько вариаций:
- прямым пазом;
- замочным пазом – «обло» или в «чашку»;
- трапециевидным шипом: прямоугольным или симметричным;
- Соединения встык производится:
- коренным шипом;
- шпонками.
Стык с остатком
Конструктивно дом, построенный этим способом, является более устойчивым, по сравнению с домом, построенным «без остатка».
Метод обло и его вариации
- Очень часто для стыковки выбирается способ в «обло», иногда его еще называют «в чашу» – по внешнему сходству, так как вырубается в верхней части круглая выемка, напоминающая чашу или обло – как называли ее в далекой древности, то есть «круглая». В эту «чашу» укладывается следующее бревно поперёк, в котором готовится «чаша» для другого.
- В полдерева
. Обло или чаша тоже имеют свои разновидности, самые простые стыки бруса из которых выполняются «в полдерева». Дополнительно, для более плотного соединения, в чаше делается продольный паз – он необходим для установки бруса следующего венца, после установки продольного.
Другое название данного паза – укладочный. Для обеспечения большей устойчивости конструкции верхнее бревно выполняют со шпонкой прямоугольного или круглого сечения или нагелем. - Стык с гребнем . Если на дне чаши оставлять овальный остаток в форме гребня, конструкция дома приобретёт еще большую устойчивость. При этом важно, чтобы форма гребня повторяла форму паза верхнего бруса, но следует обратить внимание, что паз в этом случае будет снизу.
- Курдюк . Один из самых технически сложных способов укладки бруса – «в курдюк», но если выполняется соответствующая инструкция, осилить и выполнить его возможно даже и самостоятельно. К гребню в чаше добавляется еще и специальный выступ, строго поперек чаши и вдоль бревна, а в нижней части следующего бруса поперек паза, выполняется выемка, специально под курдюк.
- Охлоп и охряп . Существуют и другие способы рубки углов деревянного дома, но все они в той или иной мере являются разновидностью обла. Например, «в охлоп» или по-иному «сибирская чаша» – то же обло, только наоборот. Верхний брус с чашей насаживается на угол, прихлопывая его.
- Способ «охряп» можно считать промежуточным и имеет сходство с охлопом, только дополнительно имеет выемки глубиной около четверти диаметра. Этот способ используется для переходного варианта между углом с остатком и без остатка.
Способы стыковки без остатка: «в лапу» и «ласточкин хвост»
Соединение без остатка выполняется часто «в лапу», представляющее охряп, только без торцевой части. Самый простой вариант – лапа с присеком, то есть с шипами и гнездами на концах бруса, для большей устойчивости.
Такой стык имеет большой недостаток – он очень сильно продувается. Поэтому рекомендуется использовать соединение «ласточкин хвост», при котором шипы плотно стыкуются между собой, как бы заклинивают всю конструкцию, придавая ей надёжность и улучшая теплопроводные качества.
Разновидность предыдущего способа есть «ласточкин хвост», представляющий собой трапециевидные пропилы на обеих деталях с учетом их плотного прилегания. Такой стык весьма прочен и имеет достаточную жёсткость соединения, но не обладает хорошей теплопроводностью.
Важно: стыковка бруса при строительстве, особенно это относится к соединениям с использованием нагелей или выполненных способом «курдюк», «шип в паз», с присеком – требует выполнения вертикальных зазоров, которые помогут компенсировать усадку строения.
Как выполнить продольное соединение
В процессе возведения дома с размерами, превышающими 6х6 метров, всегда требуется проведение наращивания для получения длины, необходимой для данного строения.
Самые распространенные способы – использовать соединения (указаны в порядке по увеличению способа исполнения):
- в полдерева;
- шип на шпонках продольный;
- шип коренной продольный;
- косой замок.
Соединения на шипах и шпонках
Соединение брус стык в стык в полдерева довольно просто выполнить, но оно не обладает достаточной надёжностью и не обеспечивает необходимую устойчивость, поэтому требует использования гвоздей, нагелей, скоб для укрепления. Непосредственно стык представляет собой выемки высотой в половину диаметра бруса на концах обоих.
Опытные строители в крайних случаях используют данный способ для несущих наружных стен, которые даже с дополнительным укреплением не имеют достаточной прочности.
Более прочным получается соединение шип на шпонках, которое может быть выполнено в двух вариантах. Главная особенность – соединительные пазы в торцах на обеих деталях и выполняется стык в стык. Для обеспечения жёсткости соединения в паз вставляется деревянная шпонка.
Такой вид соединения практически исключает подвижность соединенных деталей в горизонтальном направлении. Аналогично происходит образование соединения на коренном шипе, но с небольшим отличием: в этом случае на одном торце надо сделать шип, а на другом паз.
Замковые соединения
Если выбор остановлен на косом замке, то стоит привлечь профессионалов, так как это весьма сложный вариант. Цена, которую берёт за работу мастер, оправдается повышенной прочностью и надёжностью конструкции здания. Главная сложность этого соединения – точное соблюдение пропорций для всех элементов косого замка, так как именно это и влияет на качество и эффективность стыковки.
Соединение бруса в полдерева или другим способом в процессе строительства требует ответственного отношения. Для дерева могут применяться совершенно разные типы креплений, долговечность которых обусловлена высокой прочностью используемого материала. Деревянные постройки отличаются экологичностью, повышенной прочностью, а также привлекательным внешним видом.
Один из наиболее важных этапов возведения домов из дерева — это строительство сруба. Корректная стыковка бруса позволяет надежно укладывать древесный материал, соединяя заготовки между собой. Срок эксплуатации деревянного сруба зависит от надежности укладки изделий. Это влияет на шумоизоляционные характеристики и способность деревянных стен задерживать тепло.
Виды соединения бруса
На выбор метода сращивания бруса оказывают влияние особенности сооружения и вид применяемого материала. При этом могут быть использованы разные виды соединения бруса. Нарушение технологии в процессе возведения сруба зачастую приводит к плачевному результату.
Перед выполнением соединения своими руками необходимо продумать, как правильно стыковать брус. Если сделать это неверно, то в постройке начнут появляться щели, а само здание станет накреняться. Найти выход из такой ситуации несложно, так как соединить брус можно несколькими способами:
- Встык.
- На шпонках.
- В полдерева.
- Ласточкин хвост.
- На коренных шипах.
Необходимо знать все основные приемы, применяемые при возведении сооружений из дерева. Не все методы являются накладными, они существенно отличаются друг от друга, потому эти технологии требуют специального подхода.
Метод углового соединения
Современное строительство деревянных сооружений связано с применением двух типов угловых соединений:
- Без остатка («в зуб», «в лапу»).
- С остатком («в чашу», «в обло»).
Соединение бруса в углах с остатком предполагает, что концы сруба готовой постройки будут выступать за границы стенки примерно на 0,5 м. Этот метод строительства более накладный, но он имеет ряд достоинств:
- уменьшается теплоотдача;
- возрастает надежность строения.
Угловые соединения бруса
Применение приема соединения с остатком «в чашу» предполагает выпиливание замочных пазов. Способы соединения бруса в углах с остатком бывают следующими:
- Односторонний.
- Двусторонний.
- Четырехсторонний.
Этот вид соединения предполагает создание надпила, то есть перпендикулярного паза на верхней стороне бруса. Угловое соединение бруса этого вида не требует значительных усилий и большого количества времени.
Создание четырехстороннего замкового паза, требующее большого мастерства и опыта плотников, обеспечивает достаточно прочное крепление. Паз выпиливается с каждой стороны изделия. Венцы укладываются как конструктор. Эта техника обеспечивает большую прочность сруба.
Техника соединения встык
Соединение бруса способом встык предполагает создание соединительного шва путем крепления одного бруса к другому торцами. Каждый элемент сверху перекрывается следующим изделием. Для создания надежного соединения торцы изделий следует отпилить с соблюдением угла 90°.
Даже если соединение «встык» является достаточно плотным, это не дает гарантии отсутствия теплопотерь, которые будут слишком большими. Это невыгодно, особенно при возведении бани из бруса. Способ соединения «встык» можно заменить более надежным методом в «коренной шип», который еще называется «теплый угол».
Соединение бруса «встык»
Стыкуемый брус закрепляется шипованными стальными пластинами. Их можно забивать скобами либо гвоздями. Чтобы поверхность изделия была идеально ровной, плотник должен уметь подгонять торцы стыкуемых брусьев. Из-за малой герметичности угла могут возникать периодические нагрузки.
Опытные строители не рекомендуют использовать способ «встык», который считается одним из самых скорых методов. Иначе теплопотери будут очень большими. Это не позволит сэкономить время и силы для сложных видов соединений. Способ соединения бруса без остатка «встык» подходит не для всех типов строений.
Соединение методом «на шпонках»
Укладка бруса, сращенного с использованием нагелей, позволяет получить надежную и прочную постройку из дерева. Чтобы срастить брус на углах, требуются клинья, то есть шпонки (нагеля), изготовленные из древесины твердой породы. Для бруса идеально использовать деревянную шпонку, к примеру, из осины. Шпонка, которая попадает в выпиленный паз, очень плотно соединяет изделия.
Соединение бруса шпонкой
Клинья позволяют достигать высокой прочности сруба и снижения его теплопроводности. Элементы крепятся на шпонки, вколоченные в соединение, которое предварительно выпилено. Шпонка может иметь различную форму: призматическую, прямоугольную, «ласточкин хвост», прямую или с зазубринами.
При сращивании брусьев, которые работают на растяжение, применяют врубки, сохраняющие их от продольного смещения. Такой тип сращивания называется замком. В некоторых случаях врубки приходится укреплять при помощи болтов или нагелей, таким способом их удается соединить.
Соединяемые с помощью шпонок изделия должны иметь пазы, которые являются идентичными пазам других элементов. Шпонки — это клинья, которые соединяют два деревянных элемента, нагели бывают поперечными, продольными и косыми. Применение последнего типа шпонок доступно только профессионалам.
Сборка сруба по методу в полдерева
Усовершенствованный способ сборки в полдерева предполагает применение шпонки. Это позволяет увеличить прочность угловой стыковки. Соединение бруса по длине возможно и методом укладки в полдерева. Укрепление всей конструкции осуществляется с использованием нагелей.
Элемент, соединяемый в полдерева, пропиливается по ширине наполовину. Отсюда и название самой конструкции, так как размер вырубки равен половине сечения. Предварительно в изделии высверливаются отверстия под нагели. Шпонки должны вставляться около угловых соединений. Длина нагеля рассчитывается таким образом, чтобы ее хватало сразу на несколько изделий.
Соединение бруса методом полдерева
Угловое соединение создается путем прирубки сверху и снизу. Так обрабатывается 2 звена. Чтобы обеспечить наибольшую прочность соединения, пользуются деревянными втулками, которые монтируются в торцах вырубки. Вариант косой вырубки тоже является приемлемым для создания надежного сруба методом в полдерева.
Этот вид углового крепления широко используется при строительстве жилых домов. К примеру, в процессе возведения срубов из профилированного бруса. Все стыки при этом тщательно утепляются. Для уменьшения продуваемости конструкции вырубка производится с небольшим уклоном, а не под прямым углом.
Способ соединения в «коренной шип»
Метод угловой сборки в «коренной шип» представляет собой наиболее простой тип замкового соединения. Способ применяется для получения из сращиваемых элементов надежного крепления. Коренной шип представляет собой конструкцию, в состав которой входят шип и паз прямоугольной формы. Их размеры по высоте и ширине составляют 4 см при сечении бруса 150 мм. Выпилить шип и паз достаточно легко по схеме.
Способ соединения бруса коренным шипом
Метод «коренной шип» является наиболее распространенным. В одном из состыкуемых изделий делается на торце специальный паз. Конец другого соединяется с первым брусом с помощью вертикального шипа. Все работы должны проводиться только опытным плотником.
Укладка каждого последующего венца производится с использованием деревянного нагеля, который имеет круглое сечение. При укладке элементов в «коренной шип» необходимо применение льноджутового полотна для повышения плотности сборки и улучшения теплоизоляции сруба.
Если бревна одномерные, то разметка может быть упрощена путем изготовления соответствующих шаблонов. Можно осуществить более тщательное уплотнение вырубки. Для этого можно воспользоваться способом сборки в «лапу с коренным шипом».
Соединение способом «ласточкин хвост»
Строение конструкции сборки способом «ласточкин хвост» напоминает «коренной шип». Способ крепления применяется для угловых соединений, т-образных и в длину. При выпиливании шипа и паза на конце изделия необходимо соблюдение идентичности. Герметичный узел соединения обеспечивается благодаря трапециевидной форме шипа.
Способ соединения бруса «ласточкин хвост»
Т-образная конструкция сборки широко применяется при строительстве домов из бруса. Дополнительные напуски с внутренних поверхностей стен постройки оставлять не требуется. Техника «ласточкин хвост» позволяет применять элементы меньшего сечения.
Утепление угловых элементов в процессе монтажа производится с помощью джутового волокна. Вместе с тем система не является проницаемой. Перед укладкой по методу «ласточкин хвост» угловые крепления можно вырубить способом, который похож на технику в «полдерева». Вырубка при этом должна иметь трапециевидную форму. Каждое изделие укладывается одно на другое. Разновидностью горизонтального крепления углов способом «ласточкин хвост» является соединение бруса «в лапу». Изделие пропиливается по горизонтали, что предполагает создание трапециевидных выемок, подходящих друг к другу.
Крепление через продольное соединение
Чтобы увеличить недостаточную длину бруса, плотники рекомендуют использовать соответствующую технику. Подобрать способ продольного соединения несложно, так как стыковать брус позволяют следующие методы:
- В полдерева.
- Шип со шпонкой.
- Коренной шип.
Торцы каждого изделия необходимо пропилить, сделав пазы для стыковки брусьев. Надежность сборки обеспечивается за счет применения шипов со шпонками. Сращивание бруса по длине является высококачественным и надежным, оно осуществляется по аналогии с угловым способом, позволяющим срастить брус.
Способы продольного соединения бруса
Удлинение бруса методом продольного коренного шипа связано с вырубкой на торце одного изделия паза, а другого — шипа. Наибольшая прочность крепления достигается путем придания шипу и пазу трапециевидных форм.
Любой из представленных и обрисованных методов возведения построек из дерева обладает своими особенностями. Но есть общие советы, которые подходят при использовании любой техники сборки. Брус нужно скруглять с наружной стороны, чтобы предупредить застаивание дождевой или талой воды в пазах. Места соприкосновения элементов должны быть идеально выровнены и отшлифованы. Обеспечить дополнительную плотность конструкции позволяет промазывание соединения смесью смолы с песком.
Смотрите видео к теме нашей статьи.
Стропильная система – самый сложный и один из наиболее ответственных элементов дома, от правильности ее строительства во многом зависит комфортность и время эксплуатации строения. Расчет и проектирование стропильной системы должен делаться только опытными строителями или инженерами со специальной подготовкой.
Спроектировать деревянную стропильную систему намного сложнее, чем любые металлические конструкции. Почему? В природе не существует двух досок с абсолютно одинаковыми показателями прочности, на этот параметр влияет очень много факторов.
Металл имеет одинаковые свойства, которые зависят только от марки стали. Расчеты будут точными, ошибка минимальная. С деревом все намного сложнее. Для того чтобы минимизировать риски разрушения системы, нужно давать большой запас по прочности. Большинство решений принимается непосредственно строителями на месте после оценки состояния пиломатериалов и с учетом особенностей конструкции. Очень важен практический опыт.
Почему нужно сращивать стропила
Есть несколько причин, по которым требуется сращивать стропила.
- Длина крыши превышает стандартную длину пиломатериалов . Стандартная длина досок не превышает шести метров. Если скат имеет большие размеры, то доски придется удлинять.
- Во время строительства остается много хороших досок длиной 3–4 м . Чтобы понизить сметную стоимость здания и уменьшить количество непродуктивных отходов, для изготовления стропил можно использовать эти куски, предварительно срастив их.
Важно. Нужно помнить, что прочность сращенных стропил всегда ниже, чем целых. Нужно стараться, чтобы место сращивания располагалось как можно ближе к вертикальным упорам.
Способы сращивания
Существует несколько способов сращивания, однозначно лучшего или худшего нет. Мастера принимают решения с учетом своих навыков и конкретного места размещения стыка.
Таблица. Способы сращивания стропил.
| Метод сращивания | Краткое описание технологии |
|---|---|
| Применяется на досках толщиной не менее 35 мм. Довольно сложный метод, требует практического опыта выполнения плотницких работ. По прочности соединение самое слабое из всех существующих. Преимущество – экономия пиломатериалов. Практически на стройках применяется очень редко. |
| Длина стропильных ног увеличивается с помощью накладки. Накладка может быть деревянной или металлической. Если длина двух отрезков досок недостаточна по параметрам стропильной системы, то такой способ позволяет их увеличить. Соединение встык имеет самые высокие показатели прочности на изгиб, широко применяется во время строительства различных сооружений. |
| Внахлест. Две доски фиксируются с нахлестом. Самый простой метод, по прочности занимает среднее положение. Недостаток – общая длина двух досок должна быть больше проектной длины стропильной ноги. |
В этой статье мы рассмотрим два наиболее простых и надежных метода сращивания: встык и внахлест. Косой прируб трогать нет смысла, его почти не используют из-за большого количества недостатков.
Требования строительных норм и правил к сращиванию стропил
Неумелое сращивание стропил по длине может не только резко понизить их устойчивость к изгибающим нагрузкам, но и стать причиной полного разрушения конструкции. Последствия такой ситуации очень печальные. Строительные правила предусматривают определенные закономерности во время выбора размеров крепежа, мест его установки и длины накладок. Данные взяты с учетом многолетнего практического опыта.
Сращенные стропила будут намного прочнее, если для их соединения использовать не гвозди, а металлические шпильки. Инструкция поможет сделать самостоятельный расчет соединения. Достоинство метода – универсальность, с его помощью можно решать проблемы не только с удлинением стропил, но и с наращиванием иных элементов кровли. Специализированные компании выполнили черновые расчеты и собрали данные в таблицу, но в ней указываются только минимально допустимые параметры.
- Диаметр и длина шпилек
. В любых случаях диаметр шпилек должен быть ≥ 8 мм. Более тонкие не обладают достаточной прочностью, использовать их не рекомендуется. Почему? В металлических соединениях диаметр шпилек рассчитывается на усилия растяжения. Во время стягивания металлические поверхности настолько сильно прижимаются между собой, что удерживаются за счет силы трения. В деревянных конструкциях шпилька работает на изгиб. Отдельные доски нельзя стянуть с большим усилием, шайбы проваливаются в доску. Кроме того, во время изменения показателей относительной влажности доски изменяют толщину, за счет этого уменьшается усилие стягивания. Шпильки, работающие на изгиб, должны иметь большой размер. Конкретный диаметр шпильки нужно определять по формуле d ш = 0,25×S
, где S – толщина доски. К примеру, для доски толщиной 40 мм диаметр шпильки должен быть 10 мм. Хотя это все довольно относительно, нужно иметь в виду конкретные нагрузки, а они зависят от многих факторов.
- Длина нахлеста досок
. Этот параметр всегда должен быть в четыре раза больше ширины досок. Если ширина стропил 30 см, то длина нахлеста не может быть менее 1,2 м. Мы уже упоминали, что конкретное решение принимается мастером с учетом состояния пиломатериалов, угла наклона стропил, расстояния между ними, веса кровельных материалов и климатической зоны расположения здания. Все эти параметры оказывают большое влияние на устойчивость стропильной системы.
- Расстояние между отверстиями для шпилек
. Крепеж рекомендуется фиксировать на удалении не менее семи диаметров шпилек, от края доски расстояние должно быть не менее трех диаметров. Это минимальные показатели, на практике рекомендуется их увеличивать. Но все зависит от ширины доски. Нельзя за счет увеличения расстояния от края слишком уменьшать расстояние между рядами шпилек.
- Количество стягивающих шпилек . Есть довольно сложные формулы, но на практике ими не пользуются. Мастера устанавливают два ряда шпилек с учетом расстояния между ними, отверстия располагаются в шахматном порядке.
Практический совет. Для увеличения прочности сращиваемой стропилины на изгиб отверстия шпилек не должны располагаться на одной линии, нужно смещать их не менее чем на один диаметр.
Сращивание встык досками
Работы намного удобнее делать на земле, подготовьте ровную площадку. На землю подложите бруски – стропилины придется подрезать, нужен просвет для дисковой пилы. Перед сращиванием точно узнайте длину стропилин. Замерять ее нужно на строении, используйте любые тонкие длинные доски, веревку или строительную рулетку. Если появится ошибка в несколько сантиметров – не проблема. Во время соединения стропильных ног на крыше эта ошибка без проблем устраняется.
Шаг 1. Положите одну доску на бруски, ровно под прямым углом отрежьте торец. Отрезать лучше ручной электрической циркульной пилой.
Важно. Соблюдайте правила техники безопасности, это высокооборотный и очень травмоопасный инструмент. Никогда не демонтируйте заводские средства защиты дисковой пилы, не отключайте электрические реле перегрузки.
Доски для стропил довольно тяжелые, во время отрезания придайте им такое положение, чтобы они не зажимали полотно пилы или преждевременно не разламывались во время дорезания. Таким же способом подготовьте и вторую доску. Обращайте внимание, чтобы срез был только под прямым углом. Торцы сращиваемых досок должны плотно прилегать друг к другу по всей поверхности, это нужно для увеличения прочности сращенной стропилины. Дело в том, что даже при ослаблении соединения шпилек торцы во время изгиба будут упираться друг в друга по всей длине среза и держать нагрузку . Шпильки и накладные доски будут удерживать конструкцию лишь от расползания по длине.
Шаг 2. Установите рядом две подготовленные доски для стропилины. Заготовьте доску для накладки. Мы уже упоминали, что ее длина должна быть примерно в четыре раза больше ширины доски. Если скаты крыши имеют небольшой уклон, расстояние между стропилами большое, а крыша будет утепляться минеральной ватой, то нагрузки на изгиб значительно возрастают. Соответственно, длину доски для сращивания надо увеличивать.
Шаг 3. Положите накладку на две рядом лежащие доски для сращивания. Довольно часто толщина и ширина досок даже из одной партии отличаются на несколько миллиметров. Если у вас такой случай, то ровняйте доски с той стороны, к которой будет прибиваться обрешетка.
Практический совет. Наука о сопротивлении материалов говорит, что чем тоньше материал, тем больше его сопротивление на изгиб по тонкой плоскости. Это значит что, к примеру, пять рядом поставленных досок на ребро толщиной 1 см каждая выдерживают значительно большую нагрузку, чем одна доска толщиной 5 см. Вывод – для сращивания совсем необязательно резать толстые дорогостоящие материалы, можно использовать несколько тонких отрезков нужной длины. Таких кусков на любой стройке достаточно.
Шаг 4. В шахматном порядке и на нормируемых расстояниях просверлите отверстия под шпильки. Для того чтобы во время высверливания отверстий отдельные элементы не смещались, нужно их временно между собой закрепить. Используйте в этих целях длинные и тонкие саморезы, сколачивать гвоздями не рекомендуется. Они разрезают или разрывают волокна древесины, прочность доски немного уменьшается. Саморезы не режут волокна, а раздвигают их в стороны, после выкручивания доски почти полностью восстанавливают свои первоначальные характеристики прочности.
Шаг 5. Высверлите отверстия, не располагайте их на одной линии, а то доски могут треснуть во время эксплуатации.
Можно встретить рекомендации после высверливания отверстий разъединять доски и укладывать между ними джут для исключения появления мостиков холода. Это не только напрасный труд, но и вредный. Почему? Во-первых, никакие мостики холода в местах сращивания не возникают, наоборот, они имеют самую большую толщину и, соответственно, самую низкую теплопроводность. Но даже если они появятся, то никаких негативных последствий не будет, это стропильная система крыши, а не комнатное окно или дверь. Во-вторых, джут уменьшает усилие трения между элементами сращивания, а это очень негативно сказывается на их прочности. В-третьих, если на материал попадает конденсат, что весьма вероятно, то удаляться из него влага будет очень долго. К каким последствиям приводит длительный контакт деревянных конструкций с влагой рассказывать нет необходимости.
Шаг 6. Вставьте в подготовленные отверстия шпильки, оденьте с двух сторон шайбы и прочно стяните гайками. Рекомендуется стягивать до тех пор, пока шайбы не вдавятся в дерево. Лишнюю длину шпилек можно отрезать круглошлифовальной машинкой с диском по металлу.
Аналогичным образом сращиваются все остальные стропилины.
Сращивание внахлест
Это соединение делать проще, но при одном условии – позволяет суммарная длина двух досок, она должна быть больше длины стропильной ноги на величину нахлеста.
Если у вас пиломатериалы низкого качества, то перед началом работ рекомендуется их разложить на ровной поверхности и сделать ревизию. Для длинных участков сращенных стропил выбирать ровные, а для отрезков использовать кривые. Хотя для стропильной системы настоятельно рекомендуется покупать только качественные материалы, это не тот архитектурный элемент здания, на котором можно экономить.
Шаг 1. Выберите доски и положите их на возвышенность из брусьев. Если есть желание, то можно выровнять торцы при помощи циркулярной пилы, нет желания – не ровняйте. Состояние торцов никак не влияет на прочность сращивания внахлест.
Шаг 2. Положите доски друг на друга, подгоните длину стыка и общий размер стропилины.
Практический совет. Доски должны лежать друг на друге строго параллельно. В связи с тем, что верхняя приподнимается над нижней на толщину материала, под ней и брусками следует класть подставки из отрезков. Толщина отрезков должна равняться толщине нижней доски.
Шаг 3. Выровняйте доски по одной из граней и саморезами временно скрепите их. Высверлите отверстия, ставьте шпильки, шайбы и затяните гайки.
Сращивание встык фанерой
Один из способов сращивания стропилин, помогает экономить доски и рационально использовать отходы различных пиломатериалов. В данном случае применяются обрезки листовой фанеры толщиной один сантиметр.
Шаг 1. Ровно уложите доски стропилины на площадке, сомкните торцы, обратите внимание на параллельность боковых граней. Доски должны быть предельно одинаковыми по толщине, торцы обрезаны ровно под прямым углом.
Шаг 2. Кисточкой обильно намажьте поверхность клеем ПВА.
Шаг 3. Уложите подготовленный кусок фанеры на место сращивания, прочно прижмите его струбцинами. Во время фиксации следите, чтобы фанера не сдвинулась со своего первоначального места.
Шаг 4. Длинными прочными саморезами в шахматном порядке прикрутите фанеру к доскам. Длина саморезов должна быть на 1–2 короче общей толщины досок и фанеры, их концы не могут выходить с обратной стороны. Под саморезы обязательно подкладывайте шайбы большого диаметра. Перед закручиванием саморезов просверлите в стропилине отверстия. Их диаметр должен быть на 2–3 мм меньше диаметра резьбовой части метиза.
Шаг 5. Переверните доску обратной стороной вверх, подложите под концы подставки, они не должны висеть в воздухе. Аккуратно по очереди снимите все установленные струбцины.
Шаг 6. Намажьте поверхности клеем и положите на них вторую заготовку из фанеры. Опять зажмите ее струбцинами.
Шаг 7. С большим усилием закрутите саморезы.
Важно. Во время закручивания саморезов обращайте внимание, чтобы они не располагались друг против друга. Смещение должно быть не менее трех сантиметров.
Шаг 8. Снимите струбцины. Для усиления узла сращивания стяните его сквозными шпильками. Размещать их следует таким же образом, как и при обыкновенном сращивании встык.
Практический совет. Отверстия под шпильки должны быть на 0,5–1,0 мм меньше диаметра шпильки. Бывают случаи, что точно подобрать диаметр сверла по дереву невозможно. Тогда рекомендуется использовать сверло немного меньшего диаметра, пусть шпилька заходит с достаточно большим усилием.
Во время ее забивания от сильных ударов молотка первые несколько витков резьбы сминаются, что очень усложняет накручивание гайки. Чтобы избежать проблем, перед забиванием шпильки наживите гайки, теперь пусть резьба на торце заминается, она больше не нужна. Перед установкой стропилины на место проверьте, высох ли клей. При хорошей погоде для его полного застывания нужно примерно 24 часа.
Последний штрих — нанесение клея
Важно. Если во время сращивания стропил по длине досками гайки закручивались до тех пор, пока шайба не утапливалась в древесины, то с фанерой так поступать нельзя. Внимательно контролируйте силу прижатия, не допускайте повреждения шпона фанеры.
Как правильно забивать гвозди в стропилину при сращивании
Не всегда есть возможность и необходимость сращивать отдельные элементы стропил с помощью шпилек, иногда это проще сделать обыкновенными гладкими гвоздями. Но нужно уметь их правильно забивать, в противном случае со временем усилие сжатия досок значительно уменьшится. Длина гвоздя должна на 2,5–3 см превышать толщину стропилины в месте соединения.
Как правильно вколачивать гвозди для соединения нагруженных или ответственных деревянных конструкций?
Шаг 1. Под небольшим углом вбейте гвоздь в доски, но не до конца. Нужно, чтобы острие выступило с обратной стороны примерно на один сантиметр.
Шаг 2. С обратной стороны стропилины согните молотком гвоздь под прямым углом.
Шаг 3. Забейте гвоздь еще примерно на один сантиметр. Опять согните конец, угол сгиба уже должен быть намного меньше 90°. Чем больше вы его согнете, тем надежнее будет окончательная фиксация.
Шаг 4. Теперь можно вбивать шляпку гвоздя до самого конца. С обратной стороны сгибайте выступающую часть до тех пор, пока острый конец полностью не войдет в доску. Помните, что место выхода тела гвоздя и место забивания его острия не должны лежать на одной линии.
Такая технология полностью исключает самостоятельное ослабление силы прижатия.
Уже упоминалось, что прочность стропилины на изгиб в месте сращивания всегда меньше, чем у целого элемента. По возможности старайтесь располагать этот узел как можно ближе к коньку, мауэрлату или различным распоркам . Такие предосторожности минимизируют риски механического разрушения стропильной ноги. Если такая возможность по тем или иным причинам отсутствует, то не рекомендуется размещать место упора под сращиванием на расстоянии больше 15% длины ноги от любого конца.
Никогда не используйте для соединения черные саморезы . Этот металл имеет два существенных недостатка. Первый – он быстро окисляется и теряет первоначальную прочность. Второй – технология изготовления таких саморезов предполагает закаливание. Каленые саморезы при превышении допустимой нагрузки не вытягиваются, а лопаются. Во время эксплуатации кровли относительная влажность деревянных конструкций меняется, соответственно, колеблется и толщина досок. А это может существенно увеличивать усилие растягивания самореза, он не выдержит и треснет.
Не переусердствуйте с количеством метизов . Если их слишком много, то отверстия значительно уменьшат прочность соединяемых деталей, в результате вы получите обратный эффект, наращивание не усилится, а ослабнет.
Видео – Сращивание стропил по длине
