Сборка сруба. Виды соединения бруса в углах. Развитие технологий

На первый взгляд кажется, что технологии возведения дома из профилированного бруса или цельного бревна уже давно устоялись и ничего нового в этом направлении уже не придумать. Но стоит отметить, что с течением времени, устоявшиеся методики сборки все же претерпевают существенные изменения. Вот, например, классический способ углового соединения деревянного сруба, так называемое соединение «в чашку», благодаря появлению современного инструмента преобразовалось в более технологичное соединение «в лапу», однако, и такое соединение оказалось не без изъянов. На смену ему уже пришла новая схема, получившая название «в теплый угол».

Сборка углового соединения является наиболее ответственным этапом в процессе сборки деревянного сруба, кроме того он и наиболее трудозатратен. От того насколько качественно будет собран угол зависят практически все эксплуатационные характеристики дома, это и срок службы и подверженность короблению и деформации стен, а самое главное насколько теплым будет дом.

Каждый из нас на своем опыте убеждался, что в первую очередь зимой промерзают углы, а если такое случается, то бороться с этой проблемой достаточно сложно. Лучше всего об этом позаботиться на этапе строительства. Существует несколько способов добиться хороших результатов.

Брус в строительстве

Сруб возводят из профилированного или клееного бруса. Первый вид изготавливают из цельной древесины без разрушения структуры и использования клеев. Внешнюю сторону обрабатывают в виде ровной или выпуклой поверхности, с фаской или без нее. Внутренняя — обычно плоская, под отделку. Опорные грани имеют систему шип-паз, благодаря которой элементы прочно стыкуются. Профилированный материал удобен в работе, сечение имеет стандартные размеры. При строительстве деревянные балки не нужно подгонять.

Цельный профилированный брус Источник el.decorexpro.com

Клееный брус, в отличие от цельного профилированного, состоит из склеенных тонких ламелей. Для выполнения стыков в заводских условиях выбирают пазы и просверливают отверстия. На строительной площадке остается только собрать готовые звенья, как конструктор.

Клееный брус Источник bg.decorexpro.com

Дома, сложенные из деревянных профилей, обладают преимуществами перед кирпичными или бетонными:

1. Быстро возводятся, не требуют «мокрых» работ по замешиванию раствора или бетона.
2. Легкие, не нуждаются в мощных заглубленных фундаментах, достаточно железобетонного ленточного основания мелкого заложения или «плавающей» плиты.
3. Теплые, коэффициент теплопроводности древесины 0,09 вт/м°с, что сравнимо с характеристиками базальтовой ваты.
4. Красиво сложенные деревянные здания гармонично выглядят на фоне зелени, природы, не требуют дополнительной отделки сайдингом, декоративными панелями, штукатуркой.
5. Благоприятный микроклимат в помещении обеспечивается высокой паропроницаемостью древесины, в таком доме поддерживается оптимальная влажность воздуха.
6. Качественный сруб прочен, устойчив и долговечен, срок службы не уступает сооружениям из камня.

Теплый угол — участок наиболее технологически сложных узлов. Из-за особенностей древесины усыхать, разбухать и коробиться стыки в местах пересечения элементов подвержены разнонаправленным напряжениям, образованию зазоров. Правильное выполнение сопряжения — залог того, что с течением времени не появятся сквозные щели, откуда будет задувать ветер и проникать сырость. Классификацию, типы конструкций и рекомендации по расчету размеров угловых соединений дает ГОСТ 30974-2002.

Как стыкуют углы в современных деревянных домах?

Вы знаете, по-разному. В зависимости от ценового сегмента, в котором работает пестовские бригады особо не мудрствуют и времени на оттачивание технологий шип-паз не тратят — строят встык: быстро и дёшево. Ну да, заказчик потом замучается щели в два пальца толщиной конопатить, разорится на отоплении и углы в его доме покроются плесенью, но кому какое дело. Хотел дёшево — получил дёшево.

А если хотите наглядную разницу, то вот реальные фото — угол встык во время сборки сруба и через некоторое время после строительства. И это ещё не самый печальный случай:

Считаем, что для строительства дома, даже дачи, этот вариант не подходит. Избегайте бригад, которые будут вас убеждать, мол, «десять лет так строим — никто не жаловался». Поверьте — жаловался каждый первый.

Если говорить о самом популярном угловом соединении, то это, конечно, тёплый угол. Ну, в смысле, строители его преподносят как тёплый. По факту, он не обеспечивает гермитичность угла и не справляется с мостиками холода. Несмотря на утепление, профилированный брус при рубке в «тёплый» угол не получится сделать герметичным. Из-за скошенных фасок профиля получаются сквозные дыры, к сожалению. Те, кто дочитают до конца, увидят видео, где я прямо на кусках бруса показываю, почему получаются дыры.

Но подчеркну — такой вариант, конечно, в тысячу раз лучше, чем простая стыковка (сами его используем, но в сочетании со сверлением):

Те компании, которые работают на более требовательных клиентов, используют более сложные узлы. Например, ласточкин хвост. Мы только начинаем осваивать это направление, но уже можно сказать — да, так строить гораздо сложнее, дольше, накладнее, но и качество не сравнится с более дешевыми методами соединения углов в постройках из бруса. Именно этот угол имеет смысл назвать по-настоящему тёплым.

Секрет ласточкина хвоста в том, что в этом углу наклон спила бруса делается по всем плоскостям — со всех сторон он имсеет форму конуса. Благодаря этому просто под действием силы тяжести брус зажимает сам себя, образуя прочное герметичное соединение.

Один из самых популярных угловых соединений брусовых домов и бань в русском стиле является сборка в чашу. Как уже говорилось выше, этот вариант дороже, чем ласточкин хвост, тёплый угол и встык. Дело в дополнительном расходе материала на выносы и в том, что чашу можно срубить только из сухого или клееного профилированного бруса. Но если вы за ценой не постоите, то имеет смысл присмотреться к такому варианту (на фото наш объект):

А для тех, кто может позволить себе хоромы, рынок предлагает старую добрую ручную канадскую рубку. По сути, это та же чаша, но из мощного бревна сухостойной сосны (например). Тёплый, мощный, красивый и долговечный сруб, который стоит кругленькую сумму денег (на фото тоже наша работа):

Виды соединений

Знать, что такое теплый угол, при строительстве дома из бруса должен каждый строитель. Проектная документация содержит необходимую информацию о конструкциях и размерах угловых соединений. Они выполняются в виде пазов и выступов различной формы. Два, три или четыре элемента связываются между собой и образуют прочную основу для укладки следующего венца.

Конструктивное решение узла может быть в виде:

• соединения без остатка, когда элементы не пересекают границы стыка;
• с остатком — брус, проходя через узел, выходит наружу;
• встык — элементы примыкают и крепятся скобами, нагелями, накладками;
• Т-образные — сопряжение стены и простенка.

Пазы в деревянных профилях выбирают с помощью бензопилы, лобзика, ручного чашкорезного станка.

Соединения углов для клееного брусаВиды соединений клееного бруса различны. Классификация угловых соединений такая же, как и у профилированного бруса и бревен, однако вариант «в обло» использовать нельзя, поскольку пиломатериал прямоугольного сечения, поэтому круглую врубку реализовать не получится. Можно выбрать варианты с остатком (в чашу) или без остатка (в лапу). Первый – самый распространенный, позволяет добиться хорошей теплоизоляции угла, эстетичности и устойчивости постройки. Недостаток – повышенный расход материала.

Без остатка или в лапу – вариант соединения клееного бруса, способствующий экономии материала, однако необходима облицовка. В противном случае поверхности будут промокать и промерзать.

Таковы основные варианты соединения бруса между собой. Конечно, добиться полной герметичности можно только в том случае, если работы выполняет мастер с опытом. Поэтому тем, кто не обладает квалификацией, лучше обратиться к специалистам «Уютной дачи», которые выполнят работы качественно и быстро. Дерево не терпит невнимательного отношения, с ним должен заниматься тот, кто умеет это делать.

Собственное производство дает «Уютной даче» возможность идеально точно подогнать элементы домокомплектов один под другой. Готовые к сборке проекты в наличии на складе, поэтому после заказа сотрудники доставят их на участок, где соберут. Вам останется только насладиться комфортом и теплом.

Соединение бруса в теплый угол — преимущества и недостатки

Основное преимущество такого способа рубки дома — отсутствие продуваемых и промерзаемых щелей. Не нужны дополнительное утепление фасада и дальнейшая наружная отделка стен.

При сборке дома шипы и пазы соединительных узлов выполняют вручную. Это, пожалуй, единственный недостаток такого вида строительства.

Готовые комплекты из клееного бруса лишены этого минуса. Все элементы заранее обработаны под удобный монтаж и сборку узлов. Венцы промаркированы согласно рабочих чертежей. На строительной площадке дом возводят за несколько дней, пользуясь инструкцией с разработанной схемой.

А – простая чаша в полдерева Б – в «курдюк» В – в «охряп»

Замочные пазы для такого типа крепления могут быть выполнены в трех видах:

1. Однострочные
2. Двусторонние
3. Четырехсторонние

Однострочные пазы

В верхней части каждого из угловых брусьев делается перпендикулярная выемка (обло), по ширине равная сечению перпендикулярного бревна. При этом деревянные детали укладываются в угол поочередно, чашей кверху. Таким способом происходит их укладка в своеобразный замок.

Двусторонний пазовый замок

В данном случае пропилы делаются в верхней и нижней плоскостях брусьев на глубину около ¼ части их высоты. Это очень качественный замок, но его подготовка требует скрупулезности в работе плотника, чтоб избежать трещин и сколов дерева при его подготовке или укладке.

Четырехсторонний пазовый замок

Для четырехстороннего пазового замка пропилы бруса делаются со всех четырех сторон. Это намного увеличивает надежность крепления и плотность укладки венцов между собой. Однако подготовка строительного деревянного материала таким способом требует точности и аккуратности.

Итак, мы ознакомились с основными видами угловых соединений бруса в деревянных срубах. Учитывая особенности, преимущества и недостатки каждого вида, можно без ошибки выбрать именно тот вариант крепления, который приемлем именно для вашего строения – будь то баня, жилой дом или хозяйственная постройка. Имея необходимый багаж знаний и немного опыта, можно без опаски приступать к возведению своей будущей постройки. Удачи вам!

Требование к угловым соединением

Перед тем как браться за какую-либо работу всегда полезно знать, кто именно вы хотите получить на выходе. Это правило касается и угловых соединений.

А требований тут на самом деле всего два:

• Надежность
• И не продуваемость

С первым просто. Если брусья не будут между собой держаться в углах, домик имеет все шансы развалиться, ведь на стены в обязательном порядке действуют не только вертикальные, а и горизонтальные, разрывающие усилия.

Есть своя логика и во втором требовании. Дом, где через углы гуляет ветер, не понравится ни одному хозяину.

Как видите, все требования не лишены логики, вот только реализовать их пытались далеко не одним способом.

Как соединить бус в длину

Самый простой способ — в полдерева. Его конфигурация и форма аналогичны тем, которые делают при соединении угла. Но недостаток такого метода сращивания в том, что при возникновении продольных сил, которые могут возникать при усушке или подвижках грунта, такое соединение легко разрывается. Образуется сплошная щель.

Соединение бруса в длину

Таким же недостатком обладает косой накладной замок: его легко рассоединить. Если вам необходима надежная стыковка бруса, используйте прямой накладной замок. Как видите, за счет выступа, прижатый расположенными сверху венцами и весом кровли, он будет сопротивляться силам продольного растяжения (и сжатия тоже). Он сложнее в исполнении, но в разы надежнее.

Половина ласточкиного хвоста

При таком соединении шип запиливают под конус. По характеристикам соединение в половину ласточкиного хвоста не отличается от узла описанного ранее. Но увеличивается показатель прочности. Конусный запил надежно удерживает брусья и не дает им разойтись. Это соединение применяют при строительстве стен с длиной больше чем длина бруса.

Предлагаем ознакомиться: Как собирают баню из бревна

По сложности изготовления стыковка в половину ласточкиного хвоста и в прямой шип ничем не различаются. Оба способа выполняют с применением шаблона или без него. Для опытного профессионала разница в трудоемкости выполнения этих стыков практически неощутима.

Шип в половину ласточкиного хвоста не должен быть больше 5 см в самой широкой части. Иначе в брусе с пазом появится трещина. Это случается из-за неравномерной усадки. На рисунке показано это место.

Если шип в половину ласточкиного хвоста будет больше 5 см

Технология сборки сруба из бруса для дома или бани

Метод такого соединения, как тёплый угол, в самом деле, оказывает существенное влияние на разные аспекты строительства и эксплуатации, а именно:

• при качественной сборке примыкания углов стен получается настолько прочным, что можно обойтись без межвенцовых утеплителей;
• зданию, возведённому по такой технологии, не грозят силовые нагрузки и воздействия в виде сдвигания почвы или землетрясений, так как оно упрочняется в несколько раз;
• подобный способ исключает такие неприятные моменты, как коррозия, грибок, плесень, проникновение насекомых во внутренние помещения;
• значительно сокращены затраты на крепёжные детали, поскольку эта фурнитура неактуальна при креплениях с остатком;
• заготовленные заблаговременно брусья с выпиленными на них пазами и шипами позволяют быстро провести сборку.

Прямой шип

Этот вид углового соединения хорошо подходит для небольших сооружений. Важно что бы на дину постройки не использовалось больше одного бруса.

Выполнив это простое условие, можно не волноваться за надежность постройки, она с легкостью выдержит любой катаклизм вплоть до землетрясения. Нагрузка при таком способе соединения распределяется равномерно между, всеми элементами, поэтому ослабленная часть бруса не будет подвержена опасности.

Важным правилом для соблюдения можно назвать соотношение параметров шипа. Его толщина и длина должны быть в пропорции 1 к 2 по отношению к основной части бруса.

Угол «в стык» со шпонкой

Метод крепления угла «в стык» со шпонкой предполагает применение усиливающего элемента – шпонки. Делается она из древесины твёрдых пород: дуба, ясеня и т.д., хотя нередко прибегают к осине (мягколиственная порода). По форме это может быть цилиндр, обычный брусок, более сложная – «ласточкин хвост».

Для её укладки, в брусе (со стороны торца и боков), формируют отверстия, аналогичные форме шпонки, куда и забивают элемент скрепления. Стыковка с помощью шпонок способствуют более плотному прилеганию рядов и предотвращает смещение стены при насадке очередного венца.

Наращивание длины

Длину бруса промышленного изготовления определяет ГОСТ 24454-80, из множества размеров бруса, наиболее востребованы 3- и 6-метровые заготовки. При сращивании торцы стыкуемых брусьев крепят различными способами:

• Соединение в полдерева;
• На коренной шип;
• Прямой накладной замок;
• Косой накладной замок;
• Косой прируб.

Выбор крепления для соединяемых брусьев зависит от поставленных задач. Для настилов применяют прямой замок, для вертикальных опор – замок в полдерева или на коренной шип, для сооружения 3D-конструкций – косые замки. Замки усиливают строительными скобами, нагелями и шпонками, для несущих опор применяют болтовые крепления.

Продольный монтаж брусовых стропил кровельных перекрытий, имеет свои особенности – необходимо учитывать воздействие разнонаправленных нагрузок. Для соединения применяют косой прируб, усиленный болтовым креплением диаметром 10-12 мм.

Плюсы технологии

Правильное применение технологии способствует герметичности сооружения, но не только.

Плюсы:

• снижение затрат на крепеж;
• повышение качества конструкции дома;
• значимое снижение теплопотерь;
• повышение экономичности при эксплуатации;
• эстетическая значимость строения;
• экономия строительного материала.

Профилированный брус естественной влажности при высыхании меняет свою геометрию, его может перекосить, искривить. После монтажа усушка древесины происходит в фиксированном положении, что избавляет брус от деформации. Поскольку выпиливание элементов паз-шип производится заранее, на стадии подготовки, то сама сборка дома не требует большого количества времени и трудозатрат. Каждый желающий может собрать дом своими руками, сэкономив на этом средства.

К недостаткам технологии стоит отнести сложность её выполнения. Чтобы вырезать соединительные элементы правильно с идеальным прилеганием требуются практические знания, навыки. Неправильно вырезанный шип при усадке может привести к растрескиванию бруса.

Роль угла

Сруб будущего жилища поднимают из круглого (оцилиндрованного бревна), а также профилированного, либо клееного бруса. Если первый выпиливается из цельной древесины, с сохранением структуры и исключает применение клеев, то название второго говорит само за себя. Клееный брус изготавливается из склеенных между собой тонких ламелей. Он позиционирует идеальную древесину, сохраняющую все плюсы массива (речь о качественном материале от добросовестных производителей).

Формируют углы следующим образом: горизонтальные венцы сруба (иногда несколько элементов: два, три, четыре) соединяют между собой выпиленными замками разнообразной формы, с высокой точностью подогнанными друг под друга. Если и требуется применение дополнительных деталей, прибегают к их минимальному количеству. Узел является базой для укладки следующего венца.

Угловое соединение должно обеспечивать хорошую изоляцию, защищающую внутренние помещения от внешних факторов окружающей среды. И вот тут главная задача строителей – обеспечить прочное, плотное прилегание, исключающее образование мостиков холода. К сожалению холодные углы в деревянном доме – самая частая причина теплопотерь. Так на каком же угловом соединении остановиться при возведении дома из клееного бруса?

Сплачивание по высоте

При возведении деревянных стен и перегородок, кладку из цельного бруса естественной влажности усиливают нагелями, скобами или креплением «на муфту». Профбрус обладает повышенной адгезией, надежное сцепление венцов обеспечивает соединение «шип-паз».

Наиболее распространенной строительной операцией сплачивания по высоте является возведение стен. В качестве соединяющих элементов используют нагели диаметром 25-30 мм, один нагель скрепляет несколько венцов. Для фиксации кладки из профбруса, нагелей требуется в 2-3 раза меньше. Соединение на нагель надежно, сохраняет свои свойства на протяжении всего периода эксплуатации строения.

С помощью крепления «на муфту» предотвращают деформацию и образование трещин при высыхании пиломатериала, винтовая стяжка создает регулируемое вертикальное натяжение.

Советы, как получить идеальный угол соединения.

Даже сделав рез с идеально прямыми углами в 45 градусов, углы не всегда идеально прилегают друг к другу на стене. Углы у стен, могут при строительстве иметь отклонения, оконные и дверные проемы в стене могут отличаться слегка от размера рам, выступать или быть утоплены в проемах. Вот тогда и начинается возня с углами, чтобы получить плотную посадку. В большинстве случаев вы будете делать корректировки с углами в n- градусов. Если разрыв в соединении небольшой (около 2 мм), нужна обрезка одного угла. Если разрыв больше, то придется обрезать обе доски.

Вот трюк, который заставит угол соединения отлично смотреться, но он работает только если вы установили боковые наличники и у вас готов к установке верхний наличник. Нанесите тонкий слой столярного клея на каждый край наличников. С помощью влажной (не мокрой) салфетки удалите излишки клея по швам, 120-наждачной бумагой шлифуйте место соединения двигая бумагой в двух направлениях по шву. Опилки от шлифовки будут смешиваться с клеем и заполнять любые маленькие зазоры. Таким способом можно удалить даже любые незначительные различия в уровнях между наличниками.

Если угол соединения в плинтусах имеет незначительный разрыв по внешнему углу среза, его можно скрыть, потирая кончик среза круглой частью отвертки. Изогнутые волокна будут маскировать щель, а слегка округленный угол будет давать меньше шансов получить сколы или повреждения. Лучший способ устранить эту проблему — отрезать углы на 1 градус острее, чем фактический угол. Это позволит оставить небольшой зазор в задней части угла, где он едва заметен.

Есть много способов найти разницу углов, но большинство плотников делают так. Угол между этими двумя стенами выглядит меньше, чем 45 градусов. На первом бруске отрезаем угол 30 градусов, теперь разделим 30 градусов и на два втором бруске делаем рез под углом 15 градусов. Как видно из рисунка, есть щель в соединении, так что мы должны увеличить угол среза до 16 градусов.

Тип соединения «в полдерева»

Следующий вариант врубки, который мы рассмотрим — врубка «в полдерева» — это способ, название которого закрепилось благодаря удалению на углах брусьев верхней или нижней половины толщины его массива.Сборка начинается с просверливания в углах брусьев отверстий под нагель с таким расчетом, чтобы один нагель мог соединять сразу несколько брусьев.

После укладки первого венца, соединенного нагелями по углам, на него кладется уплотнитель и кладут брусья следующего венца. Выполнив угловые соединения второго венца, приступают к сплачиванию венцов между собой. Для этого во втором венце через 100-150 см сверлят отверстия и забивают нагели. Нагель, забитый во второй венец, должен войти в тело первого венца не менее, чем на половину его толщины. Если нагели длинные — не менее 2,5 толщин венца, а инструмент позволяет сверлить отверстия на такую глубину, то укладывают третий венец и ведут сплачивание сразу трех венцов.

Как сделать самостоятельно?

При сборке из готового профилированного бруса 150х150 или 100х150 мм сделать своими руками тёплый угол легко. Если брус без замковых выемок, придётся делать по шаблону правильный запил необходимого размера. Если рубка проводится в первый раз своими руками, её делают по трафарету или шаблону, чтобы размеры пазов получились одинаковыми.

Тем, кто не умеет работать топором, придётся запиливать пазы, руководствуясь чертежами. Перед началом работы следует освоить технологию соединения бруса «паз в паз» в венцах. Перед укладкой нужно провести небольшую подготовку, проверив крепёж и стыки. Заготовки, из которых будут делаться шканты и нагели, обрабатывают антисептиком и высушивают.

Для трёх первых венцов используется максимально ровный брус без сучков и иных дефектов, с геометрией, идеально подходящей под ленточный фундамент.

В этом случае брус упирается торцом в боковую поверхность другого бревна. В угловых стыковках помогают металлические скобки или шпильки, которые перед использованием нужно покрыть олифой.

Более надёжным будет замковое соединение, когда в паз вставляется шип. Укладка в этом случае является более прочной и герметичной. Перед этим с помощью шаблонов на концах бруса создаются пазы и шипы, которыми потом связываются в углах венцы. Чтобы шов получился более герметичным, нужно вязать с использованием утеплителя, укладывая его между брёвен. Паз при этом должен полностью соответствовать шипу, чтобы кладка, к примеру, 18х180 мм была герметичной.

Сначала нужно сделать деревянный шаблон, с помощью которого потом проводится разметка на концах профилированных брёвен для выполнения запила. На каждом брусе по созданным трафаретам выпиливаются паз и шип. При укладке бруса следует использовать чертёж, на котором будет указано чередование сегментов замка. Поэтому нужно нарисовать схему, в которой будут обозначаться:

• порядковые номера венца;
• тип использующегося соединения на концах;
• положение проёмов в собираемой стенке.

Крепление под произвольным углом

С необходимостью сборки на произвольный угол застройщик сталкивается при возведении каркасов крыш и арочных конструкций. Такое скрепление используют при сборке брусовых лаг на коньковый узел и их соединение с мауэрлатом – несущим брусом, уложенным на верхний венец сруба. Крепление под углом предусматривает и технология установки подпорных стоек.

При сборке на коньковый прогон, концы брусовых лаг укладывают в угол следующим образом:

• Внахлест, замок усиливают сквозным болтом;
• В полдерева или на шип, крепление усиливают металлическими или деревянными накладками. Накладки крепят гвоздями и саморезами.

Для врезки стропил в мауэрлат делают одинарный заруб под нужным углом, крепежный узел каждого бруса усиливают болтами и накладками.

Вертикальные подпорки врезаются в лаги на полдерева или крепят на специальные металлические шарниры. Шарнирная конструкция крепится на лаги с помощью металлических хомутов, к подпоркам крепится саморезами.