Тема нашей статьи — способы соединения бруса в углах и сращивания на прямых участках стен. Мы разберем несколько способов различной сложности и опишем их достоинства и недостатки.
Для начала можно рассчитить необходимое количества бруса при помощи калькулятора:
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.
Начнем, однако, с общих требований к соединениям.
Надежно соединить деревянные стены в углах — непростая задача.
Требования
Какими свойствами должно обладать соединение?
- Прочностью . Понятно, что брус удерживается собственным весом, массой перекрытий и кровли; однако соединениям предстоит противостоять неизбежным колебаниям линейных размеров бруса при изменении атмосферной влажности и температуры.
Обратите внимание: дом, построенный из бруса так называемой естественной влажности, наиболее подвержен деформациям и испытывает максимальные внутренние напряжения.
Напротив, просушенный до 16-20% материал создает строителям и владельцу минимум проблем.
- Герметичностью . Как минимум прямые и угловые соединения бруса не должны продуваться: сквозняки едва ли порадуют жителей дома. Практический вывод из этого требования очевиден: чем сложнее форма соединения, тем меньше вероятность появления сквозняков.
Угловые соединения с остатком
Угловое соединение бруса с остатком имеет пару важных достоинств:
- Оно практически не продувается.
- Оно крайне надежно даже без дополнительной фиксации. В этом случае масса верхних венцов достаточно надежно удерживает нижние. Смещение элементов стен делается невозможным даже при умеренной силы сейсмической активности.
Какие виды угловых соединений бруса с остатком существуют?
Односторонний замковый паз
Собственно, способ соединения исчерпывающе описан самим его названием. С одной стороны бруса выпиливается перпендикулярный ему паз ровно на половину толщины. Длина паза равна его ширине: ему предстоит вместить половину следующего, перпендикулярного бруса.
В результате такого соединения каждый брус надежно зафиксирован относительно лежащего ниже в одном направлении. С учетом дополнительной фиксации угол можно считать достаточно прочным. Соединение может применяться и для материала квадратного сечения, и для профилированного бруса.
Двусторонний замковый паз
Несколько сложнее угловое соединение профилированного бруса с выборкой пазов и с верхней, и с нижней стороны. Ширина пазов та же; глубина в этом случае равна 1/4 толщины.
Зачем усложнять себе задачу? Чем это соединение лучше?
Тем, что при двухсторонней выборке пазов каждая пара брусьев жестко зафиксирована уже в двух направлениях. В результате сдвиги при изменениях влажности и колебаниях температуры практически невозможны.
Четырехсторонний замковый паз
Неоднозначное решение. С одной стороны, четырехсторонний паз вроде бы должен еще более надежно зафиксировать угловое соединение и сделать его абсолютно непродуваемым. С другой же — на практике больших преимуществ относительно двухстороннего паза нет, процесс же обработки заметно усложняется.
Заметьте: пазы могут иметь довольно сложную асимметричную форму; но в этом случае их выборка обычно выполняется не вручную, а на станках при производстве .
Угловые соединения без остатка
Этот тип соединений более экономичен: материал не выступает за край стены. Цена экономии — несколько меньшая надежность и худшая защита от ветра.
Итак, какими могут быть угловые соединения профилированного бруса или материала квадратного сечения без остатка?
Встык
Простейший способ сводится к укладке бруса нужной длины без всякой дополнительной обработки. Материал укладывается в шахматном порядке; от смещений строитель страхуется нагелями, накладными пластинами из оцинковки или стальными скобами.
Соединение при предельно простое, требует минимума временных затрат и может быть выполнено своими руками даже при полном отсутствии плотницких навыков. Однако собирать таким образом угол из сырого дерева как минимум неразумно: деформация при сушке гарантированно будет присутствовать.
Кроме того, обеспечить защиту от ветра почти невозможно: любое уплотнение при пресловутых изменениях влажности (а, значит, и линейных размеров) не защитит от появления зазоров.
На шпонках
Соединение встык, однако, можно модернизировать, после чего оно лишится существенной части своих недостатков. Достаточно выбрать на торце одного бруса и боковой поверхности другого пазы, в которых расположится шпонка.
Шпонка гарантированно защитит угол от продувания и от смещения стен в одном из направлений. Однако разойтись в другом направлении шпоночное соединение все же способно.
Чтобы этого не происходило, используется особая форма шпонки — ласточкин хвост: она делается расширяющейся от середины к краям. Разумеется, и изготовление самой шпонки, и выборка пазов под нее в этом случае несколько сложнее.
Вполдерева
Как выполняется соединение вполдерева? Конец каждого бруса спиливается на половину толщины; длина остающегося шипа равна ширине.
О какой-то собственной надежности соединения говорить не приходится: ее обеспечивают нагели. Продувается угол тоже довольно легко: после усадки в нем могут появиться пазы; собственно, поэтому после консервации на усадку деревянные дома обычно конопатятся.
Отчасти проблема с продуванием снимается дополнительной шпонкой; она же подстрахует стены от взаимного смещения.
Еще одна модификация метода — стыковка «в лапу», при котором концы бруса имеют несколько более сложную форму. В этом случае мы обеспечиваем большую прочность: взаимному смещению стен препятствует масса верхних венцов.
Соединение углов бруса «вполдерева» и «в лапу».
Теплый угол
Соединение бруса в теплый угол (иначе — в коренной шип) страхует стены от взаимных смещений и обеспечивает великолепную защиту от ветра.
Инструкция по подготовке материала не слишком сложна:
- Торец одного из брусьев обрезается таким образом, чтобы оставить шип длиной и шириной в треть сечения бруса. Шип может быть прямоугольным или иметь расширение от основания к концу.
- На втором брусе выбирается соответствующий паз. Не стоит подгонять размер с точностью до долей миллиметра: паз должен вместить не только шип, но и уплотнитель (джут, паклю, пеньку, войлок и т.д.)
- Шип осаживается в паз сверху, после чего венец фиксируется нагелями.
Прямые соединения
Если протяженность прямого участка стены больше, чем длина используемого материала, последний приходится сращивать.
От того, что два элемента стены стыкуются на одной линии, а не под углом, приоритеты не меняются. Прочность и надежная защита от продувания по-прежнему важны.
Как их можно обеспечить?
- Сращивание встык на шпонках предотвращает взаимное поперечное смещение венцов; заодно шпонка преграждает дорогу сквознякам. Разумеется, и в этом случае она уплотняется натуральным волокном — джутом, войлоком и т.д.
- Коренной шип — прекрасная замена шпонкам. При прямом сращивании он перемещается с края бруса к его середине.
- Косой замок — самый трудо- и материалоемкий способ. Два бруса перекрываются как минимум на два собственных сечения; жесткие требования к подгонке обеих половин замка жизни тоже не облегчают.
Чем окупаются наши жертвы? Прежде всего — возросшей прочностью и принципиальной невозможностью появления зазоров при любых усадках.
Нагели
Напоследок — несколько замечаний относительно фиксации элементов стен.
- Нагели должны иметь длину примерно в 4/5 суммарной высоты двух венцов. Впрочем, практикуется и фиксация одним нагелем трех брусьев.
- Их оптимальный диаметр — 25 — 30 миллиметров.
- Шаг между двумя нагелями — не более полутора метров; при этом фиксация ими углов обязательна.
- Два горизонтальных ряда нагелей располагаются в шахматном порядке, со смещением от ряда к ряду.
- Традиционный материал для их изготовления — береза. Волокна должны быть расположены параллельно оси; сучки и косослой — под строгим запретом.
Вывод
В статье мы затронули лишь наиболее популярные способы стыковки. Как обычно, видео в этой статье подтвердит все вышесказанное. Успехов в строительстве!
Профилированный клееный брус – непревзойденный лидер среди материалов для домостроения. Дома из него относятся к категории самых современных и изысканных.
Строительная компания «Зодчий» первой на российском рынке начала массовое производство клееного бруса, поставив перед собой задачу сделать брусовое строительство домов из этого элитного материала доступным каждому дачнику.
Производство
Для производства клееного бруса «Зодчий» использует северный лес зимней заготовки (ель, сосна): именно в этот период в деревьях приостанавливается сокодвижение. «Зодчий» осуществляет заготовку на территории леспромхозов, расположенных в Костромской и Архангельской областях.
Традиционно схема производства материала выглядит следующим образом.
- Лесопиление – получение из круглого леса обрезной доски.
- Сортировка сырого пиломатериала по качеству.
- Сушка пиломатериалов в камерах конвективного типа до влажности 12+-3%.
- Предварительное строгание сухого пиломатериала. (Вскрытие пороков).
- Оптимизация пиломатериалов (выторцовка пороков с последующим сращиванием на мини-шип по длине).
- Чистовое строгание ламелей.
- Склеивание ламелей – получение заготовки клееного бруса.
- Профилирование заготовки клееного бруса в профиль «паз-гребень».
- Торцовка и зарезка соединительных элементов деталей клееного бруса – получение стенового комплекта дома.
В станочный парк «Зодчего» входит новейшее оборудование от ведущих европейских производителей. Сушильные камеры «KATRES, TEKMAWOOD, EISENMANN», высокопроизводительные строгальные линии «WEINIG» (скорость строгания 120 м/мин), три линии оптимизации « WEINIG GRECON», четыре пресса «POLZER».
Для склеивания ламелей применяется клей ведущего мирового производителя AkzoNobel (Швеция), который не содержит толуол, формальдегид и другие опасные соединения. Этот клей не только соответствует российским и европейским стандартам, но используется также и в Японии, где к экологичности продукции предъявляются самые строгие в мире требования.
Преимущества технологии
Благодаря описанной технологии производства, брусовые дома отличаются рядом достоинств. В процессе эксплуатации материал не деформируется, не растрескивается до открытых трещин, а стены дома практически не дают усадки. Усадка составляет 1-2 %. Дом обладает высокими теплоизоляционными свойствами, что даёт возможность минимизировать расходы на отопление. Это объясняется низким коэффициентом теплопроводности брусовых стен по сравнению со стенами кирпичными или бетонными. Теплопроводность клееного бруса ниже, чем у массивной древесины, так как в клееном брусе не образуются глубокие трещины.
Конструкция из клееной древесины на 50-70 % прочнее конструкции из цельной древесины.
Клееный брус от «Зодчего» имеет австрийский профиль, который отличается увеличенным количеством зубьев и, следовательно, увеличенной площадью сцепления.
Профиль бруса спроектирован таким образом, что контакт клеевых швов с атмосферными осадками невозможен. Влага внутрь массива стен попасть не может, так же как и исключено образование конденсата.
Впрочем, в будущем доме от продувания и промерзания защищены не только стены, но и углы, благодаря уникальному угловому соединению «Лабиринт», который был специально разработан специалистами «Зодчего».
Угловое соединение «Лабиринт» является тепловым и силовым. Оно отличается сложной конфигурацией, что обеспечивает максимальное «сцепление» бруса теперь и в углах дома. Это препятствует проникновению холодного воздуха, а также, значительно повышает прочность всей конструкции. «Лабиринт» - соединение без выпусков, что позволяет эффективнее использовать пространство и древесину. Ещё один плюс - «Лабиринт» не имеет разбежки по венцам. Это соединение создавалось с учётом традиций российского, австрийского и немецкого деревянного домостроения.
В настоящее время «Зодчий» выпускает постройки из клееного бруса трёх сечений - 140х84мм, 140х146 мм, 140х168 мм.
Весь комплект строительных и отделочных материалов полностью формируется на заводе, чтобы строительство было выполнено в максимально сжатые сроки без какого-либо ущерба качеству.
Он отличается респектабельным внешним видом, а его стены имеют красоту натурального дерева.
За счет конструктивных особенностей стены брусового дома «дышат», и такое жилье по праву можно назвать экологичным. При правильном уходе постройка простоит без капитального ремонта десятки лет, и её можно будет передать по наследству внукам.
Что немаловажно, современные технологии позволяют завершить установку строений в сжатые сроки. Например, компактную дачу можно полностью установить за одну неделю, а коттедж общей площадью около 140 кв. м – за 45-55 дней. Для многих клиентов фактор брусового строительства в такие сроки становится решающим.
В настоящее время «Зодчий» монтирует постройки из клееного бруса любого уровня сложности и назначения. Это может быть как летний домик, садовая беседка, летняя кухня и бытовка, так и вместительный коттедж для круглогодичного использования или даже гостиничный комплекс.
Высокие прочностные характеристики материала, как уже отмечалось, дают возможность использовать его и в кирпичных или каменных зданиях, в качестве несущих колонн или балок, стропил и.т.д.
Появление домов из клееного бруса устранило ряд недостатков, издревле присущих зданиям из дерева, в первую очередь, продлив им жизнь. Из-за своих качеств в ближайшее время они составят серьезную конкуренцию не только традиционным постройкам из дерева (каркасным, из оцилиндрованного бревна и сырого строганного бруса), но и конструкциям из кирпича или пеноблоков. Спрос на бани и дома из клееного бруса будет продолжать расти на фоне общего интереса к качественному экономичному загородному жилью.
* В некоторых источниках можно встретить и такие написания, как «постройка из клеенного бруса» или «постройки из клеенного бруса», которые с точки зрения правил русского языка являются неверными. Не совсем корректными в данном случае являются и такие способы написания, как «бани из клееного бруса» или, допустим, «строительство из клееного бруса».
Клееный брус имеет высокую прочность (на 50-70% большую по сравнению с цельной древесиной). Стены из клееного бруса с европейским профилем смело можно назвать деревянным монолитом. Плотность прилегания венцов друг к другу настолько высока, что отпадает необходимость использования уплотнителя.
Клееный брус отличается низкой теплопроводностью. По этому показателю 14 см клееного бруса соответствует 150 см кирпичной кладки - недаром в северных регионах отдают предпочтение этому строительному материалу. Дом из клееного бруса быстро прогревается (с 0 до +22 градусов за 2,5 часа. Для сравнения, на прогрев кирпичного дома уйдёт 6-8 часов).
Клееный брус практически не даёт усадки, не деформируется, сохраняет стабильные геометрические размеры десятки лет. Кроме того, этот строительный материал долговечен, не подвержен гниению и растрескиванию, а также воздействию насекомых. Дома из клееного бруса способны прослужить в 7 раз дольше, чем из обыкновенного. Клееный брус экологичен, сохраняет свойства древесины регулировать влажность в помещении и положительно влиять на микроклимат. В домах из клееного бруса легко дышится и крепко спится.
Для производства клееного бруса используется северный лес зимней заготовки (ель, сосна): именно в этот период в деревьях приостанавливается сокодвижение.
Традиционно схема производства материала выглядит следующим образом. На деревообрабатывающем комбинате бревна «распускаются» на доски. Затем они сушатся в специальных камерах конвективного типа (Eisenmann, Германия). После такой обработки влажность древесины не превышает 12-+3%, а сам пиломатериал, будучи подвергнут воздействию высокой температуры, исключает содержание живых микроорганизмов и грибковых поражений.
Следует отметить, что только в материалах, прошедших камерную сушку, уничтожаются личинки древесных жуков, что гарантирует элементам конструкций деревянных домов долгую жизнь.
На следующем этапе специалисты выбраковывают поврежденные участки с сучками, трещинами и другими видимыми дефектами. После чего высушенные, отсортированные и отстроганные доски (ламели) подбирают с учетом расположения волокон, сращивают на мини-шип и под прессом склеивают специальным экологически чистым клеем.
Корпорация Хочу Дом является официальным дилером «Зодчий», который одним из первых стал выпускать в промышленных масштабах клееный брус и возводить дома из этого материала, который ранее считался элитным.
«Зодчий» применяет клей AkzoNobel (Швеция), который не содержит толуол, формальдегид и другие опасные соединения. Этот клей не только соответствует российским и европейским стандартам, но используется также и в Японии, где к экологичности продукции предъявляются самые строгие в мире требования.
Клееный брус от «Зодчего» имеет австрийский профиль, который отличается увеличенным количеством зубьев и, следовательно, увеличенной площадью сцепления.Профиль бруса спроектирован таким образом, что контакт клеевых швов с атмосферными осадками невозможен. Влага внутрь массива стен попасть не может, так же как и исключено образование конденсата.
В доме от «Зодчего» от продувания и промерзания защищены не только стены, но и углы, благодаря уникальному угловому соединению «Лабиринт», который был специально разработан нашими специалистами.Угловое соединение «Лабиринт», типа «замок» является тепловым и силовым. Оно отличается сложной конфигурацией, что обеспечивает максимальное «сцепление» бруса теперь и в углах дома. Это препятствует проникновению холодного воздуха, а также, значительно повышает прочность всей конструкции. «Лабиринт» — соединение без выпусков, что позволяет эффективнее использовать пространство и древесину. Ещё один плюс — «Лабиринт» не имеет разбежки по венцам. Это соединение создавалось с учётом традиций российского, австрийского и немецкого деревянного домостроения. При его разработке использованы достоинства и преодолены недостатки таких угловых соединений как «ласточкин хвост», «в лапу», «тирольский замок».
В настоящее время «Зодчий» выпускает постройки из клееного бруса трёх сечений — 100х80 мм, 100х140 мм, 100х180 мм.
Весь комплект строительных и отделочных материалов полностью формируется на заводе, чтобы строительство было выполнено в максимально сжатые сроки без какого-либо ущерба качеству.
Для того, чтобы построить дом из клееного бруса, следует четко выполнить определенные требования, предъявляемые к выбору материала и всем технологическим этапам. На сегодняшний день качественные и адекватные запросам среднестатистических застройщиков предложения на строительных рынках весьма ограничены. Поэтому следует обращаться исключительно к профессионалам, имеющим опыт работы и обладающим собственной производственной базой.
«Зодчий» предоставляет официальную гарантию от 10 до 23 лет на комплекты стенового клееного бруса в зависимости от сечения. Такие исключительные гарантийные сроки объясняются высоким уровнем технологии производства клееного бруса.
Для более правильной и эстетичной укладки сруба из профилированного бруса в нем прорезают чашки. О плюсах и минусах профилированного бруса с чашками сегодня ходит много споров. Чашки нарезают по заранее подготовленным проектам дома на специальном оборудование – «чашкорезе». Эти запилы могут быть выполнены и вручную, но тогда у них не будет тепловых замков, которые легко делаются на станках. Тепловые замки это запилы, выполненные в форме «лабиринта». Они запирают плоскость запила от пагубного воздействия окружающей среды.
Соединение стен у деревянного дома может быть как с остатком, так и без остатка. С остатком это соединение, которое носит название:
- Соединение в «чашку»
- Соединение в «обло»
Соединение без остатка для бруса это:
- Ласточкино гнездо.
Мы будем говорить о чашкообразном соединении. Такое соединение бруса носит еще название «теплый угол» или соединение «в обло». Это название оно получило из-за теплового замка, который создает такое соединение. Но сегодня ходит много споров, так ли хорошо такое соединение для профилированного бруса. Эти споры возникают по причине сильного усыхания этого материала, и в результате в чашке образуются большие зазоры. Сделать конопатку в дальнейшем в такой кладке будет достаточно сложно, и она теряет часть своих теплосберегающих характеристик.
Сегодня уже подмечены факты:
- Запил чашки механическим способом на производствах имеет ряд ограничений, которые возникают из-за точности станков по запилки.
- Запил ручного типа имеет ряд ограничений из-за неточности рабочих рук и ручного инструмента.
- Сегодня есть мастера, которые могут выполнить работу по нарезки чашек не хуже заводских в ручную.
- Чаще всего рабочие при сборе дома все равно переделывают или исправляют заводскую чашку, так как были допущены неточности.
- На заводах чашку выпиливают с зазором равным 1-1,5 мм, а ручной запил дает возможность сложить брус в натяг без зазоров.
Основное же отличие заводского запила чашки от ручного это ее конфигурация. Но не всегда такой запил выполнен качественно. А значит, и плюс может стать минусом.
Сегодня в заводских условиях применяют станки — чашкорезы. Эти станки могут быть как стационарного типа, так и мобильные. Форма чашки, изготавливаемая на этих станках, может быть различной и иметь разный угол наклона.
Принцип работы чашкорезного станка
При нарезке чашек на профилированном брусе используют электрический фрезер, например «Makita 3612С», AEG 2050, «Felisatti RF62/2200VE», «Интерскол ФМ-62/2200Э» или их аналог. На фрезе расположены сложносплавные прочные пластинки, которые имеют две острые кромки. Для того чтобы снизить нагрузку при работе на фрезе эти пластины установлены под наклоном от оси вращения фреза. Эти пластинки съемные и крепятся под воздействием винтов.Этот фрез смонтирован в специальную раму, которая может двигаться и делать ширину или высоту замка по всему сечению бруса. Специальное подъемное устройство дает возможность регулировать глубину будущей чашки на профилированном брусе и сделать глубину пазового замка, задуманную по схеме.
Фрезерную машинку на раме крепят к тескам, на которые уже установлен брус в том месте, где предполагается размещение чашечного запила. Сама рама при этом, легко передвигается по основанию устройства, в поперечном направлении. Совместное движение фрезы вдоль и поперек дает возможность сделать паз нужной глубины и ширины.
Как рассчитывать запил
Для каждой ширины бруса с разным сечением делать запил можно не в произвольном виде. В противном случае можно повредить профилированный брус или сделать его хрупким в местах соединения углов сруба.
Формула для расчета таких запилов сегодня звучит так:
H=(M+a):4, где H – толщина паза у профилированного бруса, М- полная высота бруса, а – размер шипа или паза на брусе.
Для примера рассчитаем запил чашки для бруса сечением 150х150 с замком равным 12 мм. Расчет будет выглядеть так: (150+12):4=40,25 мм.
Обработка запила чашки
Обрабатывать запил чашкореза тоже следует проводить по следующей технологии:
Типы и виды соединений, выполняемые на чашкарезном станке
Сегодня современные фрезы насадки позволяют выполнить различные соединения бруса в «теплый угол». Самые популярные и часто используемые это:
Ручной чашкорез
Сказать сегодня однозначно, что использование станков для запила чашек на профилированном брусе является эффективным с точностью нельзя. И многие строители предпочитают заказывать материл без чашечного запила и выполнить эту работу уже на месте. Для этого часто используют ручные чашкорезы.
Это устройство используют для фрезерования замков профилированного бруса, чтобы достигнуть полной перпендикулярности стен при сборке дома. Его хорошо использовать прямо на строительной площадке как для изготовления с нуля запилов, так и для корректировки уже готовых чашек при допущенном браке. Для использования на небольшом производстве тоже целесообразно будет приобрести такое устройство. У этого чашкареза мощная фреза, которая дает возможность выполнить работу так же качественно, как и на стационарном станке.
Цены на нарезку чаш у разных компаний разные и зависят от вида нарезаемой чаши. В среднем цены можно представить в виде таблицы:
| Название компании | Вид чашки | Вид профилированного бруса | Цена, рублей/ м кубический |
| ООО «Русский лес» | Чаша со смещением | Естественной влажности | 2800 |
| Сушеный брус | 3000 | ||
| ОАО «Эколес» | Чаша со смещением | Естественной влажности | 3200 |
| Сушеный брус | 3700 | ||
| ООО «Уралпром сервис» | Чаша со смещением | Естественной влажности | 3100 |
| Сушеный брус | 3500 | ||
| ООО «Лесстройсервис» | Чаша «ласточкино гнездо» | Естественной влажности | 6000 |
| Сушеный брус | 6500 | ||
| ООО «ЛесВиКо» | Чаша со смещением | Естественной влажности | 3200 |
| Сушеный брус | 3700 | ||
| ООО «ОкуловкаСтрой» | Чаша со смещением | Естественной влажности | 3150 |
| Сушеный брус | 3500 |
Если сравнивать брус с нарезкой чашек в производственных условиях и нарезку ручным инструментом, то можно сделать вывод:
- В заводских условиях при нарезке чашек человеческий фактор снижается, но не исчезает полностью и неотменяем его сто в процентном отношении.
- При одинаковых преимуществах ручного и заводского выпиливания все определяет умение рубщика, программиста, руководителя деревообрабатывающего производства. В любом случае если эти работы были выполнены неправильно и с несоблюдением технологий, то качества достигнуто не будет. И во многом зависит, кто будет стоять у «руля».
- Преимущество заводской чашки в основном в ее геометрической форме или конфигурации. А она может быть качественной и сделанной в «кустарных» производствах. А наличие запоров при создании чашки на станках чашкорезах, которые предотвратят попадание в дом холода, зависит только от точности и умения производителя.
