Виды замковых соединений бруса

Большая часть существующих и используемых схем сращивания и угловой врезки бруса заимствованы с приемов укладки тесаного бревна и лафета. Способы соединения бруса между собой условно можно разделить на три группы:

  • Простейшие варианты сращивания углов на шпонках и нагелях, без остатка и выступающих частей, обычно используются для сборки коробок из профилированного бруса;
  • Прочное соединение с врезкой пазов применяется для помещений повышенной нагрузкой на стены здания, его еще называют замками с остатком;
  • Теплые замки используются в схемах срубов, когда коробка из брусового материала не утепляется наружной отделкой, поэтому важно получить прочный стык с минимальной длиной швов.

Конкретный вариант, или способ соединения бруса, определяется мастерами по размерам коробки, качеству материала и собственному опыту строительства.

Совет! Если нет практического опыта, то лучше всего попробовать свои силы в возведении коробки небольшого здания с соединением бруса в углах в торцевой стык с усилением набивкой стальными скобами.

Прямой шип

Применяется для строительства небольших строений, в которых длина стены ровна длине бруса. Это соединение достаточно надежное для, того чтобы выдержать нагрузки, возникающие при эксплуатации строения. Например, ветровые нагрузки или землетрясение. К тому же при усадке нагрузка в углу происходит равномерно, и слабая часть бруса остается целой.

Щель не проходит насквозь

Существуют некоторые правила при изготовлении шипа и паза. Шип не должен быть слишком толстым и длинным. Потому что размер шипа определяет размер паза. Если паз будет слишком широким из-за толстого шипа, то слабая часть на брусе с пазом станет еще слабее.

Размер паза

Простейший вариант соединения бруса

Не самый лучший способ углового сращивания венцов, особенно в случае строительства коробки под жилой дом, баню, но для первого опыта начинающему плотнику подойдет идеально. Схема сборки приведена ниже.

Укладка бруса выполняется без нарезки стыковочных пазов, ниш и ямок. Брусовый прогон выкладывается торец в боковую поверхность следующего отрезка. Соединение бруса между собой на углах может дополнительно усиливаться набивкой скоб или стягиваться металлическими шпильками.

Преимущества данного способа сборки:

  • Простота и большая производительность. На возведение здания с торцевой стыковкой уйдет примерно втрое меньше времени, чем при любом другом способе соединения брусовых балок;
  • Коробка получается без выступающих отрезков, сам угол остается достаточно подвижным, поэтому любые деформации строения не оказывают ни малейшего влияния на его устойчивость.

К недостаткам можно отнести наличие мостиков холода и отсутствие механического скрепления венцов на углах по вертикали. Большая часть нагрузки по вертикали приходится на нагеля, поэтому при пучении грунта под одной стеной здания на противоположной стороне угловое соединение разойдется с образованием огромных щелей. Поэтому, перед тем как класть брус по приведенной схеме, необходима основательная подготовка фундамента.

Половина ласточкиного хвоста

Теплый угол является лучшим способом соединить брус

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:  Затирка церезит как разводить

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

Недостатки

При усадке бани или брусового дома может появиться трещина на брусе с пазом, если неправильно изготовить шип.

Нанимая, строительную организацию для строительства следует согласовать с бригадиром или другим руководящим лицом способ изготовления углов. Убедившись, что рабочая бригада будет применять при строительстве бани или дома теплый угол им можно доверять.

У бруса, как основного материала для малобюджетных строений, есть два основных недостатка. Материал существенно проигрывает бревну по прочности в замках и креплениях и долговечности угловых стыков. Но есть и преимущества, например, за счет использования спрятанных замковых соединений можно собрать коробку дома из брусового материала, которая будет выглядеть, как монолит, без единой выступающей детали в угловых секторах.

Приведенный ниже вариант является усовершенствованным вариантом стыковки углов «в торец». Разница лишь в том, что вместо дорогостоящих металлических шпилек для углового соединения бруса применяются дешевые шпонки из дуба или лиственницы.

Совет! Для сборки сруба из профилированного бруса на углы покупают несколько дубовых досок, нарезают заготовки, высушивают их до 10-12% влажности и обрабатывают протравителем.

Для стыковки бруса на торцах и боковой поверхности материала вырезают пазы, а саму шпонку заворачивают в льняной уплотнитель. После монтажа высушенный материал древесины набирает влагу и прочно расклинивает соединение.

Крепление на основе шпоночной вставки требует определенных затрат на подготовку закладных элементов, точной нарезки и подгонки пазов. Кроме того, углы на шпонках считаются достаточно холодными, так как смежные поверхности двух венцов хоть и стыкуются по непрямой линии, но глубина закладки недостаточно велика, чтобы полностью остановить утечку тепла через шов.

Поэтому в ситуациях, когда к срубу из профилированного бруса предъявляют более высокие требования по энергосбережению при минимальном усложнении способа соединения, используют врезку типа «шип-паз».

Для этого нужно разметить поверхность под вырезку зуба глубиной 50х50 мм по всей высоте венца и такой же размерности паз. После подгонки деталей на гранях зуба снимают фаску, а в пазовую полость закладывают утеплитель. Для выполнения соединения задвинуть брус с зубом в паз и подбить до полной осадки стыка. Иногда для фиксации соединения на углах устанавливают дополнительную круглую шпонку или нагель.

В большинстве случаев использование стыка с шип-паз остается недостаточно эффективным с точки зрения теплоизоляции, ломаная линия контакта получается достаточно короткой, а в процессе усадки щели только увеличиваются.

Для того чтобы ликвидировать потери тепла, соединение в угловых зонах коробки должно выполняться косым или скользящим. В качестве простейшего варианта «теплого» замка можно использовать стык с косым шипом, схема.

Предлагаем ознакомиться:  Утепление потолка опилками в частном доме своими руками: плюсы и минусы

Технология изготовления такого соединения для угла практически ничем не отличается от предыдущего варианта.

Вместо запила прямоугольной формы потребуется разметить и вырезать ножовкой шип и ответную полость со скошенной стенкой. В этом случае укладка бруса и сборка углов выполняется сверху вниз. Даже если древесина бруса даст усадку или усушку, герметичность углового стыка не нарушится.

Клин в углу может располагаться и в горизонтальной плоскости, это замок «в лапу».

Еще более жестким и плотным получается крепление «ласточкин хвост».

К сведению! Сегодня это наиболее распространенная схема венцов из рубленого бревна и лафета. Ласточкин хвост по мере развития усадки из-за усыхания древесины становится более плотным и жестким, поэтому его можно собирать без утеплителя.

Угловой шип

При такой технологии шип имеет форму треугольника. Этот метод совсем не распространен, потому что не имеет преимуществ перед вышеописанными. Но этот узел менее прочный, чем при стыковке в половину ласточкиного хвоста.

Как видно, на рисунке узел достаточно герметичен и не имеет сквозных щелей. Поэтому имеет право на существование. Технология изготовления ничем не отличается от описанных ранее способов. Строителю стоит лишь повернуть шину бензопилы при распиле в ту или иную сторону, и он получит один из этих видов соединения бруса.

Описанные выше способы имеют одинаковые показатели теплосбережения. Углы дома и бани не продуваются и не промерзают. Но по показателям прочности доминирует соединение в половину ласточкиного хвоста. Чтобы полностью убедиться, в том, что теплый угол гораздо лучше других способов. Рассмотрим соединение в лапу.

Прочность. Известно, что брус фиксируется под давлением своего веса, а также давлением перекрытий и тяжестью кровли. Но, подобные соединения должны быть устойчивы к возможным изменениям линейных размеров бруса, а дерево, как известно подвержено деформации, возникающей при колебаниях атмосферной влажности и температуры воздуха.

Герметичность. Одно из основных условий, для того мы и строим дом, что бы оградить себя от внешней среды, гуляющие сквозняки мало кому доставят удовольствие. Самое простое решение избежать сквозняка, это усложнить путь для прохождения воздуха сквозь соединения, т.е. мы должны сделать соединение деталей геометрически более сложным.

Схемы прочного соединения в углах

Постройки из брусового материала, собранные по технологии «теплых» замков, лучше всего подходят для небольших строений, для бань и саун, гаражей и гостевых домиков. Если требуется построить дом с большим удлинением коробки или мансардой, нужно будет использовать прочные схемы и способы соединения бруса.

В данном случае угловой сектор сруба получается с остатком или вылетом. Угол формируется, как перекрещивание конечных участков сопряженных брусов, они как бы накладываются друг на друга. Чтобы собранный узел не разошелся, в угловых замках запиливают прямоугольные пазы специальной конфигурации, отступив от торца на рассчитанное расстояние.

На верхней и нижней плоскости венца глубина паза максимальна, благодаря этому угловые части сруба приобретают достаточно большую жесткость в горизонтальном направлении. Боковые «щеки» вырезаются вдвое меньше по толщине, они нужны лишь для того, чтобы снизить потери тепла по линиям стыка.

Предлагаем ознакомиться:  Как сделать раствор для замазки печи

Если нужно обеспечить точное позиционирование бруса в углу, то вместо чаши может использоваться схема запила концевой зоны «в курдюк». По сути, это та же чаша, но с дополнительными центровочными пазами.

Один из наиболее сложных типов углового соединения бруса в коробке здания. Конечные участки бруса первоначально фрезеруются с косой или наклоненной поверхностью замка. У такого типа соединения одно замечательное свойство. Угол как бы фиксируется и зажимается весом верхних венцов. Чем тяжелее крыша и надстройка над брусовой коробкой, тем выше прочность угловых стыков.

В устройстве замкового соединения используется небольшой коренной шип. Его вырезают до формирования поверхности стыковки и используют для центровки и улучшения теплоизоляции стыка.

Все перечисленные схемы соединения достаточно сложны в изготовлении, поэтому зачастую для запила блоков в угловых частях сруба отдельно приглашают мастера. Его работа состоит только в правильном распиливании пазов и сборке венцов. Насколько это сложно, говорит тот факт, что за нарезку замков для кубометра древесины станочным способом платят до 7 тыс. руб., а за ручную врезку с подгонкой по месту оплата получается в два раза выше.

Методы продольного соединения

Разумеется, сборка сруба не ограничивается врезкой и стыковкой углов, чаще всего приходится выполнять сращивание бруса по длине. Процесс возведения здания из брусового материала всегда был и остается недешевым занятием, поэтому выполнять соединение бруса между собой по длине приходится ничуть не реже, чем врезать угловые стыки.

Варианты соединений и стыковки бруса по длине выбираются по способу и виду нагружения. Например, для деталей сруба, испытывающих сильные изгибающие нагрузки, используется двузубый замок, как на схеме.

Длина каждой половинки должна быть не менее 300 мм, для больших сечений используются замки с размером стыковочной части до 400 мм. Столь сложная конфигурация запила на каждой из сращиваемых частей выбирается специально, чтобы предупредить образование продольных трещин.

Для линейно нагруженных венцов может использоваться более простая схема, каждая из половинок балки, как и в случае соединения на углах, запиливается двумя пазами. Для сращивания достаточно ввести в зацепление шип и паз и сбить стык деревянными нагелями.

Клееный и профилированный материал может соединяться по упрощенной схеме.

Перед тем, как соединить брус между собой, необходимо заложить утеплитель, линия стыка получается небольшой, и стена будет промерзать в зиму. Кроме того, нужно заранее вырезать участки с трещинами или расслоением волокон, иначе под нагрузкой такой венец просто разрушится.

Для рядового венцового материала, который будет уложен в стены, можно использовать классический способ сращивания деталей в угловых стыках, называемый «в полдерева». Каждая половинка обрезается в ½ толщины, после чего детали стягиваются между собой струбциной и сбиваются гвоздями.

Преимущества

  1. Теплый угол пригоден для строительства бани и брусового дома благодаря замкнутому способу соединения.

  2. Дом не промерзает и не продувается.

  3. В бани и брусовом доме будет тепло и комфортно благодаря, тому что нет сквозняков.

  4. Строительство бани и дома из бруса производится быстрыми темпами благодаря простому способу запиливания.

  5. Нет лишнего расхода материалов.