Сращивание бруса по длине своими руками: решения для разных типов нагрузки

Сращивание бруса по длине своими руками: решения для разных типов нагрузки

Эта статья – о том, как срастить брус по длине. Понятно, что для изделий, эксплуатируемых без нагрузки, с нагрузкой на растяжение, изгиб и сжатие применяются разные способы сращивания. Мы постараемся познакомиться с ними и сформулировать правила, которые позволят сделать соединение не только прочным, но и красивым.

Клеевое соединение бруса.

Такой вариант соединения деревянных деталей из бруса одинакового сечения – наиболее прочный, а простое исполнение позволяет использовать решение в любых деревянных конструкциях. Принцип простой – сращиваемые брусы соединяются на одинаковые по размерам пазы, которые укрепляют перпендикулярно вбитыми шпонками. Мало того, что сами шпонки усиливают конструкцию – переплетение волокон продольных и поперечных само по себе обеспечивает прочное соединение. Соединение в шип с усилением шпонками

Шпонка – это деталь из дерева, которая может иметь разную форму – от цилиндрической до прямоугольной, призматической, ромбовидной, «ласточкин хвост» или с зазубринами. Древесина для шпонок должна быть тверже, чем дерево для изготовления бруса, и чаще всего это – дуб. Для бруса деревообрабатывающая промышленность РФ чаще всего использует осину.
» alt=»»>

Как произвести состыковку бруса

В принципе, ничего сложного в соединении по длине нет, но ознакомиться с основами работы необходимо перед ее началом. В любом случае эти знания потребуются на всем протяжении строительства и никому не помешают.

Ведь разговор идет не только о несущих стенах полностью деревянного дома из профилированного или простого бруса, это еще и межкомнатные перегородки. Так что работа с брусом будет идти на протяжении всех этапов строительства дома. К тому же, сращивание позволит рационально использовать материал, а цена всей сметы не будет запредельно высокой.

Что такое брус в доме

Перед тем, как начинать соединять древесину между собой, необходимо определить, о каком именно материале пойдет речь.

Дело в том, что деревянный дом может быть возведен из нескольких типов материала, а именно: бревно оцилиндрованное, клееный брус, профилированный брус, каркас.

И сращивание бруса может потребоваться в любом из вышеперечисленных типов материала.

Здесь надо сразу сказать, что габариты у большинства изделий из древесины не могут быть подведены под определенный стандарт. Есть минимум три-четыре величины по ширине и высоте бруса, кроме того, есть масса разновидностей, где сечение не предполагает работу с несущими стенами.

К примеру, сращенный брусок 50х50 мм. В большинстве своем он используется для создания обрешетки, и для стропильной системы кровли облегченного варианта. Конечно, можно производить соединение и просто методом нахлеста по ребру, по боковой части, но иногда это не представляется возможным.

Один из удобных вариантов для сращивания бруска небольшого сечения

Например, если речь идет о заранее подготовленных местах крепления в сайдинге, то придется продолжать вертикальную установку обрешётки в одной направляющей.

Итак, при отсутствии стандартных размеров по ширине и толщине есть все же размер длины, который составляет 3, а чаще всего, 6 метров. Это и самый востребованный и наиболее удобный в работе размер.

Именно, исходя из длины не только изделия 50х50 мм, можно говорить, что если размер дома больше чем, условно, 6х6, то придется заняться сращиванием древесины.

Как «состыковаться»

Ничего сверхсложного в сращивании древесины нет, причем можно это достаточно просто делать и своими руками. Как уже говорилось, есть несколько основных причин производить стыковку, и везде можно применить один из нижеописанных способов.

Пример состыковки в простом варианте

Важно! Сразу необходимо отметить, что брусья в строительстве стены необходимо стыковать, учитывая момент перевязки. То есть стыкуются брусья с одной стороны с перевязкой, а вот следующий ряд уже с другой стороны. Такой порядок исключит момент стыковки «один под один». Можно еще вспомнить, как кладется кирпич, не попадая стык в стык, чтобы постоянно соблюдать кладку и перевязку. Здесь, в работе с древесиной, используется точно такой же принцип.

Перед тем, как приступать к работе по сращиванию, нужно обратиться к ГОСТу 30974-2002. Именно в этом документе технически точно описаны все нюансы, связанные со стыковкой. Причем речь идет о работе как раз с малоэтажным строительством брусовых и бревенчатых домов.

Стандарт, который описан в предложенном ГОСТе распространяется на:

  • Т-образные соединения.
  • Угловые соединения малоэтажных зданий.

В принципе, при самостоятельной работе по возведению дома, к примеру, не обязательно соблюдать со всей строгостью рекомендации ГОСТа, однако при сертификации профилированного бруса, к примеру, все требования строго соблюдаются.

Что касается видов состыковки, то они зависят не только от технической оснащённости рабочего, но в первую очередь от нагрузок, которые могут оказываться на место соединения.

Нагрузки приято рассматривать следующих типов:

  • На сжатие древесины. При этом важно чтобы древесина в «торец» соприкасалась как можно большим участком.
  • На растяжение материала. Здесь обязательно сращенный брус должен оснащаться соединением по принципу «замка»
  • На изгиб. В этом случае стык будет выполняться под углом.

Способы

Практически любую состыковку по длине можно выполнить собственными силами. Их существует несколько типов, это:

  • Соединение в полдерева. Срезается у обеих частей бруса половина толщины под прямым углом. Дополнительно можно укреплять соединение шурупами.
  • Соединение со шпонкой. Само соединение можно делать в полдерева, но предварительно изготавливаются шпонки, и просверливаются отверстия чуть меньшего диаметра. Глубину врезки шпонок в брусья следует принимать не менее 2 см и не более 1/5 высоты.
  • Соединение с коренным шипом. Достаточно трудоёмкое соединение, которое требует большой точности и серьезных навыков в столярном деле.

Схематическое изображение коренного шипа

  • Соединение на косой замок. Наиболее подходящее соединение, когда речь идет о нагрузке по типу изгиба. При этом такое соединение достаточно просто изготовить.

Соединение в косой замок: два варианта

  • Соединение на накладной замок. Довольно сложное по исполнению соединение, которое требует перепада в плоскости соединения, чтобы получился замок. При этом выполняется выпиливание замка в обеих частях древесины.

Инструкция по работе у каждого соединения своя, и требует определённого инструмента:

  • Рулетка, уголок.
  • Фрезерный станок ручной, для некоторых типов соединения.
  • Электролобзик и ножовка.
  • Долото, молоток, топорик.

Можно еще сказать о хорошем глазомере, но в данном случае, работа по сращиванию потребует именно точности. Для того чтобы добиться идеального соединения необходимо сделать шаблоны, и перенести их на две боковые стороны бруса, а затем уже выпиливать и зачищать получение пазы и плоскости.

Типы соединений бруса при сращивании по длине

Итак, в зависимости от предполагаемой нагрузки и еще ряда факторов, сопрягать брусья (бревна) по длине можно таким образом:

«В полдерева». Здесь все предельно просто и зависит от мастерства плотника и точных замеров. В двух сопрягаемых брусьях осуществляют выборку материала на половину толщины каждого. Если есть необходимость, место стыка для надежности фиксируют шурупами.
Со шпоном. Принцип тот же – выборка древесины в половину толщины бруса. Только в качестве крепежей используют деревянный шпон. Он должен быть чуть больше по диаметру, чем отверстие для него в другой половине сращиваемого бруса. Глубина отверстия не должна превышать двух сантиметров.
Коренной шип. Отметим сразу – это самый сложный и трудоемкий способ соединения брусьев между собой. Его выпиливают в торце одного из сопрягаемы брусьев. Вставляется он в паз точно такого же размера на втором бруске. В этом деле нужна аптечная точность.
Косой замок. Бруски в местах стыка спиливаются под углом.
По принципу замка. Еще один сложный вариант. В местах стыка бревен (брусков) выпиливают выемки, которые будут соединяться, накладываясь друг на друга.

Читайте также  Виды крыш домов с мансардой

Инструменты, которые понадобятся в работе:

  • Ножовка
  • Лобзик
  • Фрезерный станок
  • Долото
  • Мерная рулетка
  • Молоток
  • Глазомер (если необходимо проводить точные замеры)
  • Ножовка
  • Уголок

Ну и, понятное дело, сделать заготовки, которые помогут более точно запилить торцы бруса для соединений.

Что нужно знать для продольной стыковки своими руками

  1. Обычно соединение бруса по длине делают у нестандартных конструкций, когда одна стена имеет длину больше другой. Привязку делают с одной стороны, в последующем ряду с другой. Так стыки получаются в шахматном порядке, и стена выглядит более эстетично. Кроме этого расположение одного стыка над другим нарушает прочность и целостность конструкции из бруса.
  2. Выбирают тип сращивания в зависимости от положения бруса в конструкции дома. Дело в нагрузке, которая в различных местах может быть: сжатием, растяжением и изгибом.
  3. Шпонки и нагеля выбираются или изготавливаются только из плотных сортов древесины с влажностью не ниже влажности самого бруса на 2-5%. в противном случае они, впитав влагу, могут повредить брусковые замки.
  4. Места стыковки должны иметь точную и ровную поверхность. Перед укладкой их нужно обработать антисептиками, так как после это сделать не получится.
  5. Все стыки и угловые и продольные нужно утеплять. Утепление осуществляют еще на момент монтажа, проложив узел льноволокном.

Выполняя продольную стыковку бруса, не стоит забывать о влажности материала. Узлы материала естественной влажности при высыхании могут разойтись и в них появятся глубокие щели. Дополнительную конопатку в стыках нужно проводить более тщательно. Сухой профилированный брус лучше соединять в шип или косым замком, так стены не утратят своей прочности. А если доверить работу профессионалам, то узлы будут не только прочными, но и эстетически привлекательными.

От чего зависит выбор соединения.

В зависимости от требований к конструкции применяется определенное соединение бруса по длине.
Для строительства несущих стен зданий, особенно выполняемых из профилированного материала, подходят прочные соединения, такие как косой замок и на шпонках. Они выдерживают разнонаправленные нагрузки почти так же хорошо, как цельная древесина. Качество имеет при этом решающее значение.

Прочие способы удлинения не нуждаются в точных замерах и расчетах. Их применяют при возведении межкомнатных стен или временных, вспомогательных строений. Но для них все же необходимы дополнительные крепежные элементы – уголки, нагели, муфты.

Как сращивать брус по длине основные моменты

Строганный брус из лиственницыотличаетсялегкостью сборки. Существуют следующие видыэтого материала:

  • обычный;
  • профилированный, у которого выполнены специальные пазы и гребни;
  • клееный, при производстве склеиваются отдельные ламели в цельное изделие.

Для изготовления профилированногоматериалаиспользуетсяхвойная древесина. Его высушивают до 20%, поэтому он отличается равномерной влажностью, стойкостью к гниению, растрескиванию, нот требует до года на усадку. Клееный брус стоит дороже профилированного. Он практически не требует наружной отделки.

При строительстве часто строганный сухой брус 100х150 стыкуется по длине. Этот процесс называется сращиванием. Способ стыкования выбирается по месту, где будет использоваться материал.Если в процессе эксплуатации предполагаются серьезные нагрузки, то выполняется сращивание на шип.

Наращивание может потребоваться и на несущих стенах, и на разделительных перегородках. Стыкование также дает возможность экономно использовать материал. При возведении стен венцы надо собирать с учетом перевязки (стыки в соседних рядах должны располагаться на противоположных сторонах стены, по аналогии с кладкой кирпича).

Если материал будет испытывать только сжатие, то достаточно соединить элементы внакладку (косыми либо прямыми срезами). Для повышения стойкости против боковых нагрузок для стыкования материала применяется вариант замка.Наращивание позволяет рационально использовать строительный материал.

Угловое соединение с остатком

Очень важные плюсы этого вида рубки:

  • Продувание с улицы минимальное, даже при сильном ветре и в мороз;
  • Высокая надежность. Даже не зафиксированные нагелями, брусья, соединенные в углах одним из видов рубки с остатком, не смещаются даже при умеренных подвижках грунтов основания под действием пучения или сейсмики. Нижние венцы держит вес верхних и плотное соединение углов.

Основные виды рубки с остатком

Способ рубки односторонним замковым пазом

Данный способ одинаково хорош и для квадратного бруса, и для профилированного. Одна сторона бруса выпилена с образованием паза, перпендикулярного оси бруса. Толщина паза равна половине толщины бруса, ширина и длина паза одинаковы. Замок получается, когда этот паз вмещает ½ бруса, расположенного к нему перпендикулярно. Такой венец плотно фиксирован в отношении нижележащего венца одного направления. Дополнительная фиксация нагелями придает углу достаточную прочность.

Рубка двусторонним замковым пазом

Этот вид рубки немного сложнее – выбирать пазы придется и с верхней грани бруса, и с нижней. Пазы в этом случае имеют ту же ширину, что и при способе одностороннего паза и глубину, равную ¼ толщины. Двусторонняя выборка пазов отнимает в два раза больше времени и требует большей точности, но дает неоспоримое преимущество – жесткую фиксацию каждой пары брусьев не по одному, а по двум направлениям. То есть налицо уже пространственная жесткость. Теперь при любых температурных и влажностных колебаниях сдвиг брусьев и венцов относительно друг друга практически невозможен.

Рубка четырехсторонним замковым пазом

Очень сложная рубка, пазы могут быть как симметричны, так и ассиметричны, и выбрать такой сложный паз вручную крайне трудоемко. Обычно такие сложные пазы с идеальной геометрией делают на оборудовании, производящем домокомплекты. Затем на стройке эти комплекты собираются из нумерованных брусьев, как конструкторы Лего.

Сложная и дорогая обработка, но практического улучшения герметичности угла не наблюдается, хотя в теории такой угол должен стать совершенно идеальным.

Основные виды рубки без остатка

Угол без остатка дает экономию по пиломатериалу. Брус целиком находится в плоскости стены, концы не выступают наружу. Но общей экономии не наблюдается, так как эти углы требуют дополнительного утепления и конопатки. По прочности, надежности и защите от продувания данные виды рубки также уступают углам, срубленным с остатком. Конкуренцию может составить только теплый угол, он же коренной шип.

Рубка без остатка позволяет выполнить фасад дома более строгим геометрически, проще выполнять наружную отделку. Вопрос эстетики спорный, и больше относится к стилю.

Без остатка рубят углы как из квадратного бруса, так и из профилированного.

Рубка встык без остатка

Самый простой и быстрый способ для возведения хозпостройки. Никакая дополнительная обработка не требуется, просто укладывают брусья нужных длин шахматкой. Чтобы брусья в венцах и сами венцы не смещались друг относительно друга, при этом способе рубки обязательно применяют крепеж – накладные пластины из оцинкованной стали, стальные скобы или деревянные нагели.

Трудозатраты в данном случае минимальны, плотницкий опыт может отсутствовать полностью. Если делать сруб таким способом из высушенного бруса, можно получить приемлемый результат. Из сырого пиломатериала, как говорят плотники, при любом старании угол будет ходить после усушки. Угол деформируется, а колебания влажности будут способствовать линейным колебаниям, в результате будут появляться продуваемые зазоры.

Читайте также  Шпаклевка гипсокартона под обои

Рубка встык на шпонках

Шпонка может быть разной формы. Под прямую шпонку потребуется выбирать прямые пазы по торцам и боковым поверхностям соседних брусьев. Под шпонку – ласточкин хвост требуется выбирать довольно сложный паз, с уширениями от середины. Шпонка также имеет сложную форму.

Соединение прямой шпонкой предотвратит смещение брусьев венца в горизонтальной плоскости, но не в вертикальной. По вертикали венцы будут удерживаться только собственным весом и весом вышележащих конструкций. Шпонка в форме ласточкиного хвоста надежно зафиксирует угол и не даст брусьям смещаться по обоим направлениям. Этот способ рубки без остатка дает практически непродуваемый угол.

Рубка в полдерева

Тоже несложная рубка. По концам брусьев делают запилы на ½ толщин, получается шип, одинаковый по длине и ширине. Без фиксации нагелями это соединение надежным не будет. После усушки и осадки сруба угол, скорее всего, будет продуваться, и потребует дополнительного утепления. Вторая конопатка срубов после выдержки и осадки делается всегда.

Как и при рубке встык, можно модифицировать этот способ, закрепив углы шпонками. В этом случае брусья смещаться не будут.

Еще улучшить можно способ рубки в полдерева, если стыковать концы в лапу. Лапа имеет более сложную форму – запилы делаются наклонные, клиновидные, точно по размерам. Результат – повышение прочности сруба, брусья фиксированы друг относительно друга в венцах, а вес вышележащих венцов предотвращает смещение нижележащих. Угол выглядит эстетично изнутри и снаружи, фасад дома геометрический, гладкий.

Соединение в теплый угол (в коренной шип)

Считается самым теплым, непродуваемым соединением и одновременно гарантирует фиксацию венцов. Способ не из самых сложных:

Торцы обрезают, оставляя шипы, и длина и ширина которых должна быть ровно 1/3 сечения бруса. Более простой шип имеет форму прямоугольника, сложнее – шип с односторонним уширением. Пазы стыкуемых брусьев выбираются по размерам этих шипов, но без точной подгонки, поскольку пазы нужно законопатить мхом, льняным или джутовым волокном, пенькой или войлоком. Брусья с шипами осаживают сверху на брусья с пазами. Крепление венцов нагелями при данном способе рубки обязательно.

Крепление брусьев нагелями

  • Классическая древесина для нагелей – березовая, не имеющая дефектов, сучков и косослоя, а также с параллельным расположением волокон относительно продольной оси.
  • Оптимальная длина нагелей равна 0,8 от суммы высоты двух соединяемых венцов. Иногда одним нагелем соединяют не два, а три бруса. Диаметры нагелей от 25 до 35 мм.
  • Нагели устанавливают в интервале до 1,5 м, и обязательно с обоих сторон каждого угла. По горизонтальным рядам нагели смещают в шахматном порядке.

Соединения брусьев по длине

Длинные прямые участки стен могут превышать длину пиломатериала. Сращивание бруса по длине делается в одной плоскости. Требования к соединениям те же, что и для углов – прочность и герметичность.

Самый простой способ состыковать брус по длине – соединение на прямоугольных шпонках. Венцы будут надежно зафиксированы в поперечном направлении, продуваться такой стык не будет. Шпонка вырезается чуть меньше паза, чтобы оставить зазоры для конопатки. Уплотняют пазы под шпонку мхом, джутовым и льняным волокном и др. материалом.

Сложнее и эффективнее способ стыковки брусьев коренным шипом. Прямое сращивание технологически немного проще углового, но так же требует точности. Зазоры между пазом и шипом в несколько мм должны быть, чтобы проложить их конопаткой.

Самый сложный, затратный по материалу и труду, и одновременно лучший по результату вид сращивания по прямой – стыковка косым замком. Размеры должны быть точные, подгонка близкая к идеальной. Конфигурация замка непростая. В итоге – два бруса имеют в соединении два полностью перекрытых сечения, что дает стыку прочность, а хитрая форма косого замка делает невозможным появление зазора даже при значительной усадке.

Методы наращивания

Длина стропильной ноги складывается из длины ската и длины свеса крыши, поэтому она может превышать стандартный размер пиломатериалов, составляющий 6 метров. Чтобы удлинить доски, из которых изготавливаются стропила, нужно соединить две или три доски между собой. Чтобы наборная стропильная нога не теряла прочностные качества, необходимо правильно рассчитать место сращивания и надежно зафиксировать его одним из следующих методов:

    Соединение встык. Чтобы нарастить стропила эти методом, концы бруса отпиливают под углом 90 градусов, соединяют между собой, а затем с обеих сторон накладывают деревянные накладки, фиксируя их в нескольких местах длинными болтами в шахматном порядке. Этот способ подходит для сращивания стропил, изготовленных из досок сечением 50х150 мм.

Важно! Другой надежный метод увеличить длину стропильной наги изготовить составные или спаренные стропила. Следует учесть, что составные элементы обходятся дешевле сдвоенных, однако, значительно уступают им в прочности.