Соединение бруса в теплый угол: плюсы и минусы, разновидности и особенности их реализации

Сплачивание

Рассматривая столярные соединения деталей из древесины, стоит отметить такую разновидность, как сплачивание. Его применяют для стыковки узких деталей. Это позволяет получить заготовку большей ширины. В редких случаях эту методику применяют для наращивания толщины.

Лицевые стороны подвергают фанерованию. Их оклеивают древесиной, которая относится к категории ценных пород. Сплачивание предполагает следующие разновидности соединений:

• В гладкую фугу. При этом применяется клеевой состав. Кромки деталей прочно прифуговывают друг к другу. Затем их склеивают. Далее заготовку помещают в специальное оборудование. Это могут быть прессы, верстаки или сжимы. При этом часто применяют винты, клинья и прочие фиксаторы. Клеевой состав высыхает под давлением. Он выдавливается по линии стыка.
• Шканты и шипы. В кромках качественно прифугованных деталей проделывают отверстия или гнезда. В них вставляют шипы прямоугольной формы или круглые выступы (шканты). При этом шипы должны иметь толщину не больше 1/3 от толщины деталей.
• В шпунт. В одной из кромок выбирают паз посередине. Это шпунт, который должен быть не больше 1/3 толщины детали. В противоположной кромке делают гребень, конфигурация которого соответствует пазу. Такие соединения могут быть прямоугольной или трапециевидной формы.
• В четверть. В кромках выбирают материал до половины толщины заготовки. Такого же размера делают продольные выемки. Они называются четвертями.
• На рейку. Отличается от стыка в шпунт формой пазов. В них дополнительно выбирают рейку.
• На шпонках. Выбирают в виде суживающихся кверху и по длине пазы. Они имеют трапециевидную форму и глубину 1/3 от толщины детали. В пазы вбивают шпонки, которые имеют скошенную кромку. Она соответствует типу паза. Такое соединение предотвращает коробление щитов.
• В наконечник. На торцевой кромке щита наклеивают брусок. При этом форма шпунта-гребня может быть прямоугольного, треугольного или иного профиля. Такое соединение применяют для торцов, которые плохо поддаются отделке.

Соединение вполдерева

Чтобы выполнить такое соединение двух деревянных деталей, требуются определенные навыки и наличие опыта. Выполняется оно следующим образом. В обеих заготовках выполняются выборки глубиной, которая соответствует половине их толщины. Ширина выборки должна быть равна ширине детали.

Способ соединения деревянных деталей вполдерева можно выполнить под разными углами

В таком случае важно следить, чтобы угол был одинаковый на обеих деревянных заготовках, а ширина соответствовала ширине детали. Благодаря этому детали плотно прижимаются одна к другой, а их кромки расположены в одной плоскости

Кроме того, такое соединение может быть полным или частичным. В случае частичного соединения конец одной заготовки срезают под определенным углом, а на конце другой делают соответствующую выборку. К таким соединениям относят угловое в ус вполдерева. Суть заключается в подрезке обоих шипов под углом в 45о, вследствие чего шов между ними располагается по диагонали. При использовании этого способа нужно быть особо аккуратным, а угловые надрезы выполнять специальным инструментом — стуслом.

Внешний вид и функции

Стропильными ногами или стропилами называют основные элементы стропильного каркаса крыши, которые располагаются попарно вдоль конькового соединения, образуя наклонные плоскости скатов. Обычно они изготавливаются из здоровой, прочной древесины или металлического профиля. В конструкции кровли стропила выполняют следующие функции:

• Формируют форм и угол наклона скатов. Именно угол между стропильными ногами и основанием крыши задают узнаваемую геометрию крыши, облегчая сход с поверхности ската талой и дождевой воды и снега.
• Равномерно распределяют вес кровельного покрытия. Кровельный пирог с учетом снеговой нагрузки может весить до 300 кг/м2, потому стропила должны выдерживать значительный вес по всей длине, а также распределять его между несущими стенами.
• Служат основой для фиксации кровельного материала. Финишное покрытие крепят на обрешетку, приколоченную поперек стропильных ног каркаса.

Основные сведения

Одним из самых отработанных способов соединения двух деталей считается соединение типа шип–паз. Наибольшее распространение получил такой способ крепежа изделий из древесины. С его помощью скрепляют детали оконных рам, дверных проёмов, различные элементы мебели, стенки деревянных ящиков. Каждый элемент подобных изделий имеет специально изготовленный шип (или несколько штук) или паз (несколько пазов).

Виды основных соединений деталей изготовленных из дерева определены в ГОСТ 9330-76. В этом документе определены следующие характеристики подобного скрепления деревянных деталей:

• правила сокращённого обозначения (аббревиатура) различных соединений;
• чертежи с изображением внешнего вида;
• допустимые размеры каждых элементов;
• порядок и правила определения размеров каждого элемента;
• выражения для расчета размеров необходимого режущего инструмента;
• формула для вычисления прочности собранных элементов;
• порядок проведения проверки и испытание на прочность.

ГОСТ 9330-76 Основные соединения деталей из древесины и древесных материалов. Типы и размеры

1 файл   285.82 KB

Согласно этому стандарту все соединения подразделяются на следующие категории:

• угловые (концевое и срединное);
• ящичное (в основном относится к категории угловых);
• по кромке;
• так называемое по длине «на ус».

Для каждой из этих категорий в стандарте утверждена своя аббревиатура (сокращённое обозначение). Эта маркировка состоит из двух заглавных букв кириллицы и одной цифры. Например, УК-2 обозначает, что речь идёт о соединении с двойным открытым сквозным шипом, УК-9 соединение «на ус» со вставным несквозным круглым шипом. Более подробно весь перечень изложен в тексте принятого стандарта.

Любой тип сопровождается подробным чертежом. На каждом из них приведена фронтальная и профильная проекции с указанием размеров, формул по вычислению каждого элемента, готовые результаты. Для получения прочного соединения стандартом определены допуски, которые необходимо соблюдать при изготовлении каждого из элементов. Подробно приведены параметры углового шипа (его длина, шаг и затупление). На основании приведенных результатов в госте разработаны рекомендации по выбору необходимого режущего инструмента.  Отдельно сделаны ссылки на другие документы (стандарты) определяющие какими средствами необходимо крепить каждое из перечисленных изделий.

Виды шипового соединения

На сегодня разработано большое многообразие таких способов крепежа деревянных деталей. Все виды шиповых соединений классифицируются по следующим признакам:

• количеству шипов;
• их форме;
• глубине проушины (сквозные или нет);

По первому признаку шиповые соединения бывают: одинарные, двойные, многократные. Он определяет количество изготовленных элементов крепежа. Основными формами шипа считаются:

• прямоугольный (имеет различную длину, шаг и угол при вершине);
• круглый;
• треугольный;
• так называемый «ласточкин хвост» (односторонний или двухсторонний);
• зубчатый (с различным углом наклона);
• угловой.

Выбор формы и размеров зависит от применяемого материала и уровня нагрузки, которую должна выдерживать вся конструкция. Большое распространение получило шиповое соединение со множеством прямоугольных шипов. Основным его достоинством считается простота изготовления и возможность применения его для любой древесины.

Крепёж с перфорацией

Когда балки, а также лаги напольной поверхности скрыты в интерьерном пространстве, то их возможно соединить посредством башмаков балочных. Данный крепёж для конструкций из древесины подходит для закрепления массива не просто к дереву, а и к бетону, кладке из кирпича. Он создаётся из прочной стали.

Изготовители советуют крепить подобные крепления к соединяемым деталям специальными шурупами, а при чрезмерной нагрузке, либо фиксации к материалу из камня задействовать и отверстия для нужных болтов. Помимо башмаков анкерных сегодня можно приобрести специальные фиксаторы, и многое другое.

Видео

Делаем соединение встык

Сращивание стропил по длине можно производить, соединяя их торцы. Такой метод, называемый встык, можно применять как для досок, так и для брусьев. А как правильно удлинить стропила этим способом? Для этого нужно сделать следующее:

Первым делом подготавливаем торцы. Их нужно тщательно выровнять, чтобы не было никаких зазоров и рубцов;
Далее, торцы состыковываются и сращиваются с помощью накладок

После чего закрепляются гвоздями;
Чтобы соединение стропил было надежным, важно правильно выбрать длину накладок. Тут все будет зависеть от материала

Если для стропил применяются доски, то длина накладок в месте сращивания должна быть как минимум в три раза больше, чем ширина доски. В случае использование деревянных брусьев, за основу нужно брать их сечение;
Длина накладки при сращивании также зависит от количества используемых гвоздей. Их вбивают в шахматном порядке. При этом следует помнить, что они могут расщепить тонкую накладку.

Если надо удлинить стропила из брусьев, то для крепежа можно вместо гвоздей применять болтовое соединение. В таком случае берется подходящая накладка, желательно из металла, и просверливаются сквозные отверстия. После этого, вставляется болт и закручивается с другой стороны гайка. В обязательном порядке следует использовать шайбу. Такой способ сращивания полностью исключает риск деформации соединения стропил.

Видео по теме:

Соединение внутренних и внешних стен

Довольно часто в домах из дерева встречаются внутренние перегородки, а также межкомнатные стены из все того же бруса. Это довольно хорошая схема, органично вписывающаяся в интерьер. Кроме внешней красоты, такие элементы конструкции имеют и ряд практических преимуществ. Так, внутренняя брусовая стена обладает большой прочностью и плотностью, а также может похвастаться своими звукопоглощающими свойствами. Для изготовления подобного элемента можно использовать пиломатериал с толщиной в 10 сантиметров. Такой выбор даст стене требуемый запас прочности и противодействие большому давлению.

Для соединения внутренней стены с несущей используют все те же пазы и шипы. При этом можно заранее обеспокоиться этим вопросом и в необходимых местах поставить вертикальные брусья, чтобы использовать их в качестве тройника. Если этого не сделано, то пазы вырезаются уже во внутренней части венцов, а в брусьях будущей перегородки или внутренней стены вырезаются шипы. Для того чтобы внутренняя стена была ровной и крепкой, ее элементы необходимо скреплять между собой деревянными нагелями.

Потолок

Виды углов в срубе

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

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».

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.

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.

Существует два основных вида углов сруба из деревянного бруса:

1. «без остатка»
2. «с остатком».

Приступая к строительству, следует определиться, что это будет за постройка, какую нагрузку должны будут нести фундамент и стены, и соответственно – какое именно соединение бруса в углах следует выбрать в каждом конкретном случае.

Предлагаем ознакомиться: Теплый пол в бане — варианты устройства своими руками

Учитывая, что правильно выставленные углы – залог прочности и надежности всего строения, к ним предъявляются и соответствующие требования. Это:

1. Надежность крепления. Угол дома, независимо от того, каким способом он составлен, не должен быть сложен из пиломатериалов со щелями и расколами. Дерево для строительства нужно брать с уровнем просушки до 20%, что обеспечивает его способность выдерживать деформации и изменения окружающей среды без ущерба для строения.
2. Воздухонепроницаемость. Отсутствие щелей, дающих возможность проникновению в жилище сквозняков, является основным требованием к угловым соединениям дерева.

Соединение углов строительство дома из бруса разделяют на:

1. Угол с остатком.
2. Угол без остатка

Угловые соединения дома с остатком еще называют «в обло». Конструкция узла замочная, может быть собрана несколькими типами:

1. Одностороннее.
2. Двухстороннее.
3. Четырехстороннее.

Вязка внахлест – универсальное соединение пиломатериала, используется при укладке стен из бревен и бруса. Заготовки под прямым углом укладывают в вырубленные пазы, размер данного паза зависит от типоразмеров используемого материала. Такой замок используют при возведении срубов и перекрытий, строительстве мостов, сооружении навесов. Основные способы крестообразного скрепления:

• Соединение вполдерева;
• Соединение в четверть и треть дерева;
• Зарубка в один ряд.

Наибольшее распространение крестообразное соединение вполдерева получило при рубке углов в чашу, применяется при постройке сооружений хозяйственного назначения, жилых домов и бань. Конструкция усиливается строительными скобами, нагелями и шпонками.

Разновидностью крестообразной вязки является способ крепления бруса между собой без остатка, в этом случае две стороны крестообразного соединения не имеют продолжения. Такое соединение используют при укладке углов и называют «без остатка в лапу». Рубка замка без остатка не требуется применения специального инструмента, возведение сруба по такому методу пользуется популярностью у индивидуальных застройщиков.

Более сложный способ углового монтажа – укладка в «ласточкин хвост», замок ласточкин хвост является надежным, но сложным креплением. Разметка и сложная рубка такого соединения требует профессиональных навыков, технология широко используется в строительстве малоэтажного жилья эконом-класса.

Шиповое скрепление

Для перекрытия довольно часто используют соединение с шипами и углублениями. Начинать данный процесс надо с обвода контура деталей с помощью разметочных линий

При этом от торца важно сделать отступ, который будет равен ширине скрепления. Линиями также следует пометить на обратных сторонах досок и торце сам шип

Необходимо проявить аккуратность и точность, чтобы на деталях разметка совпала во всех местах.

Для подрезки шипообразного выступа используется ножовка. Ею осуществляется пропил с боков, а затем древесина убирается стамеской. Стоит сделать шип на пару миллиметров больше, чтобы затем более точно обработать его долотом. Для изготовления паза делают продольный разрез, который затем дорабатывают стамеской

Здесь также важно оставить несколько миллиметров припуска под обработку

Встречается Т-образное скрепление, когда на одной из досок делается основной шип, а на другой – проушина. Данный метод хорош тем, что при соединении крепежный элемент прочно войдет на свое место и надежно соединит детали.

Широкие доски отлично сращиваются путем ящичного метода, когда делается не один, а сразу несколько шипов и углублений. Проще всего скрепить соединение с выступами, просверлив насквозь и вставив в получившееся отверстие шкант из дерева.

Техника выполнения, особенности

Для всех сварных соединений техника выполнения будет стандартная, важно учесть способ сварки. Тавровое соединение удобное, легко формировать шов, контролировать размер катета и внешний вид шва

Перед началом работы производится технологическая подготовка поверхности, иначе наличие загрязнений и ржавчины снизит производительность сварочного процесса и приведет к дефектам. При сварке таврового шва электрод располагают в плоскости под углом 30-40 градусов относительно нижней пластины, сделав сборку деталей и прихватив – так соединение не поведет.

Одностороннее с разделкой шва в нижнем положении

Нужно проконтролировать угол между деталями и правильность расположения, если все правильно выполнено, то можно приступать непосредственно к сварке. Возбуждаем электрическую дугу и наклонив электрод немного к себе ведем его в одном положении, двигаться следует аккуратно ванной назад, совершая колебательные движения вдоль оси шва для расплавления кромок. Это нужно для того, что бы избежать непровара угла и одной из сторон детали. Можно нанести метку над углом на верхней пластине за границы которой электрод не должен будет выходить, так получится более ровный шов.

Техники сварки таврового соединения в различных положениях несколько отличаются друг от друга.

К сведению! Рассматривая технику сварки, можно сразу отметить, что легче всего выполнять сварку в нижнем положении, или положении «в лодочку». Поэтому если есть такая возможность, то рекомендуется повернуть сварную конструкцию так, что бы сварные швы выполнять в нижнем положении.

После выполнения сварки зачищается шлак и обрабатывается поверхность металлической щеткой или другими приспособлениями.

Формирование углов на ус

Одним из лучших способов создания углов различных объемных изделий является стык на ус. Он позволяет создать монолитную конструкцию, скрыть волокна торца, тем самым обеспечить привлекательный вид. Этот способ подходит для самых разнообразных изделий, но чаще всего применяется для изготовления рамок и деталей корпусной мебели.

Для создания соединения в каждой из деревянных деталей делают пропилы под углом, равным половине угла, под которым встречаются заготовки. Чаще всего этот угол прямой, следовательно, запилы выполняют под 45 градусов, тем не менее угол может варьироваться в широких пределах. Работы выполняют по следующему алгоритму.

Вначале размечают детали

Важно не забывать, что разметка выполняется по длинной стороне, в противном случае можно не угадать с размерами

На кромках, которые будут соединены, проводят линию под требуемым углом. Комбинированным угольником разметку переносят на каждую сторону заготовки. Затем выполняют распил, для которого лучше использовать электрическую торцовую пилу, но можно работать и ручным инструментом

Работая ножовкой, важно контролировать угол среза, нелишним будет воспользоваться бруском в качестве направляющей

Готовые детали прикладывают друг к другу, проверяя точность подгонки. Неровности придется сгладить ручным рубанком, довести угол с помощью шлифовальной шкурки. На обе поверхности наносится столярный клей, и с помощью струбцин изделие фиксируется. Дополнительной прочности можно добиться с помощью гвоздиков

Работая молотком, важно контролировать силу удара, чтобы заготовки не сдвинулись

Особо ответственные соединения усиливают с помощью брусков, которые вклеивают во внутренний угол. Стык, который не будет виден, можно дополнительно укрепить металлическим угольником.

В результате качественно выполненной работы получится идеальный шов. Если же образовалась небольшая щель, то ее можно скрыть, расправив прилегающие волокна древесины с помощью гладкой цилиндрической поверхности. Для этого подойдет стержень обычной отвертки.

3.1. Соединение углов бруса с остатком «в чашу»

В чашу брусья соединяются за cчет замочных пазов, которые могут быть нескольких видов:

• Однострочными
• Двусторонними
• Четырехсторонними.

Крепеж односторонним пазом имеет в бруске неглубокий разрез в форме поперечной бороздки. Как правило, таким образом соединяют профилированный брус.

При осуществлении крепления с двухсторонним пазом разрезы формируют с обеих сторон, верхней и нижней, с глубиной 1/4 толщины бруса.

При выполнении четырехстороннего паза разрезы выполняют с 4-х сторон. Наличие поперечных канавок существенно упрощает процесс установки венцов – бревна уплотненно налегают друг на друга, устойчивость такого способа соединения бруса в углах существенно увеличивается.

Тип соединения профилированного бруса в односторонний замочный паз

Общий вид соединения в односторонний замочный паз Элемент соединения.

При таком виде соединения в каждом брусе делается перпендикулярный паз в виде надпила с одной стороны — обычно верхней. Надпил должен подходить по ширине с перпендикулярным сечение бруса.

Тип соединения в двухсторонний замочный паз

Общий вид соединения в двухсторонний замочный паз Элемент соединения

Технология двухстороннего пазового замка подразумевает под собой пропилы с двух сторон бруса т.е. сверху и снизу. Глубина перпендикулярного пропила примерно равна 1/4 от высоты бруса. Качественное соединение, но требует большого опыта от плотников, дабы не допустить трещины или сколы при пропиле паза и установке бруса.

Тип соединения профилированного бруса в четырехсторонний замочный паз

Общий вид соединения бруса в четырехсторонний замочный паз Элемент соединения бруса.

Тип соединения профилированного бруса в четырехсторонний замочный паз (в «обло»)

Общий вид соединения бруса в четырехсторонний замочный паз (в «обло») Элемент соединения бруса.

При выполнение четырехстороннего замкового паза выпиливают паз со всех сторон профилированного бруса. Такой вариант крепления позволят достичь большой прочности сруба. Пропилы со всех сторон упрощают возведение сруба — венцы ложатся как конструктор. Соединение углов таким способом очень увеличивает надежность.

Чашечный — является наиболее простым видом углового обустройства.

Угловой крепеж этим методом выполняется в таких вариациях:

• в половину дерева; • в охряп; • в курдюк.

«В полдерева»

Данный способ стыковки (наиболее простой) подразумевает вырубку прямоугольного паза глубиной в половину толщины бруса – отсюда и название.

С целью увеличения необходимой плотности укладки вверху бруса помимо чаши формируют дополнительную продольную канавку. После укладки и закрепления поперечного бруса устанавливают бревна очередного венца. Перед укладыванием каждого яруса продольный паз заделывают утеплителем. Для прочности конструкции каждое новое бревно крепится к предыдущему за счет нагелей, что усиливает вертикальную устойчивость поверхности.

«В курдюк»

Прочную и надежную стыковку брусьев обеспечивает дополнительный шип. Внизу чаши вырезают еще один выступ вдоль бруска и поперек чашечного дна. А внизу, поперек паза формируют особую выемку, на которую при установке насаживается курдюк.

Для качественного исполнения соединения такого типа требуются плотники, обладающие высоким уровнем мастерства.

«В охряп»

Соединение, в котором главная задача – правильно рассчитать ширину перемычки. При работе с брусом, за счет его стандартной геометрии, выполнить вырубку можно с использованием шаблона (в отличие от работы с бревном). Безошибочное выпиливание способствует значительному ускорению работы.

Охряп – промежуточный вид соединения бруса в углах между классическими способами с остатком и без. Отличие рубки «в охряп» в том, что снизу и сверху балки вырезаются чаши на 1/4 диаметра.