Выбираем материалы и крепежи для домов из бруса

Развитие технологий неизбежно влечет за собой появление новых строительных материалов. Более теплых, удобных в работе и долговечных. Но, классика никогда не выходит из моды, и дома из бруса – прямое тому доказательство. За сотни лет натуральное дерево не потеряло актуальности, правда современные дома строятся иначе. Касается это в первую очередь узловых соединений, позволяющих сделать жилище более теплым и надежным в плане устойчивости.

Особенности узловых соединений домов из бруса

Технологии наших предков не позволяли им сделать узловые соединения сложной формы. Преимущественно применялась техника «с остатком», когда выемка на дереве делалась в удалении от края. Используется такая техника и сегодня, но она существенно ограничивает возможности последующей отделки стены, поэтому инженеры разработали около десятка различных методов скрепления бруса, которые мы рассмотрим ниже.

Конструкция «в ласточкин хвост»

Конструкция ласточкин хвост названа так благодаря внешнему сходству с оперением этой птицы. По сути, это треугольник, выбранный на крае одного бруса, и точно такое же посадочное место в теле другого элемента. После соединения двух частей конструкции, они становятся практически монолитными, как на разрыв, так и на излом.

С помощью ласточкиного хвоста можно производить соединения различной формы:

• Наращивание;
• Угловое соединение с остатком;
• Угол без остатка;
• Круговое соединение.

При этом форма модуля довольно простая, и использовалась еще несколько столетий назад, так как не требует наличия сложного инструмента и точных расчетов. К преимуществам также относится максимальная герметичность стыка. Холодные потоки воздуха, проникающие внутрь домов, сталкиваются с многочисленными поворотами, не позволяющими им пройти весь путь сохранив изначальную температуру.

При необходимости ласточкин хвост можно усилить нагелями, но имеет смысл делать это только при возведении больших и тяжелых конструкций. При строительстве небольшого дома или беседки, соединение само по себе является очень плотным и не требует дополнительного усиления.

Конструкция «в коренной шип»

Строительство домов из бруса уходит корнями глубоко в историю. С течением времени технологии менялись и дополнялись, и апогеем этого развития можно считать соединение в коренной шип. Описывать его словами сложно, поэтому рекомендуем изучить фото выше. Как видно, элемент очень сложный и имеет несколько углов наклона, обеспечивающих не только плотность стыка, но и повышающих изоляционные качества.

Интересно! Несмотря на сложность соединения коренной шип, использовалось и нашими предками. Остается только позавидовать упорству и мастерству древних строителей, сумевших воссоздать такое сложное соединение, имея под руками только ручной инструмент.

Даже сегодня, при наличии самого сложного инструмента с электрическим приводом, сделать такой замок очень сложно, и строителями он применяется нечасто. В основном коренной шип используют при строительстве крупных объектов, подвергающихся высокой нагрузке. При возведении беседок, бань и сараев, применять коренной шип не имеет смысла. Существует немало надежных технологий, воспроизвести которые гораздо проще, и временных затрат будет меньше.

Конструкция «в лапу»

Недорогой дом из бруса – понятие условное. Основные затраты складываются из стоимости самого материала, а также затраченных на возведение усилий. Чем проще стыки, тем дешевле технология, и соединение в лапу является одним из наиболее бюджетных вариантов.

На концах двух модулей делается пропил с небольшим углом. При соединении двух модулей, они ложатся друг на друга этими срезами, благодаря чему и получается стык. Технология предельно простая и не требует существенных затрат, однако следует понимать, что без дополнительного крепежа, например, нагелей или пластин тут не обойтись.

По плотности стыка также есть определенные нарекания. В углу, в любом случае остается зазор, каким бы профессионалом не являлся строитель. Это место придется конопатить и изолировать, а при естественном расширении дерева со временем, этот зазор грозит увеличиваться, поэтому об изоляции углов следует позаботиться заранее.

Конструкция «в стык»

Стыковые соединения при строительстве домов из бруса используются редко. Такие углы имеют естественные зазоры, которые со временем увеличиваются, и даже конопачение стыков не дает ощутимого и длительного результата. Зато это самая простая технология, вообще не требующая обработки бруса. Элементы укладываются встык к друг другу, в шахматном порядке.

Следует понимать, что при использовании технологии встык, не обойтись без большого количества металлических деталей. Это могут быть:

• Пластины;
• Уголки;
• Нагели.

В идеале, если используется сразу несколько типов метизов, так как сама по себе конструкция получается слабая. Конечно, если мы говорим о возведении нежилого объекта, например, беседки или сарая, то такая техника является наиболее привлекательной, так как не требует существенных физических затрат. При строительстве дома лучше рассмотреть другую технологию, которая позволит создать более плотное соединение, и не потребует регулярного обслуживания стыков, что особенно неудобно при наличии с внутренней части стены сплошной отделки.

Конструкция «в полдерева»

Конструкция в лапу, описанная выше, является одним из самых примитивных типов соединения, но не самым простым. Система в полдерева более простая, так как срез производится не под углом, а напрямую. Для создания паза убирается ровно половина толщины бруса, отсюда и такое название.

Как и в случае с лапой, для создания прочного соединения потребуются дополнительные модули в виде металлического крепежа. Используются нагели или уголки, так как без них конструкция будет очень слабой, а учитывая естественные усадки, еще и недолговечной.

При строительстве домов под ключ, система в полдерева используется редко, несмотря на простоту. Полученные углы промерзают, и приходится регулярно конопатить стыки, что неудобно при наличие внутренней отделки.

Зато для возведения бытовых построек, таких как гаражи, беседки и сараи – это лучший выбор, так как не требует серьезных физических затрат, а при необходимости сделать нужный паз можно и своими руками, при наличии самого примитивного инструмента.

Выбор основного материала

Строительный брус изготавливается из древесины хвойных пород:

• Сосны;
• Пихты;
• Лиственницы;
• Ели.

Наиболее предпочтительно выглядит лиственница. Это крепкое дерево, плохо поддающееся обработке и с минимальным коэффициентом усадки. Правда, цена такого дома будет высокой, в отличие от сосны, являющейся самым распространенным типом строительного материала. У нее не такие впечатляющие характеристики, но главный недостаток кроется в большом количестве сучков на стволе дерева. Отобрать чистый срез ствола сложно, а наличие сучков уменьшает срок службы конструкции и ее общее качество.

К тому же, если проект подразумевает наличие сложных элементов, таких как мезонины, эркеры и прочие декоративные элементы, сосну использовать неактуально. Ее процент усадки приведет к полной деформации всего строения.

Важно! Чем меньше на брусе сучков, тем ниже вероятность появления сколов и трещин. Особенно это актуально в местах соединения. Сверление в сучки и его обработка режущими инструментами, часто приводит к растрескиванию бруса, и соответственно, к браку.

К качеству бруса предъявляются регламентированные нормы. Они детально описаны в ГОСТ номер 8486-86, где есть указания по обработке поверхности и существует разделение пиломатериала на несколько классов. В случае с брусом это 4 класса, где наименьшим является 4 тип, к которому не предъявляется строгих требований по высушиванию и устранению шероховатостей, а также к наличию сучков и задиров.

Также следует внимательно изучить ГОСТ 30974-2002, касающийся типов узловых соединений. В нем четко описаны все методы соединения модулей и приведены подробные чертежи. Кстати, некоторые типы конструкций, такие как ласточкин хвост, не имеют детального описания в стандарте. Они объединены наименованием «в лапу» сюда входят все типы соединений, производимых путем наложения одного элемента на другой.

Металлический крепеж для бруса

Главный недостаток домов из бруса, особенно если изначально был выбран недорогой проект – это естественная древесная усадка. Даже высушенная и обработанная по всем правилам лиственница, со временем начинает деформироваться, в результате чего на стенах и узловых соединениях образуются расхождения.

Убрать усадку невозможно, но можно усилить конструкцию, применив в соединениях и сложных частях металлический крепеж. Его много, и на каждый модуль существует свое изделие, выполняющее конкретную функцию.

Пластина

Самый простой метиз, представляющий собой обычную металлическую пластину с перфорацией по всей плоскости. Пластины применяются для скрепления модулей в разных местах. Это могут быть соединения для наращивания бруса или крепления балок крыши.

Так как перфорация произведена по всей плоскости, отпадает необходимость четко подгонять крепеж под размер. Саморез можно закручивать в любое отверстие, которое пришло в нужное место.

Зачастую пластины используются в качестве угловых соединений. Они изготавливаются из стали толщиной максимум в два миллиметра, что позволяет сгибать их в любом месте. Хотя в этом и нет большой необходимости, так как существуют специальные уголки различных размеров.

Гвоздевая пластина

Обычная металлическая пластина крепится к основанию при помощи саморезов, винтов или шурупов. Такое соединение является максимально крепким, но если в нем нет необходимости, и пластина нужна только для фиксации модулей, правильнее воспользоваться гвоздевым элементом. Здесь вместо перфорации сделаны просечки, вогнутые внутрь.

Пластина просто укладывается на нужное место и забивается молотком. И тут следует понимать, что использовать такой крепеж в качестве основного не следует. Гвоздевые части короткие и тонкие, к тому же в момент забивания часть из них просто ломается. Гвоздевая пластина используется в качестве дополнительного фиксатора, усиливающего конструкцию. Например, при наращивании бруса в полдерева или другим методом, не предусматривающим жесткой фиксации. Такой метиз не даст двум частям развернуться и сойти с места. После укладки сращенный брус получит дополнительное усиление, и пластина не будет нужна.

Держатель балки

Держатель балки – это метиз, предназначенный для скрепления брусьев, расположенных перпендикулярно друг другу. Это пластина с перфорацией, развернутая частями под 90 градусов. Одна часть крепится к основному, опорному брусу, а другая к балке, расположенной поперек.

Согнуть такой крепеж из пластины не получится, так как в месте изгиба здесь имеются усиления, не позволяющие элементу разгибаться. Перфорации тоже не так много. Как правило, это по 3-4 отверстия на каждую сторону, и закрепить следует все саморезы, так как это усилит конструкцию.

Скользящая опора

Практически любое дерево имеет естественную усадку. Она начинается сразу после строительства, и проблема в том, что со временем она не пропадает. Брус деформируется в зависимости от времени года. Расширяясь и сужаясь, конструкция немного меняет положение, и зачастую, полная фиксация модулей в таких домах недопустима.

Особенно это касается крыши и опор, которые крепят с помощью скользящего метиза. Это составной модуль из двух частей. Верхняя планка не плотно закреплена в основании, а имеет небольшой люфт. При смене сезонов, когда начинается деформация, такая опора позволяет балке немного смещаться без ущерба всей конструкции. При это дом сохраняет устойчивость.

Использует скользящая опора в местах без отопления, где воздействие влажности ощущается особенно сильно. Это может быть крыша или подвальное помещение. Исходя из этого, следует брать метизы исключительно с гальваническим слоем, цинком или хромом. Они не подвержены коррозии и служат гораздо дольше. К тому же, из-за отсутствия естественного окисления, подвижная часть модуля «не прикипит» к основанию и сохранит работоспособность даже при частой смене уровня влажности.

Опоры

Для сохранения стабильности постройки, дома из бруса нуждаются в фундаменте, и в процессе строительства возникает проблема, как закрепить деревянную балку на бетонном основании. Сегодня для этого используются опоры, которые бывают двух типов:

1. Открытые;
2. И закрытые.

Разница заключается в расположении вертикальных пластин. В первом случае они располагаются вне самого модуля, а во втором, внутри него. Сказать какой тип опоры лучше нельзя, так как все зависит от типа возводимой конструкции.

Опора крепится к основанию до момента укладки бруса, после чего в нее закладывается доска и дополнительно скрепляется саморезами или шурупами. Перфорация на всех частях метиза позволяет производить крепление по всей плоскости, что укрепляет конструкцию и не позволяет балкам смещаться даже при сильной деформации.

Нагеля

Нагеля – один из важных крепежных элементов при строительстве домов из бруса. При этом он простой в плане внешнего вида и конструкции. По сути, это обычный пруток, забиваемый в брус в местах крепления. Он может использоваться как на соединениях для удлинения бруса, так и на узловых частях.

Нагеля изготавливаются из дерева или металла, и учитывая такие свойства дерева как деформация и искривление, металлические метизы выглядят более привлекательно. В плане конструкции, это обычная арматура гладкого сечения. Для ее установки в основании просверливается отверстие, соответствующее диаметру нагеля, после чего в него закладывается сам метиз.

Важно! Отверстие в древесине должно или соответствовать диаметру нагеля или быть немного больше. Нельзя допускать плотной посадки метиза в отверстие, так как это может привести к растрескиванию бруса, особенно если он высушен или имеются изъяны в виде сучков.

Количество нагелей не регламентируется, и некоторые строители рекомендуют их устанавливать через каждые полметра по всей длине бруса, скрепляя сразу несколько уровней между собой. Это имеет определенный смысл, так как метизы компенсируют усадку и не дают древесине расходиться, в результате чего в стене могли бы образовываться трещины.

Компенсаторы усадки

Если вы планируете строительство дома под ключ, купить компенсаторы усадки бруса нужно в первую очередь. Это один из важнейших элементов, гарантирующий устойчивость строения на протяжении многих лет. Выглядит компенсатор как две пластины, между которыми находится шпилька с регулирующей гайкой. Устанавливается он под нижние опоры, и в момент естественной усадки, необходимо просто подкрутить гайку, подогнав одну из пластин непосредственно под брус.

Суть в том, что сильная усадка древесины происходит в первый год эксплуатации строения. Разница в высоте может достигнуть нескольких сантиметров и именно компенсатор усадки позволяет сохранить устойчивость. Без него, рано или поздно часть бруса поднимается от основания, что повлияет на прочность конструкции.

Строители рекомендуют производить подкручивание гайки раз в месяц в течение первого года эксплуатации и при смене сезонов после полной усадки. Брус не теряет свойств деформации со временем и меняется при смене сезонов или повышении уровня влажности. Компенсатор не дает опорам оторваться от основания, поэтому его и называют одним из важнейших элементов домов из бруса.

Анкеры и саморезы

Анкеры и саморезы используются в любом строительстве, но и тут есть ряд особенностей, которые необходимо учитывать. В случае с саморезами, необходимо брать исключительно метизы по дереву. Они отличаются от крепежа по металлу более широким шагом резьбы и глубиной резьбовых насечек. Такая конструкция позволяет более плотно удерживаться в основании и не смещаться при естественной усадке и деформации.

В отличие от саморезов, анкеры не делятся на металлические и деревянные. Но если использовать их вместо нагелей, что допускается, лучше брать метизы с плоской шляпкой. Они полностью утапливаются в брус, что позволяет поверх укладывать новый ряд, и анкер при этом не мешает.

Также следует обратить внимание на покрытие метизов. Оно должно быть в обязательном порядке, так к дерево, впитывающее влагу, передаст его и металлическому крепежу. Не имея защиты он быстро подвергнется коррозии и потеряет свои качества.