Соединение бревен и бруса в углах: способы и схемы, фото, видео

Коснёмся вопроса не очевидного, но предельно важного для тех, кто только собирается строить деревянный дом или баню — соединения бруса в углах.

В статье дадим краткий обзор со схемами популярных типов соединения, использующихся сегодня в массовом строителсьве, пройдёмся по преимуществам и недостаткам, а главно — ответим на вопрос, какое брусовое соединение мы считаем лучшим и рекомендуем выбрать клиентам СК Смирнов.

Сразу скажу, что тексты для блога пишет человек, имеющий непосредственное отношение к производству бруса и стройке — поэтому оценочное мнение будет основываться на личном опыте.

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.

Как правильно уложить окладной венец?

Первой и наиболее ответственной операцией является укладка первого (окладного) венца. Размеры первого ряда сруба определяют на этапе проектирования, они соизмеримы с длиной и шириной фундамента. С помощью строительного уровня на окладной венец наносят базовую горизонтальную линию для контроля текущей высоты кладки.

Материал фундамента и древесина имеет разные физические свойства: бетонное основание промерзает и образует влагу при оттаивании, роса образуется и в летнее время, бетон имеет рыхлую структуру и легко насыщается почвенной влагой. При недостаточной гидроизоляции, на нижних брусьях и под полом появится плесень и грибок. Окладной венец надежно изолируют от негативного воздействия влаги.

Для гидроизоляции основания сруба используют рубероид, стеклохолст или тканый геоматериал с битумной пропиткой. Для сцепки с фундаментом, устранения трещин и воздушных каверн, слой гидроизоляции обрабатывают открытым огнем.

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.

Как организовать рабочее место?

Рабочее место для возведения сруба организуется после завершения процесса усадки фундамента. Строительная площадка включает: фундамент будущего дома, склад пиломатериала и место, где будут выполняться столярные работы.

Пиломатериал укладывают в штабель на расстоянии 4-6 метров от фундамента и укрывают от дождя, штабель не должен соприкасаться с почвой и располагается на поддоне. Между фундаментом и складом пиломатериала оборудуют рабочую зону для разметки и раскроя с верстаком высотой 1.0-1.5 м. При использовании электроинструмента, необходимо подвести электропитание.

Все столярные работы выполняют в рабочей зоне. Сборку конструкций и укладку бруса проводят непосредственно на стенах сруба. Работать на лестницах неудобно и небезопасно, для удобства используют строительные леса промышленного производства. Леса можно сделать самостоятельно – положить перекрытие на вертикальные стойки и надежно скрепить конструкцию расходным пиломатериалом.

Раскроенные детали из бруса поднимают по наклонным лагам с помощью веревки. Все работы можно выполнять вдвоем.

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.

Как класть угол дома?

После того, как окладной венец уложен, можно ставить угол дома. Чаще всего индивидуальные застройщики задают вопрос: как правильно класть брус в угол дома.

Сборка углов – самая сложная и трудоемкая операция, проще всего уложить угол из венцов, собранных в обло или в лапу. Недостатком является то, что в обоих случаях образуются значительные щели, зависящие от точности вырубки связывающих элементов. Места угловых стыков герметизируют и утепляют.

Более практичным является крепление на шип, называемое «теплым углом», такое соединение более трудоемкое, но имеет ряд преимуществ:

• Торцы за край строения не выступают, кладку называют «без остатка»;
• У конструкции отсутствуют сквозные щели, угол не требует утепления;
• Замок расположен внутри конструкции, фасад приобретает привлекательный вид;
• Постройку можно возводить из бруса меньших типоразмеров.

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.

Как контролировать сборку сруба?

В процессе строительства контролируют ряд параметров, контролю подлежит:

• Вертикальность углов;
• Горизонтальность кладки;
• Текущая высота стен.

Для контроля вертикальности, на торец каждого бруса наносят вертикальную линию. Линия располагается на равном расстоянии от края угла и размечается с помощью строительного угольника. При укладке очередного ряда, линии нижнего и верхнего ряда должны совместиться. Полученную вертикаль контролируют с помощью отвеса, нарушение целостности вертикали, свидетельствует о деформации кладки.

При кладке очередного ряда, горизонт устанавливают с помощью строительного уровня. Высоту стен измеряют от базовой горизонтальной линии, нанесенной на окладной венец.

Рекомендации по выбору способа стыковки

Способ стыковки выбирают в зависимости от нагрузки на узел
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.

Как надежно скрепить венцы?

Принятие решения о том, как класть и скреплять венцы, зависит от типа выбранного пиломатериала. Профилированный брус надежно сцепляется собственной системой «шпунт-гребень», для усиления используют деревянные нагели – шканты, на одной стороне строения достаточно установить 6-7 таких креплений. При строительстве из цельного бруса, нагели устанавливают через каждые 500 мм.

Одновременно с кладкой и креплением проводят герметизацию и утепление межвенцовых швов. Для сруба под усадку, эта операция производится после завершения усадки.

Как использовать нагели?

Нагели устанавливают в натяг в специально высверленные вертикальные отверстия и забивают деревянной киянкой, верхние концы утапливают на глубину 20-40 мм. Каждый нагель сцепляет три ряда кладки. Для бруса толщиной до 200 мм применяют нагели диаметром 25 мм, при большей толщине – 30 мм.

При изменении температуры и влажности, деревянные нагели и стеновой брус изменяют свои размеры соразмерно без потери адгезии, металлические нагели таким свойством не обладают.

Использование ручного чашкореза

Параметры чашки и паза.
На сегодня невозможно определить, использование какого чашкорезного оборудования позволяет изготовить более точные и качественные запилы на профилированном брусе.

Современный ручной чашкорез имеет уровень точности и качества выполнения запилов не меньше, нежели специализированные стационарные станки. Очень часто специалисты для облегчения работ по сборке домов из профилированного бруса приобретают ручные приспособления для чашечного запила бруса и осуществляют этот вид строительных операций непосредственно на стройплощадке.

Ручные чашкорезы применяются для осуществления процесса фрезерования замка бруса. Проведение такой операции непосредственно на месте сборки сруба позволяет достигать максимально возможной перпендикулярности стен при проведении монтажных работ. Ручной чашкорез удобен тем, что его можно применять прямо на стройплощадке (как для изготовления новых запилов с нуля, так и для проведения корректировки уже готовых выборок при сборке в случае выявления брака в запилах чашек). Ручной чашкорез удобен для использования при небольшом производстве. Практически все ручные чашкорезы имеют мощные приводы фрез, которые позволяют выполнять производственные операции с высокой точностью, не уступающей точности аналогичных операций, выполненных на стационарных станках.

Принцип работы чашкорезного станка

Схема чашкорезного станка.
Для изготовления чашек на профилированном брусе используются различные чашкорезные фрезеровочные станки. Одними из наиболее популярных устройств для изготовления чашек являются следующие приспособления:

• Makita 3612С;AEG 2050;
• Felisatti RF62/2200VE;
• Интерскол ФМ-62/2200Э и их аналоги.

На фрезе, устанавливаемой на устройстве, имеются накладки с двумя острыми кромками. При помощи этих фрез осуществляется выборка дерева в теле используемого бруса. Для снижения нагрузок на устройство пластины, размещенные на фрезе, крепятся под углом к оси вращения рабочего инструмента. Эти пластины являются съемными, их крепление осуществляется с помощью специальных винтов.

Фреза монтируется на раме, которая может перемещаться вдоль и поперек бревна. Специальное устройство, обеспечивающее подъем, позволяет осуществлять регулировку изготовления чашки по глубине. Помимо этого, при помощи этого устройства регулируется глубина изготавливаемого пазового замка в соответствии с проектом.

Чашкорезный станок для бруса на раме крепится к тескам, на которых устанавливается брус. Крепление чашкореза проводится в том месте, в котором предполагается размещение чашечного запила. В процессе работы рама устройства может свободно перемещаться по основанию приспособления. Одновременное перемещение фрезы вдоль и поперек бруса позволяет пропиливать паз требуемой глубины и ширины.

Подбор оборудования

Приобретая инструмент для ручной работы или производственную линию, нужно уделить большое внимание характеристикам устройств. Это разрешит возможность оптимизировать работу и сделать больше ее результативность.

На какие моменты нужно обращать собственное внимание

Оборудование должно разрезать брусок под всевозможными углами.

Подбирая чашкорез для профбруса, проявите интерес такими его показателями:

• диаметром и формой режущей коронки;
• присутствием возможности обрабатывания материала под всевозможными углами;
• общую декларируемую мощность оборудования;
• предельное сечение обрабатываемого бруска;
• уровень скорости обратной и рабочей подачи;
• очень много оборотов вращения у фрезы;
• есть ли у стационарного станка блок ЧПУ;
• имеются ли добавочные опции: цепные или дисковые распиловочные узлы для торцевания бревен, возможность работы сдвоенным сверлом, с помощью составной фрезы и др.

Определенные факторы

1. Запил купелей механическим способом на деревообрабатывающих фирмах владеет рядом ограничений, возникающих вследствии точности используемых чашкорезных станков для бруска.
2. Со своей стороны, изготовление соединений ручным способом имеет ряд нестандартных ограничений, какие имеют место быть из-за неточности рабочих рук и мобильного инструментария.
3. Но теперь есть высококвалифицированные мастера, которые могут собрать сруб из бруска в купель ручным способом даже лучше чем с помощью заводских соединений.
4. На производствах чашки режут с зазором, составляющими 1/1.5 мм. При работе руками можно выполнять соединения в натяг, другими словами, без щели.

Самое основное различие сделанных в условиях завода купелей от ручных подобий – это их конфигурация. При всем этом форма соединений может отличаться. Они обладают и разными углами наклона.

Как уложить межвенцовый уплотнитель?

Щелевой уплотнитель выполняет функции тепло- и звукоизоляции, применяется при строительстве любых построек из дерева. Тип уплотнителя и технология укладки зависят от типоразмеров пиломатериала. При строительстве из цельного бруса, слой уплотнителя укладывают при кладке каждого ряда. При строительстве из бруса естественной влажности, эта операция выполняется после усадки путем заделки щелей. В профилированном брусе для уплотнителя предусмотрены специальные пазы.

Уплотнитель для цельного бруса производят в виде ленты из пакли, льна, природного мха, для профилированного – в виде полос войлока, вспененной мелкопористой резины и пенополиэтилена. Уплотнительная лента выпускается размерам от 100 до 250 мм, уплотнительную полосу подбирают под типоразмер.

В намокшем или напитавшемся атмосферной влагой уплотнителе может появиться плесень, рекомендуется уплотнитель утопить в щель на глубину 20-25 мм, а щель обработать жидким герметиком.