Деревянные бруски особенности и типы соединений - Домашний мастер Dach-Master.ru
8 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Деревянные бруски особенности и типы соединений

Как соединить брус или бревно: различные способы стыковки

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».

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.

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.

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

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.

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 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.

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

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:

Соединение бруса между собой — типы крепления

При строительстве сруба из бруса важным этапом является соединение двух звеньев между собой. Соединить брус нужно в нескольких случаях: угловые соединения, удлинение отдельного звена в длину. Соединения бруса во всех ситуациях требует знаний и навыка. Чтобы правильно сделать соединение бруса, узнать какие варианты бывают в продольном и угловом, т-образном случаях, дочитайте эту статью до конца.

Виды соединений

Соединения бруса в углах и по длине выполняется по нескольким различным методикам. Каждая из них имеет свои особенности плюсы и минусы.

Сращивание бруса не сильно отличаются от бревенчатых, но имеют ряд своих тонкости. Для углов используют способы узлов: с остатком и без остатка, для т-образного и в длину: замковое и простые. Есть стыковки вертикальные и горизонтальные.

Все варианты и угловые и продольные и вертикальные по узлам делятся на виды: В чашу, в лапу, в стык, коренным шипом и т.д. Все они подходят под строительство дома из бруса.

Крепление в чашу

Соединение в чашу

Такое соединение материала между собой выполняется при помощи конструкции пазов и только для угловых вариантов. Эти пазы могут быть: двухсторонними, односторонними и четырехсторонними. Для такого крепления в брусе делают вырубки с одной стороны (сверху или снизу). Делается вырубка параллельно сечению материала. Так соединяют не только простой брус, но и клееный и профилированный.

Крепление в лапу

Это крепление подразумевает пропил пазовой системы с двух сторон деревянного пиломатериала на 1/4 от сечения. Это кропотливая работа требует внимания и точности, поэтому делают ее долго. А брус не должен иметь такие недостатки как трещины и червоточины.

Крепление встык

соединение в стык по углам

По производительности самый быстрый вариант скрепления материала это встык. Конструкция состоит из двух брусков, которые прикладывают друг к другу и скрепляют при помощи железных пластин. Крепиться конструкция строительными скобами или длинными гвоздями. Но такое соединение будет прочным, только если мастер имеет соответствующий навык и работа выполнена тщательно. В противном случае герметичности у конструкции нет, и потери тепла в доме увеличиваются.

Крепление при помощи шпонок

Соединение при помощи шпонки

Можно скрепить брус при помощи шпонок. Шпонки это клинышки, которые вколачиваются в специально выпиленное соединение. Прочность узла при помощи шпонок зависит от качества клинышка. Бывают шпонки: поперечная, продольная и косая. Косую используют профессионалы. Несмотря на высокую прочность, выполнить такую связку своими руками не просто.

Крепление при помощи коренного шипа

Узел состоит из выпиленных шипа на одном торце бруса, и паза на другом. Соединить коренной шип просто. При монтаже в пропил укладывается утеплитель из джута или войлока. Выпиливая элементы нужно быть точным, так как соединение коренной шип должно быть плотным, герметичным. Только так можно избежать большие потери тепла.

Сращивание в замок и простое

Все узлы стыковки пиломатериала между собой можно разделить на: в замок и простые. Замковые типы считают более прочными, но выполнить их самостоятельно сложно. Используют замковые узлы для скрепления, как в углах, так и по длине.

Читать еще:  Как размножить фиалку листом в домашних условиях

Типы соединений замками подразделяются на способы:

  1. Простой замок (накладной).
  2. Накладной замок с шипом.
  3. Замок с прирубкой.
  4. Накладной замок с углом
  5. Сковородник.
  6. Замок натяжной.

Замковые узлы снизят усадку сруба из бруса и более прочные, часто используются например под строительство дома из клееного бруса.

К простым узлам относятся варианты: в стык (о нем мы уже говорили) и «в пол дерева».

Стык в пол дерева уже названием говорит о своей конструкции. В брусе под 900 выпиливают половину сечения. Сбирают это сращивание при помощи шпонок, отверстия под которые делают перед укладкой.

Популярно скрепление «ласточкин хвост» по надежности одно из самых прочных . Его можно отнести к сращиванию в коренной шип, отличие лишь в выступе который имеет не прямые формы а трапециевидные. Паз тоже выполняется под него.

Еще одна разновидность узла «ласточкин хвост в лапу». В торце дается сразу несколько трапециевидных выпилок. Но выполнить такое соединение сложно, поэтому применяют его редко.

Т-образное сращивание

Т-образное сращивание применяют ко всем видом пиломатериалов, так как формировать внутренние стены подразумевает любое строительство дома из профилированного бруса. Так же т-образное крепление используется для присоединения вертикального деревянного бруса к горизонтальному. Для выполнения такого вида стыковок применяют:

  1. Симметричный шип (трапециевидный), глухое и нет.
  2. Прямой шип.
  3. Замок с пазом.
  4. Соединение в коренной шип.
  5. Сковороднем
  6. Полусковороднем и т.д

Сращивание по длине

Такие варианты характерны для пиломатериала, если стена дома имеет нестандартную длину. Например, ширина дома 3 м, а длинна 10 м. Стандартная длина бруса 6 м, выходит нужно нарастить на 4 м.

Прошивку осуществляют на этапе монтажа. На торце каждого звена делается паз или шип, в случае с шпонкой два паза. Соединять нужно плотно, предварительно утеплив каждый стык.

Крепить в «пол дерева» несущие стены не рекомендуется. Для таких стен подойдет «коренной шип», «ласточкино гнездо», либо косой замок. Подробнее о этих продольных соединениях бруса мы уже говорили ТУТ.

Соединение углов сруба

Угловые соединения могут быть «с остатком» или «без остатка». Отличие в концах бруса которые либо будут выходить за пределы сруба, либо нет.

Способ соединение с остатком

Соединение бруса углов с остатком более затратное (увеличивается расход материала). Но зато теплоемкость и защитные функции у такого угла выше. Наиболее используемый вариант крепления бруса с остатком это «в курдюк».

Конструкция состоит из выпиленных чаш, в каждой из которых делается выступ, который находится поперек выпила. А в другом бруске делают паз, который соответствуют этим выемкам.

Соединение углов без остатка

Соединение без остатка

Сращивание бруса без остатка выполняется несколькими типами узлов: «в чашу», «в охоп» или «в охряп». Самый распространенный вариант в чашу.

Чаши в брусе делают на специальном станке чашкорезе или вручную при помощи пилы. У специалистов есть мобильный чашкорез им можно выполнять работы прямо на строительной площадке. Брус укладывается одной чашей на другую. Между ними прокладывают утеплитель войлочный или джутовый.

Соединение бруса «в охлоп» похоже на «в чашу», но отличается расположением выпила. Чашу вырезают сверху, а не снизу.

Наиболее сложным считается соединение угла «в охряп». Для формирования такого типа узла в брусе делают выемки в двух сторон.

Если сравнивать с основными видами соединение «в охряп» то оно похоже на «в лапу». Только в данной конструкции убирают торец бруса, тем самым формируя угол без выступа. Соединяют брус в такой угол при помощи нагелей и присек. Такой тип соединения не имеет высокой ветроустойчивости, поэтому зачастую прямой выпил, заменяют трапециевидным.

Любое соединение нужно обговорить со специалистами, так как выбирать нужно отталкиваясь от особенностей конструкции. Для профилированного бруса соединения в длину допускаются только по определенным параметрам, согласна ГОСТу 30974-2002 «Соединение угловых деревянных и бревенчатых малоэтажных сооружений. Размеры, конструкция и классификация.»

Любое соединение нарушает герметичность стен, поэтому перед монтажом нужно проложить специальный утеплитель и обработать стыки антисептиками, так как в дальнейшем это будет сделать сложно, особенно у профилированного бруса.

СОЕДИНЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ.
РУБКА УГЛОВ, ВРУБКА, СПЛАЧИВАНИЕ

Р азница между плотничными и столярными работами заключается как в размерах обрабатываемых элементов (в плотничном деле они крупнее), так и в способах крепления сопрягаемых частей. Соединение элементов в плотничном деле производится врубкой с фиксацией гвоздями, скобами, болтами и т. п., в столярном же – осуществляется преимущественно столярным клеем, что требует более тщательной и чистой обработки элементов, достигаемой более сложным инструментом.

Нашей задачей является ознакомление со способами изготовления, сборки и фиксации отдельных элементов деревянных конструкций.

ИНСТРУМЕНТЫ И ПРИСПОСОБЛЕНИЯ

Инструменты и приспособления, применяемые для производства плотничных работ, достаточно разнообразны. Самым главным из них является топор, которым выполняется большая часть плотничных работ: теска, выборка четвертей, устройство врубок, заколачивание скоб, гвоздей и т. п. Более тщательную обработку поверхностей, отесанных топором, производят рубанком, шерхебелем, медведкой, прямым и кривым стругами. Для долбежки отверстий и гнезд применяется долото. Для подчистки различных врубок предназначена стамеска. Сквозные отверстия в древесине выполняются при помощи буравов с различными наконечниками: ложечными, перовыми, винтообразными.

Для распиловки вдоль и поперек волокон применяются различного устройства пилы: поперечная, лучковая, ножовка. Кроме перечисленного режущего инструмента, существует целый ряд других рабочих инструментов: молоток, молот (1–2 кг), кувалда (2–8 кг), киянка (деревянный молоток), вспомогательные инструменты (вьюшка с отвесом, угольник, циркуль, ватерпас, уровень и пр.). Для скрепления между собой различных деревянных элементов используют следующие металлические изделия: гвозди проволочные и кованые, металлические скобы круглого или квадратного сечения, болты с гайками, шурупы, глухари с квадратной головкой и пр.

ПРИЕМЫ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ

Главной в плотничном деле является работа топором, которая включает в себя три основных приема:

  • рубка – основное направление движения лезвия топора перпендикулярно волокнам древесины;
  • колка – лезвие топора двигается параллельно волокнам;
  • теска – лезвие топора двигается наискосок по отношению к направлению волокон.

Рубка бревен производится попеременными ударами топора то поперек, то наискосок волокон.

Колка – топор с усилием вгоняется в конец бревна, в щель вставляется клин, топор вынимается, наносится следующий удар топором, клин вгоняется глубже, по мере удлинения щели вгоняется новый клин и т. д.

Рис.1. Теска

Теска (см. рис. 1) производится по предварительно отбитой черте, причем отесываемая поверхность должна быть вертикальна и обращена к правой ноге плотника, стоящего над бревном. По всей длине бревна через 30–50 см выполняются поперечные надрубы, затем производится собственно теска.

Рис. 2. Выборка четвертей

Выборка четвертей (см. рис. 2). Четвертью называется прямоугольная продольная выемка, выбранная вдоль бокового канта бруса или доски. Для ее выполнения сначала делается ряд поперечных зарубок до линий, ограничивающих четверть. Затем по зарубкам стесывается наклонная плоскость (фаска), после чего аккуратными ударами носка топора выбирается четверть. Четверть подчищают топором или рубанком и поверяют угольником.

Рис. 3. Выборка паза или шпунта

Выборка паза или шпунта (см. рис. 3), т. е. прямоугольного углубления, расположенного вдоль бруса или доски, производится легкими ударами носка топора. Очистка дна паза выполняется стамеской.

Острожка досок и брусьев производится для придания поверхностям, обработанным топором, большей чистоты. Острожка выполняется в два этапа, сначала шерхебелем, затем медведкой или для большей чистоты рубанком и фуганком.

Выдалбливание гнезд производится долотом.

СОЕДИНЕНИЯ

Соединение различных деревянных частей между собой называется врубкой. Основные требования, предъявляемые к врубкам, следующие:

  • врубка должна быть выполнена таким образом, чтобы она могла воспринимать передаваемые на нее нагрузки (сжатие, растяжение, сдвиг);
  • соприкасающиеся части древесины должны плотно прилегать друг к другу по всем плоскостям соединения;
  • металлические крепления (скобы, болты, глухари и т. д.), используемые при выполнении врубок, предназначены для противодействия случайным нагрузкам, на которые врубки не рассчитаны;
  • при устройстве врубок, подверженных воздействию атмосферных осадков, необходимо принимать меры против застоя в них воды;
  • врубка должна быть по возможности несложной в выполнении.
Читать еще:  Расчет пожарного риска документация

По взаимному расположению элементов различаются следующие виды соединений:

  • наращивание – удлинение бревен или брусьев (свай, стоек) в вертикальном направлении. Оси соединяемых элементов расположены на одной вертикальной прямой;
  • сращивание – удлинение в горизонтальном направлении. Оси соединяемых элементов расположены на одной горизонтальной прямой;
  • сплачивание – увеличение по ширине. Оси соединяемых элементов расположены параллельно;
  • вязка – сопряжение под углом. Оси соединяемых элементов расположены под углом друг к другу.

ВРУБКИ НАРАЩИВАНИЯ

Самый простой способ – это наращивание впритык (см. рис. 4) со вставкой заершенного штыря, который воспринимает случайные боковые нагрузки. Иногда штырь заменяют чугунным башмаком с внутренней перегородкой, в которую и упираются концы соединяемых частей (см. рис. 5). Такие способы наращивания применяются при забивке свай, причем место стыка после забивки должно быть не менее, чем на два метра ниже уровня земли.

Рис. 4. Наращивание впритык
с ершом

Рис. 5. Наращивание впритык с башмаком

Наращивание с шипом – одинарным (см. рис. 6) и двойным (см. рис. 7) – также предохраняет соединение от воздействия боковых нагрузок. Ширина и высота одинарного шипа – около одной трети толщины бруса. Глубина гнезда для шипа должна быть немного больше высоты шипа, чтобы стойки соприкасались всей своей плоскостью. Для выполнения двойного шипа на торцах соединяемых бревен намечают два взаимно перпендикулярных диаметра и вырезают по два взаимно противоположных сектора длиной около двух диаметров бревна.

Рис. 6. Наращивание
с одинарным шипом

Рис. 7. Наращивание с двойным шипом

Рис. 8. Наращивание в полдерева

Наращивание в полдерева (см. рис. 8) часто применяется при устройстве строительных лесов. Оба конца бревна срезаются на половину своей толщины на 3–3,5 диаметра в длину. Вся врубка оборачивается обручной жестью.

Рис. 9. Наращивание языком

Наращивание языком (см. рис. 9) – в одной стойке выпиливается развилка, в которую вставляется соответствующим образом срезанный конец другой стойки. Соединение оборачивается жестью. Данное соединение не очень прочно и применяется для устройства временных строительных лесов.

Рис. 10. Сращивание впритык

СРАЩИВАНИЕ

Впритык (см. рис. 10) – оба конца срезаются под прямым углом и совмещаются друг с другом. Для противодействия поперечному сдвигу в оба соединяемых бревна (бруса) забивают скобу.

Рис. 11. Косой притык

Косой притык (см. рис. 11) – срез выполняется не под прямым углом, а по наклонной плоскости. Концы бревен скрепляются гвоздем или штырем.

Рис.12. Торцевой притык с гребнем

Торцевой притык с гребнем (см. рис. 12). Устраивается при рубке стен и предотвращает появление щелей между бревнами (брусьями).

Рис. 13. Прямая накладка

Прямая накладка (см. рис. 13). В отличие от вышеприведенных способов сращивания, когда соединяемые части лежат на опоре всей своей плоскостью (лежни, венцы стен), соединенные таким образом бревна (брусья) могут укладываться на стойки. Длина врубки в полтора, два раза больше толщины бревна (бруса).

Рис. 14. Косая накладка

Косая накладка. Устраивается в тех же случаях, что и прямая. Разметка показана на рисунке 14.

Накладки с косым прирубом (см. рис. 15). Для противодействия боковым нагрузкам на концах соединяемых частей устраивают торцевые гребни шириной и длиной в одну треть толщины бруса (см. рис. 16).

Деревянный брус

Деревянный брус — это пиломатериал толщиной 100 мм и более, прямоугольного или квадратного сечения, длиной, многократно превышающей ширину.

Изготавливаются брусья из пиловочных брёвен и могут служить готовой к применению строительной единицей (возведение стен, каркасов) либо элементом для создания балок, ферм, опорных стоек, настилов, обрешёток, других несущих и ограждающих конструкций в малоэтажном строительстве жилых и общественных зданий.

Исходный материал и нормативные документы

Брус изготавливается преимущественно из древесины хвойных пород — сосны, ели, лиственницы, пихты, кедра. В деревянных конструкциях лиственные породы используются в основном только для нагелей, подушек, вкладышей и других ответственных деталей. Хотя для брусьев стен, исключая подоконные, подстропильные и для двух нижних рядов, ГОСТ 11047 допускает применение осины и берёзы влажностью менее 28%.

Требования к сортности, внешнему виду, размерам, физико-механическим характеристикам изложены в следующих основных стандартах:

  • ГОСТ 8486-86 «Пиломатериалы хвойных пород»
  • ГОСТ 24454-80 «Пиломатериалы хвойных пород. Размеры»
  • ГОСТ 11047-90 «Детали и изделия деревянные для малоэтажных жилых и общественных зданий»
  • ГОСТ 20850-84 «Конструкции деревянные клееные»
  • ГОСТ 2695-83 «Пиломатериалы лиственных пород»
  • ГОСТ 18288-87 «Производство лесопильное. Термины и определения»
  • ГОСТ 23431-79 «Древесина. Строение и физико-механические свойства. Термины и определения»

Технология производства

Цельные брусья изготовляют на круглопильных станках продольным срезанием с бревна 2-4 частей с последующим высушиванием в естественных условиях. Клеёный брус проходит более сложные этапы, зато в результате становится самым прочным из всех деревянных брусьев (прочнее цельного на 50-70%):

  • Распиловка бревна на доски, сушка в специальных камерах до влажности 10-15%;
  • Обработка досок антисептическим средством (является одновременно антикоррозионным), калибровка по размеру;
  • Сращивание заготовок, ориентируя их по направлению волокон так, чтобы брус впоследствии не «крутило» и не «вело»;
  • Полученные ламели под прессом склеиваются с помощью клея для древесины;
  • Профилирование — заключительный этап, в ходе которого брус обретает четко заданные параметры.

Классификация бруса из дерева

Другие виды пиломатериалов могут быть обрезными или необрезными, однако применительно к брусу степень опиливания сторон «измеряется» кантами:

  • Двухкантный брус — обработаны две противоположные пласти, ещё две стороны оставлены в виде бревенчатых закруглений;
  • Трёхкантный брус — имеет три продольно обработанные поверхности;
  • Четырёхкантный — это брус в привычном его понимании, имеющий плоскости со всех четырёх сторон.

По структуре брусья подразделяют на:

  • Цельные — сплошной древесный массив, полученный опиливанием целого бревна;
  • Клеёные — составные из специально подготовленных досок (ламелей).

По рельефу поверхностей:

  • Простые (непрофилированные) — с ровными продольными пластями и кромками;
  • Профилированные — имеют с двух противоположных сторон пазы и гребни, лицевые стороны — идеально гладкие благодаря строганию или фрезерованию поверхности.

Профиль бруса различной геометрии позволяет увеличить площадь соприкосновения венцов, при этом плотность прилегания брусьев такова, что они образуют неразрывный монолитный массив. Повышается жёсткость стены, защищённость от продувания, попадания осадков, промерзания.

Размеры

Преимущественная для цельного бруса длина — 6 м, диапазон же составляет от 2 до 9 м. Поскольку клеёный имеет сборную конструкцию, в том числе и по длине, то его протяжённость может достигать 18 м. По размеру поперечного сечения брусья обычно бывают (мм):

  • Толщиной 100, 125, 150, 175, 200, 250
  • Шириной от 100 до 275

Производитель вправе предлагать, а заказчик запрашивать изделия иных размеров: 188×140, 195×145, 400×400 и др. Изделие с параметрами 50×50 называют полубрусом. Среди квадратных сечений наиболее предпочтительным считается брус со стороной 150 мм:

  • Требуется меньше единиц для возведения конструкций. Так, на стену высотой 1,2 м уйдёт 12 брусьев по 100 мм или 8 брусьев по 150; сокращается общее количество венцов (в полтора раза), следовательно, уменьшается расход утеплителя, трудозатраты, ускоряется процесс укладки.
  • При толщине стен 150 мм дом лучше удерживает тепло, поглощает звуки.

Использование гораздо более тяжёлого бруса 200×200 усложняет укладку, увеличивает нагрузку на фундамент и общие затраты.

В зависимости от качества брусьям присваивается сортность, определяемая наличием и допустимым количеством пороков древесины. Для строительства подходят изделия 1, 2 и 3 сорта.

Рынок строительных материалов предлагает два вида цельного профилированного бруса:

  • Обычный, или естественной влажности (82-87%)
  • Сухой (10-15%)

Справка. Пиломатериалы бывают сухие — влажность до 22%, сырые — свыше 22% и сырые антисептированные.

Обычный брус превращается в сухой после пребывания в специальном сушильном агрегате. Тем самым возрастает стоимость, но также и преимущества сухого бруса, максимально приближающиеся к ещё более дорогостоящему клеёному конкуренту:

  • Клеёным конструкциям должно содержать влагу в пределах 12±3%, сухой брус этому соответствует;
  • Усадка обычного бруса происходит на 4-8%, и устанавливать перегородки, отделывать стены категорически запрещено в течение 12-18 месяцев. Усадка сухого бруса достаточно мала (1,5-2%), и практически сразу после постройки можно производить чистовую отделку.

Характеристики деревянного бруса

Прочность при сжатии вдоль волокон (в среднем для всех пород дерева) 450 кг/см²

Способность деревянных изделий противостоять разрушению зависит от сорта, площади сечения, условий эксплуатации, от породы древесины, вида, направления и длительности нагрузки.

Читать еще:  Многолетние цветы на даче тенелюбивые

Объемный вес, кг/м³

Зависит от породы, возраста и влажности, характеризуется плотностью древесины: пихта — 375, ель — 445, сосна — 500, дуб -700 (значения приведены для сухого состояния 12%). Плотность свежесрубленных хвойных и мягких лиственных пород — 850 кг/м³, твердых лиственных пород — 1000 кг/м³.

Для сосны и дуба в сухом состоянии — 0,09-0,18 и 0,10-0,23 соответственно. Теплозащитные свойства бруса улучшаются с увеличением его толщины и уменьшаются с повышением влажности. Брусчатая стена толщиной 10 см сравнима с полуметровой кирпичной стеной.

Перепады температур, попеременное впитывание и испарение влаги древесиной приводят то к разбуханию, то к усушке и, как результат — изменение размеров, появление деформаций скручивания (винт, изгибание), растрескивание бруса. Сухой материал гораздо менее подвержен изменениям объёма, но пересушка также может обернуться схожими негативными последствиями. Появление дефектов может быть обусловлено пороками, заложенными в период роста дерева, нарушением технологии изготовления и строительства.

Повышение влажности, температуры, отсутствие воздухообмена может привести к появлению плесени, гнили, грибка, биоповреждениям. Для дезинфекции древесина обрабатывается антисептиком, как отдельных брусьев в производственных условиях, так и после возведения стен. Распространение червоточин — поражений древогрызущими насекомыми — предотвратит пропитка или окуривание древесины инсектицидами. Конструкции, испорченные домовым грибком, не ремонтируются, а подлежат замене.

  • Цельного бруса 40-80
  • Цельного профилированного 15-20
  • Клеёного 5-10

Более 30% в сутки. Чем выше влажность древесины, тем меньше жидкости она впитывает. Значение приведено для абсолютно сухой древесины.

Паропроницаемость составляет 0,06-0,32 мг/(м·ч·Па) для сосны и 0,05-0,030 для дуба

Огнестойкость группа Г. Древесина обладает средней горючестью и слабым дымообразованием. Относится к горючим материалам — для защиты от возгорания используют антипирены. Предел огнестойкости деревянных стен и перегородок толщиной 15 см (оштукатуренных с обеих сторон) — 45 минут.

Стоимость от 4200 до 23000 руб./м³. Цены сильно разнятся в зависимости от материала, видов бруса, возрастая по мере усложнения технологии изготовления. Так, у одного производителя сосна может стоить 8500, а лиственница — 18500 руб. за куб.

Максимальная этажность строения 2 (для клеёного может быть выше).

Достоинства деревянного бруса

  • Высокая механическая прочность, упругость в сочетании с малой объёмной массой;
  • Отличные теплоизолирующие качества — деревянный дом способен держать в 6 раз больше тепла, чем кирпич, и в 1,5 раза, чем пенобетон;
  • Экологичный, «дышащий» материал — в домах из бруса всегда комфортный микроклимат;
  • Брус менее подвержен растрескиванию, нежели бревно, поскольку при снятии кантов удаляют больше рыхлой древесины, оставляя жёсткую часть бревна, пропитанную смолой;
  • Брус стоит дешевле оцилиндрованного бревна за счёт более простого изготовления;
  • Профилированные и клеёные брусья не требуют дополнительной отделки;
  • Недолгое время сборки домов из бруса: дачу 48 м² можно завершить за 3 недели;
  • Эстетичность внешнего вида.

Недостатки бруса из дерева

  • Необходимо защищать стены из непрофилированного бруса отделочными материалами, иначе велика вероятность попадания воды в швы между брусьями. Она вытеснит из древесных микропор воздух — естественный и самый эффективный утеплитель, значительно ухудшая теплоизолирующие свойства дерева.
  • Подверженность, особенно цельного бруса, образованию трещин (успешно устранимых, впрочем, затиранием специальными мастиками). Клеёные брусья лишены этого недостатка благодаря высушиванию в процессе изготовления, хотя и теряют при этом в воздухопроницаемости.
  • Анизотропия древесины — многие показатели разнятся в зависимости от направления: теплопроводность, прочность, паропроницаемость не одинаковы вдоль или поперёк волокон.
  • Применение брусчатых конструкций имеет ограничение по температуре окружающего воздуха — их нельзя эксплуатировать в условиях длительного нагрева при температуре окружающего воздуха выше 50 °С для конструкций из неклеёной и 35°С — из клеёной древесины.

Брусья перевозят уложенными в транспортные пакеты или блок-пакеты прямоугольного или трапециевидного сечения, сформированными в соответствии с ГОСТ 19041-85 и ГОСТ 16369-96.

ТехЛиб СПБ УВТ

Библиотека Санкт-Петербургского университета высоких технологий

Соединения деревянных конструкций: общие сведения

  1. Конструкции соединений деревянных конструкций прошли путь от простейших видов (врубки) до сложных современных видов (нагельные пластинки, вклеенные стержни) и продолжают совершенствоваться. Вопросы конструктивных решений соединений и их теоретического обоснования по-прежнему актуальны, поскольку именно на стыки деревянных конструкций приходится значительная доля затрат материалов и труда.

Вследствие ограниченности размеров дерева создание из него строительных конструкций больших пролетов или высоты невозможно без соединения отдельных элементов. Соединения деревянных элементов для увеличения поперечного сечения конструкции называют сплачиванием, а для увеличения их продольной длины — сращиванием, под углом и прикрепление к опорам – анкеровкой.

Увеличение заготовок по длине называется сращиванием. Увеличение заготовок по сечению называется сплачиванием. Соединения деревянных конструкций классифицируют по различным признакам. Например, по виду работы элемента и работы самой связи (соединения на растянутых связях, соединения на податливых связях).

По характеру работы все основные соединения делятся на:

  • без специальных связей (лобовые упоры, врубки);
  • со связями, работающими на сжатие (шпонки колодки);
  • со связями, работающими на изгиб (болты, стержни, гвозди, винты, пластинки);
  • со связями, работающими на растяжение (болты, винты, хомуты);
  • со связями, работающими на сдвиг-скалывание (клеевые швы).

По характеру работы соединений деревянных конструкций делятся на податливые и жесткие. Податливые изготавливаются без применения клеев. Деформации в них образуются в результате неплотностей.

Принято различать три группы соединений деревянных конструкций:

  1. Контактные соединения (без использования рабочих механических связей: врубки и другие соединения «впритык»)
  2. Соединения с использованием механических связей (нагельные: болтовые, гвоздевые; шпоночные, соединения на шайбах, нагельных пластинках и т.п.)
  3. Клеевые соединения и соединения комбинированного типа

Требования к соединениям

1. Надежность. В частности, рекомендуется сводить к минимуму неблагоприятные (ненадежные) виды работы древесины в соединениях (работа древесины на скалывание, смятие поперек волокон, растяжение поперек волокон). С понятием надежности тесно связан так называемый принцип дробности: «чем мельче связи и чем их больше, тем выше надежность соединения». Другими словами, десять болтов маленького диаметра предпочтительнее одного болта при одинаковых затратах металла, так как в первом случае древесина работает в основном на смятие («надежный» вид работы древесины), а во втором случае — на сдвиг («ненадежный» вид работы древесины)

2. Прочность. В частности, стремление к равнопрочности с основной частью конструкции, к отсутствию ослаблений (отверстия) в сечении.

3. Снижение трудоемкости при изготовлении и монтаже конструкций (технологичность)

4. Деформативность. Например, в контактных соединениях величина предельной деформации смятия ограничена

Работа древесины в соединениях. Виды работы древесины на смятие поперек и под углом к волокнам, а также на скалывание относятся к неблагоприятным. Именно эти виды работы древесины сопровождают работу соединений и именно они чаще всего являются прямой или косвенной причиной отказа конструкции.

Смятие. Работа древесины на смятие поперек и под углом к волокнам характеризуется повышенной деформативностью и низкой прочностью. Диаграмма «сила — деформация» при смятии древесины поперек волкон отражает эффект сплющивания трубчатообразных клеток древесины. Различают три вида смятия:

  • n смятие по всей поверхности (R см = 1,8 МПа, самый неблагоприятный вид смятия)
  • n смятие на части длины
  • n смятие на части поверхности (под шайбами) (R см = 4 МПа)

Увеличение прочности в последнем случае объясняется подкрепляющим влиянием окружающих площадку смятия волокон древесины.

Основные эмпирические зависимости при смятии.

Зависимость сопротивления от угла между направлением силы и направлением волокон древесины

Зависимость сопротивления от длины площадки смятия

Скалывание. Работа древесины на скалывание (сдвиг) характеризуется низкой прочностью и хрупким характером разрушения. В «чистом» виде скалывание практически не встречается. Обычно этот вид напряженного состояния комбинируется с другими (растяжение и сжатие поперек волокон).

Различают два вида скалывания: скалывание одностороннее и скалывание двустороннее. В первом случае прочность меньше, поскольку выше степень неравномерности распределения напряжений. В расчетах условно принимают равномерное распределение напряжений по длине площадки сдвига. Поэтому вводят понятие «среднее значение сопротивления сдвигу»

Формула отражает физическую сущность явления скалывания: коэффициент b учитывет вид скалывания, а отношение L/e учитывает влияние нормальных напряжений, сопутствующих скалыванию. Rск,ср — сопротивление скалыванию при равномерном распределении касательных напряжений.

Зависимость сопротивления скалыванию от угла между направлением силы и направлением волокон древесины имеет вид:

Рекомендуемые разновидности соединений элементов деревянных конструкций

В конструкциях, изготовляемых в заводских условиях

В конструкциях, изготовляемых с применением облегченных средств механизации.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector