Чем крепить венцы сруба
Если вы задумали строить брусовый или бревенчатый дом, поинтересуйтесь, как работники будут соединять венцы между собой. Если гвоздями или даже с помощью арматуры, подумайте, нужно ли приглашать эту бригаду.
Когда соседи по дачному участку задумали строить дом из бруса, они нашли фирму, готовую воплотить их желание. Там для них составили смету, но объяснили, что эта итоговая стоимость работ действительна в том случае, если коробка дома будет собрана на гвоздях. А если заказчик пожелает, чтобы венцы дома были собраны на деревянных нагелях, то нужно доплатить более 50 000 руб. За советом, как поступить, они зашли ко мне.
Сколько стоит?
Даже если строитель, не считаясь со здравым смыслом, решит возводить брусовый или бревенчатый дом на гвоздях, то зто обойдётся ему дороже! Объясню подробнее.
В процессе строительства деревянного дома широко используют доски толщиной 25 мм - так называемую дюймовку. Она идёт на изготовление опалубки, чёрного пола, обрешётки и на другие цели. От досок неизбежно остаются короткие обрезки, пригодные только на дрова. Из них-то и можно заготовить нагели, как говорится, совершенно даром.
Когда я строил брусовый дом, из накопившихся обрезков доски-дюймовки нарезал на торцовочной пиле заготовки длиной 120 мм. Потом распустил их на ленточной пиле вдоль на бруски квадратного сечения 25*25 мм. Затем топориком заострил эти брусочки с двух сторон. За несколько часов я заготовил более 600 нагелей - на целый дом! На закупку такого же количества гвоздей длиной 200 мм понадобится более 6 000 руб.
Сборка сруба
Собирать венцы на таких нагелях - одно удовольствие! Вначале два соседних бруса кладут в заданное положение и отмечают место каждого нагеля. Верхний брус переворачивают и с помощью угольника и простенького шаблона переносят разметку на центральную ось верхнего и нижнего брусьев. Осталось насверлить отверстия в обоих брусьях и забить нагели в нижний венец. Затем укладывают межвенцовый утеплитель и устанавливают верхний брус отверстиями на заостренные нагели. Для осаживания можно пройтись по брусу и постучать кувалдой.
Я использую дешёвое перовое сверло с отметкой глубины сверления. Разумеется, суммарная глубина отверстий в обоих брусьях должна быть больше длины нагеля, иначе во время усадки брусья зависнут на нагелях с образованием щелей. Короткие же нагели не препятствуют нормальной усадке брусовой коробки: они работают на срез, фиксируя положение брусьев.
Забивать нагель квадратного сечения в круглое отверстие - немного непривычно, зато практично! Если стена - глухая, то я размещаю нагели через 1,0-1,5 м в шахматном порядке. Для простенка независимо от его ширины нужно как минимум два нагеля.
Однажды я наблюдал картину, как рабочие собирали дом из бруса на длинных деревянных нагелях, похожих на черенки от грабель. Они поднимали очередной тяжёлый сырой брус и сверлили стену длинным сверлом - замечу, недешёвым. Впоследствии дом во время усадки завис на этих палках, между венцами образовались огромные щели. Даже собирая мебель, невозможно просверлить строго вертикально неглубокие отверстия под шканты и саморезы, просто держа дрель в руке. В случае с домом отклонения от вертикали неизбежны и очень велики!
Вернемся к гвоздям
Как и при сборке на длинных деревянных нагелях, дом может зависнуть на гвоздях при усадке (рис. 1). Без засверливания длинные гвозди в брус забить сложно. Значит, увеличится трудоёмкость и вырастет смета, поскольку гвозди такого размера недёшевы. На рынке один гвоздь 200 мм диаметром 6 мм в среднем обходится больше 10 рублей за штуку (про изготовление коротких нагелей я уже сказал).
Но совсем отказываться от гвоздей не стоит. Например, самый верхний венец, соединённый с верандой, или вставки-распорки между подстропильными балками вполне можно крепить гвоздями.
Часто встречается планировка, когда большой пролёт невозможно перекрыть деревянными балками без промежуточной опоры. В качестве такой опоры обычно выступает стена или колонна. Но когда нужно обойтись без них, используют усиленную балку (рис. 2). Её собирают из двух брусьев, скрепляемых именно гвоздями. Причём, если забивать гвозди под углом, то прочность соединения будет даже выше. Я обычно поступаю так - ставлю под ещё не соединённые брусья составной балки опору, чтобы не было провиса. Затем скрепляю брусья гвоздями, после чего убираю опору.
В заключение скажу: каждому материалу - своё место! Применяя нагели и гвозди в тех местах, где это нужно, получим тёплый и прочный дом без лишних затрат!
Степан Шкантов
Новости строительства
Viessmann: упрощение схем отопления и горячего водоснабжения
В начале февраля 2018 года в рамках деловой программы международной выставки Aqua-Therm прошел симпозиум «Эффективные системы отопления в сочетании с возобновляемыми источниками энергии», организованный немецкой ассоциацией производителей отопительной техники.
Перед ним встаёт вопрос о том, чем скреплять древесные элементы. Первая мысль, которая у него возникает, - использовать для этого гвозди. Но при этом многие люди волнуются, что они станут ржаветь под воздействием сырости. Это может привести к порче и разрушению древесины в местах стыков брусьев. Но всё же гвозди можно использовать для соединения деревянных элементов бань. Тем более что специалисты предлагают два варианта скрепления брусьев - при помощи нагелей или гвоздей.
Использование нагелей при строительстве бани
Нагели - крепёжные элементы, выполняемые из дерева. Они имеют довольно большую толщину, их диаметр обычно составляет не менее 3 см. Для того, чтобы установить нагель, нужно выпилить в брусе отверстие, в которое он будет помещаться. При этом сам крепёжный элемент должен быть по своей толщине чуть меньше, чем диаметр подготовленного для него отверстия. Но при этом нагель не должен быть слишком тонким для своего паза. Он должен в него входить туго. Иначе не будет обеспечена необходимая прочность соединения деревянных элементов бани.
Чтобы создать ровное отверстие для нагеля в брусьях, понадобится мощная дрель и длинное сверло. Паз для нагеля надо делать очень аккуратно, чтобы не пришлось в последствии заделывать свободное расстояние между ним и крепёжным элементом. Также требуется уделить внимание выбору материала для нагеля. Он должен быть выполнен из прочной древесины, которая способна выдерживать существенные нагрузки. От того, насколько прочным будет крепёжный элемент, зависит то, насколько крепким и безопасным будет соединение брусьев.
Использование гвоздей
Если будущий владелец бани всё же хочет скреплять брус при помощи гвоздей, ему нужно знать несколько важных моментов:
- для соединения брусьев подходят только длинные гвозди - не меньше 25 см. Крепёжные элементы меньшего размера не обеспечат требуемой надёжности крепления;
- гвозди не забиваются молотком непосредственно в брус, для них заранее готовятся отверстия. При этом они должны быть длиннее, чем сам гвоздь. Как и в случаях с нагелями, гвозди должны входить в созданные для них отверстия туго;
- отверстия создаются в брусе вертикально, и гвозди в них должны быть утоплены не менее чем на 3 см в глубину от верхнего края бруса. Это необходимо для того, чтобы в процессе усадки древесного материала крепёжный элемент не стал упираться в брус, расположенный в следующем ряду. Если это произойдет, то под воздействием силы металла древесина в месте, где расположен гвоздь, может начать трескаться. Результат - образование щелей, в которые будет задувать воздух, станут попадать осадки. Кроме того, в результате попадания в брус влаги металлический крепёж начнет ржаветь. И ржа станет разрушать деревянные стены бани.
Что лучше: нагели или гвозди
Чтобы использовать нагели, нужно заказать их изготовление из прочной древесины. Крепёж из недорогой сосны или березы не подойдет. Кроме того, он должен быть устойчив к влаге. Если нагели будут разрушаться под воздействием сырости, это негативно скажется на прочности постройки.
Гвозди - оптимальный вариант для скрепления бруса. Нужно только выбирать крепёжные элементы с противокоррозионной защитой, которая не даст им портиться под воздействием сырости. Если же суметь правильно установить гвозди в брус, то вообще не будет риска их ржавления, так как они будут располагаться внутри древесины, и у них не будет контакта с воздухом и влагой. Ещё один плюс использования гвоздей - их низкая стоимость. Кроме того, их срок эксплуатации дольше, чем у деревянных нагелей.
Все фото из статьи
Технология строительства брусовых домов, а также домов из кругляка имеет ряд особенностей, связанных со спецификой строительного материала. Например, в проекте нужно учитывать приличную усадку дома, также многое зависит от того, верно ли был собран дом из брусьев. Учитывая массу нюансов, этот вопрос стоит рассмотреть более подробно.
Общие этапы строительства сруба
Сборка деревянных домов из бруса – лишь один из этапов строительства дома, помимо этого технология строительства включает такие этапы как:
- устройство фундамента – детально рассматривать этот этап смысла нет, отметить стоит лишь то, что под 2-этажный дом подойдет ленточный армированный фундамент, а под одноэтажные строения может хватить и столбчатого, либо варианта с ростверком;
- далее идет непосредственно сборка бруса из сруба, выполняется кладка по венцам и здесь уже выполнение работ может отличаться в деталях. Некоторые предпочитают для большей прочности и жесткости стен использовать нагели, другие используют профилированный брус без нагелей. Детальнее этот этап рассмотрен ниже;
Обратите внимание! Профилированный цельный брус обычно проходит камерную сушку, поэтому идеально подходит для строительства дома. Небольшим минусом можно считать его стоимость, но повышенная цена оправдана – ведь покупатель получает брус с минимальной влажностью, что сокращает период усадки и вероятность растрескивания дерева.
- затем сооружается крыша и дому дают выстояться. Время, в течение которого дом «садиться», сильно отличается в зависимости от условий строительства, породы дерева, типа пиломатериалов и даже времени их заготовки;
- окончательную внутреннюю отделку дома, установку окон и дверей можно выполнять после полной усадки дома. Для того, чтобы хотя бы примерно ориентироваться в сроках можно использовать влагомер, средняя влажность бруса не должны быть выше 20-25%.
Обратите внимание! Если сроки поджимают, то клееный брус может спасти ситуацию. Сборка дома из клееного бруса не предусматривает длительного выстаивания дома, это не нужно так как сам брус склеен из нескольких предварительно хорошо просушенных досок.
Подробнее о строительства дома
Сборка дома из бревен или бруса – довольно кропотливая работа, так что лучше не торопиться. Небрежность, допущенная на этом этапе, в будущем может обернуться серьезными неприятностями, которые на 100% ликвидировать не получится.
Возведение стен
Для дополнительной защиты сруба на фундамент сперва укладываются брусья нижней обвязки, их сечение несколько больше, чем толщина будущей стены. А если фундамент столбчатый, то сборка сруба из бруса предусматривает использование двойной нижней обвязки. Это необходимо из-за того, что брусья будут работать на изгиб, так что нужно увеличить их высоту.
Обратите внимание! Перед укладкой нижней обвязки на поверхность фундамента обязательно наносится слой гидроизолятора (может использоваться обмазочная гидроизоляция).
После этого можно переходить к укладке по венцам, пока не уложен один венец, начинать укладку второго нельзя. Если для строительства используется обычный цельный брус, то можно порекомендовать использовать нагели через 3-4 бруса с шагом между ними 2-3 м. Нагели могут быть как деревянными, так и металлическими и значительно повышают жесткость стены, риск того, что стену поведет при высыхании значительно снижается.
В принципе, сборка брусового дома может вестись и без дополнительного объединения брусьев в вертикальной плоскости. Это вполне допустимо при использовании профилированного высушенного бруса, в этом случае достаточно и выбранных пазов на поверхности пиломатериалов.
Обратите внимание! При использовании профиля-гребенки большое значение имеет соблюдение геометрии зубцов и пазов. Нередки случае, когда из-за несоответствия размеров зуба и паза брусья растрескивались при эксплуатации.
- финский профиль не предполагает контакта по всей поверхности между нижним и верхним брусом, так что между брусьями обязательно укладывается утеплитель. Сборные дома из бруса такого типа более надежны при строительстве и даже небольшое отклонение от геометрии шипов не повлечет за собой серьезных последствий.
Также при возведении стен внимание уделяется углам, просто состыковать бревна/брусья недостаточно, поэтому соединение выполняется по схеме шип-паз с укладкой в зазоры утеплителя. Такой «теплый угол» гарантирует отсутствие сквозняков и надежное соединение бревен.
Сборка на глухари
Возможна и другая крайность — сборка бруса на глухари. Под термином «глухарь» понимается просто большой шуруп с головкой под ключ, которым стягиваются бревна, но может использоваться и тонкая длинная металлическая шпилька с резьбой.
Использование такого метода объединения брусьев сложно считать целесообразным в наше время:
- повышается риск гниения бруса изнутри (из-за конденсата на металле);
- стоимость таких шпилек высока (может доходить до 400 руб/м), так как устанавливаются стяжки с шагом 1,5-2,0 м на глубину 30-40 см, то суммарно такая покупка обойдется недешево;
- одним из преимуществ такого метода некоторые называют регулировку усадки, но это не соответствует реальности. Единственное, чего удастся достичь – брусья не поведет при высыхании.
Среди профессионалов есть мнение, что тенденция использования шпилек для стяжки пошла с тех времен, когда сборка клееного бруса еще только осваивалась. Нужно было любым способом минимизировать коробление бруса, и стяжка решала этот вопрос. В принципе, нечто подобное используют и финны, но там металлические стяжки применяются только на выпусках, это как раз оправдано.
В совсем бюджетном варианте возможна и сборка бруса на гвозди, но это не лучший вариант, его единственным преимуществом можно считать разве что небольшую стоимость.
Устройство перекрытий
После возведения стен можно заняться устройством пола первого этажа и межэтажных перекрытий.
Инструкция по устройству пола первого этажа будет иметь такой вид:
- балки будут крепится к брусу нижней обвязки. Если использован двойной брус, то в верхнем можно просто сделать вырубки глубиной до 5 см и таким образом жестко закрепить концы балок перекрытия. В случае с одинарным брусом можно использовать стальные кронштейны для опирания концов балок на них;
- далее к нижней части балок крепятся небольшие бруски для создания опоры для черного пола. На них укладывается черновой пол;
- затем следует слой утеплителя, поверх него – пароизоляционная мембрана;
- только после этого можно укладывать на перекрытие доски чистового пола.
Конструкцию межэтажных перекрытий можно упростить и обойтись без теплоизоляционного слоя. При этом балки перекрытия можно оставить как элемент интерьера, это только украсит помещение.
Готовые дома из бруса
Если стоимость не играет значения, то можно заказать готовый сруб. То есть вопросом, как собирается дом из бруса, решать не придется, специалисты сперва соберут его у себя на производстве, затем разберут, доставят на место строительства и соберут заново. После этого можно переходить к отделке.
При этом сам процесс немного напоминает конструктор – все детали уже идеально подогнаны по размерам и помечены номерами. Так что остается только расположить их в соответствии с проектом.
По той же схеме может выполняться и сборка бани из бруса. Хотя, баня – не такое уж и масштабное сооружение, так что можно попробовать заняться постройкой и самостоятельно. Для облегчения работ можно использовать обычный высушенный брус и гвозди вместо нагелей для объединения брусьев.
Любые расчёты покажут, что при ремонте, строительстве или реконструкции - на долю крепежей, по сравнению с остальными материалами, приходится ничтожно малые расходы. Однако, при неправильном выборе или при неправильном использовании этих комплектующих, мы рискуем надёжностью и функциональностью всего объекта.
Поэтому существует неписаное правило: «нельзя экономить на крепежах и на расходниках». Но что интересно, иногда самое доступное и недорогое решение может оказаться наиболее удачным. Так получилось с нагелями - специальными деталями для сборки срубов, которые могут быть изготовленными из древесины, полимеров или металла. Какой вариант из этого лучше и почему, попробуем разобраться.
Задачи, которые решаются нагелем
Всегда считалось, что традиционное деревянное зодчество на Руси обходилось «без единого гвоздя». Но даже потомственные мастера высшего пилотажа кое-что используют. Это - нагеля.
Если быть более точным, то нагели , которые также называются «шкантами» - это не совсем крепёж в традиционном понимании. Всё дело в том, что шкант работает иначе, чем например, гвоздь, винт или штифт.
Для его установки в каждом элементе собираемой деревянной стены через 1,5-2 метра сверлятся отверстия, по диаметру сопоставимые с сечением нагелей (чтобы нагель заходил без излишних усилий). Сверление осуществляют строго вертикально и строго по оси стены.
Отверстия эти проходят насквозь через только что установленный брус (или бревно) и почти полностью - через брус/бревно, что располагается ниже. Нужно отметить, что существует технология, когда прошивается не два, а три венца.
Затем шканты забивают в эти отверстия и добойником притапливают на 3-5 сантиметров, чтобы по мере усадки дома, шканты не упирались в вышестоящий брус/бревно.
Установленный на своё место нагель не скрепляет и не стягивает брёвна или брусья между собой. Он служит закладным элементом, который не даёт венцам перемещаться друг относительно друга. К горизонтальному сдвигу и «выворачиванию» брёвна склонны во время усадки сруба, так как при потере влажности древесину начинает коробить. То есть нагель, позволяет сохранить стену ровной, но при этом он не должен препятствовать свободному вертикальному ходу элементов стены, чтобы венцы не подвисали, и впоследствии не образовывалось щелей между венцами.
Ещё раз подчеркнём: одним из самых главных условий правильной работы нагеля является чёткое соответствие диаметра крепежа - диаметру высверленного посадочного места.
Что собой представляет деревянный нагель
Нагели, купить которые можно в многочисленных торговых точках нашей страны, в большинстве случаев деревянные. Это - хлысты длиной от одного до полутора метров, обладающие круглым сечением. В некоторых случаях в качестве шканта строители используют обрезной брусок, но он, упираясь в стенки гнезда только гранями, может со временем сильно расшататься. К тому же общая площадь сечения (а значит, и прочность) у него будет значительно меньше, чем если бы в то же отверстие забивался нагель круглый.
Диаметр стандартных нагелей составляет либо 30, либо 25 мм. Выбор производится в зависимости от размеров используемых стеновых материалов. Определяющим порогом принято считать 150 мм. Если диаметр бревна меньше этого значения, то стоит заказать нагель с сечением 25 мм, а если больше - то лучше подойдут шканты в 30 мм.
Если говорить о применяемых породах древесины, то лучшим вариантом ожидаемо окажется недешёвый дуб или бук, так как их древесина наиболее стойкая к механическим нагрузкам. В свою очередь, ель, сосна и осина находятся на другом полюсе - изделия из них недороги, но будут слишком мягкими для использования в данных целях. Золотой серединой выступает берёза. Выточенные берёзовые нагели даже при наличии сучков, хорошо могут справляться с поставленными задачами.
К достоинствам берёзовых нагелей относится выгодная цена и доступность. Если они обладают той же влажностью, что и материал венцов - они будут работать как единое целое, а если и будут меняться в размерах, то одинаково. Кроме того, в отличие от металлов дерево обладает низкой теплопроводностью, из-за чего данная закладная деталь никогда не станет мостиком холода, не начнёт ржаветь, покрываться конденсатом…
Металлические нагели и крепеж для сборки срубов
Нагель из металла по определению будет прочнее такого же по сечению деревянного, но не всё так однозначно. Это утверждение будет верным, только если используется полный аналог по размеру сечения.
Например, нередко можно увидеть, как строители применяют стальную арматуру 10-12 мм, причём с рифлением, которую с огромным сопротивлением кувалдами забивают в узкие отверстия. В итоге, из-за впившихся в древесину рёбер венцы не могут свободно усаживаться и подвисают на металле - появляются щели, стены дома начинаются продуваться всеми ветрами.
Из-за небольшого сечения стальных шкантов и пластичности обычной чёрной стали, брёвна во время усадки изгибают и расклинивают даже гладкие металлические нагеля. Поэтому мощные гвозди - тоже не лучший вариант, хотя используются они довольно часто.
Этой проблемы не возникло бы, если бы в ход шли гладкие пруты сечением от 20 мм, либо трубы сечением 25-30 мм. Но стоимость таких металлических нагелей получилась бы просто неподъёмной.
Есть технология, когда вместо нагелей (в привычном понимании) похожую функцию выполняют резьбовые шпильки. Метровые шпильки крепят одним концом в фундаменте, затем на них надевают венцы. По мере сборки стен шпильки наращивают при помощи муфт. Используя гайки с шайбами, мастера получают возможность плотно соединять штучный стеновой материал, в том числе выполнять дотягивание крепежей по мере усадки.
В основном подобное решение нашло применение при работе с очень сухим профилированным брусом. В обычных условиях они только усложняют работу.
Шпильки хорошо подходят, когда нужно зафиксировать брёвна, которые стыкуются друг с другом торцами. Для этого в теле венцов выполняется пара пропилов и пара треугольных/круглых расширений под гайки.
Аналогичную стягивающую работу в зоне «перерубов» выполняют калёные П-образные скобы , но они обеспечивают несколько менее надёжное соединение.
Аналогами деревянных нагелей могут выступать самонарезные металлические винты и винты-сухари. Но так как при свинчивании венцов последние не могут уплотняться по мере усадки - то сфера использования таких крепежей ограничивается исключительно клееным профилированным брусом с минимальным процентом влажности, стены из которого практически не усаживаются.
