Справочник | Лесоматериалы | Деревянное строительство. Соединение деревянных брусков

Соединения элементов деревянных конструкций | Справочник | Лесоматериалы

Кроме обработки цельных кусков древесины, часто приходится соединять деревянные детали в узлы и конструкции. Соединения элементов деревянных конструкций называют посадками. Соединения в конструкциях деревянных деталей определяются пятью видами посадок: напряженная, плотная, скользящая, свободная и очень свободная посадка.

Узлы — это части конструкций в местах соединения деталей. Соединения деревянных конструкций подразделяются на виды: торцевые, боковые, угловые Т-образные, крестовидные, угловые L-образные и ящичные угловые соединения.

Столярные соединения имеют более 200 вариантов. Здесь рассмотрены только соединения, которыми пользуются на практике столяры и плотники.

Торцевое соединение (наращивание) — соединение деталей по длине, когда один элемент является продолжением другого. Такие соединения бывают гладкие, зубчатые с шипами. Дополнительно их закрепляют клеем, шурупами, накладками. Горизонтальные торцевые соединения выдерживают нагрузки на сжатие, растяжение и на изгиб (рис. 1 — 5). Пиломатериалы наращивают в длину, образуя на концах вертикальные и горизонтальные зубчатые соединения (клиновой замок) (рис. 6). Таким соединениям не нужно быть под давлением в течение всего процесса склеивания, так как здесь действуют значительные силы трения. Зубчатые соединения пиломатериалов, выполненные фрезерованием, отвечают первому классу точности.

Соединения деревянных конструкций должны быть изготовлены тщательно, в соответствии с тремя классами точности. Первый класс предназначен для измерительного инструмента высокого качества, второй класс — для изделий мебельного производства, а третий — для стройдеталей, сельскохозяйственного инвентаря и тары. Боковое соединение кромкой нескольких досок или реек называют сплачиванием (рис. 7). Такие соединения применяют в конструкциях полов, ворот, плотничных дверей и т. д. Дощатые, реечные щиты дополнительно укрепляют поперечинами и наконечниками. При обшивке потолков, стен верхние доски перекрывают нижние на 1/5 — 1/4 ширины. Наружные стены обшивают горизонтально уложенными досками внахлёст (рис. 7, ж). Верхняя доска перекрывает нижнюю на 1/5 — 1/4 ширины, что обеспечивает отвод атмосферных осадков. Соединение конца детали со средней частью другой образует Т-образное соединение деталей. Такие соединения имеют большое число вариантов, два из которых показаны на рис. 8. Эти соединения (вязки) применяют при сопряжении лаг перекрытий и перегородок с обвязкой дома. Соединение деталей под прямым или косым углом называют крестовидным соединением. Такое соединение имеет один или два паза (рис. 3.9). Крестообразные соединения применяют в конструкциях крыш и ферм.

Соединения двух деталей концами под прямым углом называют угловыми. Они имеют сквозные и несквозные шипы, открытые и впотёмок, вполупотёмок внакладку, вполдерева и т. п. (рис. 10). Угловые соединения (вязки) применяют в оконных неверных блоках, в соединениях парниковых рам и др.Шиповое соединение впотемок имеет длину шипа не менее половины ширины соединяемой детали, а глубина паза на 2 — 3 мм больше длины шипа. Это необходимо чтобы соединяемые детали легко сопрягались друг с другом, и в гнезде шипа после склеивания оставалось место для излишков клея. Для дверных рам применяют угловое шиповое соединение впотемок, а для увеличения размеров соединяемой поверхности— вполупотемок. Двойной или тройной шип повышает прочность углового соединения. Однако прочность соединения определяется качеством его выполнения. В мебельном производстве широко применяют разнообразные угловые ящичные соединения (рис. 11). Из них наиболее простое — открытое сквозное шиповое соединение. До изготовления такого соединения на одном конце доски шилом размечают по чертежу шипы. По разметке боковых частей шипа пилкой с мелкими зубьями делают пропил. Каждый второй пропил шипа выдалбливают стамеской. Для точности соединения сначала пропиливают и выдалбливают гнезда для шипов в одной детали. Ее накладывают на конец другой детали и размельчают. Затем пропиливают, выдалбливают и соединяют детали, зачищая соединение рубанком, как показано на рис. 11.

При соединении деталей на «ус» (под углом 45°) угловую вязку закрепляют стальными вставками, как показано на рис. 12. При этом следят, чтобы одна половина вставки или скрепа входила в одну деталь, а другая половина — в другую. Клиновидную стальную пластинку или кольцо помещают в выфрезерованные пазы соединяемых деталей.

Углы рам и ящиков соединяют прямым открытым сквозным шиповым соединением (рис. 3.13, а, б, в). При повышенных требованиях к качеству (с наружной стороны шипы не видны) угловую вязку выполняют косым соединением впотёмок, паз и гребень или косым соединением на рейку, как показано на рис. 13, г, д, е, ж и на рис. 14.

Коробчатую конструкцию с горизонтальными или вертикальными поперечными элементами (полки, перегородки) соединяют с помощью угловых Т-образных соединений, показанных на рис. 15.

В соединении элементов верхнего пояса деревянных ферм с нижним используют угловые врубки. При сопряжении элементов фермы под углом 45° или менее в нижнем элементе (затяжке) делают одну врубку (рис. 16,а), при угле более 45° — две врубки (рис. 16,6). В обоих случаях торцевой пропил (врубка) перпендикулярен направлению действующих сил.

Дополнительно узлы закрепляют болтом с шайбой и гайкой, реже скобами. Бревенчатые стены дома (сруба) из горизонтально уложенных бревен в углах соединяют врубкой «в лапу». Она может быть простой или с дополнительным шипом (лапа с приямком). Разметку врубки выполняют так: конец бревна обтесывают в квадрат, на длину стороны квадрата (вдоль бревна), чтобы после обработки получился куб. Стороны куба делят на 8 равных частей. Затем с одной стороны снизу и сверху удаляют 4/8 часть, а остальные стороны выполняют, как показано на рис. 17. Для ускорения разметки и точности изготовления врубок используют шаблоны.

les.novosibdom.ru

Соединение бруса между собой: виды и преимущества

При возведении дома вопросы возведения фундамента дома, строительства стен, установки окон и дверей многим уже понятны, то аспекты устройством полов нужно рассмотреть отдельно, формированием перекрытий и созданием крыши.

Чаще всего эти работ связаны с применением деревянных конструкционных материалов. При этом важно правильно выполнять способы соединения бруса, его крепление в пространственных трехмерных конструкциях здания. Рассмотрим последовательно выполнение основных плотницких работ при строительстве дома.

Размеры исходного материала

Объем работ с древесиной бывает весьма значительным. Поэтому важно уметь представлять технологию использования леса. Чаще применяют доски или брус. Грань между доской и брусом мала. Принято называть брусом доски, в которых отношение толщины к ширине менее 0,7. Например, толщина 25 мм и ширина 100 мм дают отношение – 0,25. Но, если взять материал с толщиной 70 мм и шириной 100 мм, получим отношение 0,7. Обычно такой пиломатериал уже называют брусом.

Рис. 1 Конструкция деревянных полов: а – неутепленный пол: б – утепленный пол; 1 – опора под лаги; 2 – гидроизоляция; 3 – лага; 4 – доска чистового пола; 5 – доска чернового пола; 6 – нижняя пароизоляция; 7 – утеплитель; 8 – верхняя пароизоляция

Но вернемся к технологии их использования при строительстве дома. При создании пола нужно обеспечить прочность для последующей эксплуатации, а также предотвратить тепловые потери. Пол может быть неутепленным, а также с различной степенью утепления. На рис. 1 показаны варианты пола. За счет укладки утепляющих материалов тепловые потери снижаются в разы, чем ниже теплопроводность утеплителя и больше его толщина, тем меньше тепловые потери в окружающую среду. Немаловажно обеспечивать еще и пароизоляцию, используя специальные материалы. Тогда внутрь утеплителя не будет проникать влага, что обеспечит неизменность свойств тепловой изоляции.

Из представленного рисунка видно, что лаги и доски пола соединяются встык. При этом обе стыкующиеся поверхности прилегают друг к другу. Соединение называется впритык и выполняется гвоздями. При этом важно, чтобы гвозди забивались не перпендикулярно к поверхности, а под некоторым углом, что повысит прочность деталей в единой конструкции. Правда, следует отметить, что в последние годы на смену гвоздям приходят саморезы. Их легко вворачивают, используя шуруповерты. Такие соединения могут стать разборными. Поэтому их чаще используют строители, гарантирующие высокое качество выполнения работ.

При формировании перекрытий требования к прочности соединений выше, так как теперь вся конструкция располагается над головой будущих жителей дома.

Стыковка бруса в полдерева

Здесь способы соединения бруса более разнообразны. Рассмотрим стыковку в полдерева (рис. 2). Выполняется разметка каждого из сопрягаемых брусьев, затем удаляется ненужная половина будущего соединения. Здесь кроме гвоздей и саморезов уже может быть использован клей. Склеенная поверхность обладает более высокой прочностью, а при использовании водостойких клеев будет обеспечена и гарантированная долговечность. Крепление пиломатериалов вполдерева широко используется при строительстве домов.

Рис. 2 Соединение пиломатериалов вполдерева

Соединение на ус

В случаях, когда нужно придать готовому изделию высокие потребительские свойства, а также придать определенную элегантность, выполняется соединение на ус (рис. 3). При строительстве дома для придания дверям и окнам лучшего эстетического вида используется именно такой способ стыковки наличников. При этом заготовки выпиливаются под углом 45°, а потом их тщательно подгоняют при сборке узла.

Рис. 3 Соединение пиломатериалов на ус (вид сверху)

Иногда возникает необходимость усилить соединение на ус. Тогда с невидимой стороны выбирается часть древесины, куда вставляется усиливающая закладная деталь. Ее обычно приклеивают изнутри.

Соединение в четверть

При настилке полов для усиления стыков, а также для придания большей прочности, предотвращению продувания пола используется соединение в четверть (рис. 4). Для изготовления четвертей используют специальные рубанки, которые снимают с края доски часть древесины. Крепление, как и в предыдущих случаях, выполняется гвоздями или саморезами.

Рис. 4 Соединение в четверть

Соединение бруса в шпунт

Строители предпочитают для настилки деревянных полов использовать соединение в шпунт (рис. 5). Здесь больше поверхностей сопряжения. Сам стык получается весьма прочным. Через некоторое время после выполнения работ шпунтованное крепление за счет внутренних напряжений, возникающих при высыхании дерева, дополнительно усиливается. Для обеспечения этого эффекта паз делают несколько меньше по высоте, нежели сам шпунт.

Рис. 5 Соединение пиломатериалов в шпунт

Подобные щиты из шпунтованных деталей применяют не только при настилке пола. Такие крепления используют и при изготовлении наборных деревянных дверей. Двери по прочности практически не уступают металлическим, а при использовании специальных бронированных накладок на замках и торцах деревянным дверям подобного типа отдается предпочтение.

Соединение с потайным шипом

Скрытое соединение деревянных деталей выполняется с потайным шипом (рис. 6). В одной из деталей вырезается отверстие, для большей прочности стыка его делают прямоугольным. Но допускается изготовление отверстия и методом сверления – круглым. В сопрягаемой детали вырезается шип, форма которого полностью соответствует имеющемуся отверстию.

Плотники идут на небольшую хитрость – шип делают чуть больше самого отверстия. Крепление выполняется с «натягом», что повышает прочность состыкованных деревянных деталей. При строительстве дома, задумываясь как крепить брус к брусу, иногда делают не одно отверстие, а несколько. Соответственно, используют и несколько шипов. В этом случае прочность соединения уже соответствует прочности самой древесины.

Рис. 6 Сопряжение с потайным шипом

Виды соединения бруса предусматривают и использование вспомогательных деталей. Особенно много подобных креплений выполняется при монтаже крыши дома. Здесь нужно связывать стропила между собой. Поэтому используют строительные скобы, которые забивают в два сопрягаемых бруса. Для большей прочности часто на один стык забивают несколько скоб, располагая их в разных плоскостях.

Способы соединения бруса постоянно улучшаются. В последние годы в строительстве стали широко применять и силовые уголки. Это вспомогательные элементы, которые используют для пространственного крепления деревянных деталей между собой. В качестве фиксаторов обычно применяют саморезы, которые вкручиваются в древесину на всю толщину.

При строительстве дома решаются сложные инженерные задачи по формированию разных видов соединений, способов укладки отдельных деталей в создаваемой конструкции, а также крепление элементов тем или иным видом фиксации между собой.

Современные инструменты, которыми пользуются строители, позволяют выполнять любые виды соединения бруса, разного типа и способов крепления.

brusgid.ru

Соединения бруса или бревен в углах и между собой

Содержание статьи

Соединение бруса и бревен в одну целую конструкцию является ключевым этапом строительства зданий и сооружений. Для осуществления данной процедуры используются различные методы и способы, которые подбираются индивидуально для каждого вида строения. Правильная укладка бруса влияет на общий срок эксплуатации и надежность сооружения, поэтому выполняя сборку венцов деревянных зданий специалисты пользуются определенными методами и правилами.

Зачем нужна правильная стыковка бруса и бревен?

Правильная стыковка материалов бруса и бревен во время постройки деревянного здания необходима для обеспечения общей надежности сооружения. Применение специальных правил соединений позволяет улучшить несущую способность дома по углам, а также увеличить общую жесткость конструкции. Для каждого типа пиломатериала способ соединения элементов подбирается индивидуально. Также правильная стыковка может понадобиться в тех случаях, когда стандартныхразмеров материалов недостаточно для возведения конкретной конструкции. Чтобы нарастить бревна или брус по длине необходимо осуществить правильную их укладку, которая будет обеспечивать хорошую жесткость и надежность соединения.

Способы соединения бревен

Бревно представляет собой круглый пиломатериал из которого возможна дальнейшая постройка сруба. Бревна обладают большим сроком службы, поэтому применяются для сооружения различных типов зданий. Технология постройки из данных материалов является самой старой и практичной. Соединение элементов может происходить по двум основным методам: с вылетом и без вылета. При использовании 1-го метода часть уложенного бревна будет выступать на крайнюю плоскость стены, что придает зданию общий уникальный эстетичный вид и определенный стиль. В случае применения второй технологии пиломатериалы укладываются таким образом, чтобы в конце получились идеально ровные углы. Преимущество укладки с вылетом в том, что такая конструкция обладает большей устойчивостью и защищенностью от воздействия внешних факторов.

Основные способы укладки цельных бревен:

• В чашу или обло.
• В охряп.
• В сибирскую чашу или в охлоп.
• В лапу.

Данные методы являются наиболее надежными и популярными, поэтому активно применяются для укладки бревен с выступом наружу. Однако, такой вариант установки требует гораздо больших затрат пиломатериалов.

Способ соединения бревен №1: «В чашу или обло»

Данный метод соединения пиломатериалов является самым старым, проверенным временем и надежным вариантом для постройки жилых и технических зданий.

Технология имеет три основных подвида:

1. В полдерева – наиболее простой способ соединить угол. Помимо основной вырезанной чаши требуется выстругать дополнительный паз продольного типа под установку последующих бревен. Для уплотнения крепления между бревнами укладывается любой материал для конопатки готового сруба.

Соединение бревен: простая чаша – в полдерева

2. Заоваленный гребень – вариант похож на укладку «в полдерева», однако отличается местом выреза под основной продольный паз. При таком способе монтажа крепежные вырезы делаются снизу, что обеспечивает максимальную герметичность шва.

Соединение бревен: простая чаша – заоваленный гребень

3. В курдюк – является модернизацией «овального гребня». Данный вариант соединения предусматривает вырезание дополнительных выступов внутри выреза, которые будут обеспечивать наилучшую стыковку бревен на углах.

Соединение бревен: простая чаша – в курдюк

Методика укладки достаточно проста и не требует использования дополнительных материалов. В верхней части бревен вырезается специальный круглый паз, который по форме напоминает чашу (ранее вырез назывался «обло»). Каждое последующее бревно закрепляется в готовом пазе. Таким образом может сооружаться сразу несколько стен одновременно.

Готовые здания построенные с использованием данного способа укладки бревен:

Бревенчатый дом, построенный способом простейшая чаша Бревенчатый дом, построенный способом простейшая чаша

Главным преимуществом укладки «в чашу», является то, что для постройки здания могут применяться бревна любого качества и сорта. Данный метод применяется как для быстрого возведения жилых зданий, так и для сооружения технических помещений. Каждый вариант является универсальным и популярным в использовании.

Способ соединения бревен №2: «В охряп»

Способ соединения бревен – “в охряп”

Способ стыковки бревен «в охряп» является достаточно надежным, при условии соблюдения общей технологии укладки сруба. Главным плюсом данного варианта является высокая устойчивость угловых соединений. За счет пазов, которые вырезаются на бревнах здание обладает хорошей устойчивостью и герметичностью швов. Во время вырезания нижние пазы оборудуются небольшими выемками и зубцами.

Соединение бревен способом «в охряп», считается средним вариантом между основным соединением пиломатериалов с выступом наружу и без выступа. При постройке зданий с использованием такого варианта укладки практически не требуетсядополнительная обработка промежуточных швов.

Способ соединения бревен №3: «В охлоп или сибирскую чашу»

Соединение типом «в охлоп» или «сибирская чаша» представляет собой универсальную технологию, которая очень похожа на способ устройства «в полдерева». Данный вариант не требует особых знаний и навыков и является достаточно простым в обустройстве. Перед укладкой каждое бревно проходит обработку, в частности в нижней части вырезаются специальные чаши. В изготовленных чашах специалисты выстругивают дополнительный глубокий продольный паз.

Соединение бревен «в охлоп» или «сибирскую чашу»

С помощью данного паза будет осуществляться крепление верхнего бревна. Главной особенностью и отличием укладки пиломатериалов «в охлоп» является то, что место вырезки чаши может меняться в венце, в зависимости от потребностей конструкции. Чаще всего чашу вырезают в нижней части бревна.

Готовая конструкция отличается высокой герметичностью швов, а также прочностью и несущей способностью углов.

Способ соединения бревен №4: «В лапу»

Данный вариант соединения не предусматривает излишние выступы бревен за общую плоскость стены. Угол построенный таким образом будет иметь строгие очертания и геометрическую форму. Технология установки в целом похожа с методом монтажа бревен «в охряп», однако имеет некоторые конструктивные отличия.

Существует два подвида соединения круглых бревен без выступов:

1. Лапа с присеком.
2. Ласточкин хвост.

Соединение бревен «в лапу»

Угловой тип монтажа круглых бревен является самым сложным и представляет собой довольно непростую систему пазов и каналов, которые обеспечивают максимально надежную фиксацию всех венцов основы между собой.

Каждое бревно перед процедурой установки подвергается подрезке в определенных плоскостях, в частности поверхность подрезается в местах соединений и по торцам. С помощью специального инструмента на торцах бревна формируются пазы для крепления. За счет данных пазов осуществляется надежное соединение крупных бревен между собой.

В свою очередь вариант крепления «ласточкин хвост» является достаточно простым по технологии изготовления, однако требует определенных навыков установки. Каждое бревно монтируется с учетом наклонов шипов, которые должны обеспечивать расклинивание соединений. За счет такого варианта монтажа повышается общая устойчивость здания.

Способы соединения бруса

Брус – это пиломатериал из натуральной древесины квадратной или прямоугольной формы с диагональным сечением не менее 100 миллиметров. Менее 100мм. – это брусок<.

За счет обработанных торцов и боковых сторон считается наиболее универсальным и широко применяемым материалом в строительстве. Из бруса можно построить фактически любое здание, при этом технология установки является довольно простой и надежной. Главным преимуществом данного пиломатериала в сфере строительства считается его легкость монтажа и механической обработки.

Всего существует 4 основных способа соединения:

1. Соединение с остатками.
2. Соединение без остатка.
3. Т-образное.
4. Продольное.

Как и у бревен, брус может закрепляться с выступами и без выступов. При этом в зависимости от конкретной конструкции здания подбирается лишь одна технология соединения материалов.

Способ соединения бруса №1: «С остатком»

Технология соединения деревянного бруса «с остатком» может применяться только для вариантов установки «в обло».

“В обло”  – брусья устанавливаются с остатком материала за пределами общей плоскости стенки.

Всего существует три основных системы монтажа бруса «в обло»:

1. Односторонний тип соединений.
2. Двухсторонний.
3. Четырехсторонний.

Одностороннее считается самым простым и легким в установке. Для этого сверху бруса с помощью специального инструмента вырезается поперечный паз, общая ширина которого равняется по ширине пиломатериала. Установка и крепление каждого последующего ряда осуществляется благодаря данным пазам.

Одностороннее соединение бруса

Двухстороннее является более практичным соединением. При обустройстве бруса с помощью данной технологии пазы вырезаются с двух сторон. Глубина и номинальная ширина паза подбирается в зависимости от высоты и ширины самого материала, однако минимальное значение не должно быть менее 1:4 высоты бруса. Два паза обеспечивают большую надежность всей конструкции.

Двустороннее соединение бруса

Четырехстороннее это наиболее сложный, но эффективный способ соединить брус. В данном случае специальные пазы выпиливаются со всех 4-х сторон бруса. Выпиливание занимает достаточно продолжительное время, однако благодаря такой обработке возможно обеспечить максимальную плотность прилегания пиломатериала друг к другу. За счет большой плотности сооружения углов здание является наиболее прочным и конструктивно устойчивым к различным воздействиям.

Четырехстороннее соединение бруса

Способ установки бруса №2: «Без остатка»

Соединение деревянного бруса методом «без остатка» применяется в общем строительстве достаточно редко так, как надежность данного способа несколько ниже, чем стыковка «в обло». Технология успешно используется при сооружении малоэтажных жилых и технических зданий.

Существует три основных подвида монтажа бруса «без остатка»:

1. Встык.
2. На шпонки.
3. На коренные шипы.

Каждый из способов используется индивидуально, однако наиболее надежным из трех видов является метод соединения «встык».

Монтаж бруса «встык»

Установка брусьев «встык» является надежной и успешно применяется при строительстве жилых гражданских, малоэтажных зданий и прочих технических сооружений.

Соединение бруса встык

Надежность обусловлена тем, что пиломатериалы укладываются торцами и надежно сбиваются специальными металлическими скобами, спицами или крупными гвоздями. Общая несущая способность такой конструкции будет зависеть от ровности торцов, поэтому при использовании данного способа необходимо обрезать торцы строго под углом. Как правило, вне зависимости от ровности бруса такой вариант установки обязательно потребует дополнительную обработку соединительных швов для увеличения герметичности стен.

Монтаж бруса «на шпонки»

Соединение бруса на специальные шпонки является предпочтительным вариантом при строительстве небольших технических и жилых зданий. При использовании данного способа на брусьях вырезаются специальные прорези и отверстия, в которые в дальнейшем вставляется шпонка определенного размера. Брусья укладываются торец к торцу и соединяются шпонками. Размер прорези должен быть с учетом углубления вглубь пиломатериала на 8-15 сантиметров, в зависимости от размера бруса. Шпонка изготавливается из твердой древесины, чаще всего из дуба или клена.

Соединение бруса на шпонки

Стоит отметить, что соединение с помощью деревянных шпонок может выполняться не только горизонтально, но и по вертикали и под определенным углом. При обустройстве стен рекомендуется комбинировать все возможные варианты.

Монтаж бруса «на коренные шипы»

Установка деревянного бруса «на коренные шипы» является популярным способом соединения углов и стен, который применяется в сфере промышленного и гражданского строительства. Данный вариант широко используется за счет высокой устойчивости соединений. Для установки выбирается брус определенного сечения с отсутствием деформаций по плоскостям. На торцах бруса вырезаются специальные шипы, которые предназначены для соединения двух пиломатериалов.

Соединение бруса «на коренные шипы»

Во время нарезки шипов следует учитывать то, что обрабатываемая поверхность должна быть максимально ровной относительно другому торцу бруса, с которым планируется соединение. Стыковка осуществляется торцами друг к другу, а между шипами прокладывается уплотнительный материал. В качестве уплотнительного материала можно использовать мешковину, джут или любой другой подходящий материал.

Способ соединения бруса №3: «Т-образное»

«Т-образное» – соединение часто применяется в тех случаях, когда требуется сооружение внутренних или наружных перегородок. Изготовление Т-образного торца занимает меньше времени, чем вырезание специальных пазов в бревнах.

Всего существует 4 вида Т-образных соединений:

1. С замочными пазами.

   Соединение бруса замочными пазами

2. С симметричным шипом в виде трапеции внутри бруса.

   Соединение бруса симметричным шипом в виде трапеции

3. С прямоугольным вставным шипом. Соединение бруса прямоугольным втавным шипом
4. С направленными пазами на коренных шипах.

   Соединение бруса коренными шипами с направленными пазами

Каждый из способов подбирается индивидуально с учетом всех особенностей конструкции и типа здания. Вставные шипы должны изготавливаться из породы древесины на порядок жестче, чем древесина из которой изготовлен брус.

Способ монтажа бруса №4: «Продольное соединение»

В отличии от углового соединения, продольное используется чаще всего при сооружении габаритных стен, когда стандартной длины материала недостаточно и требуется «дорастить» до проектного размера. Наиболее надежным и эффективным способом увеличить длину бруса считается его последовательное соединение с помощью пазов.

Всего существует 4 вида продольного соединения:

1. В полдерева – применяется для соединения бруса при строительстве нежилых зданий технического назначения. Брусья крепятся с вырезкой пазов, которые в дальнейшем скрепляются с помощью стальных гвоздей под углом 45 градусов.
2. С коренным шипом – считается наиболее надежным способом закрепить два материала по горизонтали. Для этого один торец бруса подвергается вырезанию специального паза, а на втором формируется специальный шип. Две готовых части соединяются образуя цельный брус.
3. С продольным шипом на шпонке – обеспечивает надежное соединение бруса по всей его длине. Технология полностью аналогична угловой установке пиломатериала. Два торца подвергаются вырезанию паза под специальный шип.
4. С косым замком – наиболее надежное и сложное соединение, которое требует обработки двух частей бруса. На одной части бруса нарезаются специальные шипы и зацепы, а на второй пазы для их крепления. Таким образом соединенные детали образуют крепкий замок.

Виды продольного соединения бруса

При изготовлении шпонок, которые используются для соединений необходимо использовать твердые породы древесины (чаще всего дуб, клен или ясень). Дополнительно для надежности креплений применяются уплотнительные материалы. Соблюдение всех технологий является гарантией долгой безаварийной эксплуатации здания.

Видеоматериалы

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Понравилась статья?

Поделиться с друзьями:

Подпишитесь на новые

volgaproekt.ru

Соединение бруса и бревен - различные виды и способы стыковки при строительстве

Ключевой этап строительства деревянного сруба — соединение бруса и бревен в общую пространственную конструкцию.

Не узнав, какие способы стыковки при этом нужно применять, не стоит даже браться за эту работу.

Мы рассмотрим основные виды существующих соединений, а также оценим преимущества и недостатки каждого из них. Это поможет начинающему мастеру увереннее чувствовать себя, выполняя сборку венцов деревянного здания.

Очевидно, что стыковка бруса при строительстве нужна в двух случаях:

• Для надежного связывания углов дома
• Для наращивания бревна или бруса

Указанные операции можно выполнить десятками разных способов, придуманных русскими зодчими за сотни лет. Если мы станем рассматривать все существующие узлы соединения сразу, то быстро запутаемся в сложной терминологии и нюансах рубки. Поэтому для ознакомления подробно расскажем только о самых распространенных видах стыковки.

Виды угловых соединений

В современном деревянном строительстве используются два вида угловой стыковки:

• С остатком. Остатком называют торец бревна или бруса, который выступает наружу из угла сруба. Преимуществом углового соединения этого типа является лучшая защита швов от продувания;
• Без остатка. Венцы сруба не выступают за углы дома.

Угловые соединения бревен выполняют практически так же, как и стыковку бруса. При этом посадочное гнездо в нижнем бревне чаще всего делается не плоским, а полукруглым, напоминающим чашку. Поэтому данный способ стыковки получил название рубки «в чашу».

Соединение бревен «в чашу» с остатком

Прямоугольная форма бруса не требует выполнения сложного чашеобразного стыка.

Стыковку брусьев на углах дома делают двумя способами:

• Односторонним (в пол дерева)
• Двухсторонним (в охряп)

Односторонний стык бруса прост в исполнении, поскольку здесь достаточно сделать только один вертикальный паз.

В полдерева данный вид соединения называют потому, что глубина пропила или врубки составляет ½ от высоты бруса или бревна.

Односторонний стык профилированного бруса «в полдерева»

Перечисляя основные способы соединения бруса в углах дома, нужно сказать несколько слов о двухстороннем методе рубки «в охряп». Он сложнее односторонней стыковки венцов, поскольку вертикальные пропилы приходится делать не только на верхней, но и на нижней стороне брусьев.

После этого древесину между пропилами вырезают, оставляя ровные горизонтальные посадочные площадки. Уложив брусья друг на друга, мы получаем прочный стык с двумя плоскими швами.

Соединение бруса «в охряп» с остатком

Надежная стыковка бревен также может быть выполнена способом «в охряп». Однако, чаще всего специалисты используют соединение «в чашу», оптимально подходящее для круглой формы бревна.

Рубка угла из бревен «в охряп»

Двустороннее соединение «в охряп» и полукруглая «чаша» требуют высокой квалификации плотников. Здесь нужно работать точно и аккуратно. Любая ошибка с глубиной пропила или вырубкой паза может привести к нарушению геометрии и снижению прочности стыка.

Для защиты угла от продувания профессионалы деревянного домостроения используют стыковку бруса «в курдюк». По сути, это модифицированное двухстороннее соединение «в охряп», в котором на посадочной поверхности вырезан продольный выступ. Он не только прикрывает стык от продувания, но и повышает прочность зоны контакта.

Соединение угла «в курдюк» с остатком

Рассматривая виды соединений между собой бревен и бруса, отметим весьма популярный способ рубки «в лапу». Он довольно прост в исполнении и при этом позволяет получить достаточно прочный и герметичный стык.

Соединение бревен «в лапу» без остатка

Соединение встык

Для новичков самым простым вариантом является соединение профилированного бруса методом встык. Торцы брусьев при этом ровно обрезают и фиксируют их на углах при помощи стальных скоб или пластин с шипами.

Однако, данный метод стыкования бруса нельзя назвать очень прочным и герметичным. Поэтому его лучше использовать для нежилых хозяйственных построек.

Соединение брусьев встык

Для усиления углов, собираемых способом встык, часто используют шпонки – вертикальные стержни из твердой древесины (дуб, береза, граб).

Стыковка бруса на прямой плоской шпонке (нагеле)

Оптимальным вариантом стыкования является способ «в теплый угол», также называемый соединением «в коренной шип». На торце бруса при этом вырезается внутренний выступ-шип, который защищает шов от продувания и повышает прочность угла.

Распространенным методом углового соединения является «ласточкин хвост». От коренного шипа он отличается трапециевидной формой, которая делает зону контакта брусьев более плотной и жесткой.

Продольное соединение бруса и бревен

Кроме надежной вязки углов деревянного здания, очень важно обеспечить качественную продольную стыковку бруса или бревен, из которых состоят венцы. Для бруса чаще всего используют наращивание с помощью прямого или накладного замка. Для дополнительного усиления накладного стыка используют вертикальные нагели или шпонки.

Кроме этого продольное соединение венцов удобно делать «в полдерева», срезая часть торца у соединяемых брусьев. Для повышения жесткости стыка в зоне контакта нужно поставить два шипа-нагеля.

Соединение коренным шипом также вполне приемлимо для продольного наращивания брусьев.

Хорошо сопротивляется силам продольного растяжения, возникающим при усушке деревянных венцов, комбинированное соединение «в полдерева», на верхнем выступе которого сделан «ласточкин хвост».

Если вам такая рубка кажется слишком сложной, то выполните продольное соединение венцов обычным ласточкиным хвостом, который надежно фиксирует наращиваемый брус и бревно.

Т-образные виды соединений бруса и бревен

Данный вид стыковки применяется в местах примыкания внутренних брусовых и бревенчатых простенков к наружной стене. Здесь возможна реализация одного из трех вариантов:

1. Замочный паз на коренном шипе

2. Прямой паз на коренном шипе

3. Уже знакомый нам «ласточкин хвост»

Полезное видео по теме:

greensector.ru

Соединения деревянных элементов - Как сделать ремонт квартиры самостоятельно?

 

Соединения деревянных элементов имеют задачу связать сопрягаемые строительные материалы, например обрезные брусья, так, чтобы они не смещались относительно друг друга. По положению и направлению соединяемых деревянных элементов различают продольные соединения и угловые соединения, а также соединения на ответвлениях и перекрестях. Пространственные соединительные элементы из стального листа и накладки из стального листа с просверленными заранее отверстиями часто заменяют плотницкие соединения.

Соединения, которые должны передавать усилия определенной величины и направления, например усилия сжатия, называют также стыками соединяемых деревянных элементов как стержней, например сжатых стержней. Сжатые стержни, соединяемые под острым углом, могут соединяться на врубках. Другие соединения деревянных конструкций устраиваются за счет стыков деревянных элементов с помощью соединительных средств.

По виду соединительных средств такие соединения называются гвоздевыми или болтовыми, дюбельными или нагельными соединениями. В строительстве из дерева применяют также клееные строительные конструкции. Так как они имеют особенные преимущества, применение клееных деревянных конструкций имеет все увеличивающееся значение.

Продольные соединения

Различают продольные соединения на опорах и продольные соединения в пролете. Над опорами применяют перпендикулярные цапфы, стык «в лапу» и частично цапфовый стык «в лапу» (рис. 1). Для усиления этих стыков сверху или сбоку могут вбиваться строительные скобы из плоской или круглой стали. Часто деревянные элементы стыкуются в лоб и закрепляются только строительными скобами. Если, однако, в стыке действуют большие растягивающие усилия, например у прогонов на стропилах крыши, то оба элемента в лоб стыкуются на опоре и связываются боковыми накладками из досок или дырчатыми полосками защищенной от коррозии стали.

Рис. 1. Продольные соединения

Прогоны могут быть также выполнены в виде консольно-подвесных (прогоны Гербера) или шарнирных прогонов. У них стык находится в месте, определенном расчетом, недалеко от опоры, в которых изгибающие моменты равны нулю и где нет изгибающих усилий (рис. 2). Там прогоны соединяют прямой или косой накладкой. Входящий прогон удерживается шурупным болтом, который называют также шарнирным болтом. Шарнирный болт с подкладочными шайбами должен воспринимать нагрузку от подвешенного прогона.

Рис. 2. Продольные соединения прогонов Гербера

Прогоны Гербера с лежащим сверху стыком нецелесообразны, так как имеется опасность, что прогоны на краю стыка оторвутся. При подвешенном стыке, напортив, опасность отрыва отсутствует.

Для соединения прогонов Гербера применяют также пространственные элементы из стального листа, которые называют также соединительными элементами Гербера. Они прикрепляются гвоздями по лобовым стыкуемым концам прогонов (см. рис. 2).

Угловые соединения

Угловые соединения необходимы, когда два бревна или бруса в углу стыкуются под прямым или приблизительно под прямым углом в одной плоскости. Наиболее часто применяемыми видами стыков являются вырезные цапфы, гладкая угловая лапа и сжатая лапа (рис. 3). С помощью вырезных цапф и гладких угловых лап соединяются лежащие на опорах или выступающие консольно концы порогов, прогонов и стропильных ног. Для закрепления соединений могут применяться гвозди или шурупные болты. Сжатая лапа имеет косо входящие друг в друга плоскости. Она особенно подходит для соединения нагруженных, полностью лежащих на опоре порогов.

Рис. 3. Угловые соединения

Ответвления

При ответвлении подходящий под прямым или под косым углом брус в большинстве случаев поверхностно стыкуется с другим брусом. В обычных случаях применяют стык на цапфах, а во второстепенных конструкциях также и соединение «в лапу». Кроме того, балки из бруса могут стыковаться с помощью металлических соединительных пространственных элементов. В цапфовых соединениях толщина цапфы составляет примерно одну треть толщины бруса. Цапфы имеют длину в большинстве случаев от 4 до 5 см. Паз для цапфы делается на 1 см глубже, чтобы сила сжатия передавалась не через сечение цапфы, а через большую площадь оставшегося сечения брусьев.

При устройстве цапф различают нормальные цапфы, проходящие через всю ширину бруса, и оттопыренные (пеньковые) цапфы, которые применяют при соединениях на концах брусьев (рис. 4). Если брусья в соединении подходят друг к другу не под прямым углом, например у угловых подкосов, то цапфа у подкоса должна быть выполнена под прямым углом к горизонтальному (или вертикальному) элементу конструкции (см. рис. 4).

Рис. 4. Соединения с помощью цапф

При устройстве цапф в деревянных балках и прогонах цапфа должна нести всю нагрузку. Более выгодно такие соединения осуществлять с применением балочных башмаков из защищенной от коррозии стали (рис. 9). Эти башмаки закрепляются с помощью специальных гвоздей таким образом, чтобы предотвратить их подкашивание и поворот относительно места стыковки. Кроме того, поперечное сечение балки не ослабляется отверстиями для цапф.

Перекрестные соединения

Деревянные брусья могут пересекаться в одной плоскости или со смещенными плоскостями и быть накладными или опорными. Пересекающиеся в одной плоскости брусья могут пересекаться «В ЛАПУ», если ослабление сечения не играет никакой роли (рис. 5). Пересекающиеся накладные пороги на опорных балках желательно связать круглыми шпонками (штифтами) из твердого дерева или из стали длиной от 10 до 12 см (рис. 6).

Рис. 5. Соединение «в лапу»

Рис. 6. Соединение с помощью круглых шпонок (штифтов)

Стыкующиеся сбоку брусья получают хорошую опору на столбе, если их соединение выполнено «В ПАЗ» (рис. 7). Для этого плоскости пересечения обоих элементов вырезаются на глубину от 1,5 до 2,0 см. При этом получается несдвигаемое соединение, которое закрепляется с помощью шурупного болта.

Рис. 7. Соединение «в паз»

При стыковании наклонных и горизонтальных брусьев, как это обычно имеет место при стыковании стропильных ног с прогонами — порогами, в стропильной ноге делается вырез, соответствующий уклону, который называется врезкой (рис. 8).

Рис. 8. Врезка стропильной ноги

Глубина врезки в стропильных ногах при нормальной высоте сечения от 16 до 20 см составляет от 2,5 до 3,5 см. Для крепления служит один гвоздь, проникающий в порог на длину не менее 12 см, или специальный анкер для крепления стропил к прогонам.

Рис. 9. Соединение с помощью стального башмака

Врубки

При врубках входящий под острым углом сжатый стержень связывается с другим брусом с помощью одной или нескольких передающих усилие плоскостей на его лобовой стороне. По количеству и положению передающих усилие плоскостей различают лобовую врубку, врубку с зубом и двойную лобовую врубку с зубом.

При лобовой врубке (называемой также лобовым упором) принимающий брус имеет клиновидный вырез, соответствующий по форме концу сжатого стержня (рис. 10). Лобовая плоскость должна проходить под углом, делящим тупой внешний угол врубки пополам. То же направление должен иметь и скрепляющий болт, гарантирующий стык от бокового смещения. Для разметки врубки проводят параллели на одинаковом расстоянии от сторон угла, который надо делить пополам. Соединительная линия между точкой их пересечения и вершиной тупого угла будет биссектрисой этого угла (см. рис. 10). Положение скрепляющего болта получается, если расстояние между биссектрисой и концом врубки разделить на три части параллельно биссектрисе (см. рис. 10).

Рис. 10. Лобовая врубка

Под действием сжимающей силы лежащая перед лобовой частью сжатого стержня древесина работает на срез (см. рис. 10). Так как допустимое напряжение на срез древесины вдоль волокон сравнительно невелико (0,9 МН/м2), то плоскость древесины перед гранью среза (плоскость среза) должна быть достаточно большой. Так как, кроме того, следует принимать в расчет трещинообразование за счет усушки, то за редким исключением длина плоскости среза не должна быть меньше 20 см.

При обратной или зубчатой врубке плоскость врубки обрезается под прямым углом к нижней стороне сжатого стержня (рис. 11). Вследствие того, что из-за внецентренного соединения в зубчатой врубке может возникнуть опасность раскалывания сжатого стержня, необходимо, чтобы свободный конец врубки плотно не прилегал к опорному стержню и между ними был бы предусмотрен шов.

Рис. 11. Зубчатая врубка

Двойная врубка состоит, как правило, из лобовой врубки в сочетании с зубчатой врубкой (рис. 12). Направление плоскостей врубки аналогично тому, как это принято для каждой из врубок этого сочетания. Однако зубчатая врубка в этом случае должна быть глубже не менее чем на 1 см, для того чтобы ее плоскость среза находилась ниже плоскости среза лобовой врубки. Скрепляющий болт должен проходить параллельно лобовой части врубки примерно посередине между биссектрисой и вершиной острого угла соединения.

Рис. 12. Двойная врубка

Глубина врубки  tv ограничивается по DIN 1052. Определяющими для этого являются угол примыкания (а) и высота h вырезаемого стержня (табл. 1).

Таблица 1. Глубина врубок по DIN 1052
Соединение
Глубина врубки tv	tv ≤ h/4	fv ≤ h/6	tv ≤ h/6

Штифтовые и болтовые соединения

В случае штифтовых и болтовых соединений деревянные брусья или доски, соприкасающиеся боковыми сторонами, соединяются цилиндрическими соединительными элементами, такими, как стержневые дюбели, болты с утопленными головками и гайками, обыкновенные болты с гайками. Эти стержневые дюбели и болты должны препятствовать тому, чтобы деревянные элементы сдвигались в плоскости соединения, которая называется также плоскостью среза. При этом действуют силы перпендикулярно к оси стержневого дюбеля или болта. Дюбели и болты при этом работают на изгиб. В соединяемых деревянных элементах все усилия сосредоточиваются на внутренней поверхности отверстий для дюбелей или болтов.

Количество устанавливаемых в месте соединения стержневых дюбелей и болтов зависит от величины передаваемого усилия. При этом, как правило, должно устанавливаться не менее двух таких элементов (рис. 13).

Рис. 13. Соединение с помощью стержневых дюбелей

В одном соединении многие плоскости среза могут быть расположены рядом друг с другом. По числу плоскостей среза, которые связаны одинаковыми соединительными элементами, различают односрезные, двухсрезные и многосрезные дюбельные и болтовые соединения (рис. 14). Согласно DIN 1052 односрезные несущие соединения с помощью стержневых дюбелей должны иметь не менее четырех стержневых дюбелей.

Рис. 14. Болтовые соединения

Для болтовых соединений применяют в основном болты с гайками из стали с нормируемым диаметром 12, 16, 20 и 24 мм. Для того чтобы головка и гайка болта не могли врезаться в дерево, под них следует подкладывать прочные стальные шайбы. Минимальные размеры этих шайб приводятся для различных диаметров болтов в DIN 1052 (табл. 2).

Таблица 2. Размеры шайб (мм) для соединений несущими болтами
Диаметр болта	М12	М16	М20	М24
Толщина шайбы	6	6	8	8
Наружный диаметр при круглой шайбе	58	68	80	105
Длина стороны при квадратной шайбе	50	60	70	95

Чтобы предотвратить расщепление соединяемых деревянных элементов стержневыми дюбелями и болтами, эти соединительные средства должны иметь установленные минимальные расстояния между собой, а также от нагруженного и ненагруженного концов. Минимальные расстояния зависят от направления силы, от направления волокон древесины и от диаметра стержневого дюбеля или болта db и do (рис. 15 и 16). Для несущих болтов с гайками следует выдерживать большие расстояния между собой и от нагруженного конца, чем в случае стержневых дюбелей и болтов со спрятанными головками. Зато близко расположенные друг к другу в направлении волокон древесины стержневые дюбели или болты со спрятанными головками должны быть расположены в разбежку относительно линии среза, чтобы соединения не растрескивались (см. рис. 15).

Рис. 15. Минимальные расстояния в случае стержневых дюбелей и болтов со скрытой головкой

Рис. 16. Минимальные расстояния в случае несущих болтов

Отверстия для штифтов и болтов предварительно высверливаются перпендикулярно к плоскости среза. Для этого применяют электрические сверла со станиной с параллельным перемещением. Для штифтов при высверливании отверстий в дереве, а также при одновременном высверливании отверстий в дереве и металлических соединительных элементах диаметр отверстия должен соответствовать диаметру штифта.

Также и отверстия для болтов должны хорошо подходить к диаметру болтов. Нельзя увеличивать диаметр отверстия по сравнению с диаметром болта более чем на 1 мм. При болтовых соединениях плохо, когда болт свободно сидит в отверстии. Также плохо, если за счет усушки древесины зажим болта в отверстии постепенно ослабевает. При этом в плоскости среза возникает люфт, который приводит к еще большему давлению стержня болта на граничные плоскости стенок отверстий (рис. 17). Вследствие связанной с этим податливостью болтовые соединения не могут применяться неограниченно. Для простых построек, таких, как сараи и навесы, а также леса, их, однако, можно применять. Во всяком случае в готовом сооружении болты должны подтягиваться многократно в течение эксплуатации.

Рис. 17. Люфт при болтовом соединении

Дюбельные соединения

Дюбели — это крепежные элементы из твердого дерева или из металла, которые применяются вместе с болтами для соединения гладко-стыкуемых деревянных элементов (рис. 18). Их располагают таким образом, чтобы они равномерно действовали на поверхности соединяемых элементов. При этом передача усилий осуществляется только через дюбели, тогда как болты обеспечивают зажимающее действие в соединении, чтобы дюбели не могли опрокинуться. Рейки из плоской или профильной стали присоединяются к деревянным элементам также с помощью дюбелей. Для этого применяют односторонние дюбели или плоские стальные дюбели. Дюбели бывают различных форм и видов.

Рис. 18. Соединение деревянных элементов с помошью дюбелей и болтов

При устройстве дюбельных соединений с запрессованными дюбелями сначала в соединяемых элементах высверливаются отверстия для болтов. После этого деревянные элементы снова разделяются, и вырезается, если необходимо, паз для основной пластины. В зависимости от технологии строительства дюбель полностью или частично загоняется в паз одного из соединяемых элементов с помощью киянки. Для окончательного зажима точно выверенного по оси соединения применяют особые зажимные болты с большой шайбой. Соединения с многими или с большими запрессованными дюбелями зажимаются с помощью гидравлического пресса. При соединениях с большим числом дюбелей, как это бывает при устройстве угловых соединений в рамах из клееных дощатых элементов, более предпочтительно использовать круглые вставные дюбели, так как при запрессованных дюбелях давление запрессовки может оказаться слишком большим (рис. 19).

Рис. 19. Дюбельное соединение в углу рамы

Каждому дюбелю, как правило, должен соответствовать один болт с гайкой, диаметр которого зависит от величины дюбеля (табл. 3). Величина подкладочной шайбы такая же, как и при болтовых соединениях. В зависимости от величины действующей на соединение силы могут применяться большие или меньшие дюбели. Самыми употребительными являются диаметры от 50 до 165 мм. На чертежах величина дюбелей обозначается символами (табл. 4).

Таблица 3. Минимальные размеры в дюбельных соединениях
Наружный диаметр dd в мм	Диаметр болта db в мм	Расстояние между дюбелями/расстояние от дюбеля до конца элемента, еdb,в мм
50	М12	120
65	М16	140
85	М20	170
95	М24	200
115	М24	230
Значения справедливы для семейства круглых запрессных дюбелей типа D.

При расстановка дюбелей следует придерживаться определенных расстояний дюбелей между собой и от краев деревянных элементов. Эти минимальные расстояния согласно DIN 1052 зависят от вида дюбеля и от его диаметра (см. табл. 3).

Болты с гайками дюбельных соединений проводятся почти всегда через центр дюбеля. Только при прямоугольных и плоских стальных дюбелях они лежат вне плоскости дюбеля. При затяжке гаек на болтах подкладочные шайбы должны врезаться примерно на 1 мм в древесину. При дюбельных соединениях гайки на болтах через несколько месяцев после установки должны подтягиваться повторно, для того чтобы их затягивающее действие осталось и после усадки древесины. Говорят о соединении с постоянной передачей усилия.

Несущие нагельные соединения

Несущие нагельные (гвоздевые) соединения имеют задачей передавать усилия растяжения и сжатия. С помощью нагельных соединений могут скрепляться несущие детали, например для свободно опертых ферм, а также конструкций из досок и брусьев. Нагельные соединения могут выполняться односрезными, двухсрезными и многосрезными. При этом величина гвоздей должна соответствовать толщине пиломатериалов и глубине забивки. Кроме того, при расположении гвоздей должны выдерживаться определенные расстояния между ними. В несущих нагельных соединениях отверстия метут высверливаться заранее. Высверленное отверстие при этом должно быть немного меньшего диаметра, чем диаметр гвоздя. Так как при этом дерево не так сильно растрескивается, гвозди таким способом можно размещать ближе друг к другу. Кроме того, несущая способность гвоздевого соединения повысится, а толщина древесины может быть уменьшена.

Односрезные нагельные соединения применяются, когда сжатые и растянутые стержни из досок или брусьев должны присоединяться к брусьям (рис. 20). При этом гвозди проходят только через один соединительный шов. Они нагружены там перпендикулярно шахте отверстия и могут изогнуться при слишком большом усилии. Так как в соединительном шве в теле гвоздя возникают также усилия среза, то эту плоскость сечения называют плоскостью среза. В случае парного присоединения дощатых стержней на плоскостях основного бруса имеют место два односрезных нагельных соединения друг напротив друга.

Рис. 20. Односрезное нагельное соединение

При двухсрезных нагельных соединениях гвозди проходят через три соединяемых деревянных элемента (рис. 21). Гвозди имею по две плоскости среза, так как они в обоих соединительных швах нагружены одинаково направленной силой. Поэтому несущая способность двухсрезно-нагруженного гвоздя в два раза больше, чем у односрезного. Для того чтобы двухсрезные нагельные соединения не могли разойтись, половину гвоздей забивают с одной стороны, а другую половину — с другой. Двухсрезные нагельные соединения в основном применяют, если свободно опертые фермы целиком или преимущественно состоят из досок или брусьев.

Рис. 21. Двухсрезное нагельное соединение

Минимальные толщины деревянных элементов и минимальная глубина забивки гвоздей

Так как тонкие деревянные элементы при забивании гвоздей легко раскалываются, то доски для несущих стержней, поясов и планок должны быть толщиной не менее 24 мм. При применении гвоздей начиная с размера 42/110 следует использовать еще большие минимальные толщины а (рис. 22). Они зависят от диаметра гвоздя. При нагельных соединениях с предварительно просверленными отверстиями минимальные толщины древесины метут быть меньше, чем при простом забивании гвоздей, так как опасность растрескивания при этом меньше.

Рис. 22. Минимальная толщина и глубина забивки

Удаление острия гвоздя от наиболее близко лежащей плоскости среза называют глубиной забивки s (см. рис. 22). Она зависит от диаметра гвоздя dn и имеет различную величину при односрезных и двухсрезных гвоздевых соединениях. Односрезно-нагруженные гвозди должны иметь глубину забивки не менее 12dn. Однако для определенных специальных гвоздей из-за большей удерживающей силы вследствие особой профилировки достаточной является глубина забивки 8dn. При двухсрезных соединениях также достаточной является глубина забивки 8dn. При меньшей глубине забивки несущая способность гвоздей уменьшается. Если гвозди имеют глубину забивки менее половины требуемой, то их нельзя принимать в расчет на передачу усилий.

Минимальные расстояния между гвоздями

Крепления опалубок, реек и кобылок, а также стропил, обрешетки и т.п. допустимы с применением менее четырех гвоздей. Однако в общем случае для каждого шва или многосрезного гвоздевого соединения, предназначенного для передачи усилий, требуется не менее четырех гвоздей.

Равномерное расположение этих гвоздей на плоскости соединения производится с помощью гвоздевых рисок (рис. 23). Для того, чтобы два расположенных друг за другом гвоздя не сидели на одном и том же волокне, их смещают относительно точки пересечения взаимно перпендикулярных гвоздевых рисок на толщину гвоздя в обоих направлениях. Кроме того, необходимо соблюдать минимальные расстояния. Они зависят от того, проходит ли направление силы параллельно или поперек волокон. Далее необходимо следить за тем, будут ли концы стержней или края древесины нагружены действующей в соединении силой или не будут. Так как при нагруженных концах стержней или краях возникает опасность растрескивания, то необходимо выдерживать большие расстояния от краев до гвоздей.

Рис. 23. Минимальные расстояния между гвоздями при односрезном соединении

При односрезном гвоздевом соединении вертикального или диагонального растянутого стержня гвоздями диаметром dn ≤ 4,2 мм действительны минимальные расстояния, приведенные на рис. 23. При применении гвоздей диаметром dn > 4,2 мм эти расстояния следует несколько увеличить. Если отверстия для гвоздей высверливаются предварительно, то в большинстве случаев требуются меньшие расстояния.

При двухсрезных гвоздевых соединениях гвозди располагаются уступами. Между рисками односрезного гвоздевого соединения проводятся дополнительные риски с минимальным расстоянием 10dn (рис. 24).

Рис. 24. Минимальные расстояния между гвоздями при двухсрезном соединении

Устройство гвоздевых соединений

При устройстве гвоздевых соединений гвозди должны забиваться в древесину вертикально. При этом шляпка гвоздя должна только слегка вдавливаться в дерево, чтобы волокна древесины в месте стыка не повредились. По этой же причине выступающие концы гвоздей могут загибаться только особым образом. Это должно происходить только перпендикулярно волокнам. Для нанесения расположения гвоздей применяют, как правило, соответствующим образом просверленные шаблоны из тонкой фанеры или жести. В случае фанерных шаблонов дырки делаются такого диаметра, чтобы через них могли проходить шляпки гвоздей. В случае шаблонов из жести места расположения гвоздей размечаются кисточкой и краской.

Гвоздевые соединения со стальными накладками

Гвоздевые соединения со стальными накладками можно подразделить на три вида, а именно соединения с врезанными или снаружи лежащими накладками толщиной не менее 2 мм и соединения с врезанными накладками толщиной менее 2 мм.

Снаружи лежащие накладки , как правило, имеют заранее просверленные отверстия (рис. 25). Они накладываются поверх соединения брусьев или досок в торец и прибиваются соответствующим количеством проволочных или специальных гвоздей. При врезанных накладках толщиной не менее 2 мм отверстия для гвоздей должны просверливаться одновременно в деревянных элементах и в накладках. При этом диаметр отверстий должен соответствовать диаметру гвоздя. Врезанные накладки толщиной менее 2 мм, которых в месте стыка может быть несколько, могут пробиваться гвоздями без предварительного просверливания (рис. 26). Такие соединения могут устраиваться только с помощью специально разработанных шлицевых инструментов и выполняться только на основе специального допуска властей.

Рис. 25. Соединение с помощью дырчатой стальной пластины-накладки

Рис. 26. Гвоздевое соединение с врезанными стальными накладками (Грейм)

Соединения с помощью гвоздевых фасонок

Гвоздевые фасонки применяются для рационального изготовления деревянных фахверковых ферм из однорядных сечений древесины (рис. 27). Для этого обрезаются по длине деревянные стержни одинаковой толщины, пропитываются и подгоняются точно друг к другу.

Рис. 27. Соединение с помощью гвоздевой фасонки

Влажность древесины при этом не должна превосходить 20%, а разница по толщине не должна быть больше 1 мм. Кроме того, стержни не должны иметь никаких срезов и кантов.

Гвоздевые фасонки необходимо расположить с обоих сторон симметрично и с помощью подходящего пресса так вдавить в древесину, чтобы гвозди сидели в древесине на всю длину. Забивка гвоздевых фасонок с помощью молотка или тому подобного недопустима.

Скрепление с помощью гвоздевых фасонок создает в узловых точках прочное на сжатие, растяжение и сдвиг соединение или стыки без ослабления несущего сечения древесины. Для передачи усилий главное значение имеет рабочая площадь соединения гвоздевой фасонки (рис. 28). Она соответствует площади соприкосновения гвоздевой фасонки с деревом, за исключением краевой полоски с шириной минимум 10 мм.

Рис. 28. Рабочая площадь соединения у гвоздевой фасонки

Фермы с соединением стержней фасонками индустриально изготавливаются только лицензированными предприятиями, поставляются в готовом виде на стройплощадку и там монтируются.

spravochnik-stroitelya.ru

Соединение бруса или бревна: различные способы

Основной технологической операцией при возведении сруба деревянной бани становится соединение бревна или бруса, поэтому каждый, кто затевает самостоятельное строительство, должен хотя бы в теории знать, как соединить брус или оцилиндрованное бревно.

Необходимость соединения возникает в 2-х случаях:

• При рубке угла
• При наращивании брусьев или бревен по длине, когда размеры стандартного изделия оказываются недостаточными.

В обоих случаях применяются различные приемы, поэтому ниже мы постараемся коротко, но доходчиво описать основные способы соединения бруса.

Вернуться к содержанию ↑

Приемы углового соединения

Способ соединения бревен при рубке углов сруба заметно отличается от приемов стыковки брусьев. Если оглянуться назад, в историю строительного дела, то изначально при возведении различных строений на Руси использовались только бревна, брус вошел в практику гораздо позднее, с развитием технологий обработки древесины. Так что техника укладки бревен гораздо древнее, поэтому и разговор мы начнем с нее. Тем более что все приемы, по которым проводится угловое соединение бруса «выросли» из приемов бревенчатого строительства.

Вернуться к содержанию ↑

Типы бревенчатых угловых соединений

В настоящее время в деревянном строительстве соединение бревен осуществляется 2-мя основными способами:

• С остатком
• Без остатка.

При рубке без остатка углы получаются ровными, тогда как технология возведения стен с остатком предусматривает, что концы брусьев будут на некоторое расстояние выступать за плоскость стены перпендикулярной стены. Естественно, это влияет на материалоемкость всей конструкции. Ведь в данном случае приходится использовать бревна на 0,5 м длиннее, чем при рубке без остатка. Однако углы «с остатком» лучше защищены от ветра и дождя, и достигается такой результат именно за чет выступающих частей бревен. Кроме того, такой сруб является более устойчивым.

Вернуться к содержанию ↑

Соединение с остатком

Соединение с остатком может производится в 3-х вариантах:

• В обло
• В охлоп
• В охряп.

«В обло», или «в чашу», – это самый простой вариант соединения. Суть его в том, что на верхней части бревна вырубается округлая чаша – это и есть то самое «обло», так как в древности слово «облый» означало «круглый». Далее в подготовленную чашу укладывается поперечное бревно, в верхней части которого также подготавливается чаша (обло).

Угловые соединения бревен «в обло» выполняются в следующих вариантах:

• В полдерева
• Заоваленый гребень
• В курдюк.

Чаша в полдерева – простейший вид соединения. В этом случае для достижения большей плотности укладки в верхней части каждого бревна кроме чаши вырубается еще и продольный паз. После того как поперечное бревно уложено и закреплено, приступают к установке бревен следующего венца. Для этого и нужен продольный паз, который еще называется укладочным. Предварительно его заполняют утеплителем, чаще всего льноватином, после чего поверх укладывают следующее бревно.

Как соединить 2 бревна, чтобы конструкция была более надежной? Для этого при сборке каждое укладываемое сверху бревно соединяется с нижним посредством нагелей. Так называют деревянную шпонку круглого или прямоугольного сечения. Такой способ соединения обеспечивает устойчивость стен в вертикальной плоскости.

При втором варианте соединения бревен с остатком на дне чаше оставляют небольшой гребень овальной формы. Он должен в точности повторять очертания продольного укладочного паза, который в этом случае рубится не сверху бревна, а снизу. Это обеспечивает большую устойчивость сруба и делает его еще более защищенным от ветра.

Наиболее сложный с технической токи зрения вариант соединения угла «в обло» – в курдюк. В этом случае в придачу к заоваленному гребню, на дне чаши делают дополнительный выступ. Его располагают вдоль бревна и поперек дна чаши. А в нижней части, поперек продольного паза устраивается специальная выемка, в которую при укладке и входит курдюк (см. фото).

 

Другой тип рубки углов называется «в охлоп» («в охлупень»), или сибирская чаша. Этот способ в точности повторяет все описанные выше варианты рубки «в чашу», и единственным существенным отличием становится то, что чаша вырубается не в верхней, а в нижней части бревна. То есть в данном случае верхнее бревно накатывается на подготовленный угол и как бы прихлопывает сверху ранее уложенный венец. Отсюда и название – «в охлоп» (см. фото).

 Рубка «в охряп» отличается от углов, сложенных по методике «в охлоп», тем, что снизу и сверху бревна делаются прямые выемки на 1/4 диаметра. Охряп – промежуточный тип между традиционными углами с остатком и углами «в лапу», то есть без остатка.

Вернуться к содержанию ↑

Соединение бревен без остатка

Угол, срубленный «в лапу», представляет собой соединение «в охряп», лишенное торцевой части бревен, выступающих за плоскость стены. В результате такого подхода и получается угол без остатка. Чтобы повысить ненадежность такого соединения, на концах бревен оставляют шипы и гнезда, совокупность которых называют присеком.

Простая лапа с присеком отличается повышенной продумаваемостью. Избежать этого можно, сделав горизонтальные плоскости врубки наклонными по 2-м направлениям. Такой тип соединения называют «ласточкин хвост». В данном случае шипы, зажатые в срубе соседними бревнами, прочно сцепляются друг с другом именно за счет наличия наклонных плоскостей, которые обеспечивают заклинивание всей конструкции (см. фото).

Рекомендуем посмотреть видео:

Похожим образом производится Т-образное соединение бревен, примеры которого приведены на рисунке:

Вернуться к содержанию ↑

Типы угловых соединений бруса

Угловые соединения брусчатых срубов так же, как и в случае с бревнами, могут делаться «в обло» или «в лапу», то есть с остатком или без.

Вернуться к содержанию ↑

Соединение бруса с остатком

«В обло» брусья соединяются за чет замочных пазов, которые могут быть:

• Однострочными
• Двусторонними
• Четырехсторонними.

Соединение с однострочным замочным пазом предусматривает устройство в каждом бруске надпила в виде поперечного паза. Такой паз выполняется с одной (верхней) стороны и по ширине должен совпадать с поперечным сечением бруса. Чаще всего по этой технологии осуществляется соединение профилированного бруса.

При выполнении соединения с двухсторонним замковым пазом пропилы делают с 2-х сторон – снизу и сверху. Глубина каждого составляет примерно четверть от высоты бруса.

При устройстве четырехстороннего замкового паза пропилы делают со всех 4-х сторон. Наличие поперечных пазов значительно облегчает процедуру укладки венцов – брусья плотно накладываются друг на друга как конструктор, при этом прочность и надежность соединения значительно повышаются. Таковы основные угловые соединения профилированного бруса.

Вернуться к содержанию ↑

Соединение бруса без остатка

Соединения бруса в лапу выполняются в следующих вариантах:

• Встык
• На шпонках
• На коренных шипах.

Одним из самых простых угловых соединений без остатка считается соединение встык. В этом случае брусья просто состыковываются друг с другом торцами и закрепляются при помощи шипованных металлических пластин с гвоздями или скоб. Качество угла и плотность стыковки в данном случае очень сильно зависит от того, насколько хорошо обработаны торцы стыкуемых брусьев – они должны быть идеально ровными. Но даже при самой высококачественной распиловке и шлифовке такой угол отличается подверженностью постоянным поперечным нагрузкам и низкой герметичностью.

Теплопотери через угол, собранный по технологии «встык», очень высоки, поэтому соединение деревянного бруса данным способом не рекомендуется использовать при строительстве бани.

При сборке углов на шпонках для соединения брусьев используется специальный вкладыш из твердых пород дерева. После установки в заранее подготовленные пазы, шпонка не дает перемещаться конструкции из соединенных брусьев. По типу крепления шпонки могут быть поперечными, продольными или косыми. Последние отличаются большей сложностью, но гарантируют более качественный результат.

Соединения бруса в коренной шип – наиболее распространенный тип сборки углов сруба из бруса. В этом случае в торцевой части одного из стыкуемых брусьев делают специальный паз, а на конце другого бруса устраивают вертикальный шип (см. фото). Надежность соединения тем выше, чем больше шипов и пазов. При монтаже в паз обязательно закладывается льноджутовое полотно. Это не только повышает плотность соединения, но и улучшает теплоизоляцию сруба. Кроме того, в каждый угол после укладки очередного венца забивается деревянный нагель круглого сечения.

Предварительно узлы соединения бруса обязательно размечаются по схемам, приведенным рисунке.

Используя в угловых соединениях нагели, курдюки, присеки и прочие соединения по типу «шип в паз», очень важно предусматривать между пазом и шипом обязательные вертикальные зазоры. Это необходимо, чтобы компенсировать неизбежную усадку сруба.

Самое надежная угловая конструкция – это соединение бруса «ласточкин хвост». При этом шип в брусе делается трапециевидной формы. Соответственные очертания придают и пазу, который устраивается на торце соединяемого бруса.

Т-образные виды соединения бруса, при помощи которых в общую конструкцию врубаются капитальные внутренние стены, осуществляются с использованием:

• Замочного паза на вставном шипе
• Симметричного трапециевидного шипа – сковородня
• Прямоугольного трапециевидного шипа – полусковордня
• Прямого паза на коренном шипе.

Наглядно представить себе, как соединить 2 бруса в Т-образную стену, можно, посмотрев на рисунок.

Вернуться к содержанию ↑

Приемы продольного соединения

В процессе строительства часто возникает необходимость наращивания бруса, то есть продольного соединения 2-х элементов для получения бруса большей длины.

В этом случае используются следующие варианты соединения бруса:

• В полдерева
• Продольный шип на шпонках
• Продольный коренной шип
• Косой замок.

Соединение бруса «в полдерева» предусматривает устройство выемки на торцах обоих брусьев. Ее глубина равна половине высоты изделия. Для повышения надежности место сращивания обязательно укрепляется при помощи гвоздей, скоб или деревянных нагелей. Но даже после этого применять данный тип продольного соединения при возведении капитальных наружных стен не рекомендуется.

Соединение бруса по длине посредством шипа на шпонках отличается большей прочностью. Использование этого приема подразумевает выточку одинаковых пазов в торцевой части обоих брусьев, подлежащих соединению. Подготовленные таким образом изделия укладываются стык в стык, после чего в совпавшие пазы вставляется шпонка из твердой древесины, что придает соединению дополнительную жесткость.

Продольное соединение бруса в шип практически исключает колебания соединенных элементов в горизонтальной плоскости. Технология в данном случае ничем не отличается от рубки углов на коренном шипе. На торце одного бруса делают паз, на другом – шип.

Наращивание при помощи косого замка – самая сложная операция, но по степени надежности и прочности такое крепление значительно превосходит все остальные. В данном случае очень важно точно соблюсти пропорции элементов косого замка, так как от этого зависит конечное качество стыковки.

hotbanya.ru

Как соединить деревянные бруски

Опубликовано 06.05.2017 | Автор: kmveg

Дерево является универсальным строительным материалом, что позволяет использовать его для решения многих задач. Вещество прекрасно обрабатывается и сохраняет прочность длительное время.

Из дерева можно строить дома и небольшие стулья, но при этом продукция будет отличаться прекрасным дизайном. Более детально о свойствах этого продукта можно узнать здесь.

Соединение в длину

При работе с деревянными брусками очень часто постает задача нарастить их длину. Существует несколько основных способов выполнить подобную операцию:

• Соединение в шип. Данная конструкция предполагает формирование на торце продольного прореза на одной части и небольшой выпирающей вставки на другой. При этом их размеры должны совпадать, чтобы они плотно входили друг в друга.
• Косой замок. Соединение такого типа является одним из самых сложных, так как предполагает формирование специального продольного паза, который оснащен специальным зубом ограничителем.

Универсальные способы

Соединения брусков можно осуществлять и с помощью специальных методик:

1. Металлические уголки. Применяются подобные изделия в случае, когда нужно получить прямоугольный стык. Для фиксации нет необходимости вырезать пазы или другие типы проемов. Крепление производится с помощью пластины и саморезов.
2. Соединение в полдерева. Этот способ предполагает срезание с обоих брусков половины толщины. Таким образом, можно совместить их между собой. Фиксация выполняется с помощью саморезов, деревянных чопиков или других подобных крепежей.
3. Приторцовка на ус. Это соединение производится при формировании прямого угла. Для этого на торцах образуют скосы под углом 45 градусов, которые скрепляются между собой саморезами и металлическими пластинами. Способ фиксации зависит от необходимого уровня надежности.
4. Шиповое соединение. Количество шипов и их размеры зависят от формы бруска и типа конструкции.

Обратите внимание, что при скреплении деревянных конструкций с помощью врезки и шипа, нужно тщательно подгонять все размеры пазов. Поэтому без предварительных навыков сделать подобные работы с первого раза достаточно сложно.

Сегодня все чаще такие соединения заменяются металлическими уголками, саморезами, болтами и другими системами. С их помощью можно скрепить элементы без дополнительной подготовки и наличия значительных навыков работы с деревом.

Твитнуть

Похожие материалы

vegetableshome.ru

---

• 
  Как правильно смонтировать систему отопления в частном доме
• 
  Бойлера косвенного нагрева
• 
  Книга печи кузнецова
• 
  Тенелюбивое растение
• 
  Вазоны уличные
• 
  Работа с камнем своими руками
• 
  Дверь в бане своими руками
• 
  Инсталляция это что такое
• 
  Септики для дачи своими руками из колец
• 
  Регулировка карбюратора бензопила штиль 230
• 
  Гидробак как подключить