Строительство дома из дерева (бруса, бревен, щитов) требует совершенно других приемов и технологий соединения деревянных узлов, элементов и конструкций. В частности, сращивание бруса по длине применяется во всех перечисленных сооружениях, так как, помимо бревен, брус используется в любой сложной деревянной сборке. Дом может быть большим или маленьким, но очень часто при длине стен ≥ 6 м нельзя использовать цельный брус требуемой длины, и возникает необходимость срастить брус в единое целое без потери прочности в месте соединения. Сращивание бруса – процесс, который можно осуществить самостоятельно, так как работа с деревом такого сечения не требует использования сложных деревообрабатывающих станков и другого оборудования – достаточно иметь под рукой обычные столярные инструменты.
Варианты соединения бруса по длине
Строительные стандарты ограничивают максимальную длину бруса шестью метрами, поэтому для получения бруса большей длины нужно делать соединение, и это возможно осуществить следующими способами:
- Продольный стык на шпонку и шип;
- Соединение на косой замок;
- Продольный стык бруса в коренной шип;
- Простой стык;
- Стык в полдерева.
Как соединить брус на шпонках методом в шип
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. 
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.
Косой и прямой замок
Срощенный брусок методом прямого или косого замкового соединения считается очень прочной конструкцией, но сложным в выполнении элементом, требует определенного столярного опыта и более сложных инструментов. Распространенные варианты такого стыка показаны на рисунке в начале статьи, еще более сложные методы – ниже: 
- Вариант №1 – соединение в прямую чашу с ветровым замком;
- №2 – стык паз-шип, косой паз-шип;
- №3 – стыковка в зуб;
- №4 – соединение под названием «проходная ласточка»;
- №5 – стык сити угол-косая ласточка;
- №6 – соединение «не проходная ласточка»;
- №7 – соединение в косую чашу с ветровым замком;
- №8 – Фигурные вырезы в торцах бруса.
Для реализации такого стыка в брусах выпиливают косые вырезы под определенным углом и таким образом, чтобы шип полностью повторял фигуру паза и входил в него без зазоров. Это и будет косой замок. Такой сращенный брус усиливают нагелями (шипами разной формы), которые забивают в соединение перпендикулярно оси. 
Шипы и пазы для соединений, показанных на фото, выполняются на сложном деревообрабатывающем оборудовании
Стык в коренной шип
Такой вариант стыка называют замочным – это также сложный в исполнении метод, требующий опыта и использования сложных инструментов. Стандартная стыковка соединяемого узла делается под углом в 45 0 , но можно брать и другой угол – это зависит от сложности конструкции, твердости породы и самой необходимости менять угол.
Применяется такой вариант срощенной конструкции на углах строения, и для более прочного соединения часто делают шипы и пазы в форме трапеции, то есть – «ласточкин хвост», и укрепляют нагелями (шипами).
Сращивание в полдерева
Это – самый простой вариант стыковки двух брусов, который можно сделать своими руками, так как требуется только выпилить в каждом брусе паз до середины сечения. Затем брус укладывается друг на друга, и соединяется саморезами, пластинами, хомутами, скобами или на шипы (нагеля). Соединение менее прочное, чем остальные решения, так как в месте стыка каждый элемент становится ровно в два раза тоньше. 
Соединение прикладыванием
Этот вариант стыковки бруса, кроме низкой прочности, обладает не очень эстетичным видом, поэтому подходит для внутренних соединений, которые будут дополнительно укрепляться другими конструкциями или усиливаться накладыванием слоя материалов, например, декоративного. Соединяется пиломатериал следующим образом: брусы просто прикладываются друг к другу, а место стыка соединяется скобой или хомутом, иногда – длинным саморезами или простыми гвоздями. Усилить такой стык можно теми же шипами. 
Основные способы соединений бруса мы рассмотрели, осталось выяснить, как выбрать нужный вариант для той или иной конструкции.
Выбираем соединение правильно
В индивидуальном строительстве чаще всего применяются варианты стыков и соединений деревянных деталей, не требующие точных расчетов и сложного оборудования, и это совсем не гарантирует высокую прочность сложного узла. Поэтому любые соединения, сделанные своими руками, необходимо усиливать дополнительно. Это могут быть накладные крепежные элементы: пластины, металлические уголки, скобы, хомуты, или врезные детали: саморезы, гвозди, шипы, шпунты, нагели, и т.д.
И еще один недостаток самодельных стыков: их категорически не рекомендуется делать на несущих узлах и конструкциях, чтобы не подвергать риску деформации или разрушения весь объект. Если требуется монтировать брус длиннее, чем 6 метров, лучше заказать его в строительной компании, которая сделает соединение прочным и надежным, на высокопрофессиональном уровне и таком же оборудовании.
Правильно состыкованный брус
Если в строительстве используется профилированный или клееный брус, то для соединений таких деталей рекомендуется применять стыковку в шип или на шпонках. Такое соединение практически не уступает по прочности цельному деревянному элементу, и может работать в любых ключевых точках здания благодаря своей жесткости, прочности и надежности.
Важно: В этой технологии соединения бруса важным скрепляющим элементом является шпонка или нагель. Поэтому ее следует изготовить из твердых пород древесины, или приобрести качественный деревянный метиз.
Следующее соединение, претендующее на высокую прочность и жесткость конструкции – на косой замок. Брус, состоящий из нескольких отрезков, соединенных таким способом, можно устанавливать на несущие стены дома. Чем сложнее сращивание, тем прочнее получится стык, поэтому варианта здесь два – или сделать быстро и просто, но не очень надежно, или выполнить сложную стыковочную операцию, и в результате получить мощную конструкцию.
Но для таких работ нужен опыт – в противном случае лучше заказать детали в строительной компании, или пригласить строителей на свой объект. Но все затраты с лихвой окупятся тем, что вы будете жить в безопасном и прочном доме.
Соединения бруса в углах и прямых стенах дома требуют прочности и герметичности. На герметичность брусового дома огромное влияние оказывает влажность стройматериала. Если строить дом из бруса естественной влажности, при усушке и усадке сруб будет испытывать значительные внутренние напряжения, что может привести к его деформациям.
Применив пиломатериал, который был просушен до 20%, можно убить в зародыше сразу несколько проблем – щели, трещины, сильную осадку и пр. В идеале – использовать для сруба профилированный или клееный брус из ламелей камерной сушки. Усадка такого сруба будет минимальной.
Второй метод избежать продувания углов – выполнять эти углы особыми, сложными формами соединений.
Углы должны быть прочными. На сруб действуют силы от возможных подвижек грунта, от собственного веса и веса крыши, кровли и снега, а также давление от силы ветра. Углы должны выдерживать все нагрузки, а кроме того, выдерживать деформации от колебаний линейных размеров вследствие дождя, снега и изменений тепло-влажностного режима.
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.
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.
Древесина является природным материалом, содержащим множество дефектов. Чтобы получить материал, обладающий определенными характеристиками,сегодня производят сращенный брус. Дефекты древесины не только портят вид деревянного изделия, но и влияют на его долговечность. Таким способом получают два вида строительных материалов: клееный конструкционный брус и профилированный. Без современной технологии сложно получить материал длиной более 6 м для возведения стен домов. Соединения хорошо выдерживают все нагрузки на конструкцию. Потому что дефекты древесины вырезают, и собирают отдельные элементы в цельную конструкцию. Для обустройства стропильных систем, перекрытия, пола нужен гладкий и прочный брус строганный.
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.
Особенности стыковки профилированного бруса
Для строительства деревянного дома не обязательно использовать дорогостоящий брус клееный. Можно выбрать более дешевый вариант профилированная древесина. Он строгается и не нуждается в обязательной отделке.Профилированный брус характеризуется уникальной формой, благодаря которой каждый ряд постройки плотно стыкуется между собой. Сегодня применяются несколько видов профиля. К наиболее популярным относится вариант «под утеплитель», где предусмотрено место для утепляющего материала.
При строительстве материал соединяется разными способами:
- по длине;
- в углах;
- с другими материалами.
При наращивании профилированного пиломатериала надо предусмотреть фаски, по которым будет отходить вода.Больше внимания надо уделять местам, где стык создается с другим материалом(необходимо знать технические характеристики). Древесина при различных условиях окружающей среды способна расширяться либо сужаться.
Брус сухой строганный должен стыковаться правильно. Тип сращивания выбирается исходя из архитектурных особенностей постройки.Стыкование по углам и длине производится несколькими различным способами. Разница каждого из соединений заключается в форме шипа либо паза.
В углах деревянный брус стыкуется:
- с остатком (торец выступает);
- без остатка.
При Т-образном стыковании и наращивании в длину применяются следующие виды стыкования:
- замковые;
- простые.
Бессучковый клееный брус также стыкуется одним из перечисленных способов.
Как правильно выбрать соединение
Сращивание выполняется при возведении несущих стен, сооружении межкомнатных перегородок, обустройстве стропильной системы, пола. Разновидность используемого стыкования следует выбирать в зависимости от типа нагрузки:
- сжатие, важно выполнить так,чтобы торцы соприкасаются по возможности большими участками;
- растяжение, обязательно должно выполняться соединение в замок;
- изгиб, стык выполняется под углом.
При разных типах торцы деталей вырезаются определенным образом. При стыковании в замок укладывается утеплитель джут. Для наращивания в длину применяются различные разновидности соединения.
При стыковании древесины методом шип на шпонках позволяет создавать прочную конструкцию, обладающую требуемой жесткостью. Необходимо выполнить высококачественные шпонки. Замковые соединения используются для сращивания пиломатериала,из которого будут возводиться несущие стены.
Сращивание пол дерева
Является самым элементарным решением. Торцы стыкуемых элементов вырезается под прямым углом половина толщины деревянной детали. Детали соединяются путем складывания одного торца с другим. Плотность стыка обеспечивается утеплителем (укладывается джутовая лента). В строительстве прочность соединению придается установкой деревянных нагелей.Дополнительно можно закрепить узел шурупами.
Соединение в коренной шип
Этот вариант соединения выполнить несколько сложнее. С торца одной из деталей вырезается шип (размером в 1/3 сечения), и на второй делается соответствующий паз (напоминает трапецию). Это трудоемкое соединение требует особой точности выполнения (соблюдается угол в 45°).Подобным образом стыкуются углы сруба.
Дополнительно соединение укрепляется нагелями. Если элементы стыкуются таким образом, то брусы не смещаются горизонтально.
Соединение в косой замок
Сращивания бруса в косой замок
Является наиболее подходящим,если узел будет испытывать нагрузку на изгиб.Это достаточно сложный тип стыкования,но по прочности такой стык превышает многие. На торцах по соответствующим размерам выпиливаются косые шип с пазом(с изгибами). Складываемые две детали образуют замок. Стык закрепляется двумя нагелями.
Сращивание путем прикладывания
Является достаточно сложным типом стыкования. Выпиливается замок в двух частях древесины. Так соединяются два звена сруба между собой. Брус складывается торцами и сращивается строительной скобой. Нагели установлены в нижний ряд.
Соединение бруса на шпонках
Также является эффективным способом сращивания венца. Создаются пазы на двух торцах, а после укладки забивается деревянная шпонка.Само стыкование можно выполнять в полдерева (предварительно следует изготовить шпонки, просверлить отверстия диаметром поменьше). Глубину врезки надо брать в 2 см.
Если таким образом выполняется сращивание, то это очень прочный метод соединения в возведении построек. В двух деталях выпиливаются пазы. Торцы складываются, в паз устанавливается шпонка (деревянная вставка, клин, например из осины, может выполняться из металла). Ее форма может различаться (призматическая, прямоугольная). Она плотно скрепляет две детали.
Все способы сращивания и самые простые, и более сложные требуют выполнения довольно точных запилов брусе обеспечивая тем самым прочное соединение.
Качественное соединение брусьев между собой при строительстве дома имеет немаловажное значение. От способа и точности соединения во многом зависит надежность всей конструкции и сохранение тепла в доме.
От качественного соединения бруса зависит прочность и теплоизоляционных характеристики будущей конструкции.
Строительство деревянных домов при новых технологиях изготовления бруса стало быстрыми темпами набирать популярность. Экологически чистый материал с хорошей теплопроводностью и привлекательным внешним видом замечательно подходит для строительства жилых домов и других зданий в любом регионе нашей страны.
Самым ответственным этапом строительства деревянных домов является сочленение брусьев между собой. Узкоспециализированное оборудование для изготовления шипов и пазов используется только на крупных производствах, ввиду высокой стоимости и больших размеров. Однако соединения профилированного бруса можно выполнить и своими руками.
Необходимый инструмент для изготовления соединений
Рисунок 1. Разновидности соединения бруса.
При самостоятельном изготовлении соединений можно воспользоваться обычным ручным механизированным инструментом, имеющимся у застройщика или специалистов, таким как:
- Цепная пила с бензиновым или электрическим приводом. Можно использовать ручную циркулярную пилу с электрическим приводом, но максимально допустимая глубина пропила устройства должна быть больше чем полдерева.
- Набор стамесок. В торговых предприятиях не всегда можно найти инструмент нужной длины и прочности, поэтому желательно изготовить его самостоятельно или заказать у кузнеца.
- Молоток, киянка, топор.
В старину рубка углов выполнялась с помощью одного топора, но это отнимало много времени. Современный инструмент с различными видами привода значительно облегчит труд и сократит затраты времени на работу.
Основные способы соединения бруса при укладке
По месту соединения нужно выбирать определенный метод, гарантирующий оптимальную прочность и плотность стыка. Угловые соединения можно выполнять:
- с выступающими за основные размеры концами;
- без выступов;
- укладкой встык, когда брусья не накладываются друг на друга;
- Т-образным соединением для стен внутри здания.
Рисунок 2. Устройство прямоугольного коренного шипа.
Технология способа с остатком обеспечивает лучшее качество углового соединения, но требует большего расхода материала. На каждом брусе получается от 0,4 до 0,6 метра нерационально используемой длины. При высоте в 15 венцов общая неиспользуемая длина составит от 20 до 36 м. При длине бруса 4 м это составит от 5 до 9 дополнительных изделий. Посмотреть угловое соединение с выступающими частями можно на рис. 1а.
Первый венец в здании обычно укладывается в сочленение с замочным пазом со специфическим названием стыка — «обло». Такой способ применяется при любом методе укладки материала, с выступами или без. Выборка выполняется на половину толщины изделия. Сочленение углов дома без выступов можно посмотреть на рис. 1б. Последующие венцы для предотвращения смещения в основных плоскостях нужно стыковать по типу «коренные шипы» с установкой нагелей. Устройство прямоугольного коренного шипа показано на рис. 2.
Нагель представляет собой деревянный брусок круглого сечения длиной 25 см и толщиной около 30 мм. В уложенном на прокладочный материал брусе нужно просверлить отверстие глубиной, превышающей длину нагеля на 20-40 мм, и в него забить деталь.
Соединение углов встык является самым простым способом. Качество таких стыков крайне низкое, создать теплый угол таким способом нереально. Крепление бруса при такой стыковке выполняют металлическими кронштейнами с шипами, прибиваемыми гвоздями. Укладка бруса встык показана на рис. 1в. Как крепить брус металлическим кронштейном, можно увидеть на рис. 1е.
Рисунок 3. Ласточкин хвост.
Т-образное соединение капитальных и внутренних перегородок имеет несколько вариантов:
- стык с использованием замочного паза;
- сочленение «паз-шип» в виде симметричной трапеции;
- сочленение «паз-шип» в виде несимметричной трапеции с прямым углом;
- использование сочленения «паз-шип» прямоугольной формы.
Шипы в виде трапеций предназначены для сохранения соединения при расшатывании конструкции и усилиях, направленных на растаскивание в разные стороны. Устройство таких сочленений является сложным, но и более надежным креплением. Из-за внешнего вида соединение получило название «ласточкин хвост». Устройство такого сочленения можно посмотреть на рис. 3. Изготовление «ласточкиного хвоста» требует тщательности и терпения при подгонке поверхностей.
Собрать и разобрать соединение можно, только перемещая изделия в вертикальной плоскости.
Многие мастера предпочитают крепить стены при помощи прямоугольных коренных шипов. Часто на Т-образных соединениях применяют крепление специальными скобами, длинными болтами с шайбами большого диаметра или гвоздями. Пример соединения шипами с прямым углом показан на рис. 1г.
Продольное соединение материала
Рисунок 4. Соединение впритык и внакладку.
Одним из основных недостатков бруса является его ограничение по длине. Стандартные размеры изготавливаемых изделий составляют от 4 до 6 м. При стенах большой длины или при использовании обрезков необходимо выполнять продольное соединение. Такие соединения нежелательны при строительстве капитальных стен из-за возможной деформации. При необходимости устройства продольных стыков в нескольких венцах их нельзя располагать в соседних венцах по одной вертикальной линии. Для внутренних стен ограничения по сращиванию бруса отсутствуют из-за более стабильного температурного режима.
При сращивании бруса по длине используют центральный шип или разнообразные сочленения замком. Чаще всего используется прямой замок из-за несложного процесса изготовления. В брусе делаются выборки в половину толщины бруса. Полученные поверхности доступны для обработки и могут быть тщательно подогнаны.
Надежное к смещениям соединение бруса можно получить при использовании центрального шипа. Гнездо необходимо делать немного больше длины шипа. Длина шипа должна превышать вдвое ширину бруса. Чтобы соединить более прочно, можно установить два шипа.
Удлинение бруса также можно выполнять внакладку. Соединение внакладку может быть косым или прямым. Виды соединений можно посмотреть на рис. 4. Торцам изделий нужно придать выбранную форму и уложить на место. Последующие венцы своим весом сожмут и зафиксируют соединение. При удлинении бруса в капитальных стенах желательно использовать комбинацию различных креплений. Подогнанные под соединение внакладку изделия нужно дополнительно зафиксировать одним или двумя клиньями. Вид стены со сращенным брусом можно увидеть на рис. 1д. Во всех соединениях обязательно прокладывают уплотняющий материал.
Изготовление угловых соединений бруса под непрямым углом
В конструкциях зданий всегда имеются угловые соединения бруса, размер которых не соответствует 90°. На большинстве зданий такие углы расположены в чердачной части помещения. Их размер зависит от наклона крыши. На капитальных стенах углы различной величины могут возникнуть при устройстве выступающих или утопленных элементов.
Устройство сочленений под тупой или острый угол желательно выполнять по принципу «паз-шип». Выступы и углубления выпиливаются под необходимым углом, их поверхности, соответственно, подгоняются. Для увеличения прочности можно использовать дополнительное крепление болтами, шурупами или гвоздями необходимой длины. Если толщина изделий большая, нужно использовать металлические кронштейны необходимой формы с соответствующим креплением.
При изготовлении большого количества одинаковых сочленений желательно сделать специальные разметочные шаблоны, которые ускорят и облегчат процесс нанесения разметки для соединения бревен в срубе.
Для шаблонов можно использовать жесть, фанеру, плотный картон, тонкий пластик. При изготовлении сочленений следует сначала сделать запил в нужном положении, затем недоступные для пилы участки удалить стамеской.
Готовые проекты зданий, предлагаемые производителями строительных материалов, укомплектованы профилированным брусом с соединениями. Все типы шипов и пазов выбраны из расчета необходимой прочности и изготовлены на промышленном оборудовании с высокой точностью.
В индивидуальной застройке наибольшей популярностью пользуется деревянная стропильная система – несущее основание подавляющего большинства крыш частного сектора выполнено из дерева.
Каждая кровля имеет индивидуальные размеры и конфигурацию, и зачастую приходится использовать опорные балки с нестандартными параметрами.
Стропила бывают:
- из бруса;
- из доски.
Факторы, влияющие на параметры пиломатериала
Древесину для стропильной системы выбирают хорошо просушенную, с малым количеством сучков и других дефектов. Как правило, применяется хвойные породы, легкие в обработке и дополнительно пропитанные антисептиками и антипиренами.
Для каждого элемента системы – подкоса, стойки или стропила – производится расчет сечения и длины.
На параметры опорных брусьев влияет угол наклона крыши, геометрия ската, расстояние между коньком и мауэрлатом, расстояние между стропильными ногами и расчетная нагрузка на стропила, в которую входят вес кровельного покрытия, вес обрешетки, ветровая и снеговая нагрузки.
Грамотный расчет в обязательном порядке должен учитывать все эти показатели.
Способы соединения для наращивания длины
Стропила, длина которых больше обычных шести метров, изготавливают под заказ производственным способом.
Однако в таком случае вместе с длиной увеличивается и толщина бруса, что не всегда оправдано: ведь появление лишнего веса в конструкции крыши нежелательно, да и цена таких стропил будет вдвое выше.
Поэтому чаще всего строители прибегают к сращиванию стропил.
Стыкование брусьев не обеспечивает достаточную жесткость на изгиб, и потому место соединения двух элементов должно располагаться как можно ближе к опоре – на расстоянии, не превышающем 15 процентов длины всего основного прогона.
Удлинение стропильных ног из бруса осуществляют тремя основными способами.
Торцы сращиваемых брусьев должны быть обрезаны строго под углом в 90 градусов, чтобы не допустить прогиба в месте соединения.
С обеих сторон место стыкования закрепляют накладками из пиломатериала. Накладки в свою очередь фиксируют гвоздями.
Широко распространено также соединение с помощью стальной зубчатой пластины.
В случае применения металлических элементов не следует забывать об антикоррозионном покрытии – чтобы не допустить загнивания древесины и не уменьшить надежность всей стропильной системы.
Соединение методом косого прируба
Концы элементов, которые будут стыковаться, распиливают особым способом – под углом в 45 градусов.
Стыкующиеся брусья должны быть плотно подогнаны, нужно добиться максимально ровных соединяемых поверхностей при помощи зачистки наждаком.
Посередине соединения проделывают сквозное отверстие под болт 12 или 14 мм, которым фиксируется стыковка.
Это самый простой в исполнении способ, соединение выходит жестким, надежным. Один стропильный брус накладывается на другой так, чтобы перехлест был не менее
100 см.
Как при этом обрезаны края стропил – значения не имеет.
Фиксируется соединение двумя методами:
- с помощью гвоздей. Чтобы не расколоть стропила, гвозди вбивают с чередованием – в шахматном порядке;
- с помощью шпилек. В заблаговременно подготовленные отверстия вставляются шпильки, закрепляемые шайбами и гайками. Такой вариант считается более надежным.
Составные и спаренные доски, усиление стропил
Если чердак планируется сделать холодным, целесообразнее использовать стропильную систему из досок.
Их преимущества – легкость в сравнении с брусьями и более низкая цена при не меньшей прочности.
Чтобы получить составное стропило, две одинаковые доски устанавливают на ребро, а между ними вкладывают третью.
Все деревянные элементы должны быть равными по ширине, длина третьей доски варьируется в зависимости от необходимого размера стропила.
Образовавшийся просвет заполняют обрезками, а закрепляют всю конструкцию гвоздями, вбивая их в шахматном порядке.
Соединенные таким образом стропила запрещается использовать в качестве диагональных.
Более надежными являются спаренные стропила: доски соединяются сразу и встык, и внахлест.
Для наращивания ширины, усиления стропил используют дополнительные доски, добиваясь оптимального соотношения длины и ширины в соответствии с расчетной нагрузкой.
Кровельный свес защищает стены от дождя и снега и отводит воду с крыши. Его стандартный размер – 40 см.
Если стропильная нога не выступает за стену здания на необходимую длину, ее наращивают, прибивая доску – так называемую «кобылку».
«Кобылка» может быть легче и уже основного бруса.
Крепежные детали и сборные стропила
Дополнительно каждое соединение укрепляется металлическими пластинами, скобами или уголками.
Отверстия для креплений делают, следуя такому правилу: диаметр сверла должен быть на 1 мм меньше, чем диаметр болта.
Металлические игольчатые пластины позволяют существенно облегчить строительство крыши, они просто монтируются и надежно скрепляют элементы стропильной системы.
В последнее время заводским способом выпускают сборные стропила, подготовленные к монтажу. Транспортировка таких элементов очень удобна.
Уже на месте строительства с помощью игольчатых пластин из нескольких деталей получают стропильные ноги необходимых параметров.
Сборные элементы могут быть выполнены не только из дерева, но и из металла.
Все работы по возведению стропильной системы, формированию узлов и наращиванию стропил нужно выполнять тщательно, так как ремонт и замена стропил – сложный процесс, требующий серьезных трудозатрат и материальных вложений.
Если строго придерживаться технологии, всех правил и рекомендаций, то крыша получится надежной и прочной.
