З'єднання бруса в теплий кут: плюси та мінуси, різновиди та особливості їх реалізації
Історія дерев'яного будинку обчислюється тисячоліттями. Тепла, дихаюча та легка деревина завжди цінувалася за свої якості. Незважаючи на появу нових матеріалів та технологій, вона традиційно вважається найкращою для будівництва житлових будинків. Зруб викладають із горизонтальних вінців, з'єднаних між собою вирубаними або випиляними замками. Головне завдання при будівництві – забезпечити щільне прилягання всіх елементів. Холодні кути - не така рідкісна проблема дерев'яних будівель. Неутеплені зазори є прямим каналом для тепловтрат. Вузол з'єднання кутових брусів повинен забезпечувати ізоляцію приміщень навколишнього середовища. Такий вид конструкції отримав назву "теплий кут". Його виконують кількома способами. Монтаж вузла проводять за допомогою замків різноманітної форми, з малою кількістю додаткових деталей, що скріплюють.
Брус у будівництві
Зруб зводять із профільованого або клеєного бруса. Перший вид виготовляють із цільної деревини без руйнування структури та використання клеїв. Зовнішню сторону обробляють у вигляді рівної або опуклої поверхні з фаскою або без неї. Внутрішня – зазвичай плоска, під оздоблення. Опорні грані мають систему шип-пазу, завдяки якій елементи міцно стикуються. Профільований матеріал зручний у роботі, переріз має стандартні розміри. Під час будівництва дерев'яні балки не потрібно підганяти.
Клеєний брус, на відміну від цільного профільованого, складається зі склеєних тонких ламелей. Для виконання стиків у заводських умовах вибирають пази та просвердлюють отвори. На будівельному майданчику залишається лише зібрати готові ланки, як конструктор.
Будинки, складені з дерев'яних профілів, мають переваги перед цегляними або бетонними:
- Швидко зводяться, не вимагають "мокрих" робіт із замішування розчину або бетону.
- Легкі, не потребують потужних заглиблених фундаментів, достатньо залізобетонної стрічкової основи дрібного закладення або плити, що "плаває".
- Теплі, коефіцієнт теплопровідності деревини 0,09 вт/м°с, що можна порівняти з характеристиками базальтової вати.
- Красиво складені дерев'яні будівлі гармонійно виглядають на тлі зелені, природи, не вимагають додаткового оздоблення сайдингом, декоративними панелями, штукатуркою.
- Сприятливий мікроклімат у приміщенні забезпечується високою паропроникністю деревини, у такому будинку підтримується оптимальна вологість повітря.
- Якісний зруб міцний, стійкий і довговічний, термін служби не поступається спорудам з каменю.
Теплий кут – ділянка найбільш технологічно складних вузлів. Через особливості деревини всихати, набухати і коробитися стики в місцях перетину елементів схильні до різноспрямованої напруги, утворення зазорів. Правильне виконання поєднання - запорука того, що з часом не з'являться наскрізні щілини, звідки дме вітер і проникатиме вогкість. Класифікацію, типи конструкцій та рекомендації щодо розрахунку розмірів кутових з'єднань дає ГОСТ 30974-2002.
Види з'єднань
Знати, що таке теплий кут, при будівництві будинку з бруса повинен кожен будівельник. Проектна документація містить необхідну інформацію про конструкції та розміри кутових з'єднань. Вони виконуються у вигляді пазів та виступів різної форми. Два, три чи чотири елементи зв'язуються між собою та утворюють міцну основу для укладання наступного вінця.
Конструктивне рішення вузла може бути у вигляді:
- з'єднання без залишку, коли елементи не перетинають межі стику;
- із залишком - брус, проходячи через вузол, виходить назовні;
- встик - елементи примикають та кріпляться скобами, нагелями, накладками;
- Т-подібні - сполучення стіни і простінка.
Пази в дерев'яних профілях вибирають за допомогою бензопили, лобзика, ручного чашкорізного верстата.
До з'єднання ланок висувають вимоги:
- Легкість виконання.
- Міцність.
- Мінімальні втрати.
У будівництві дерев'яних будинків застосовують типи кутових з'єднань:
- у "чашку";
- у "лапу";
- на прямокутних шпонках;
- на шпонках "ластівчин хвіст";
- з корінним шипом;
- в "обло" - з одно-, дво-або чотиристороннім замковим пазом;
- відкритим або закритим "сковороднем" - трапецієподібним симетричним шипом;
- відкритим або глухим "напівковороднем" - прямокутним шипом.
Необхідна теплоізоляція з'єднання досягається не тільки конструктивним рішенням стику, а й застосуванням утеплювачів:
- еластомірних та полімерних стрічкових матеріалів;
- клоччя;
- моху;
- джуту;
- льоноволокна;
- пінних чи силіконових герметиків.
Їх поміщають у виїмки профільованих брусів, пази замків, шви між вінцями.
Деревина для будівництва будинку має бути добре просушена, мати вологість не більше 20%. Це основна умова для міцності та надійності конструкції. Після заготівлі елементів обробляють антисептиком, щоб усі пропили отримали захисне покриття.
Корисне відео
З'єднання встик
Найпростіша конструкція вузла. З'єднання встик здійснюється за допомогою металевих шипованих пластин, куточків. Їх закріплюють скобами чи цвяхами. Торець профілю ретельно вирівнюють, щоб забезпечити щільне прилягання.
Зовні з'єднання утеплюють, щоб вітер і холод не проникали безпосередньо в зазор. Для цього по торцю бруса, що примикає, прокладають утеплювач.
Таке сполучення ланок застосовують, якщо передбачається утеплення зовнішніх стін та обшивка.
Спочатку обов'язково конопатять щілини, оскільки профільна деревина схильна до висихання. Утеплення проводять поверхнею стіни, зверху укладають гідровітрозахистну мембрану, монтують зовнішню обробку.
З'єднання встик швидко виконати, але для якісного теплого кута в будинку з бруса воно не підходить. Занадто багато додаткових операцій потрібно зробити, щоб забезпечити його теплоізоляцію. Такий спосіб використовують для зведення господарських будівель та інших невідповідальних споруд.
Встик зі шпонкою
Це посилене з'єднання встик двох елементів, в торці і бічній частині яких вибирають отвори за формою шпонки, глибиною 0,2-0,3 від товщини бруса. Кріплення виготовляють з деревини твердих порід - ясена, дуба, осики.
Шпонка може мати прямокутний переріз або форму хвоста ластівки з розширеннями до країв.
При кріпленні прямокутним елементом досягається міцність конструкції в одному напрямку. "Хвіст ластівки" краще фіксує бруси, але вимагає точності при вибірці пазів та підготовки шпонки.
З корінним шипом
З'єднання отримало назву "теплий кут", брус у такому вузловому кріпленні менше схильний до зсувів. Порушення структури дерева тут мінімальне, а захистом від проникнення холодного повітря є шип на внутрішній поверхні сполучення.
Пиломатеріал попередньо готують:
- На одному торці випилюють виступ довжиною, що дорівнює 0,2 товщини бруса, прямокутний або з розширенням до краю ("напівластівка").
- На другій деталі вибирають паз із невеликим зазором для вільного входження корінного шипа.
- У паз поміщають тонкий шар утеплювача, наприклад, льоноджутове полотно.
Вставляють шип у виїмку, довгим нагелем скріплюють вузол з нижчим вінцем.
Різновид вузла з корінним шипом - з'єднання "ластівчин хвіст", або "сковородень". Найчастіше застосовують для Т-подібних зчленувань стін та перегородок. Шип та паз мають трапецієподібну форму. Виступ вирізують у середній частині торця бруса. Для розмітки використовують спеціальні шаблони відповідного розміру.
Зруб з укладанням вінців в "теплий кут" поступово сідає, бруси при коливаннях вологості в стиках не розходяться.
З'єднання "в лапу"
Кріплення застосовують для зрощування кутових ланок та виконання Т-подібних сполучень стін. На торцях випилюють горизонтальні виступи у формі складної трапецієподібної призми - "лапу". Стики у вузлі розташовані у 4 похилих площинах.
Такий вид сполучення надійно скріплює кутові ланки, перешкоджає їх розбіжності як усередину, так і назовні. Теплозахист стику виконують прокладанням ізоляторів.
З'єднання із залишком
Яскравий вид зрубу, складеного з випусками бруса по кутах, компенсує витрати від перевитрати матеріалу. З'єднання із залишком виконуються різними способами:
- У нижньому вінці вибирають паз для укладання верхнього у формі половини перерізу пиломатеріалу. Це односторонній вузол в "обло" або в "полдерева".
- Двосторонній замок передбачає пропил виїмки знизу та зверху. У кожній деталі вже є гніздо для встановлення наступного вінця.
- Чотирьохстороннє з'єднання в "обло" відрізняється від інших вибіркою пазів на всіх поверхнях бруса. Така форма надає стійкості конструкції навіть без застосування нагелів.
Вінці, укладені способом у "обло", зміщені в кутах на половину висоти.
З'єднання бруса в теплий кут - переваги та недоліки
Основна перевага такого способу рубки будинку - відсутність щілин, що продуваються і промерзаються. Не потрібні додаткове утеплення фасаду та подальше зовнішнє оздоблення стін.
При складанні будинку шипи та пази сполучних вузлів виконують вручну. Це, мабуть, єдина вада такого виду будівництва.
Готові комплекти із клеєного бруса позбавлені цього мінусу. Всі елементи заздалегідь оброблені під зручний монтаж та складання вузлів. Вінці промарковані згідно з робочими кресленнями. На будівельному майданчику будинок зводять за кілька днів, користуючись інструкцією із розробленою схемою.
Підсумок
Укладання бруса в "теплий кут" потребує значних зусиль, високої кваліфікації майстрів та матеріальних витрат. Але це швидко окупається економією на опаленні житла.
