Як кріпити брус між собою: всі способи з'єднання
Якість з'єднання окремих елементів стін впливає на довговічність будинку, його надійність та зовнішній вигляд. Дерев'яні будівлі стали зводитися людиною одними з перших, і з тих давніх часів йому відомо безліч способів, як зміцнювати брус між собою. Вони застосовуються досі поряд із сучасними методами, що використовують спеціальне кріплення. Вивчивши всі відомі способи, можна вибрати з них ті, які здадуться вам найміцнішими та найдоступнішими у виконанні.
Кутові з'єднання
Поєднати бруси так, щоб утворився кут, можна по-різному. Раніше їх традиційно кріпили в чашу, роблячи стик не на торцях, а трохи відступивши від них. Виходило хрестоподібне зчленування з виступаючими назовні кінцями. Але є чимало способів, що дозволяють не залишати такі виступи, які заважають зовнішній обробці.
Так як брус має правильну геометрію з прямокутним або квадратним перетином, з'єднувати його набагато простіше, ніж колода. Навіть оциліндроване. Така форма спрощує розмітку та виготовлення пазів, дозволяє забезпечувати щільність стиків.
Розглянемо основні варіанти, як з'єднати брус під кутом один до одного:
- Встик. Найпростіший спосіб, що не вимагає пристрою вирубок або пазів. Один брус стикується торцем до бічної частини іншого, у кожному ряду такі стики зміщуються та чергуються, як на попередньому фото. Така сполука дуже неміцна, і їй потрібна додаткова фіксація сталевими перфорованими пластинами, скобами або іншим кріпленням. Крім того, з'єднані встик кути навіть при якісній ізоляції з часом починають продуватися та пропускати всередину вологу.Тому цей спосіб застосовують переважно для будівництва господарських будівель та інших нежитлових будівель.
- У півдерева. Цей вид зчленування дуже поширений, оскільки доступний навіть недосвідченим теслям. Він передбачає вибірку частини бруса із торця на половину його глибини. У результаті кінцях виходять сходинки, які накладаються друг на друга. Для зміцнення стиків вони просвердлюються наскрізь і отвори забиваються нагелі. Ними ж бруси скріплюються і по довжині прольоту між кутами.
Кутове з'єднання в півдерева
- У лапу. Це кріплення дуже схоже на попереднє, але вирубку торця виконують не під прямим кутом, а під нахилом.
- Ластівчин хвіст. Один із найміцніших і надійніших способів, як скріпити брус між собою. Полягає у пристрої замкового з'єднання шип-паз. Причому шипи мають форму трапеції, що збільшує площу пари двох елементів і не дозволяє їм «роз'їжджатися».
Форма та розмір шипа підбирається так, щоб він щільно вставав у паз, утворений двома шипами поперечних вінців
- Корінний шип. Інакше таке з'єднання називається «сковородень» або «теплий кут», оскільки він непродувний, без наскрізних щілин з вулиці до приміщення. В цьому випадку замкове Т-подібне з'єднання виходить потайним за рахунок вирубки прямокутного або трапецеїдального паза в горизонтальній площині не на всю товщину бруса, а лише до половини. Шип другого бруса повторює його форму. Такий стик називають глухою сковородою і застосовують для скріплення зовнішніх кутів будинку. При зведенні внутрішніх перегородок найчастіше використовують відкритий сковороду, вирізуючи паз на всю товщину бруса. Додаткову міцність забезпечують забивання в замок нагелю.
Теплий кут з прямокутним і трапецієподібним шипом
- У чашу. Метод схожий на з'єднання вполдерева, але пази вирубуються не на кінцях вінців, а з відступом від них і утворенням залишків, що виступають за периметр стін. Паз може бути тільки на одній стороні кожного вінця – і це найпростіший і нескладний варіант. Вирубування може проводитися і на двох протилежних гранях, і на всіх чотирьох.
Для довідки! Чотирьохсторонні пази досить складні у виготовленні, їх зазвичай роблять у заводських умовах при замовленні брусового будинку за готовим проектом.
Один із варіантів, як з'єднати брус між собою методом «у чашу» із чотиристоронніми пазами. Ці методи застосовують для будь-яких кутових з'єднань, не тільки прямокутних. Просто попередньо торці балок спилюються для утворення скосів, що дають у примиканні потрібний кут.
З'єднання завдовжки
Стандартний максимальний розмір бруса – 6 метрів завдовжки при різному перерізі. Цього часто не вистачає, щоби звести стіни великого будинку, встановити крокви або укласти балки перекриття. Доводиться зрощувати 2, а то й 3 елементи в поздовжньому напрямку. І одна справа, коли це вінець, що має під собою опору у вигляді фундаменту або вінця, що лежить нижче, і інша – якщо такої опори немає. Доводиться вирішувати, як зростити брус по довжині, щоб витримати навантаження не тільки від власної ваги, але і від конструкцій, що спираються на нього.
Подібні завдання вирішуються способами, аналогічними описаним вже. Просто кріплення виконується не під кутом, а вздовж балок.
При будівництві навісів, альтанок та інших подібних споруд зрощений брус може не мати під собою опори
- У півдерева.Вже знайомий вам вузол кріплення, коли з торців вирізають симетричні прямі виїмки до половини товщини бруса. Надійнішим буде зрощення косими виїмками. Але в будь-якому випадку потрібна додаткова фіксація пластинами, шпильками чи нагелями.
- Косий замок. У цьому випадку торці, що з'єднуються, також зрізаються по косій, але зрізи мають не плоску, а ступінчасту форму з певними параметрами кожного виступу. При поєднанні двох балок вони повинні точно повторювати один одного. «Сповзання» запобігають вже перевіреним методом – забиванню нагелів у стик. Без спеціального інструменту вирішити завдання, як поєднати брус 100х100 між собою цим способом, практично нереально.
- Прямий накладний замок. На торцях балок вирізаються своєрідні гачки-зачепи по всій їхній ширині. Це найнадійніший спосіб зрощування для висячих балок.
Прямий та косий замок
- Корінний шип. Це той самий вид з'єднання, який був описаний у попередньому розділі. Шип може бути як прямокутної, так і трапецієподібної форми. Трапеція набагато надійніша, тому що запобігає коливанням у горизонтальному напрямку.
- На шпонку. Якщо при влаштуванні корінного шипа на торці одного бруса формується шип, а в іншому вибирається паз, то в цьому випадку роблять два пази, балки укладають встик, а в отвір забивають шпонку, що повторює його форму. Її попередньо обмазують столярним клеєм або клеєм ПВА, щоб збільшити міцність стику.
Зверніть увагу! При зведенні стінок мало вирішити, як з'єднати брус між собою по довжині. Потрібно обов'язково зміщувати стики щодо один одного, щоб вони не збігалися по вертикальній лінії у сусідніх вінцях.
Виготовлення замкових з'єднань помітно спрощується та прискорюється, якщо не розмічати кожен брус окремо, а зробити шаблон із тонкого та щільного листового матеріалу.
Якщо конструкція з балок, що зрощуються, не вимагає утворення рівних граней, їх можна зшивати внахлест, стягуючи цвяхами з двох сторін або металевими шпильками в декількох точках. Так часто роблять, коли треба подовжити крокви. Або отримати потужні лаги або балки перекриття, зрощуючи два бруси не тільки за довжиною, а й за товщиною. У разі перед тим, як зростити брус, стики обов'язково зміщують друг щодо друга.
Сполучне кріплення
З появою сучасного кріплення з міцної легованої та оцинкованої сталі спростилися багато будівельних процесів, у тому числі й улаштування надійних сполучних вузлів у конструкціях із бруса. Одні з них використовуються вже давно, і зазвичай користуються популярністю. Інші з'явилися порівняно недавно, тож можуть бути невідомі людям, професія та інтереси яких не пов'язані з будівництвом.
Традиційні елементи кріплення
Найпростішими, надійнішими з них є шканти або нагелі, виготовлені з твердої деревини. Вони ідеально поєднуються з основним матеріалом, не викликаючи його деформації, розтріскування або гниття. У поєднанні з клейовими складами вони дозволяють здійснювати міцне кріплення.
Складання зрубу на сталевих нагелях
Нагелі бувають і металевими. Їхня головна перевага – висока міцність і довговічність, тому їх часто використовують для скріплення брусових вінців по вертикалі.
Цвяхи та скоби, які раніше були чи не єдиними видами кріплення для дерева, сьогодні намагаються не використовувати при будівництві капітальних будівель, тому що чорний метал, з якого їх виготовляють, несумісний із деревом. Він легко піддається корозії, псуючи деревину та поступово руйнуючись. З цієї причини не рекомендується застосовувати саморобні нагелі, нарізані з арматурних прутів.
Сучасні кріпильні вироби
Дуже різноманітне кріплення виготовляють із сталевого перфорованого прокату товщиною не менше 2 мм з антикорозійним покриттям. З нього роблять:
- пластини різної довжини та ширини з отворами під саморізи та анкери. Великий асортимент типорозмірів дозволяє вирішувати такі завдання, як з'єднати брус між собою по довжині 150 на 150, скріпити крокви в коньковій частині або посилити стик, що провисає, без нижньої опори;
Сполучна оцинкована пластина
- сполучні куточки з того ж вихідного матеріалу бувають простими та посиленими, з додатковим ребром жорсткості. В асортименті цих виробів є як рівнополочні куточки, так і з різною довжиною полиць. Вони застосовуються для посилення кутових з'єднань зрубу, кріплення крокв, балок перекриття, створення каркасу для внутрішніх перегородок тощо;
- опори – кріпильні деталі складної форми, що дозволяють створювати надійні кутові Т-подібні стики без виготовлення замків. Наприклад, кріпити до стін балки перекриття. Їхні типорозміри відповідають усім стандартним розмірам перерізу бруса.
Удосконаленим аналогом перфорованої пластини є цвяхова або зубчаста пластина. З її допомогою надійно скріплюються елементи конструкції, що розташовані в одній площині.
За допомогою цвяхових пластин можна збирати ферми та зрощувати брус по довжині.
Дуже затребувані у дерев'яному будівництві та різьбові шпильки. Ними стягують стик, закручуючи гайки з обох боків від нього.
А найсучаснішим кріпильним виробом, що дозволяє не лише з'єднувати вінці один з одним, а й компенсувати усадку будинку та появу щілин між брусами, є пружинний вузол «Сила».
Висновок
При будівництві дерев'яного будинку обов'язково виникає питання, як з'єднати два бруси завдовжки або скріпити кут. У кожного майстра у цій справі свої переваги: один дотримується методів, перевірених століттями, інший більше довіряє сучасним способам з використанням спеціального кріплення. І це питання потрібно обговорити заздалегідь, попередньо самостійно вивчивши всі можливі варіанти та вирішивши, що для вас у пріоритеті: швидкість та прийнятна вартість монтажу або якість та надійність.
У процесі будівництва будівель з бруса, колоди в дерев'яному домобудуванні або збиранні конструкцій з дощок, брусів, балок різного профілю та перерізів у каркасному будівництві, необхідно максимально щільно та якісно згуртувати стики деталей, що з'єднуються один з одним, усунувши будь-які зазори між деталями вже на етапі зборки. , будівництво дерев'яного будинку.
Способи кріплення бруса
У будівництві будівель і споруд з деревини застосовуються різні елементи кріплення при зведенні стінових конструкцій дерев'яних будівель з колоди природного сушіння або бруса, обрізного, профільованого або клеєного.Для з'єднання бруса між собою по висоті можна використовувати такі сполучні елементи як дерев'яні нагелі, цвяхи, шпонки, шурупи, корінний шип, скоби, металеві різьбові шпильки. Вони залишають конструкцію в «вільному» стані, тому що усушка зменшує деталі в розмірах перерізу і закладені природою в деревині сили проявляються у вигляді деформацій, короблення деталей, що формують спіральне згортання. Це справедливо як для бруса із квадратним перерізом, так і з перерізом будь-якої іншої форми.
В результаті цього утворюються зазори стиків (щілини), через які надалі волога проникає в порожнечі між рядами брусчастих і зроблених з колод деталей, де розміщена ущільнювальна прокладка. У результаті будова втрачає герметичність і енергоефективність стін конструкцій, що захищають, збільшується теплопровідність стін і знижується довговічність таких будівель.
При будівництві будинків важливо правильно скріпити брус між собою цвяхами чи іншими кріпленнями. Важливо правильно вибрати типи з'єднань для забезпечення міцності конструкції. Одним з поширених є кутове з'єднання, яке виконується у вигляді ластівчиного хвоста. Воно вимагає випилювання пазів досить складної форми, але при цьому відноситься до найміцніших. З'єднання бруса роблять за допомогою пазів.
Існує безліч варіантів з'єднань як по довжині, так і кутових:
- Т-подібне – підходить для пиломатеріалів будь-якого типу, забезпечує жорстке зчленування, що не допускає усунення деталей щодо один одного.
- У косий замок – одне з найміцніших і найнадійніших, але складне для виконання кріплення. Для цього способу роблять на деталях косі східчасті зрізи, поверхні яких повинні ідеально збігатися.
- У чашу виконується швидко, не вимагає високої кваліфікації. Але наявність торцевих виступів призводить до підвищеної витрати бруса. Зовнішнє утеплення стінок при такому способі кріплення виконувати досить важко.
- У лапу забезпечує підвищену довговічність і більше внутрішнього простору будинку. Вимагає хорошої кваліфікації, тому що потрібно зробити похилий пропил приблизно половину товщини бруса. Деталі накладаються один на одного. Зазвичай використовується для першого та останнього вінця.
- У теплий кут — частини, що виступають, відсутні, кріплення виконується за допомогою системи пазів і шипів. Забезпечує жорсткість та надійність стін. Стіни порівняно легко можна утеплити із зовнішнього боку.
Існують і інші різновиди способів кріплення: в півдерева, в курдюк, сковороді, зі шпонкою, в корінний шип і т.д.
Чим можна скріплювати брус між собою?
Існує кілька способів скріплення бруса між собою, кожен з яких має свої переваги та недоліки. Розглянемо основні вироби для кріплення дерев'яних виробів.
Нагелі
Цей кріпильні деталі часто використовуються для додаткового скріплення суміжних вінців один з одним. Нагелі утримують елементи зрубу на місці і деякою мірою запобігають появі деформацій, пов'язаних зі зміною вологості деревини.
Залежно від матеріалу нагелі поділяються на дерев'яні, металеві, пластикові. Залежно від форми – на циліндричні, пластинчасті. Форма перерізу зазвичай буває круглої чи квадратної. Іноді для декоративного ефекту перерізу надають незвичайну форму.
Дерев'яні циліндричні нагелі зазвичай називають шкантами. Їхня поверхня може бути гладкою або рифленою.На торцях іноді робляться невеликі фаски, що полегшують встановлення шканта в отвір.
Металеві глухарі, шурупи, цвяхи теж часто відносять до циліндричних нагелів.
При будівництві будинків із профільованого бруса перевага надається дерев'яним нагелям квадратного перерізу. Їх вставляють в деталі, що скріплюються в шаховому порядку строго вертикально.
Основні мінуси нагелів – це низька швидкість монтажу та висока вартість.
Металеві перфоровані кріпильні вироби
При будівництві дерев'яних будинків масово застосовуються деталі кріплення, виконані з металу: куточки, опори, пластини з перфорацією. Подібне кріплення виготовляється з холоднокатаної листової сталі. Для надання антикорозійних властивостей його піддають гальванічного цинкування.
Металовироби значно прискорюють будівництво. Їхнє встановлення не вимагає ні високої кваліфікації, ні спеціального інструменту.
Кріпильні та сполучні пластини мають отвори для з'єднання за допомогою болтів та саморізів. Зубчасті пластини забезпечуються довгими зубами, що діють подібно до цвяхів.
Для кріплення балок призначені перфоровані упори, а з'єднання деталей під прямим кутом використовують перфоровані куточки.
Перфоровані вироби з кріплення для дерев'яних виробів мають недоліки:
- Складність точного розрахунку навантаження;
- Великий ризик купівлі неякісних виробів;
- Різні коефіцієнти теплового розширення у дерева та металу;
- Неестетичний зовнішній вигляд.
Складання стін із бруса на шпильку
Складання брусчастих і зроблених з колод деталей на сталеву шпильку – це найвідоміший і досить поширений метод складання стін, що застосовується в будівництві з початку 2000-х років.На той час, власне, і зароджувалося сучасне дерев'яне домобудування, що запропонувало ринку будівництво будівель з оциліндрованої колоди, струганого бруса, а потім і будівлі з клеєного та профільованого бруса. Крім конструкцій, запропонованих ринку, була розроблена і методика збирання конструкцій у рамках ГОСТ 30974-2002 «З'єднання кутові дерев'яних брусчастих та зроблених з колод малоповерхових будівель», п.п. 4.12 «Елементи стін та простінків можуть бути з'єднані по висоті за допомогою гвинтових тяг (компенсаторів)» – якими за визначенням є гвинтові шпильки та шурупи. Складання деталей стін на шпильку або шурупи (гвинтові тяги) – це не що інше, як визначення того, що стягувати ряди по вертикалі між собою просто необхідно шпилькою або шурупами. Але як саме це потрібно робити, ГОСТ не роз'яснив, і тут кожен збирає стіни так, як собі це уявляє. Насправді методика збирання деталей між собою по вертикалі на шпильку має лише 1 робочий технологічний процес, в результаті застосування якого можна стягувати (компенсувати) всі процеси усушки, короблення дерев'яних деталей протягом часу.
Метод складання на шпильку робочий, але не практичний з кількох причин:
- Підрядники, як правило, не знають, як потрібно правильно збирати на шпильку, що підтверджується відсутністю плану складання із застосуванням цього методу у вашому комплекті креслень та малим діаметром шпильки у кошторисі (10-12 мм);
- Після складання на шпильку необхідно протягом як мінімум 2-х опалювальних сезонів постійно простягати ряди, з метою запобігання ослабленню ліній стягування. Протягом експлуатації у 99% випадків ніхто простягати шпильки не приїде, тим більше з інтенсивністю 1-2 рази на місяць;
- Вартість комплекту шпильок діаметром 14-16 мм, з комплектом гайок, шайб значно перевищить комплект пружинних кріплень SILAREX як мінімум на 15-20%.
- Імовірність того, що складання на шпильку буде здійснено якісно та методично, обв'язуючи кожен кут з 4-х сторін, всі віконні та дверні отвори, складні переруби та великі прольоти дуже мала.
Пружинні вузли
SILAREX від виробника
Складання стін з бруса на пружинне кріплення
Нещодавно в будівництві дерев'яних будівель стало активним чином застосовуватися пружинне кріплення (пружинний пристрій, пристосування, стяжка і так далі), все це спеціалізоване сталеве кріплення, що складається зі шурупа по дереву і пружини стиснення циліндричної, конічної та фасонної форм, з'єднаних з шурупом. способами єдину рухливу конструкцію. Робота цієї конструкції націлена на усунення наведених наслідків прояви природних властивостей деревини, таких як усушка, набухання деревини і, як наслідок, короблення дерев'яних деталей. Шуруп стягує деталі між собою при складанні, а пружина стиснення, у свою чергу, усуває зазори стиків деталей протягом часу, шляхом притягування нижньої деталі до верхнього стрижня шурупа. Упираючись своєю нижньою опорною частиною у встановлену деталь, а своєю верхньою опорною частиною – в основу головки шурупа, на стрижні якого пружина розміщена у стані, що вільно переміщається по осі шурупа.
Ефективність роботи пружинних кріплень перевірена часом та практикою застосування, що показало високу ефективність застосування методу.Стало зрозуміло, що для повноцінної боротьби з проявом природних сил дерев'яних деталей необхідно збільшувати силу стягування деталей шурупами, а також силу фіксації різьбової частини стрижня шурупа в деревині. Але особливо важливо збільшувати жорсткість пружного елемента, тому що саме йому необхідно боротися з силами короблення деталей протягом десятиліть, надаючи на згуртовування стику деталей величезне зусилля, якого в існуючих конструкціях пружин та їх габаритних розмірів недостатньо для опірності загальноприйнятим типорозмірам колод та брусів. А що вже говорити про великі перерізи деталей, особливо природної вологості не пройшли камерну сушку, де сили, що таяться, настільки великі, що без особливих труднощів здатні рвати стрижні шурупів, сталеві шпильки, піднімати вище встановлені деталі, якщо тільки дати деталям свободу і спочатку не перешкоджати «розкриття» стику шляхом надійного скріплення їх між собою.
Пружинні кріплення SILAREX
Третє покоління конструкції пружинних кріплень під маркою «SILAREX», моделі 2020 року, в якому встановлена конусна пружина стиснення з двома звуженими опорними витками без застосування шайб фіксації пружини на стрижні шурупа. Її жорсткість досягла 320-340 кг, а фірмовий маркований шуруп, здатний стиснути деталі з Силою до 1700 кг, стали еталонною конструкцією такого спеціалізованого кріплення в Росії не тільки за характеристиками, але і за якістю виконання деталей. Під час роботи з брусом відбуваються усадки, тому необхідно передбачити відповідні отвори та шви на торцях елементів.
Комплект для
монтажу в ПОДАРУНОК
При купівлі пружинного вузла
SILAREX від 500 штук