Как сделать угол «без остатка» в брусовом доме: 5 способов рубки

Правильно срубленные и утепленные углы — залог прочности и долголетия деревянного дома. Сегодня мы поговорим о том, как не только сделать эти соединения надежными, но и сэкономить на дорогих стройматериалах

Существует два основных способа рубки углов. Брусья можно стыковать с остатком («в обло» или «в чашу»), так, что их концы выходят за плоскость стены, или «в лапу», то есть без остатка. Преимущества второй технологии очевидны — она позволяет экономить дорогостоящие пиломатериалы. Ведь в этом случае не нужно платить за выступающие концы брусьев.

Отметим, что к угловым соединениям предъявляются очень высокие требования. Очевидно, что стыки должны быть прочными, влаго- и воздухонепроницаемыми и надежно теплоизолированными.

При оформлении углов деревянного дома категорически нельзя допускать образования щелей и расколов, через которые в дом может проникать холодный воздух

Существует множество способов рубки без остатка. В этой статье мы рассмотрим несколько основных, двигаясь от простого к сложному.

«Встык»

Это самый легкий способ формирования углов, не требующий трудоемкой врубки. Достаточно лишь отпилить торцы брусьев под углом ровно 90°. При укладке торец одного бруса упирают в боковую грань другого и фиксируют при помощи шипованных пластин, гвоздей или скоб, а Т-образные узлы скрепляют металлическими уголками. Следующий ряд укладывают таким образом, чтобы стыки нижних брусьев были перекрыты.

Итак, соединение «встык» легко в исполнении, да и времени отнимает относительно немного. Но, к сожалению, у него есть и недостатки, зачастую перекрывающие достоинства. При такой укладке крайне трудно добиться плотного прижатия брусьев и обеспечить строгую перпендикулярность их расположения. Даже если отпиливать торцы максимально ровно, в местах стыков неизбежно образуются щели, которые приходится заделывать, но это лишь немного снижает теплопотери.

Да и прочность такого крепления оставляет желать лучшего. При больших нагрузках возникает риск смещения и даже полного разрыва узла. В силу этих причин технология «встык» практически не используется в строительстве жилых домов. Но для сооружения хозяйственных и садовых построек она вполне приемлема.

На шпонках

Для усиления соединения «в стык» используют специальные вкладыши — шпонки из твердых пород древесины (дуба, березы или граба), которые препятствуют взаимному сдвигу сплачиваемых брусьев.

Соединение бруса на шпонках
Деревянная шпонка представляет собой вкладыш, который врезают в соединяемые брусья. Для этого в торце одного бруса и примыкающей части другого вырезают общий паз, в который затем вставляют закладной элемент.

Если волокна шпонки направлены перпендикулярно волокнам брусьев, она является поперечной, а если параллельно — продольной. Отметим, что поперечные уступают в прочности продольным, так как они больше деформируются при сжатии. Дело в том, что древесина хуже сопротивляется сжатию поперек волокон, чем вдоль них, а значит, при больших нагрузках возможно образование трещин. Поэтому закладные элементы данного типа популярностью не пользуются.

Чтобы обеспечить более плотную посадку, в некоторых случаях поперечную шпонку собирают из двух клиновидных деталей. Такой закладной элемент называется натяжным.

Продольная шпонка может выдерживать большие нагрузки по сравнению с поперечной. Но с другой стороны, она требует большей геометрической точности. Даже небольшие зазоры между стенками гнезда и торцами вкладыша заметно ослабляют крепеж.

Разновидностью продольной шпонки является косая. Ее, как правило, ставят под углом 45°, так что вырезание гнезд нужно производить особенно точно. Этот процесс требует от рабочих высокого мастерства, но результат стоит затраченных усилий. Крепление получается особенно прочным.

Также существуют шпонки в виде клина, призмы и ласточкиного хвоста. В последнем случае середина элемента более узкая, чем края. Чем сложнее форма шпонки, тем надежнее соединение, которое она образует, и тем большая точность нужна при формировании паза.

Чтобы шпонка обеспечивала самое надежное крепление, ее ширина должна составлять 1/3 ширины бруса

Как и зачем вырубают продольный паз

Все бревна сруба должны иметь продольные пазы, соответствующие гребням низа бревен, которые будут укладываться сверху. Эти пазы нужны для сохранения тепла в срубе, и чтобы сруб не продувался ветрами. По ГОСТу продольные пазы должны иметь ширину, не меньшую, чем 0,5 диаметра бревна.

Выбор ширины продольного паза зависит от минимальных температур воздуха и назначается:

• При — 40⁰С от 140 мм и более
• При — 30⁰С от 120 мм и более
• При — 20⁰С от 100 мм и более

Форма паза в виде треугольника проста в изготовлении, но не дает плотного и прочного стыка. Плотное заполнение паклей или джутом треугольной полости сделать практически невозможно, и в процессе эксплуатации там собирается конденсат, заводятся компании насекомых, плесень и грибок. Открытые капилляры дерева забирают воды из утеплителя при его замокании. От излишка влажности бревна имеют малую стойкость к загниванию. Теплозащита у такого сруба неважная. Еще один минус – конструктивный. Наибольшая нагрузка на бревно приходится как раз на вершину треугольника паза, в месте ослабления сечения, паз может треснуть и раскрыться, и по межвенцовым соединениям появятся щели.

Единственный плюс «треугольного пропила» — это скорость. Он годится только для срубов, которые не будут отапливаться, для разных складов и хозпостроек. Для жилого сруба такой продольный паз не годится, он считается черновым и холодным.

Чем лучше паз повторяет форму гребня бревна, заложенного в нижнем ряду, тем труднее его подогнать, и тем он теплее и плотнее.

C коренным шипом

Соединение с шипом, или, как его иначе называют, «теплый угол» — это усовершенствованная технология «встык», с помощью которой можно предотвратить смещение стен и возникновение сквозняков. Но в этом случае требуется довольно трудоемкая обработка пиломатериала — формирование шипов и пазов на торцах брусьев.

Соединение с коренным шипом предполагает, что один соединяемых брусьев обрезают так, чтобы образовать прямоугольный шип, ширина которого обычно составляет 1/3 ширины бруса. На ответной стороне другого бруса проделывают соответствующий паз и при монтаже стыкуют эти элементы. Этот метод врубки углов требует усиления при помощи нагелей.

Варианты рубки с остатком

Наиболее доступным для начинающего плотника методом изготовления углового узла признают рубку в чашу, т.е. с остатком бревна на торце. В «чашечном» классе есть простенькие и сверхсложные технологии. В деревянном строительстве важно понять: то, что проще рубить, меньше будет греть и служить. Однако без плотницких навыков и познаний в данном искусстве за изготовление сложных конструктивных выемок лучше не браться.

Алгоритм изготовления простой чаши

Для производства рубки в простую чашку в бревне выбираются по бокам две выемки в форме полуцилиндров и продольная межвенцовая борозда, называемая лунным пазом. Все углубления в бревне делают сверху, что очень удобно для мастера, но нехорошо для стен. В развернутые к небу отверстия легко просачивается влага и попадает пыль через сопряжения, потерявшие из-за усушки плотность. Поэтому простые чаши нуждаются в постоянном обновлении конопатки.

Обладателю оцилиндрованного материала не нужно мучиться с предварительной подготовкой. Калиброванные бревна имеют единый размер, зачастую в них уже выбраны монтажные пазы. Даже изготовление угловых выемок производители оцилиндровки могут сделать, если к ним поступит заказ и вразумительная проектная документация. Покупателю пиленого леса предстоит провести обработку: окорить, высушить, выбрать продольную лунообразную борозду для надежной состыковки венцов, а затем уже приступать к рубке в чашу.

Последовательность работ по изготовлению простой чаши:

• Окоренное бревно уложим на подобающее ему в срубе место для разметки.
• Если продольная межвенцовая борозда еще не сделана, на тонком торце нижнего бревна, в верхней части которого предстоит делать выемки, начертим линию, равную ширине будущего паза.
• Раздвинем ножки заводской или самодельной черты на ширину размечаемой монтажной борозды.
• Приставим черту ножками к горбам уложенного в сруб бревна и примеряемого к нему верхнего собрата, затем процарапаем острыми ножками черты на нижнем бревне точный профиль верхнего элемента, «окаймив» бревно со всех сторон.
• Завершив разметку паза, раздвинем ножки черты на расстояние, равное половине от среднего радиуса укладываемого сверху бревна.
• Приставим опять ножки чертежного плотницкого инструмента к примеряемому и к лежащему поперек нижнему бревну, чтобы обрисовать полуцилиндры будущих угловых выемок.
• Снимем примеряемый верхний элемент сруба, а на нижнем бревне сделаем запилы, не доходящие до глубины начерченных углублений 7-10мм.
• Выберем топором отмеченные выемки и доработаем поверхность шерхебелем.

Способ изготовления углового соединения, основанного на технике рубки сруба в чашу с шипом, представлен на видео:

Нет особой разницы в последовательности действий. Рубить можно сначала паз, потом угловые выемки или в обратном порядке. Главное, чтобы все три конструктивные составляющие были точно вытесаны. Попыхтеть по любому придется: нужно будет примерять и стесывать излишки, если в сруб не «сядет» верхнее бревно. Поэтому с окончательной выборкой до процарапанных линий торопиться не стоит. Чистовую обработку желательно постепенно доводить до ума, чтобы слишком большими выборками не испортить материал. В старину первый раз начисто стесанные монтажные выемки мазали дегтем и укладывали на него верхний элемент. Замаранные отметины указывали, где еще нужно подтесать.

Дочерние варианты чаши

Рубка сруба в чашу привлекает неопытных исполнителей простотой и сравнительно небольшими трудозатратами. Однако без дополнительных замковых элементов она плохо держит тепло. Для строительства летней баньки это вполне приемлемо. Для возведения более теплой постройки замковый узел лучше дополнить присеком. Способ рубки усложниться, но теплотехника улучшится.

В списке ближайших «родственников» технологии вруба в чашу числятся:

• Рубка в охлупень (она же в охлоп), представляющая собой зеркальное отражение чаши. Данный способ также называют сибирской рубкой. Отличается тем, что угловые замки и лунный паз просто перевернуты вниз. Нижняя ориентация выемок исключает проникновение влаги и пыли в узловые сопряжения, благодаря чему не портится утеплитель и не мокнет сруб.
• Чаша с выступом. Она появилась в результате народного усовершенствования способов в охлоп и в обло, согласно которым вырубки делают либо сверху, либо снизу бревна. Рубка чаши с выступом позволяет расположить продольный паз снизу, а угловые выемки вверху или поступить наоборот. Т.к. в чашу укладывать нужно будет бревно с межвенцовой бороздой, конфигурация выемки не может быть по-прежнему полуцилиндрической. Поэтому в чаше появился скругленный выступ, повторяющий радиус продольной монтажной борозды.
• Рубка в охряп. Заключается в формировании двух равнозначных прямоугольных вырубок на верхнем и нижнем боку. Вариант проще простого, но годный только для сооружения хозяйственных построек.
• Охлоп с присеком. С целью оптимизации прочности и теплоизоляции угла в чаше оставляют присек – это невыбранная четверть в чаше с внутренней стороны угла. Для состыковки нужна еще будет ответная выемка в сопрягаемом бревне.
• Рубка в курдюк. Отличается от простой чаши наличием в выемке дополнительного шипа, повышающего прочность углового узла. Шип-то и называют курдюк или потёмок. Он дал название методу и повысил теплотехнические качества бревенчатой стены. Ориентировать рубку в курдюк можно в обе традиционные стороны. Чашу изначально рубят на половину ее высоты, затем вытесывается шип. Переносят размеры сформированного шипа на сопрягаемое бревно без особых ухищрений: накатывают на сруб и засечками отмечают, где нужно рубить ответный паз.

Довольно требовательными по отношению к мастерству и опыту исполнителя считаются два способа рубки сруба в крюк. Первый из них предопределяет вырубку половины чаши, а оставшаяся, не вытесанная половина должна четко состыковаться с полукруглой вырубкой сопрягаемого бревна. Вторая технология напоминает чашу с присеком, но бревна при этом отесывают на один кант, а отесанной стороной поворачивают внутрь строения. При рубке в крюк сохраняется максимальная мощность бревна, благодаря чему углы получаются теплыми и надежными.

Вот так проводится рубка в простой крюк:

Заморские технологии врубов с остатком

Принципиально канадская и шведская схемы рубки схожи с сибирской техникой «в охлуп». Только угловые пазы и выемки к ним имеют не округлую в сечении, а трапециевидную конфигурацию. Это веский плюс, т.к. при усадке славянские чаши расширяются, из-за чего нуждаются в периодической подконопатке. Канадская и шведская выемка после усадки плотно «садиться» на отесанное под нее бревно. Не остается вообще никаких зазоров, а с годами состыковка еще и самопроизвольно уплотняется.

Техника исполнения у них разная. Внешние различить можно по частично отесанным в районе замка бревнам «канадского» сруба и заточенным на шесть граней симпатичным «шведским» перепускам. У канадской технологии есть неплохой упрощенный последователь – рубка в седло.

Крайне требовательным моментом всех схем вруба с остатком является именно длина части бревна, выступающей за пределы контура строения. Излишне коротким перепуск делать нельзя, иначе он отколется. Чтобы желание сэкономить не привело к аварийному состоянию сруба, ГОСТом за номером 30974-2002 четко регламентированы предельные расстояния: от торца бревна до центра врубаемой чаши должно быть не меньше 1,4 диаметра обрабатываемого бревна.

Видео-демонстрация норвежской рубки:

Ласточкин хвост

Разновидностью шипового соединения является так называемый «ласточкин хвост». Это — одни из самых герметичных, «теплых», а потому и популярных замков для бруса. Правда, он же является и самым трудоемким. В данном случае и шип, и паз имеют форму трапеции, расширяющейся наружу. При стыковке они образуют прочный, надежный узел, который успешно противостоит даже самым большим нагрузкам. Кстати, технология «ласточкин» хвост активно используется в мебельной индустрии, в частности, при сборке выдвижных ящиков, на которые ложится высокая эксплуатационная нагрузка.

«В полдерева»

Соединение «в полдерева», как ясно из названия, предполагает пропилы на половину ширины бруса. В самом простом варианте они идут под прямыми углами, но, чтобы уменьшить продуваемость, горизонтальную линию реза можно вести с некоторым уклоном. Для усиления надежности крепежа используют деревянные втулки, установленные в торец вырубки, а также шпонки и нагели. В последнем случае длину нагеля необходимо рассчитать так, чтобы он пронизывал как минимум три бруса.

Технология «в полдерева» часто используется в домостроении, но следует иметь в виду, что стыки нужно тщательно теплоизолировать

Требование к угловым соединением

Перед тем как браться за какую-либо работу всегда полезно знать, кто именно вы хотите получить на выходе. Это правило касается и угловых соединений.

А требований тут на самом деле всего два:

• Надежность
• И не продуваемость

С первым просто. Если брусья не будут между собой держаться в углах, домик имеет все шансы развалиться, ведь на стены в обязательном порядке действуют не только вертикальные, а и горизонтальные, разрывающие усилия.

Есть своя логика и во втором требовании. Дом, где через углы гуляет ветер, не понравится ни одному хозяину.

Как видите, все требования не лишены логики, вот только реализовать их пытались далеко не одним способом.

Нагели

Нагель (в переводе с немецкого «гвоздь») представляет собой крепежный элемент, служащий для сплачивания брусьев. Он может быть изготовлен из дерева или металла. В первом случае в брусовой стене через каждые 30-40 см просверливают отверстия глубиной в три венца и вставляют в них стержни, сделанные из древесины более плотной, чем материал сруба. Для максимальной прочности каналы необходимо чередовать в шахматном порядке.
В случае с металлическими нагелями работа ведется по схожей схеме. Крепежные элементы изготавливают из трубы (арматурные прутки не рекомендуются). К сожалению, при усыхании сруба венцы могут зависать на неусыхаемых металлических нагелях

Утепление

Каким бы ни бы соединительный узел, его необходимо утеплить, чтобы избежать сквозняков и промерзания. Выбор теплоизоляторов для деревянных построек довольно широк: мох, пакля, войлок, пенька и льноджутовое полотно. Но если для бревенчатой постройки пригодны все перечисленные материалы, то для брусовой лучше всего использовать льнождутовое полотно, наименее восприимчивое к воздействию влаги. Дело в том, что брусья, в отличие от бревен, имеют прямоугольное сечение, и при стыковке образуют не дугообразные, а плоские швы. Очевидно, что во время дождя они сильно намокают, а влага стекает долго и неохотно. Так что способность быстро испарять воду имеет первоочередное значение.

Сращивание бруса

Варианты сращивания бруса
Если длина стен дома превышает 6 м, цельный брус использовать невозможно — изделий такой длины попросту не существует. А значит, приходится сращивать брусья в единое целое. При этом важно не потерять в прочности. Сделать это можно по описанным выше технологиям: в полдерева, на коренной шип или на «ласточкин хвост». При этом следует отметить, что первый вид соединения — наименее прочный, так как в каждый деревянный элемент становится в два раза тоньше. Самое надежное сращивание обеспечивает «ласточкин хвост» во всех его вариациях.

Подчеркнем, что любые сращивания, сделанные не в заводских условиях, можно усиливать при помощи металлических уголков, скоб, хомутов, гвоздей и проч. В этом случае можно не опасаться за прочность соединения лет 30–50, но позже из-за коррозии оно ослабеет.

Конопатка сруба мхом

После того, как бревна венцов подогнаны окончательно, начинают закладку межвенцового утеплителя. Мох раскладывают поперек бревен толщиной слоя 15-20 мм, немного прижимая, но не трамбуя. Выкладывают мох на ширину большую, чем ширина продольного паза верхних бревен, на 100 мм. В чашу и вокруг чаши укладывают мох таким же слоем, с выступом за контур чаши на 50 мм.

Традиционная и правильная технология – это укладка сруба «на мох». Или на паклю, в случае использования пакли. Но сборка срубов без межвенцовых уплотнителей, на скорую руку, а потом забивка между венцами уплотнителя технологией не являются. Такие срубы живут недолго, в полостях между бревнами селятся жуки и компания, разводится грибок и плесень. Это оттого, что забить снаружи уплотнитель в готовый сруб попросту невозможно, всегда остаются полости. Герметики, примененные в наружных швах, спасают ситуацию ненадолго. За короткое время такие срубы становятся холодными.

После закладки уплотнителя на бревно сверху укладывают бревно верхнего венца, с осторожностью, чтобы не сдвигать мох. Уложенные бревна простукивают деревянной «бабой».

После укладки бревен делают конопатку чаш, заправляя выступившие волокна между бревном и чашей. Инструмент для этой операции называется конопаткой, а простукивают конопатку киянкой или молотком.

В венцы закладывают сухой мох, а сруб конопатят увлажненным. Если мох высушить, а потом размочить, его прочность оказывается намного больше, чем у свежего мха.

Конопатят сруб в два захода. Сначала непосредственно после сборки, забивая уплотнителем щели между венцами, как можно плотнее. Конопатят до тех пор, пока мох не начнет пружинить под ударами киянки по конопатке.

Венцы проходят по всему контуру, сначала с наружной стороны, а затем изнутри. Работа эта не считается сложной, скорее долгой и монотонной. Венцы конопатят снизу-вверх, по очереди. Неправильная конопатка способна вызвать перекос сруба.

Второй заход делают после усадки сруба, на что требуется около года. Вторую конопатку делают точно так же, как и первую.