Технология соединения брусков из древесины

Деревянный брус – популярный материал для строительства. Востребован при сооружении жилых домов, хозпостроек, загонов для животных, малых конструкций – лестниц, качелей, веранд и беседок в саду. При строительстве брус нужно соединять друг с другом. Существуют немало способов это сделать.

Описание и область применения бруса

Брус – вид пиломатериала, получаемый распиливанием древесного ствола вдоль. От доски брус отличается пропорциями: здесь толщина сравнима с шириной, но заметно меньше длины. Сечение квадратное или прямоугольное.

По способу обработки брус делят на 4 вида:

• двухкантный – отличается и выравнивается только с двух противоположных сторон;
• трехкантный – материал обработан с 3 сторон;
• четырехкантный – все стороны бруска ровные и гладкие;
• калиброванный – материал из самой сухой древесины, обработанный с 4 сторон, отличающийся максимально точными размерами.

Первые 2 типа используются для строительства хозпостроек, бань, гаражей. 4-кантный востребован при строительстве жилья и малых архитектурных конструкций. Из калиброванного – самого дорогого материала – сооружают постройки, которые должны соответствовать самым высоким эстетическим критериям.

Брус различают и по методу изготовления.

• Профилированный – брус квадратного или прямоугольного сечения, вырезанный из ствола. Самый популярный вариант для стройки жилых домов.
• Оцилиндрованный – 1 или 2 стороны пиломатериала имеет округлую форму, имитирующую бревно. Оцилиндрованный вариант используют для сооружения домов в русском стиле.
• Клееный – его получают склеиванием фрагментов разной длины. Здесь древесные волокна направлены в разные стороны. Такой брус не дает усадки и совершенно нечувствителен к влаге, так что активно используется в строительстве и в производстве мебели. Однако теряет другое преимущество дерева: он не может выводить избыток влаги из дома наружу.

Виды крепежных изделий

Соединение брусков под прямым углом выполняется разными методами. На деле все они разделяются на 2 типа: с применением дополнительного крепежа и без него. Связано это с тем, что крепление для таких стыковок выполняется из металла, а свойства последнего сильно отличаются от характеристик дерева.

Уголок – универсальный крепеж. Бруски устанавливают под 90 градусов при любом соотношении длины, с одной или обеих сторон ставят металлический уголок и фиксируют его саморезами, гвоздями или винтами. Поскольку выпускаются детали с разным углом между пластинами, можно закрепить бруски под любым нужным углом.

Могут использоваться фигурные стальные пластины, железные скобы.

Сборка без уголков более распространена, хотя и требует большего опыта и умений. При этом в одном или двух брусках проделывают пазы и вставляют элементы так, чтобы они образовали одно целое. Благодаря разнородной структуре дерева при сцеплении возникает очень большая сила трения, поэтому крепеж получается очень надежным.

Способы продольного соединения

Соединение брусков из древесины возможно в продольном направлении для удлинения элемента и в поперечном. Чтобы состыковать балки в длину, предлагают следующие технологии.

• На коренной шип – в торцах элементов вырезают шип и паз и соединяют. Им рекомендуется придать форму трапеции – «ласточкин хвост». Такой вариант исключает возможность горизонтальных колебаний.

  

• Продольный на нагелях – в торцах бруса вырезают пропилы. Затем в получаемый паз забивают шпонку. Эту деталь делают из породы более твердого дерева. Для надежности шпонку смазывают клеем. Затем второй брус буквально набивают на планку встык с первым.

  

• «В полдерева» – на торцах делают более сложный распил с углом в 90 градусов и глубиной в половину толщины бруса. При продольном соединении сцепление нужно дублировать шпонкой. Для этого в месте стыковки высверливают отверстие и после совмещения брусьев забивают в него деревянную шпонку или нагель. Можно продублировать крепеж металлическими скобами.

  

• Способ косого замка – сначала концы брусков спиливают под углом. Угол небольшой, поэтому спил получается достаточно длинный. Затем в верхней части вырезают углубление прямоугольной формы и под некоторым углом. Получается комбинация углубления и выступа. То же самое проделывают со вторым брусом. Стыкуют элементы, высверливают отверстие под крепеж и забивают в него деревянную шпонку. Метод сложный, но соединение обеспечивает очень прочное.

  

Удлинить брус с помощью металлического крепежа невозможно.

Способы углового соединения

Угловое соединение бруса между собой, с одной стороны, проще, так как сцепление здесь намного лучше; с другой – сложнее, так как предполагает вырезание множества пропилов и шипов разной формы.

Различают 2 основных технологии.

• «В чашу» – точнее говоря, с остатком. В этом случае после скрепления какая-то часть бруса остается снаружи угла.
• «В лапу» – или без остатка. Угол выглядит ровным.

Способ выбирают с учетом параметров материала и геометрии всей постройки. Например, соединять оцилиндрованный брус в углах избы методом без остатка не имеет никакого смысла.

С остатком

Такая стыковка выполняется за счет замочных пазов. По их числу и типу различают 3 варианта.

• Одностороннее соединение – на одном брусе выбирают паз с сечением, равным сечению второго бруса, но меньшей глубины. Второй элемент просто вставляют в первый. Метод прост и надежен.
• Двустороннее – пропил делают в обоих брусках и укладывают паз и в паз. Получается двустороннее крепление, одинаково прочное по обоим направлениям.
• Четырехстороннее – изменяют форму бруска ближе к концу так, чтобы при соединении они укладывались в паз, но каждый следующий элемент возвышался над плоскостью стыковки. В этом случае бруски соединяются и удерживаются силой сцепления с 4 сторон.

Чем сложнее способ стыковки, тем больше подготовки и расчетов он требует.

 Без остатка

Крепить под прямым углом можно и без остатка. Вариантов здесь немало.

• «В полдерева» – как и при продольном соединении, на концах брусков выпиливают пропилы глубинно в половину толщины. Материал укладывают друга в друга пазом в паз и получают прочное скрепление. Можно продублировать его шпонкой. В этом случае в верхней части пропила проделывают еще один, маленького размера, и при стыковке вбивают в полученное отверстие шпонку.
• Встык – незатейливый крепеж на скобы или пластины. Дерево не обрабатывается, а попросту укладывается с плотным прижимом торцов и фиксируется уголками, порой даже саморезами. Такой крепеж нужно дублировать уплотняющим материалом, поскольку стыки невозможно сделать достаточно плотными.
• Коренной шип – в одном элементе, любом, выпиливают паз, в другом – шип такого же размера. При соединении шип входит в паз, буквально сращивая элементы. Технология обеспечивает полное сохранение тепла. Допускается дублирование деревянными панелями.
• «Ласточкин хвост» – напоминает метод «в полдерева», но пазы делают трапециевидной формы. Рассчитать их и сделать сложнее, но при этом увеличивается площадь сцепления и прочность стыковки.
• «В лапу» – на торец делают присек, что является характерной чертой такого соединения. Пазы делают примерно в половину толщины и с наклонными плоскостями. Они чуть проще, чем «ласточкин хвост». Такой вариант советуют использовать при сооружении межкомнатных перегородок, поскольку этот угол легко продувается.

Промышленным путем в брусках делают пазы и выступы более сложной формы. Однако для этого требуется специальное оборудование.

Т-образное соединение бруса

К такому соединению прибегают при сооружении стен внутри дома и сопряжении их с внешними или между собой.

• Полусковородная – на перпендикулярном брусе выпиливают выступ с одной ровной стороной и с другой в виде трапеции. Толщина примерно в половину бруска. В сопрягаемом элементе – паз такого же размера и конфигурации.
• Замочный паз – в брусках вырезают пропил для шпонки. При стыковке шпонку забивают в отверстие, и она удерживается соединением.
• Сковородная – выступ в перпендикулярном бруске делают симметричной трапециевидной формы. Стыковка сложнее, так как для вбивания перпендикулярного элемента в основной брусок требуется усилие. Зато крепеж надежный.
• Прямой паз на коренном шипе – трехсторонняя стыковка. В торце перпендикуляра вырезают паз сложной формы и с мелкими пазами по обоим сторонам. Два бруса основной стены стыкуют с перпендикуляром ребром так, чтобы образовать с внешней стороны одну плоскость. Удержание происходит за счет вхождения шипов в пазы перпендикуляра.

В жилище не рекомендуется заменять Т-образную стыковку крепежом на уголок. Последний выглядит крайне неэстетично.

Рекомендации по выбору способа стыковки

Выбор метода зависит от нагрузки, которая будет осуществляться на узел. Последнее зависит от погодных условий, этажности здания и особенностей грунта.

• Если на угол или стену действует, в основном, сила сжатия, предпочтительнее способ «в полдерева». Он достаточно простой и вполне надежный в этом случае.
• Если стена подвергается разрывающей силе, стыковать лучше на прямой накладной замок, коренной шип. Подойдет и «ласточкин хвост».
• При высоких нагрузках на изгиб выбирают «косой замок». Он сложнее, но позволяет нивелировать разнонаправленные нагрузки.

В месте стыковки с наружной стороны стены брус скругляют, чтобы в пазах не накапливалась вода.