Соединение бруса между собой по длине: варианты сращивания и советы мастеров

Как скрепить брус между собой своими руками?

Прежде чем приступить к возведению дома или бани из бруса своими руками нужно изучить теоретическую часть вопроса. А в частности, усвоить правила правильного крепления деревянного бруса. Дальше, больше, необходимо закрепить свои знания на практике. Получив определенные навыки, можно приступать к строительству дома сруба. А опыт придет во время выполнения работ. Если вы еще не знаете какое количество кубов пиломатериал вам нужно, рекомендуем вам воспользоваться этим строительным калькулятором дома из бруса.

Скрепление бруса: инструмент

Соединение бруса не самое трудное и тяжелое занятие. Но подготовиться следует. Для этого потребуется:

Мерительный инструмент (рулетка, уголок столярный, уровень) и карандаш, с их помощью выполняется разметка образующих поверхностей крепления.

Пила, возможно, ручная электроножовка

или цепная с электроприводом,

но лучше воспользоваться механизмом с бензиновым двигателем;

Молоток, дрель и шруповерт.

 

Способы углового соединения бруса

Теперь , когда все готово, определяемся в каких случаях, необходимо прибегнуть к соединению бруса. Таких моментов два:

1. при устройстве углов в будущем срубе;
2. при недостаточной длине приобретенного бруса.

А способы такого крепления самые разнообразные. Выбор того или иного метода крепления зависит конкретной ситуации и решения мастера. Стыкование бруса во многом отличается от соединения бревенчатых конструкций. Наше время современных технологий дедовские приемы крепления пиломатериалов постоянно совершенствуются. Наиболее популярны два способа фиксации: с остатком, и без.

Рассмотрим оба варианта.

Соединение угла с остатком «в обло» или «в чашу»

Такой метод заключается в использовании замочных пазов. Они могут быть одно-, двух-, и четырёхсторонними.

Четырехсторонний паз

Односторонний паз получается в результате перпендикулярного надпила с верхней стороны бруса. Ширина, которого должна соответствовать поперечному сечению бруса.

Двухсторонний паз

Методика выпиливания двухстороннего паза предполагает пропил бруса с двух противоположных сторон верхней и нижней. Величина глубины пропила равняется четвертой части стороны перпендикулярного сечения. Этот способ дает качественное соединение, но требует высокой квалификации исполнителя.

Четырехсторонний паз

 

Название четырехстороннего паза, говорит само за себя. В этом случае пропилы осуществляются со всех сторон. Этот метод дает надежную фиксацию, срубы, изготовленные таким способом невероятно прочны. Наличие пазов упрощают монтаж венцов, их собирают, как конструктор Лего. Выполнять крепление таким методом под силу только профессионалам.

Соединения без остатка

Встык

Самым элементарным по сложности является метод фиксации бруса встык. Заключается он в стыковке бруса друг к другу и креплении шипованными металлическими пластинками дальнейшей фиксацией при помощи саморезов. \В этом случае прочность и плотность такого соединения зависит от безупречности поверхностей бруса, а они редко бывают идеально ровными, и от квалифицированности исполнителя. Тщательная подгонка торцов совмещаемых настолько трудоемка, что даже не под силу профессионалам. Поэтому применение такого метода вряд ли будет уместно при строительстве жилого дома, зато он пригодится при строительстве подсобных помещений, где не важна герметичность углов.

Для жилых строений лучше использовать другие, более надежные способы крепления бруса.

Угловые соединения при помощи шпонок

Соединение на шпонке

1. Прочность такого скрепления достигается применением специального клина из твердых пород дерева, называемые шпонками.
2. Установка такой детали в паз бруса исключает сдвиги в стыках.
3. Обратите внимание, что прочность соединения обеспечивается разновидностью клина, который может быть продольным, поперечным и косым. Косой клин сложен в изготовлении, но следует отдать должное, он гарантирует максимальную прочность и теплопроводность угла.

Замок « в коренной шип»

Такое соединение считается самым эффективным в плане сохранения тепла. В народе бытует определение его, как «теплый угол»». Поэтому оно считается самым популярным при строительстве домов из бруса.

1. Технологический процесс заключается в изготовлении в одном из сопрягаемых брусов паза, а в другом шипа, аналогичных размеров и их дальнейшем совмещении.
2. При изготовлении дома укладка утеплителя, которым может быть льняное или джутовое полотно и войлок, обязательна.
3. При этом главным условием минимальных теплопотерь является плотное совмещение элементов соединения.
4. Дополнительно для повышения прочности конструкции дома, необходимо чередовать в угловых венцах шипы с пазами и скреплять их круглыми деревянными нагелями.
5. При применении в скреплениях нагелей, присеков и курдюков необходимо оставлять между элементами замка ветикальные щели, они будут служить компенсатором при усадке дома.

Крепление «в полдерева»

Это довольно простой способ врубки углов. Осуществляется он путем поперечного пропила половины толщины бруса, что и послужило наименованию метода. Перед началом сборки в точках возле угловых соединений просверливается отверстие для установки нагеля или шпонки. Нагель должен перекрывать сразу несколько венцов сруба.

Скрепление «в лапу»

Сходен с креплением «в полдерева» но срез выполняется под углом, что способствует сохранению тепла.

Соединение «Ласточкин хвост»

Самой надежной, прочной и практически не имеющей теплопотерь является Т-образная врубка «Ласточкин хвост». По сути, это коренной шип только не прямоугольной, трапецеидальной формы. Пазы выполняются аналогичным образом. Это довольно трудоемкий и дорогостоящий способ скрепления бруса.

Кроме традиционного ласточкиного хвоста выделяют целый ряд других Т-образных соединений бруса:

• замочный паз на вставном шипе;
• симметричный трапециевидный шип, или «сковородня»;
• прямоугольный шип, или «полусковородня»;
• асимметричный трапециевидный шип, или «глухая сковородня»;
• прямой паз на коренном шипе.

Способы продольного соединения

 

В строительстве иногда нужен брус длиннее стандартного размера, который равняется 6 метрам. Поэтому возникает необходимость продольного сращивания бруса. В этих случаях применяются уже знакомые способы «в полдерева», «в шип» и «на шпонке. Однако самым прочным и надежным способом продольного соединения считается косой замок. Он боле трудоемкий и сложный в изготовлении, но оно того стоит.

Металлические крепежи для бруса

Крепеж для бруса – это специальные элементы, выполненные из легированных сплавов, применяющиеся для соединения деревянных конструкций. Они могут быть как отечественного, так и зарубежного производства. Среди множества крепежных изделий можно выделить сложные детали: опоры, уголки, муфты и шайбы, и простые элементы: анкера, шурупы, гвозди и скобы.

Сложный крепеж

Опора – крепежная перфорированная деталь, изготавливаемая из стального профиля толщиной от 2 мм и подвергаемая нанесению антикоррозионного слоя цинка. Представляет собой уголковообразную конструкцию и служит для крепления балок перекрытия к стене дома. Опору по виду конструкции можно разделить на крепеж открытого и закрытого типа. Соединяют ее с брусом шурупами, саморезами или гвоздями. Выпускаются опоры для всех типоразмеров бруса.

Муфты с шайбами представляет собой гайку М20 со шпилькой приваренную к металлической пластине. Основным назначением является компенсация усадки бруса.

Уголки соединительные, производятся из листового проката толщиной от 2 мм и оцинковываются. Угловой крепеж выпускается в перфорированном варианте длиной от 120 до 175 мм. Выбор изделий осуществляется в зависимости от веса конструкции.

Простой крепеж

Нагели могут быть металлическими и деревянными. В качестве материала для из производства используют арматуру. Они применяются для скрепления венцов из бруса между собой. Металлические нагели обладают высокой прочностью и в состоянии предотвратить любую деформацию лесоматериала. Однако ввиду рифленой поверхности, которая может нарушить структуру деревянного массива, и несовместимости металла и дерева целесообразнее применять деревянные нагели.

Они изготавливаются, как правило, из березы или других твёрдых пород древесины. Прочность деревянных элементов почти не уступает надежности металлических изделий, при этом идеально подходят для дома из бруса, предотвращая его деформацию. Производятся нагели из дерева круглого и квадратного сечения.

Пружинный узел «Сила»

Изделие представляет собой болт с пружиной и резьбой по дереву, изготовленный из высокопрочного антикоррозионного сплава. Крепление бруса таким элементом, как Узел «Сила», обеспечивает прочность и устойчивость соединения, и отсутствие деформации и кручения. Кроме этого, изделие дополнительно нагружает сами венцы, что препятствует образованию трещин и зазоров в процессе усадки. Рекомендуемая установка крепежных узлов на один брус не менее 4 штук.

Гвозди, металлические скобы

Гвозди, равно как металлические скобы, являются неплохим крепежным изделием, но не для бруса. Применение их для соединения бруса ошибочно. Гвозди поддаются коррозии и приходят в негодность, при этом портя древесину. Исходя из этих недостатков, следует отказаться от применения гвоздей и металлических скоб.

Поскольку при помощи гвоздей любая конструкция скрепляется накрепко, ими лучше соединять детали, а не сколачивать стены.

Деревянный тип — имеет такие свойства, как впитывать и отдавать влагу, поэтому соединение бруса должно быть подвижным.

А так же можете посмотреть видео Крепление бревен нагелями

Подобрано для вас:

Соединить брус с брусом между собой: по длине, на углах

Деревянный материал становится все более востребованным в частном строительстве. Это вполне объяснимая тенденция, так как натуральная древесина обладает огромным количеством преимуществ. Однако следует понимать, что работа с брусом требует соблюдения определенных правил и нюансов. В противном случае полученная конструкция будет неустойчивой и небезопасной. Так как соединить брус между собой, чтобы построенное жилище смогло прослужить как можно дольше?

Соединяем брус

Соединение брусьев: основные принципы

Различные места соединения бруса требуют использования разных технологий, которые позволят получить самый оптимальный результат для каждого конкретного случая.

Так, правильно соединить брус в углах позволят следующие способы:

• технология «с остатком»;
• способ «без остатка»;
• укладка «встык»;
• скрепление брусьев Т-образным способом, которое используется для обустройства внутренних стен.

Соединение с помощью шканта

Чтобы соединить деревянный брус продольно, можно воспользоваться следующими способами:

• технология, предполагающая использование коренного шипа;
• метод на шпонках;
• использование прямого либо косого замка.

Какой бы вариант крепления ни был выбран, в результате должно получиться устойчивое и прочное соединение. Все выполненные шипы и углубления должны быть предварительно тщательно отмерены посредством шаблона. Для угловых соединений также важным является дополнительное утепление.

Выбор необходимого инструмента также является важной процедурой, от которой во многом будет зависеть качество всей укладки. Именно поэтому стоит заранее позаботиться о наличии топора, нескольких разновидностей ножовок и пил, а также молотка, молота и киянки.

Виды угловых соединений

Если требуется соединить брус на углах, то можно воспользоваться методом с остатком, который предполагает наличие замочных пазов. При этом выполняться на углах они могут в полдерева.

По такой технологии, как правило, выполняется соединение первого венца. Последующее скрепление брусьев на углах происходит при помощи шипового соединения либо нагелей, что позволит исключить вероятность сдвигов, как по вертикали, так и по горизонтали.

Использование соединения «в замок» предполагает и технология «без остатка». В подобном случае потребуется наличие нагелей, которые имеют длину не более 2,5 см и диаметр около 3 см. Как только брус будет выложен на паклю, в нем потребуется выполнить отверстия для установки нагелей. При расчете глубины установки бруса потребуется учесть и высоту самого материала. Так, глубина должна в 1,5 раза превышать длину самого бревна.

Технология укладки бруса «впритык» является наиболее простой и быстрой. Однако соединение подобного рода очень уязвимо. Сильный ветер может стать причиной продувания, а в зимнее время года такие стены будут очень быстро промерзать. Чтобы соединить два бруса таким способом, нужно использовать металлические пластины на гвоздях. Два бревна укладываются на специальную опору, после чего происходит крепление их концов вплотную посредством скоб.

Если выбор остановился на Т-образном соединении, то стыковка брусьев происходит посредством нагелей, что и обеспечивает наиболее качественное, долговечное и прочное скрепление.

Такая технология подразумевает применение следующих элементов:

• паза замочного либо прямого типа;
• шипов в виде трапеции, которые имеют симметричную либо прямую формы.

При использовании трапециевидных шипов исключается вероятность расхождения и расшатывания полученных соединений. Для создания таких соединительных элементов потребуется немало времени, так как они предполагают самые различные формы. Однако конечный результат строительства целиком оправдает себя.

Продольное соединение брусьев

Очень часто в процессе создания сруба может возникнуть потребность в использовании продольного соединения брусьев. Так как речь идет о самых подверженных деформации участках, следует заранее уменьшить вероятность таких неблагоприятных последствий. Именно в таких случаях и потребуется соединить брус в длину при строительстве дома, однако выполнять это следует на тех участках, которые наименее подвержены нагрузкам, – это могут быть как внутренние стены, так и простенки.

Сращивать брусья друг с другом можно посредством различных замковых соединений или с использование центрального шипа:

• Замок прямого типа – наиболее востребованный и простой способ, благодаря которому можно очень быстро и надежно соединить брус между собой по длине, как показано на фото. Производится он в полдерева, после чего поверхности подгоняются друг под друга.
• Благодаря центральному шипу можно получить наиболее устойчивое соединение. Однако данный способ требует больших усилий и времени.

При потребности можно также соединить три бруса – на видео данная процедура описана особенно детально.

При возведении деревянного жилого дома либо бани крепление брусьев между собой является наиболее трудоемким и ответственным процессом. Именно поэтому потребуется подойти к данному делу с особой ответственностью и внимательностью. В противном случае конструкция получится непригодной для проживания человека.

видео-инструкция по монтажу своими руками, как соединить по длине при строительстве, цена, фото

Все фото из статьи

Если вы возводите строение из бруса своими руками, то одним из самых важных моментов во всем рабочем процессе является устройство надежных и долговечных соединений, именно эти места во многом отвечают за прочность всей конструкции в целом. Мы рассмотрим основные способы соединения и расскажем, как правильно делать их, вам необходимо выбрать один из вариантов, который будет применяться в вашем строении.

На фото: качественные соединения не только обеспечивают надежность конструкции, но и выглядят аккуратно и привлекательно

Основные типы соединений

Можно выделить три основных вида сопряжений, которые отличаются друг от друга очень сильно ввиду конструктивных особенностей:

Угловые	Самый распространенный вариант, без которого не обходится даже самая простая конструкция. Важно сделать соединение надежным, чтобы соблюдалась точная геометрия конструкции и стыки пропускали как можно меньше холода. Существует множество вариантов угловых конструкций, ниже мы рассмотрим самые распространенные из них
Продольные	Когда требуется сращивание бруса по длине, то можно опять же использовать несколько способов, выбор конкретного зависит от того, какие воздействия будут оказываться на узел впоследствии. Важно разобраться в особенностях каждого из вариантов, чтобы понимать, как правильно делать соединение
Т-образные	Необходимы тогда, когда делаются внутренние перегородки, также имеется несколько различных способов проведения работ, каждый из них обеспечивает требуемую надежность при условии соблюдения технологического процесса

Важно!
Если вы приобретаете готовый комплект материалов под определенный проект, то в нем пазы уже будут сделаны, вам нужно узнать у продавца их конфигурацию и ознакомиться с правильной технологией проведения работ.

Сборка готовых комплектов упрощается за счет того, что каждый элемент имеет маркировку, а порядок работы подсказывает инструкция

Особенности каждого из вариантов

Теперь расскажем о конкретных способах соединения, они отличаются как по конфигурации, так и по сложности исполнения.

Угловые элементы

Рассмотрим, как соединять брус между собой при строительстве в зависимости от типа сооружения, чаще всего используются следующие решения:

• Можно класть элементы встык, на схеме ниже все показано очень наглядно. Самое главное – качественно обрабатывать торцы для того, чтобы они прилегали к поверхности как можно плотнее. Достоинством этого варианта является простота, недостатком – невысокая надежность и очень большие потери холода через места соединений;

Использовать такой вариант имеет смысл только для хозяйственных построек, так как потери тепла будут очень большими

• Если элементы соединяются с остатком, то есть с наружной стороны торчат по 10-20 см, то используется один из трех вариантов – в чашу, в курдюк и в охряп. Первый вариант предполагает вырубку паза вполдерева в верхней части, второй предполагает наличие дополнительного паза в нижней часто и шипа на соединении, третий способ отличается тем, что делается вырубка сверху и снизу на четверть толщины элемента;

Это традиционные варианты, используемые уже несколько столетий в бревенчатых срубах

• Один из самых популярных методов крепления – так называемый теплый угол, специалисты называют его рубка в шип. Он отличается тем, что на одном из элементов делается паз, а на другом – шип, это позволяет надежно зафиксировать конструкцию и в несколько раз снизить потери тепла. При этом не забывайте о том, что положение элементов должно чередоваться по венцам;
• Соединение в лапу, отличается тем, что делаются надрезы в полбруса, но для увеличения надежности их можно делать под наклоном. Можно применять и упрощенный вариант с прямыми запилами, все зависит от того, какие требования к строению предъявляются. На схеме ниже наглядно показано отличие варианта вполдерева от варианта в лапу;

Достаточно простой, но очень надежный вид соединения

• Еще одно распространенное решение – использование шпонки, работы достаточно просты: в торцах вырезается паз определенного размера, в который впоследствии и ставится стопор, который также делается из дерева. Для увеличения надежности шпонка может иметь конфигурацию, расширяющуюся кверху, такой вариант называется ласточкин хвост.

Важно делать все в соответствии с технологией

Продольные соединения

Рассмотрим, как соединить брус между собой по длине, это также необходимо делать правильно, простой стык не обеспечит надежности, следует использовать один из нижеописанных вариантов:

• Если элементы будут подвергаться сжатию, то оптимальным соединением станет обычный прямой паз, который вырезается на полбруса, причем длина среза должна быть вдвое больше толщины элемента, это нужно для того, чтобы можно было укрепить сращивание нагелем для деревянного бруса;
• Второй вариант лучше всего подходит, если существует опасность растяжения, делается продольный вырез, но на его конце оставляется выступ, соответственно во втором делается паз, на рисунке ниже это показано очень наглядно;

Варианты продольного сращивания

• Третий вариант – замок со скошенными краями, он позволяет конструкции эффективно противостоять изгибающему воздействию, важно точно вырезать косые грани, чтобы брус примыкал друг к другу максимально плотно.

Важно!
Для самых ответственных мест можно использовать такой вариант как косой замок, он достаточно сложен в реализации, поэтому вся необходимая информация показана на чертеже.

Такой замок обеспечивает наибольшую стабильность соединений

Т-образные варианты

Если необходимо соединить стену и перегородку, то можно сделать это четырьмя основными способами:

• С помощью шпонки или, как ее еще называют, вставного шипа – вырезаются пазы и фиксируются специальными элементами;
• Можно делать соединение ласточкин хвост, его еще называют сковороднем, но если сделать раскос на две стороны вам сложно, то можно вырезать таким образом только одну сторону, тогда это будет полусковородень;

Вариантов также немало, нужно выбрать оптимальный

• Вариант коренного шипа самый трудоемкий, но и самый надежный, именно его чаще всего используют квалифицированные специалисты. При этом ряды чередуются и коренной шип делается через венец, остальные можно поставить на шпонку или ласточкин хвост.

Не забывайте укреплять все стыки бруса нагелями или саморезами, цена крепежа невелика, зато надежность повышается очень сильно.

Вывод

Чем качественнее будут сделаны соединения, тем меньше будут потери тепла и тем надежнее получится строение. Видео в этой статье поможет вам разобраться в некоторых описанных вариантах еще лучше.

Соединение бруса между собой — как правильно стыковать брус по длине и в углах при строительстве дома, крестовое, т образное

Автор HouseDerevo На чтение 10 мин Просмотров 8к.

В деревянном домостроении накоплен большой опыт строительства домов: бревенчатого, каркасного, брусового. Соединение бруса и бревен выполняется разными способами. Далее покажу как выбрать прочный и доступный способ стыковки при строительстве брусового дома.

Как правильно класть брус

Пиломатериал имеет квадратное или прямоугольное сечение, поэтому соединения прочные. Он состыковывается гораздо проще, чем оцилиндрованное бревно. Брус легко размечать, выпиливать в нем пазы.

Во время укладки строительного материала при строительстве дома из бруса своими руками следует большое внимание уделить его креплению по углам и по длине. Недостаточно прочно зафиксированный брус может переворачиваться.

Крепить соединяемые детали из дерева гвоздями не рекомендуется. От повышенной влажности древесины гвозди могут заржаветь и разрушиться.

Поэтому вместо металлических гвоздей применяются деревянные. Они называются нагелями. Лучше из березы. Можно использовать черенки и напилить их в нужный размер по длине. Их вбивают вертикально через каждые 1,5-2 м в заранее подготовленные отверстия. Диаметр нагелей ориентировочно 20 мм. Сверлить под них отверстия надо на пару миллиметров больше, чтобы свободно забивались и не препятствовали дальнейшей усадке стен.

Березовые нагели

На фундамент обязательно укладывают гидроизоляцию. Это могут быть два листа рубероида или гидроизоляционная мембрана. Можно комбинировать материалы: сначала нанести обмазочный слой, а затем положить рулонный.

Брус и нагели обрабатывают антисептическими средствами и антипиренами. Перед укладкой венцов убирают бракованные пиломатериалы. Подготавливают крепеж.

Укладывают первый венец. Чтобы добиться идеально горизонтального расположения первого венца, под брус ставят деревянные подкладки и выравнивают его с помощью строительного уровня. Затем фиксируют первый венец анкерами. Угловое соединение в первом ряду на шпонке, а с внутренней стороны дома используют металлические уголки.

Виды соединения бруса

Рассмотрим три вида стыковки, как соединить брус между собой:

• Угловое соединение. Заготовки совмещаются в замок в углу;
• Продольное. Оно заключается в сращивании двух элементов между собой в длину;
• Вертикальное сращивание венцов в пределах стены.

Соединение углов бруса с остатком

Заготовки при угловом соединении с остатком выходят за плоскость стены. Они называются зауголки.

Уголовое соединение с остатком

В одной заготовке вырубается углубление — чаша. У оцилиндрованного бревна оно полукруглое, у профилированного — прямоугольное. Вторая заготовка вставляется в чашу цельной или с вырезом, соответствующим ее форме. Такие углы не пропускают холод. Утепление сруба при тщательной конопатке не понадобится.

При их скреплении остаются обрезки древесины. Поэтому требуется приобрести большее количество материала и учесть длину его обрезков. Соединение в чашу имеет и другое название: в обло (облый — круглый).

Углы без остатка

Многие домашние мастера хотят сэкономить материал, поэтому применяют способ стыковки бруса 100х100 (самый распространенный) без остатка. В данном случае соединение более холодное, углы больше продуваются, пиломатериал не выглядывает из-за угла стены, а располагается вровень с ним.

К угловым соединениям без остатка относятся крепления:

• Встык;
• При помощи шпонки;
• Коренной шип;
• Теплый угол;
• Ласточкин хвост;
• В лапу;
• В полдерева.

Читайте также:Чем обшить потолок в деревянном доме внутри дешево и красиво

Встык

Соединение бруса в стык — самое простое. Заготовки прикладываются друг к другу под прямым углом. Пазы отсутствуют.

При возведении строений ряды смещаются друг относительно друга, и стыки чередуются между собой. Чтобы сцепление было более прочным, их скрепляют скобами или стальными пластинами.

Строительный материал не обрабатывается. Со временем углы отходят друг от друга, продуваются. Внутрь щелей может попасть вода. Поэтому для жилых строений такой способ стыковки не используется. Соединение в стык подойдет для хозяйственных построек, временных сооружений, навесов. Такие строения легко разбираются. Материал можно использовать повторно.

При помощи шпонки

 

Шпонка — это небольшой брусок, изготовленный из деревьев твердых пород. Соединителем скрепляют два паза, вырубленных на торце и сбоку бруса. Ширина паза на торце равна одной трети его ширины. Расстояние до паза боковой части идентично ширине паза на торце. Клин-соединитель в виде шпонки ставится вертикально, горизонтально и под углом. Самое надежное соединение, когда шпонка вставляется в паз, вырезанный под углом. Даже при сильных нагрузках пиломатериал будет прочно соединять детали. Использовать такое сращивание можно для обустройства наружных углов и внутренних стен. Трудоемкое соединение, требующее профессионального подхода.

В коренной шип

Соединение в коренной шип похоже на сращивание с помощи шпонки. Только в данном случае посторонние детали не используют. На одном из брусьев делается паз прямоугольной или трапециевидной формы. На другой заготовке вырубается паз таким образом, чтобы он был с внутренней стороны стены. Шип повторяет форму паза. Он выполняется не на всю толщину материала, а только на его половину. Потеря тепла исключается: нет сквозных щелей со стороны улицы. Такой способ используется для наружных углов дома.

Соединение бруса в теплый угол

Теплый угол-это способ углового соединения шип-паз. При соблюдении размеров стыковка элементов герметична, между ними нет зазоров, им не страшны мостики холода.

Расскажем, как соединить брус в теплый угол правильно. Для того, чтобы шип-паз точно подходили друг к другу, намечают линии точно по строительному уровню. Прочерчивают вертикальную линию, а затем с помощью угольника проводят другую черту.

После разметки делают несколько пропилов циркулярной пилой. Пропилы получаются ровные и точные. Циркулярная пила не рвет древесину. Стамеской убираются ненужные части древесины. Цепной пилой выравнивается дно. Стыкуемый паз выпиливается на боковой стороне одного бруса на некотором расстоянии от края.

Шип размечают на торце второго бруса и запиливают цепной пилой. Шип стыкуется с пазом и утепляется джутом.

Самый распространенный — ласточкин хвост

Это самое прочное соединение, образующее замок шип-паз.

Паз имеет трапециевидную форму, которая препятствует разъезжанию частей. Шип повторяет форму паза. Он расширяется к краям пиломатериала. Его часть с шипом напоминает ласточкин хвост, отсюда и его название. Это разновидность теплого угла.

В лапу

Соединение в лапу производится следующим образом:

• На одной заготовке вырубается паз с уклоном. Он выполняется с торца на половину толщины бруска;
• Второй элемент делается с шипом. Шип расширяется к краю;
• При стыковке шип и паз должны совпасть, чтобы между ними не было щелей;
• Угловое соединение следует укрепить нагелем или использовать шпонку.

В полдерева

Этот вид сращивания похож на предыдущий. Только вырубку паза и шипа производят под прямым углом. Вырубленная часть занимает половину глубины строительного материала. Обе заготовки накладываются друг на друга. Чтобы стыковка была надежной, делают отверстия и скрепляют брусья нагелями.

Стыковка бруса по длине варианты соединений

Максимальная длина заготовки 6 м. При обустройстве стен дома, балок, стропил не хватает одного бруса по длине. Приходится производить соединение бруса между собой. Для стыковки в продольном направлении используются те же способы соединений, что и при угловом, но крепление делается не под углом, а вдоль балок.

В шип на шпонках

Это соединение самое прочное. На 2 заготовках вырезаются идентичные пазы. Они прикладываются друг к другу таким образом, чтобы пазы совпали. Затем берется шпонка из твердой породы дерева и вбивается между ними. Шпонка — это своеобразный клин, который соединяет два паза между собой. Шпонка бывает в форме призмы, прямоугольника. Чтобы сращивание было прочным, шпонку смазывают клеем ПВА или столярным клеем.

Может быть полезно:Чем лучше обшить деревянный дом снаружи

Сращивание бруса по длине в коренной шип

Соединения бруса по длине в коренной шип схоже с таким же угловым соединением. Шип и паз могут быть прямоугольными и трапециевидными. Шип в виде трапеции более надежный и прочный, потому что он препятствует смещению деталей. Заготовки закрепляются нагелями.

В замок

Соединить брус 100х100 между собой, можно в косой замок:

Оригинальность данного метода сращивания состоит в том, что торцы не только отрезаются по косой, а представляют собой ступени с определенными размерами. Это прочный вид соединения, который доступен только мастерам с опытом работы, имеющим специальные инструменты и оборудование для точной вырубки изгибов каждой ступени. Ступени напоминают чередующиеся шип и паз, которые повторяют форму второй заготовки. Соединяясь между собой, шип и паз образуют надежный замок.

Сращивание бруса в полдерева

Соединения бруса в полдерева можно выполнить самостоятельно. С торца каждой детали выпиливается прямой угол на половину ее толщины. Только на одной заготовке он смотрит вниз, на другой — вверх. Выемки могут быть не только прямыми, но и косыми. Один элемент накладывается на другой. Шип и паз совпадают. Укрепляют элементы нагелями, скобами, шпильками, пластинами.

Метод сращивания бруса прикладывание

Это самый простой способ сращивания заготовок. Один цельный элемент прикладывается к другому торцом и соединяется скобами либо накладками.

От чего зависит выбор соединения

Если вы не можете решить, как соединить брус при строительстве дома, важно обратить внимание, для возведения каких конструкций он будет использоваться.

Для строительства хозяйственных построек, бани можно соединять брус вполдерева или встык. Эти соединения просты, выполнить их можно самостоятельно, только закреплять их нужно нагелями, шпильками или скобами. Но такие способы нельзя использовать при строительстве жилого дома.

Опытные мастера для выкладывания несущих стен не будут использовать продольное соединение заготовок, а постараются использовать только цельный пиломатериал. В крайнем случае они выбирают жесткое соединение, например, со шпонкой. Только шпонка в данном случае должна быть высокого качества.

Соединение косой замок можно применять и на несущих стенах, но для этого конструкция должна быть жесткой с точными размерами. А это сделать своими силами практически невозможно.

Пружинный узел сила

Прежде чем решить, как соединить два бруса, обязательно рассмотрите такой крепёж.

Является одним из лучших, скрепляет между собой строительный материал и противостоит появлению между венцами щелей во время усадки деревянного дома.

Пружинный узел «Сила» представляет собой длинный шуруп с пружиной и 2 шайбами.

Пружинный узел «Сила» в разрезе

Пружина придает изделию прижимную силу в 100 кг. С помощью двойного сверла в брусьях сверлится отверстие, в него вставляют узел и гайковертом закручивают до тех пор, пока не стянет их между собой. Для стены в 6 м достаточно 4 прижимных узла.

Крестообразная вязка внахлест

Крестовая вязка внахлест — универсальное сращивание. В подготовленный паз укладывается заготовка. Т образное соединение бруса используют для укладки сруба, при строительстве мостов. Способами соединения крестообразной вязки являются:

• Вполдерева;
• В треть и четверть дерева;
• Зарубка в один ряд.

Соединение усиливается шпонкой, скобами, нагелями.

Что учесть при стыковке профилированного бруса

В местах стыковки профилированного бруса могут появиться щели, через которые дом будет продувать, проходить влага. Для отсутствия щелей места сращивания выравниваются и шлифуются. В местах соединения прокладывается джут, пакля или льняное волокно.

Для предупреждения гниения дерева и появления плесневого грибка его обрабатывают антисептическими средствами. Влажность древесины не должна превышать 5 %. В данном случае места соприкосновения заготовок можно проклеить. Из-за возможности усадки брусового дома перед установкой дверей и окон, срубу важно выстояться. Продольные стыки профилированного бруса располагаются в шахматном порядке.

в углах, между собой, по длине, ласточкин хвост, шип, нагелями, в стык – способы, виды, как сделать

В наше время все чаще при строительстве стен домов, дач, бань используется деревянный брус. Это связано с тем, что качество предлагаемого материала больших сечений улучшается, и он становится конкурентоспособным с бревном. При строительстве таких сооружений важно обеспечить надежное соединение бруса.

Строительство из профилированного бруса отличается легкостью сборки, экономией времени и сил.

Технология строительства таких домов мало отличается от изготовления бревенчатого сруба. При этом укладку и обработку производить проще и легче, а во многих районах материал доступней для приобретения. Один из важнейших этапов строительства – это соединение бревен, от чего во многом зависит надежность всей конструкции.

Основные принципы и положения укладки бруса

При стыковке необходимо иметь следующий инструмент:

Угловое соединение бруса в полдерева на вставных шпонках.

• электродрель;
• болгарка;
• рубанок;
• ножовка;
• стамеска;
• молоток;
• шкурка наждачная;
• линейка;
• штангенциркуль.

Операция по стыковке при строительстве стены производится в двух случаях: изготовление (связка) углов дома и сплетение (наращивание) бруса по длине. Особо важным процессом является стыковка в углах. Во время ее проведения закладывается надежность сооружения, его габариты и качество всей стены, а также дизайн.
Различают два вида угловых стыковок: с остатком и без остатка. Укладка с остатком основана на том, что торец выступает за место углового соединения на определенную длину. Основным преимуществом такого вида ведения работ является своеобразное деревянное утепление угла дома, что особенно заметно при ветре. Кроме того, такое исполнение создает определенный дизайн, на который есть свои любители.

Сплетение без остатка подразумевает, что их торцы расположены в одной плоскости с поверхностью стены. Основное преимущество – уменьшение габаритов дома и экономия материала при строительстве.

Соединение бруса с остатком и без остатка

Схема угловых соединений бруса «коренной шип — паз».

Самым распространенным способом стыковки с остатком является соединение при помощи прямоугольных пазов, так называемая укладка в обло. Такое сплетение имеет три модификации. Самый простой вариант – одностороннее соединение. В этом варианте на одной боковой грани прорезается прямоугольный паз. Размеры паза на обоих соединяемых брусьях должны быть одинаковыми. Ширина паза равна ширине бревна, а глубина – половине высоты его высоты. При стыковке по системе паз на паз (при перпендикулярном расположении брусьев друг к другу) боковые грани сплетенных брусьев должны быть строго в одной плоскости (стык без выступов). Расстояние от торца балки до начала паза определяет длину остатка (вылета).

Второй вариант – двухстороннее сплетение. В этом случае паз пропиливается на двух противоположных сторонах. Глубина паза должна составлять ¼ высоты бруса. При такой стыковке обеспечивается более плотная укладка материала.

Наконец, четырехстороннее соединение бруса предусматривает изготовление паза на всех гранях. При этом глубина нижнего и верхнего пазов должна быть ¼ высоты бруска, глубина боковых пазов – ¼ ширины, а ширина всех пазов – ½ его ширины. При использовании этого способа достигается максимальная плотность прилегания брусьев.

Наиболее распространенными способами стыковки без остатка являются: соединение бруса встык, сплетение на шпонках и стыковка на коренных шипах. Укладка встык – самое простое, но самое ненадежное. В этом случае торец одного бруска упирается в боковую грань другого (в следующем слое они меняются местами). Стык Закрепляется гвоздями или металлическими скобами. При такой укладке очень сложно контролировать прижатие торца, что зависит от качества его обработки, и обеспечить перпендикулярность элементов в узле. Этот способ лучше применять только при строительстве легких садовых построек (сарай и т.д).

Немного надежней способ «в полдерева», который подразумевает наложение брусьев друг на друга, при этом на их концах делается пропил длиной, равной ширине материала, и высотой, равной половине высоты. Таким образом, концы брусьев утапливаются друг в друге. Место стыковки укрепляется гвоздями.

Соединение на коренных шипах

Схема угловых соединений бруса «ласточкин хвост».

Этот способ основан на формировании шипов и соответствующих им гнезд непосредственно на торцах. На конце одного из соединяемых элементов вырезается шип посередине торца. Длина шипа равна ширине бруска, а ширина составляет 1/3 высоты. Соответственно, на втором бруске изготавливается паз шириной, равной ширине шипа. При стыковке шип плотно загоняется в паз. Для утепления угла дома, как правило, в паз перед группировкой закладывается льноджутовое полотно.

Одной из разновидностей такого соединения является стыковка «ласточкин хвост». В этом случае шип изготавливается трапециевидной формы, расширенной стороной наружу. Паз выполняется аналогичной формы. Такой стык более плотный и надежный.

Соединение на некоренном шипе

Некоренной шип, в отличие от коренного (который формируется по центру), выполняется с краю и располагается вертикально. При стыковке такой шип должен оказаться на внутренней стороне стены. На боковой поверхности второго бруса изготавливается соответствующий поперечный паз. Шип может быть двух видов: шириной, равной 1/3 ширины бруса, или шириной, равной половине ширины. Длина шипа равна половине ширины материала. Стыковка представляет собой соединение встык с шипом.

Соединение со шпонкой

Продольное соединение бруса между собой по длине при помощи шпонок.

Часто используется способ, представляющий собой сочетание соединений встык и на шипах. В этом случае на торце одного из брусьев делается паз под шпонку. Аналогичный паз изготавливается на боковой стороне второго бруса в поперечном направлении. Балки упирают друг в друга, как при сплетении встык, но в пазы вставляется деревянная шпонка на всю длину пазов. Шпонка в сечении представляет собой квадрат со стороной размером, равным 1/3 ширины основного материала. Шпонка вставляется так, чтобы одна ее половина оказалась в одном брусе, а другая – в другом. Устанавливать шпонку можно как вертикально, так и горизонтально, но чаще всего используется первый вариант как более простой в изготовлении.

Укладка с нагелем

Схема расположения нагелей в брусе.

Для упрочнения соединения в углу дома применяется дополнительное усиление штырями, которые получили название нагель. Они устанавливаются внутри брусьев и не позволяют произойти деформации при высыхании материала, принимают на себя механическую нагрузку. В качестве нагеля может использоваться металлическая труба или арматура. Можно сделать нагель из дерева.

Чаще всего нагельное упрочнение применяется в соединении на коренном шипе. В такой стыковке просверливается отверстие, диаметром на 2-3 мм больше диаметра нагеля, в вертикальном направлении. В отверстие вставляется штырь. Диаметр нагеля выбирается в пределах 25-50 мм. Длина определяется из условия, что нагель должен соединять два ряда.

Продольная стыковка

Схема соединения бруса вполдерева.

При строительстве часто возникает потребность нарастить длину, для чего используются различные способы продольного соединения. В основном используют способ стыковки в «полдерева» и совмещение бруса с продольным коренным шипом, а также соединение косым замком. Первые два способа не отличаются от аналогичных способов при изготовлении углов. Единственная разница – сами балки располагаются последовательно.

Простым и достаточно надежным способом соединения является продольное соединение в «полдерева» с использованием нагеля.

В этом случае проведение процесса очень удобно. Стык двух брусьев располагают горизонтально и дрелью просверливают 2-3 отверстия. В отверстие вставляются деревянные круглые штифты, диаметром 15-20 мм. Место стыковки можно обработать клеем. Применить деревянный нагель с последующей проклейкой можно и при использовании соединения с коренным шипом.

Соединение косым замком достаточно сложно в исполнении. На конце делается скос, причем на поверхности скоса одного бруса формируется шип, а на скосе второго – паз.

Создание теплого угла

При сочленении брусьев стены жилого дома следует позаботиться об утеплении участков стыка. В местах соединения за счет неплотных стыков, неточностей в пазах может снизиться тепловая защита. Для предотвращения этого рекомендуется использовать так называемый теплый угол. Для этого между стыками в балках помещается теплоизолятор типа пакли или льняного волокна. Это необходимо осуществить во время укладки углового узла.

Известно множество способов, как стыковать брус при его наращивании, изготавливать углы стен из бруса. Правильная укладка при таких сочленениях – важный фактор, определяющий качество работ. Какой способ применить, надо решать с учетом реальных условий и вида постройки.

Как соединить бруски между собой по длине. Соединение бруса между собой: способы, технологии

В наше время все чаще при строительстве стен домов, дач, бань используется деревянный брус. Это связано с тем, что качество предлагаемого материала больших сечений улучшается, и он становится конкурентоспособным с бревном. При строительстве таких сооружений важно обеспечить надежное соединение бруса.

Строительство из профилированного бруса отличается легкостью сборки, экономией времени и сил.

Технология строительства таких домов мало отличается от изготовления бревенчатого сруба. При этом укладку и обработку производить проще и легче, а во многих районах материал доступней для приобретения. Один из важнейших этапов строительства – это соединение бревен, от чего во многом зависит надежность всей конструкции.

Основные принципы и положения укладки бруса

При стыковке необходимо иметь следующий инструмент:

• электродрель;
• болгарка;
• рубанок;
• ножовка;
• стамеска;
• молоток;
• шкурка наждачная;
• линейка;
• штангенциркуль.

Операция по стыковке при строительстве стены производится в двух случаях: изготовление (связка) углов дома и сплетение (наращивание) бруса по длине. Особо важным процессом является стыковка в углах. Во время ее проведения закладывается надежность сооружения, его габариты и качество всей стены, а также дизайн.
Различают два вида угловых стыковок: с остатком и без остатка. Укладка с остатком основана на том, что торец выступает за место углового соединения на определенную длину. Основным преимуществом такого вида ведения работ является своеобразное деревянное утепление угла дома, что особенно заметно при ветре. Кроме того, такое исполнение создает определенный дизайн, на который есть свои любители.

Сплетение без остатка подразумевает, что их торцы расположены в одной плоскости с поверхностью стены. Основное преимущество – уменьшение габаритов дома и экономия материала при строительстве.

Соединение бруса с остатком и без остатка

Схема угловых соединений бруса «коренной шип — паз».

Самым распространенным способом стыковки с остатком является соединение при помощи прямоугольных пазов, так называемая укладка в обло. Такое сплетение имеет три модификации. Самый простой вариант – одностороннее соединение. В этом варианте на одной боковой грани прорезается прямоугольный паз. Размеры паза на обоих соединяемых брусьях должны быть одинаковыми. Ширина паза равна ширине бревна, а глубина – половине высоты его высоты. При стыковке по системе паз на паз (при перпендикулярном расположении брусьев друг к другу) боковые грани сплетенных брусьев должны быть строго в одной плоскости (стык без выступов). Расстояние от торца балки до начала паза определяет длину остатка (вылета).

Второй вариант – двухстороннее сплетение. В этом случае паз пропиливается на двух противоположных сторонах. Глубина паза должна составлять ¼ высоты бруса. При такой стыковке обеспечивается более плотная укладка материала.

Наконец, четырехстороннее соединение бруса предусматривает изготовление паза на всех гранях. При этом глубина нижнего и верхнего пазов должна быть ¼ высоты бруска, глубина боковых пазов – ¼ ширины, а ширина всех пазов – ½ его ширины. При использовании этого способа достигается максимальная плотность прилегания брусьев.

Наиболее распространенными способами стыковки без остатка являются: соединение бруса встык, сплетение на шпонках и стыковка на коренных шипах. Укладка встык – самое простое, но самое ненадежное. В этом случае торец одного бруска упирается в боковую грань другого (в следующем слое они меняются местами). Стык Закрепляется гвоздями или металлическими скобами. При такой укладке очень сложно контролировать прижатие торца, что зависит от качества его обработки, и обеспечить перпендикулярность элементов в узле. Этот способ лучше применять только при строительстве легких садовых построек (сарай и т.д).

Немного надежней способ «в полдерева», который подразумевает наложение брусьев друг на друга, при этом на их концах делается пропил длиной, равной ширине материала, и высотой, равной половине высоты. Таким образом, концы брусьев утапливаются друг в друге. Место стыковки укрепляется гвоздями.

Соединение на коренных шипах

Схема угловых соединений бруса «ласточкин хвост».

Этот способ основан на формировании шипов и соответствующих им гнезд непосредственно на торцах. На конце одного из соединяемых элементов вырезается шип посередине торца. Длина шипа равна ширине бруска, а ширина составляет 1/3 высоты. Соответственно, на втором бруске изготавливается паз шириной, равной ширине шипа. При стыковке шип плотно загоняется в паз. Для утепления угла дома, как правило, в паз перед группировкой закладывается льноджутовое полотно.

Одной из разновидностей такого соединения является стыковка «ласточкин хвост». В этом случае шип изготавливается трапециевидной формы, расширенной стороной наружу. Паз выполняется аналогичной формы. Такой стык более плотный и надежный.

Соединение на некоренном шипе

Некоренной шип, в отличие от коренного (который формируется по центру), выполняется с краю и располагается вертикально. При стыковке такой шип должен оказаться на внутренней стороне стены. На боковой поверхности второго бруса изготавливается соответствующий поперечный паз. Шип может быть двух видов: шириной, равной 1/3 ширины бруса, или шириной, равной половине ширины. Длина шипа равна половине ширины материала. Стыковка представляет собой соединение встык с шипом.

Соединение со шпонкой

Часто используется способ, представляющий собой сочетание соединений встык и на шипах. В этом случае на торце одного из брусьев делается паз под шпонку. Аналогичный паз изготавливается на боковой стороне второго бруса в поперечном направлении. Балки упирают друг в друга, как при сплетении встык, но в пазы вставляется деревянная шпонка на всю длину пазов. Шпонка в сечении представляет собой квадрат со стороной размером, равным 1/3 ширины основного материала. Шпонка вставляется так, чтобы одна ее половина оказалась в одном брусе, а другая – в другом. Устанавливать шпонку можно как вертикально, так и горизонтально, но чаще всего используется первый вариант как более простой в изготовлении.

Укладка с нагелем

Схема расположения нагелей в брусе.

Для упрочнения соединения в углу дома применяется дополнительное усиление штырями, которые получили название нагель. Они устанавливаются внутри брусьев и не позволяют произойти деформации при высыхании материала, принимают на себя механическую нагрузку. В качестве нагеля может использоваться металлическая труба или арматура. Можно сделать нагель из дерева.

Чаще всего нагельное упрочнение применяется в соединении на коренном шипе. В такой стыковке просверливается отверстие, диаметром на 2-3 мм больше диаметра нагеля, в вертикальном направлении. В отверстие вставляется штырь. Диаметр нагеля выбирается в пределах 25-50 мм. Длина определяется из условия, что нагель должен соединять два ряда.

Продольная стыковка

Схема соединения бруса вполдерева.

При строительстве часто возникает потребность нарастить длину, для чего используются различные способы продольного соединения. В основном используют способ стыковки в «полдерева» и совмещение бруса с продольным коренным шипом, а также соединение косым замком. Первые два способа не отличаются от аналогичных способов при изготовлении углов. Единственная разница – сами балки располагаются последовательно.

Простым и достаточно надежным способом соединения является продольное соединение в «полдерева» с использованием нагеля.

В этом случае проведение процесса очень удобно. Стык двух брусьев располагают горизонтально и дрелью просверливают 2-3 отверстия. В отверстие вставляются деревянные круглые штифты, диаметром 15-20 мм. Место стыковки можно обработать клеем. Применить деревянный нагель с последующей проклейкой можно и при использовании соединения с коренным шипом.

Соединение косым замком достаточно сложно в исполнении. На конце делается скос, причем на поверхности скоса одного бруса формируется шип, а на скосе второго – паз.

Создание теплого угла

При сочленении брусьев стены жилого дома следует позаботиться об утеплении участков стыка. В местах соединения за счет неплотных стыков, неточностей в пазах может снизиться тепловая защита. Для предотвращения этого рекомендуется использовать так называемый теплый угол. Для этого между стыками в балках помещается теплоизолятор типа пакли или льняного волокна. Это необходимо осуществить во время укладки углового узла.

Известно множество способов, как стыковать брус при его наращивании, изготавливать углы стен из бруса. Правильная укладка при таких сочленениях – важный фактор, определяющий качество работ. Какой способ применить, надо решать с учетом реальных условий и вида постройки.

Человечество, используя дерево, давно изобрело много способов для строительства из него. Поэтому современный строитель выбирая, например, как стыковать брус по длине, ориентируется на размер дома, качество и сортность материала, его функциональное значение и т.д.

От выбора того или иного способа во многом зависят теплопроводные свойства и то, насколько комфортно и уютно будет в доме.

Преимущества домов из бруса и нормативная основа для их строительства

Традиционно деревянные дома, то есть дома построенные из бруса, пользуются неизменной популярностью у частных застройщиков. Такие строения имеют красивый вид, при этом очень легко придать каждому особую индивидуальность.

Они также являются наиболее экологичным видом жилища, а для загородного строительства – это, пожалуй, один из самых оптимальных вариантов, так как вписываются органично в окружающий ландшафт. Кроме того, деревянные коттеджи позволяют создать полноценный архитектурный ансамбль, состоящий непосредственно из дома и других хозяйственных и бытовых пристроек.

Внимание!
Строительство домов из бруса не требует строгого соблюдения всех нормативов, а также ГОСТа 30974-2002 (принят 01.03.03г.).
Однако построенные по всем правилам сооружения в дальнейшем легче оформить, получить различные разрешительные документы.
Соблюдение нормативов имеет также значение при сертификации продукции и конструкций из бруса.

Как выбирают способ стыковки бруса при строительстве зданий

Выбрать, как правильно стыковать брус, необходимо для двух операций:

• для соединения или рубки угла;
• для наращивания по длине (такая ситуация возникает в случае, если какая то сторона дома или все имеют длину более 6 метров, стандартного размера бруса).

Перед тем как приступить к возведению дома своими руками, или даже наняв бригаду опытных строителей, необходимо ознакомиться, а в первом случае досконально изучить, как стыковать брус на углах.

Стыковка с остатком

Стыковка с остатком, т.е. с выступающими концами, выполняется, как правило, несколькими способами, среди которых:

• в обло, в варианте угловых соединений имеет следующие разновидности:
• в курдюк;
• заоваленный гребень;
• в полдерева;
• в охлоп;
• в охряп.

Стыковка без остатка (без выступающих концов)

1. «в лапу»;
2. замочным пазом по типу «обло»;
3. Т-образные соединения имеют несколько вариаций:
   
   • прямым пазом;
   • замочным пазом – «обло» или в «чашку»;
   • трапециевидным шипом: прямоугольным или симметричным;
4. Соединения встык производится:
   
   • коренным шипом;
   • шпонками.

Стык с остатком

Конструктивно дом, построенный этим способом, является более устойчивым, по сравнению с домом, построенным «без остатка».

Метод обло и его вариации

1. Очень часто для стыковки выбирается способ в «обло», иногда его еще называют «в чашу» – по внешнему сходству, так как вырубается в верхней части круглая выемка, напоминающая чашу или обло – как называли ее в далекой древности, то есть «круглая». В эту «чашу» укладывается следующее бревно поперёк, в котором готовится «чаша» для другого.
2. В полдерева . Обло или чаша тоже имеют свои разновидности, самые простые стыки бруса из которых выполняются «в полдерева». Дополнительно, для более плотного соединения, в чаше делается продольный паз – он необходим для установки бруса следующего венца, после установки продольного.
   Другое название данного паза – укладочный. Для обеспечения большей устойчивости конструкции верхнее бревно выполняют со шпонкой прямоугольного или круглого сечения или нагелем.
3. Стык с гребнем . Если на дне чаши оставлять овальный остаток в форме гребня, конструкция дома приобретёт еще большую устойчивость. При этом важно, чтобы форма гребня повторяла форму паза верхнего бруса, но следует обратить внимание, что паз в этом случае будет снизу.
4. Курдюк . Один из самых технически сложных способов укладки бруса – «в курдюк», но если выполняется соответствующая инструкция, осилить и выполнить его возможно даже и самостоятельно. К гребню в чаше добавляется еще и специальный выступ, строго поперек чаши и вдоль бревна, а в нижней части следующего бруса поперек паза, выполняется выемка, специально под курдюк.
5. Охлоп и охряп . Существуют и другие способы рубки углов деревянного дома, но все они в той или иной мере являются разновидностью обла. Например, «в охлоп» или по-иному «сибирская чаша» – то же обло, только наоборот. Верхний брус с чашей насаживается на угол, прихлопывая его.
6. Способ «охряп» можно считать промежуточным и имеет сходство с охлопом, только дополнительно имеет выемки глубиной около четверти диаметра. Этот способ используется для переходного варианта между углом с остатком и без остатка.

Способы стыковки без остатка: «в лапу» и «ласточкин хвост»

Соединение без остатка выполняется часто «в лапу», представляющее охряп, только без торцевой части. Самый простой вариант – лапа с присеком, то есть с шипами и гнездами на концах бруса, для большей устойчивости.

Такой стык имеет большой недостаток – он очень сильно продувается. Поэтому рекомендуется использовать соединение «ласточкин хвост», при котором шипы плотно стыкуются между собой, как бы заклинивают всю конструкцию, придавая ей надёжность и улучшая теплопроводные качества.

Разновидность предыдущего способа есть «ласточкин хвост», представляющий собой трапециевидные пропилы на обеих деталях с учетом их плотного прилегания. Такой стык весьма прочен и имеет достаточную жёсткость соединения, но не обладает хорошей теплопроводностью.

Важно: стыковка бруса при строительстве, особенно это относится к соединениям с использованием нагелей или выполненных способом «курдюк», «шип в паз», с присеком – требует выполнения вертикальных зазоров, которые помогут компенсировать усадку строения.

Как выполнить продольное соединение

В процессе возведения дома с размерами, превышающими 6х6 метров, всегда требуется проведение наращивания для получения длины, необходимой для данного строения.

Самые распространенные способы – использовать соединения (указаны в порядке по увеличению способа исполнения):

• в полдерева;
• шип на шпонках продольный;
• шип коренной продольный;
• косой замок.

Соединения на шипах и шпонках

Соединение брус стык в стык в полдерева довольно просто выполнить, но оно не обладает достаточной надёжностью и не обеспечивает необходимую устойчивость, поэтому требует использования гвоздей, нагелей, скоб для укрепления. Непосредственно стык представляет собой выемки высотой в половину диаметра бруса на концах обоих.

Опытные строители в крайних случаях используют данный способ для несущих наружных стен, которые даже с дополнительным укреплением не имеют достаточной прочности.

Более прочным получается соединение шип на шпонках, которое может быть выполнено в двух вариантах. Главная особенность – соединительные пазы в торцах на обеих деталях и выполняется стык в стык. Для обеспечения жёсткости соединения в паз вставляется деревянная шпонка.

Такой вид соединения практически исключает подвижность соединенных деталей в горизонтальном направлении. Аналогично происходит образование соединения на коренном шипе, но с небольшим отличием: в этом случае на одном торце надо сделать шип, а на другом паз.

Замковые соединения

Если выбор остановлен на косом замке, то стоит привлечь профессионалов, так как это весьма сложный вариант. Цена, которую берёт за работу мастер, оправдается повышенной прочностью и надёжностью конструкции здания. Главная сложность этого соединения – точное соблюдение пропорций для всех элементов косого замка, так как именно это и влияет на качество и эффективность стыковки.

При строительстве сруба из бруса важным этапом является соединение двух звеньев между собой.

Соединение требуется в следующих случаях:

Формируя деревянную стену, нужно точно знать, как собрать клееный брус в местах соединения и примыкания.

Есть стыковки вертикальные и горизонтальные. Сращивание бруса не сильно отличается от сращивания бревна, но имеет свои тонкости.

Классификация типов угловых соединений при рубке срубов из бруса такая же, как для срубов из бревна. Сруб из бруса может быть с остатком («в чашу») и без остатка («в лапу»), замки имеют те же названия: «в охряп», « в курдюк», «в полдерева».

Единственное название, которое не может быть использовано — «в обло»: брус имеет прямоугольную форму и сделать в нем округлую (облую) врубку не представляется возможным.

Существуют способы угловых врубок, присущие только этому виду строительного материала — «на шипах» (коренных или вставных).

Всего существует 4 основных способа соединения:

2. Продольное соединение

Такие варианты характерны, если стена дома имеет нестандартную длину
Максимальная длина клееного бруса может достигать 18 метров. Но всё равно, возможна ситуация, при которой отдельные брусья нужно будет соединить между собой по длине.

Существует несколько типов состыковок по длине:

• соединение в полдерева. срезается у обеих частей бруса половина толщины под прямым углом. дополнительно можно укреплять соединение шурупами.
• соединение со шпонкой. само соединение можно делать в полдерева, но предварительно изготавливаются шпонки, и просверливаются отверстия чуть меньшего диаметра. глубину врезки шпонок в брусья следует принимать не менее 2 см и не более 1/5 высоты.
• соединение с коренным шипом. достаточно трудоёмкое соединение, которое требует большой точности и серьезных навыков в столярном деле.
• соединение на косой замок. наиболее подходящее соединение, когда речь идет о нагрузке по типу изгиба. при этом такое соединение достаточно просто изготовить.
• соединение на накладной замок. довольно сложное по исполнению соединение, которое требует перепада в плоскости соединения, чтобы получился замок. при этом выполняется выпиливание замка в обеих частях древесины

Для получения деталей больших габаритов необходимо воспользоваться одним из следующих методов соединения:

• продольное соединение с использованием шпонки и шипа;
• косой замок;
• продольное соединение бруса между собой коренной шип;
• соединение встык;
• соединение в полдерева.

Тип продольного соединения «в полдерева»

Данный тип соединения деревянных элементов при возведении построек из бруса предполагает выпиливание угла в брусе до середины его поперечного сечения.

В одной детали должен получиться выпи углом вниз, а во второй, соответственно, углом вверх.

После подготовительных процедур следует уложить деревянные элементы друг на друга. Самым главным недостатком данного типа соединения является то, что в местах сращивания деревянный брус значительно теряет в толщине, а значит, падают его эксплуатационные показатели.

Этод метод является самым простым. После сращивания бруса, следует дополнительно скрепить его деревянными нагелями.

Тип продольного соединения «на косой замок»

Общий вид соединения. Элементы соединения.

Данный метод сращивания специалисты называют самым сложным, однако данная конструкция очень надежна.

С торцов деревянной детали необходимо выпилить косые элементы. При этом должен быть соблюден определенный угол, повторены необходимые изгибы, а габариты должны полностью соответствовать.

В итоге должен получиться некоторого рода шип и паз, которые в конечном итоге и образуют косой замок. После этого два бруса необходимо соединить, приложив обработанные места друг другу.

Для достижения максимальной надежности и прочности соединения используют специальные деревянные нагели.

Соединения встык производится:

• коренным шипом;
• шпонками.

Тип продольного соединения с коренным шипом

Общий вид соединения. Элементы соединения.

Узел состоит из выпиленных шипа на одном торце бруса, и паза на другом. Соединить коренной шип просто. При монтаже в пропил укладывается утеплитель из джута или войлока. Выпиливая элементы нужно быть точным, так как соединение коренной шип должно быть плотным, герметичным. Только так можно избежать большие потери тепла.

Тип продольного соединения на шпонках

Общий вид соединения. Элементы соединения.

Принцип соединения бруса:

в двух элементах нужно сделать абсолютно одинаковые пазы. После этого обработанные детали укладывают рядом друг с другом так, чтобы пазы соприкасались и вбивают в этот паз шпонку.

Шпонка представляет собой вставной элемент, своего рода клин, который изготавливается из твердых пород дерева. Для деревянного бруса следует использовать деталь из осины. После попадания в подготовленные пазы этот элемент надежно скрепляет два бруса друг с другом.

Шпонки могут отличаться собой геометрической формой и быть:

• прямыми;
• прямоугольными;
• с зазубринами;
• призматическими;
• в форме «ласточкин хвост».

В полдерева — применяется для соединения бруса при строительстве нежилых зданий технического назначения. Брусья крепятся с вырезкой пазов, которые в дальнейшем скрепляются с помощью стальных гвоздей под углом 45 градусов;
С коренным шипом — считается наиболее надежным способом закрепить два материала по горизонтали. Для этого один торец бруса подвергается вырезанию специального паза, а на втором формируется специальный шип. Две готовых части соединяются образуя цельный брус;
С продольным шипом на шпонке — обеспечивает надежное соединение бруса по всей его длине. Технология полностью аналогична угловой установке пиломатериала. Два торца подвергаются вырезанию паза под специальный шип;
С косым замком — наиболее надежное и сложное соединение, которое требует обработки двух частей бруса. На одной части бруса нарезаются специальные шипы и зацепы, а на второй пазы для их крепления. Таким образом соединенные детали образуют крепкий замок.

3. Способы углового соединения бруса

В зависимости от проектного решения наружных стен из бруса угловые соединения делают двух типов:

• Вариант «с остатком» предполагает выпуски брусьев наружу
• Вариант «без остатка» подразумевает углы без выноса стен за пределы периметра дома.

С остатком «в чашу» Без остатка «в лапу»

«В чашу», согласно которой углы вырубаются с остатком. Это самый распространенный способ, имеющий массу вариаций отечественного и зарубежного происхождения. Минус узловых чаш в ощутимом расходе вовсе не дешевого материала, плюс в отличной теплоизоляции угла. Выглядят рубленные в чашу строения весьма эффектно.

«В лапу» или по-простому «без остатка». Согласно нему контур строения выстраивается четко по плану. При равнозначном с предыдущей технологией расходе материала внутренние габариты строения получаются больше. Рубленные в лапу углы требуют обязательной облицовки, иначе они будут продуваться и мокнуть.

«Без остатка» крепеж отличается ровными краями встык, «с остатком » — брусовые концы на определенном расстоянии выходят за стеновую плоскость под углом 90°.

Это отражается на общей материалоемкости конструкции, поскольку расход брусьев на 50 см увеличивается в сравнении с рубкой встык. Но углы дома из бруса «с остатком» из выступающих фрагментов бревен сильнее защищены от негативного климатического воздействия. Помимо этого, такая технология делает стены устойчивыми.

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.

3.2. Соединения бруса без остатка «в лапу»

Традиционно для бань и домов используются «в полдерева» и «в лапу».

Отличаются они только формой. В полдерева имеет ровные, параллельные грани. При стыковке бруса «в лапу» форму шипов делают трапециевидной. Она чуть сложнее в исполнении, но меньше шансов возникновения сквозных отверстий.

Существуют следующие варианты соединения бруса «в лапу»:

1. Коренные шипы;
2. Встык;
3. Шпонки;

Самым простым вариантом является соединение бруса методом встык. Торцы брусьев при этом ровно обрезают и фиксируют их на углах при помощи стальных скоб или пластин с шипами.

Однако, данный метод стыкования бруса нельзя назвать очень прочным и герметичным. Поэтому его лучше использовать для нежилых хозяйственных построек.

Для защиты углов сруба от продувания и придания дополнительной механический прочности конструкции сруба используют шпонки — прямоугольные и в ласточкин хвост либо используют врубку на коренной шип прямой или полусковороднем.

Шпонки — вертикальные стержни из твердой древесины (дуб, береза, граб).

Тип соединения на прямоугольных шпонках

При использовании данного способа на брусьях вырезаются специальные прорези и отверстия, в которые в дальнейшем вставляется шпонка определенного размера.

Брусья укладываются торец к торцу и соединяются шпонками. Размер прорези должен быть с учетом углубления вглубь пиломатериала на 8-15 сантиметров, в зависимости от размера бруса

Тип углового соединения сруба на шпонках «ласточкин хвост»

Общий вид соединения Элементы соединения.

Вариант подразумевает сцепление двух брёвен зубьями особой формы. Брусья под прямым углом направляются друг к другу: один имеет шипы, а другой — пазы. Такой «замок» обеспечивает надёжное крепление без наличия щелей и дарит срубу устойчивость.

От коренного шипа он отличается трапециевидной формой, которая делает зону контакта брусьев более плотной и жесткой.

Тип углового соединения в срубе с коренным шипом

Общий вид соединения Элементы соединения

Оптимальным вариантом стыкования является способ «в теплый угол», также называемый соединением «в коренной шип». На торце бруса при этом вырезается внутренний выступ-шип, который защищает шов от продувания и повышает прочность угла.

4. Способ соединения бруса «Т-образное»

«Т-образное» — соединение часто применяется в тех случаях, когда требуется сооружение внутренних или наружных перегородок. Изготовление Т-образного торца занимает меньше времени, чем вырезание специальных пазов в бревнах.

Всего существует 4 вида Т-образных соединений:

• Замочного паза на вставном шипе
• Симметричного трапециевидного шипа — сковородня
• Прямоугольного трапециевидного шипа — полусковордня
• Прямого паза на коренном шипе.

Все эти типы соединения выполняются в одной последовательности. С торца бруса, из которого будет строиться перегородка, вырезается шип в том виде, который соответствует выбранному вами типу стыка. А в стенке делается паз соответствующей формы и размеров. Далее, брус для перегородки просто вставляется в паз и фиксируется.

По видам конструктивных решений угловые соединения подразделяют на:

• соединения с остатком;
• соединения без остатка;
• соединения встык;
• Т-образные соединения стен и простенков.

По типам конструкций угловые соединения подразделяют на предназначенные:

• для бревенчатых стен с соединением с остатком:

Соединение в «чашку»
— соединение в «обло»

• для бревенчатых и брусчатых стен с соединением без остатка:

Соединение в «лапу»

• для брусчатых стен с соединением «встык»:

Соединение угла на шпонках
— соединение угла с коренным шипом

• для брусчатых стен с соединением с остатком:

• для Т- образных соединений стен и простенков:

Соединение в «обло» (с замочным пазом)
— соединение в «чашку»
— соединение cимметричным трапециевидным шипом
— соединение прямоугольным трапециевидным шипом
— соединение прямым пазом

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.

Построить брусовый дом сложнее газобетонного или кирпичного, каждый венец требует особо аккуратного отношения к запилу материала, особенно при укладке и соединении бруса в углах. Требуется хорошее представление того, как именно должен быть выполнен запил. Даже простая, на первый взгляд, процедура сращивания бруса по длине потребует разметки с точностью до миллиметра, иначе в стенах образуются мостики холода, и, что еще хуже, материал будет насыщаться водой и деформироваться.

Как правильно класть брус

Прежде чем учиться выполнять соединение брусовых отрезков в один прогон или на углах, будет правильным освоить азы техники укладки бруса в венцы. Тем более что проблем и ошибок при монтаже стен допускается не меньше, чем при соединении бруса между собой по длине. Обычно мастера считают сращивание крайней мерой и стараются не использовать венцы с продольным соединением.

До начала сборки сруба из бруса своими руками рекомендуется выполнить небольшую подготовку:

• В первую очередь проверяется качество гидроизоляции ленточного фундамента, на углах наносится осевая разметка периметра, по которой и будут выравниваться отдельные брусы при соединении между собой и в стену;
• Нарезка крепежа для соединения венцов и стыковки бруса в углах. Заготовки под нагели и шканты необходимо вырезать, обработать и высушить заранее. Стальные уголки и Т-профиль обрабатывают олифой;
• Выполняют отбраковку и отбор бруса для первых трех венцов коробки. Эти несколько брусов не должны иметь дефектов, сучков, срощенных стыков. Геометрия – максимально близкая к идеальной.

Понятно, что строительный брус заранее должен быть обработан антисептиком и антипиренами, высушен в пачке до состояния 11-14% влажности.

Совет! Для дома или полноценного жилого коттеджа геометрия материала должна быть максимально качественной. Если вдруг оказалось, что купленный брус повело, или линия распила не такая ровная, как хотелось, в этом случае партию отправляют на строгание и фаскование.

Уже после доработки выбирают брус, который пойдет на укладку стен.

Нюансы подбора и соединения венцов первого – второго ряда

Прежде всего, выбранный брус должен быть абсолютно ровным. После того как материал окажется на фундаментной ленте, покрытой двумя слоями рубероида, необходимо вооружиться хорошим строительным уровнем, лучше с гидравлическим контуром, и проверить положение первого венца. Нельзя выполнять соединение, не убедившись в идеально горизонтальном положении первого венца.

Почти всегда мастеров ожидает разочарование. Опорная поверхность фундаментной ленты далека от плоскости и имеет уклон в сторону одного из углов. Поэтому, если просто выполнить соединение на заложенных в бетон анкерах, то первый венец окажется кривым.

Даже если попытаться скомпенсировать деформацию подгонкой соединения в замках на углах, то это только ухудшит ситуацию, вследствие усадки между брусовыми венцами появятся огромные щели. Поэтому перед фиксацией первого венца брусы выравнивают по горизонту с помощью деревянных подкладок.

К сведению! Чтобы обеспечить герметичность соединения бруса и фундамента, пространство между ними задувают пеной, и через 10-15 минут можно затягивать гайки на анкерах.

Особое внимание нужно уделить укладке бруса и сборке углов. Первый ряд должен быть не только прочным, но и гибким, поэтому в стартовом венце в углах используют соединение в торец на шпонке, а с внутренней стороны устанавливают металлические уголки.

Способы соединения бруса

Одним из недостатков использования брусового материала являются жесткие ограничения на геометрию прогона, после того как два отрезка будут соединены между собой. Важно, чтобы все боковые грани обоих фрагментов после соединения бруса между собой находились попарно в одной плоскости.

Для стыковки используют три типа сращивания материала:

• Продольное или линейное, два отрезка бруса соединяются между собой с получением одного прогона на всю длину стены;
• Угловое соединение, отдельные детали венца стыкуются между собой в замок в углу коробки;
• Вертикальное соединение венцов в конструкции одной стены.

Понятно, что, независимо от варианта стыка и способа построения замка, сращиваемые поверхности должны прокладываться уплотнителем, лучше всего джутовой паклей или термообработанным льняным волокном. Варианты с сушеным мхом лучше оставить для бань или легких коттеджей, у которых высота стены не превышает 3 м, а значит, риск выдавливания уплотнителя из соединения остается минимальным.

Угловое соединение бруса

В настоящее время существует и активно применяется более десятка различных схем построения замков в углах. Все они делятся на две большие группы:

• Соединение с брусовым остатком;
• Стыковка без остатка или, по-другому, вылета торцевых участков за пределы стен.

Простейшие варианты соединения можно изготовить своими руками. При этом прочности углового соединения во всех случаях достаточно, чтобы коробка из бруса оставалась устойчивой. Более сложные варианты врезки используются для повышения жесткости углов или уменьшения тепловых потерь через щели.

Угол с остатком

В этом случае два смежных бруса одного венца запиливаются в замок не на торцах, а на некотором удалении от края. В результате получается угол с выступающими двумя вертикальными рядами из торцов. Принято считать, что данный тип угла обеспечивает минимальные потери тепла из-за большой протяженности линии запила.

Среди наиболее популярных схем можно отметить два варианта угла – «в полдерева» и его более продвинутую версию – «в охряп». Остальные схемы и способы соединения бруса особых преимуществ не имеют, разве что увеличивается жесткость соединения. Они применяются для высоких построек из бруса, толщиной материала менее 100 мм.

Если строить сруб из бруса своими руками, то лучше всего выбрать для углов схему «в полдерева». Изготовить замок можно следующим способом:

• На уложенном брусе с торца отмеряют отступ, равный толщине материала;
• По шаблону вырезают прямоугольный паз на ½ высоты бруса на стыкуемых частях венца;
• Прокладывают нижний элемент замка уплотнителем и собирают соединение.

Разумеется, качество и скорость изготовления деталей замка зависит от наличия навыков и опыта. Новичкам зачастую приходится подрезать поверхности будущего соединения стамеской, но высокой квалификации для сборки угла не требуется.

Стыкование «в охряп» отличается лишь тем, что выполняется два паза толщиной в 1/3 вертикального размера бруса, в остальном этот способ мало чем отличается от предыдущего соединения.

Замок с остатком обладает высокой жесткостью, поэтому его используют для постройки различного рода башенок и надстроек, когда по замыслу дизайнера необходимо подчеркнуть «деревянный» стиль здания.

Угол без остатка

Если дизайн постройки из бруса требует, чтобы коробка выглядела абсолютно «чистой», без выступающих деталей, то в такой ситуации используются методы соединения венцов по торцевой поверхности.

Наиболее известные схемы выполнения «чистых» углов:

• Вариант «в полдерева» без наружной оконцовки;
• Соединение на шпонках;
• Замок с коренным шипом или зубом.

Первый вариант отличается от углов с остатком профилем соединяемых поверхностей. Если в последнем случае выполняется запил прямоугольной формы, то в «чистом» угле поверхности соединения имеют клиновидную форму.

Наиболее простая схема предполагает стыковку торцом в боковую поверхность смежного бруса. Чтобы ограничить перемещение венца в горизонтальном направлении, на соединяемых отрезках вырезают пазы и устанавливают закладные элементы-шпонки. В результате стык получается достаточно простым и, главное, – подвижным. Любой крен или неравномерная просадка не повлияют на прочность угла.

Самый теплый вариант — это соединение с шипом. С внутренней стороны одного из брусов вырезается шип или зуб, в смежном элементе выполняется шип. После укладки уплотнителя и осаживания венца угол превращается в практически непродуваемое ветром соединение. Замки без остатка чаще всего закрываются накладками из полдюймовых досок.

Соединение бруса между собой по длине

Обычно длина одного брусового прогона не превышает 6 м. Можно, конечно, купить и более длинный материал, но стоимость такого рода заготовок в несколько раз превышает цену на стандартные размеры. Иногда сращивание отдельных отрезков и соединение бруса между собой в один прогон выполняют с целью экономии средств и стройматериалов.

Для того, чтобы соединение получилось прочным, замок формируют, как стык из двух половинок соединяемых деталей. Проще говоря, каждый отрезок бруса запиливают в ½ толщины, складывают и стягивают, забивая гвозди под углом 60-70 о к поверхности. Длину паза принимают 2-2,5 кратной высоте венца.

Для бруса толщиной 150 мм и более может использоваться более сложная многоступенчатая схема запила.

Важно! В этом случае соединительная поверхность может иметь 3-4 ступени, но главное — стыкуемые плоскости выполняются клиновидной формы с уклоном.

В результате, если происходит усадка бруса по длине, то стык на соединении не расходится, уплотняется, щель между сопрягаемыми поверхностями уменьшается до минимально возможного.

Недостатки продольного соединения

Идея формировать полноценные брусы большой длины с помощью схемы продольного сращивания более мелких отрезков в теории выглядит привлекательной, но на практике не всегда удобна. Соединение из двух частей — это всегда потенциальный дополнительный мостик холода, даже если между половинками уложен полноценный утеплитель.

Мало того, длина стыка в несколько раз длиннее толщины бруса, поэтому в щелях будет собираться влага, а через несколько лет поверхность вокруг замка будет некрасивого серо-зеленого цвета. Потребуется регулярная очистка и отбеливание стен.

Главный недостаток подобного соединения заключается в том, что по мере усыхания и усадки брусовых стен ширина щелей в замке увеличивается в несколько раз, поэтому утеплитель или герметик достаточно быстро осыпается из разъема. Поэтому заделку и конопатку придется выполнять каждый год.

Один из способов устранить возможное затекание влаги предполагает использование специального акрилового герметика для брусовых стен. В этом случае для упаковки стыков между венцами используют льняную ленту уменьшенной ширины. Например, для бруса, шириной в 100 мм, нужно уложить уплотнитель размером 90 мм. По окончании усадочных процессов монтажа стык очищается от остатков льна и покрывается тонким слоем акрилового уплотнения. Разумеется, это временная мера, и полностью защитить от конденсата таким способом невозможно.

Как скрепить брус между собой

Кроме углов и продольной стыковки, венцы приходится соединять между собой и в вертикальном направлении. После укладки двух рядов бруса обязательно устанавливают дополнительное крепление в виде шкантов или нагелей.

Для стяжки венцов лучше всего использовать деревянные стержни квадратного сечения с размером грани 18 мм и длиной 250 мм. Для установки предварительно сверлят отверстия 25 мм. Глубина сверловки равна полторы высоты бруса. То есть один нагель полностью пробивает верхний брус и половину нижнего. Шканты забивают в шахматном порядке так, чтобы вертикальная линия крепежа не совпадала с соединениями на нижних рядах. Нагелями крепят обязательно в углах, на оконных и дверных проемах.

Какие шканты выбрать

Для соединения венцов лучше всего использовать деревянный крепеж. Металлические нагели намного прочнее деревянных шкантов, но их используют в особо нагруженных соединениях. Обычно мастера не особо жалуют металл по двум причинам:

• На стальной поверхности зимой всегда образуется конденсат, древесина разбухает и подгнивает, прочность соединения падает до нуля;
• Через полгода эксплуатации металл ржавеет, и подклинивает соединение венцов. Вместо нормальной усадки ряды просто повисают на металлических стержнях.

Если выбирать шканты, то лучше всего подойдут квадратные стержни из высушенной березовой древесины. Благодаря острым углам крепеж намертво врезается в мягкую древесину бруса, соединение получается прочным и надежным.

Круглые деревянные нагели сложнее в установке, если ошибиться в диаметре отверстия хотя бы на полмиллиметра, то соединение двух брусов получится неработающим, крепеж легко выпадает из угла или стены. Если взять размер с запасом, то можно легко расколоть брус до образования трещины.

Кроме того, для сборки углов или стен из бруса нельзя использовать клеевые материалы, краски и мастики. Единственным исключением является монтажная пена, задуваемая для герметизации опорной поверхности ленты. Любые жесткие соединения не помогут ликвидировать щели и зазоры.

Заключение

Выбирая вариант соединения бруса в углах или в венцах стен, необходимо помнить, что любая коробка, собранная из брусового материала по каркасной или срубовой схеме, всегда будет подвержена усадке и температурным расширениям. Поэтому соединение должно быть достаточно пластичным, чтобы при деформации венцов не произошло разрушение шпонок или шипов в углах, деревянных шкантов в стенах здания.

Поделитесь статьей с друзьями:

Похожие статьи

Как удлинить брус между собой по длине. Соединение бруса в длину

Если вы решили возвести деревянный дом из бруса то вам, бесспорно, понадобится помощь специалистов или хотя бы ознакомится для начала с таким понятием как соединение бруса на длине. От того насколько хорошо вы владеете информацией о возведении деревянного дома так же зависит дальнейшее его обслуживание или в крайнем случае эти знания пригодятся при демонтаже здания. Часто приходится с сталкиваться не только с обработкой древесины но и с соединением деталей конструкции.

Обычно стандартная длина чернового, профилированного или клеенного бруса составляет 6 метром, поэтому при возведение сруба деревянного дома, который больше по длине чем стандарт, приходиться применять технологии по соединению по длине.

Брус стыкуют по длине в тех случаях, когда одна сторона дома больше по длине. Брусья стыкуют с одной стороны с перевязкой, а следующий ряд с другой стороны. Такой порядок исключает неправильное нахождение двух стыков расположенных один под одним. Профилированные брусья обычно соединяют несколькими способами согласно с ГОСТ 30974-2002 наименование, которого: «соединения угловых деревянных брусчатых и бревенчатых малоэтажных сооружений. Классификация, конструкции, размеры». Обычно этот стандарт распространяется на Т-образные соединения, а так же на угловые соединения малоэтажных зданий которые возводятся из бревна или бруса. Указанные стандарты не обязуют к обязательному исполнению, но есть одно, но эти требования обязательно учитываются при сертификации продукции, такой как профилированный брус или производство целиком.

Вид применяемого сращивания зависит от нагрузки на брус — нагрузки могут быть на сжатие, растяжение и изгиб.

Для способа соединение бруса по длине (сращивание) нужно так же применять различные типы соединения, например такие как:

• Соединение в полдерева
• Соединение со шпонкой
• Соединение с коренным шипом
• Соединение на косой замок
• Соединение на накладной замок

Соединение бруса под силой сжатия необходимо применять врубки показанные на рисунке выше. Длина крепления равна ширине бруса + 10 см. Также при строительстве дома из бруса соединение необходимо усиль нагелями.

На чертеже замки для соединения под воздействие силы растяжения, которые противостоят продольному смещению. Их также необходимо усиливать нагелями.

В зависимости от типа соединения торцы соединяемого бруса зарезают определённым способом. В момент соединения в замок кладётся утеплительный межвенцовый джут.

Более подробно о соединениях брусьев и бревен можете почитать в тут

Видео стандартное соединение в полдерева:

Крыша – сложная, многокомпонентная конструкция, проектирование, сборка и монтаж которой представляет собой серьезное препятствие для неопытного мастера. Важнейшим этапом возведения кровли считают устройство стропильного каркаса, задающего форму, уклон и несущую способность ската. На стропила ложится нагрузка от веса кровельного материала и снега, поэтому они должны быть прочными и долговечными. Но что делать, если длина ската намного превосходит стандартный размер пиломатериалов? В этой статье мы расскажем, как правильно выполняется сращивание стропил между собой для увеличения длины этого элемента.

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.

Обратите внимание! Существует три параметра стропил, определяемых при расчете и создании проекта кровли: длина стропильной ноги, расстояние между ними и размер сечения этих элементов. В основном они зависят от уклона скатов, климатических условий и веса финишного покрытия.

Материалы

Стропильные ноги, распределяющие вес гидроизоляционного покрытия и термоизоляции кровли между несущими стенами, на которые опираются скаты, должны обладать высокой несущей способностью и отличными прочностными качествами. Кроме того, они должны быть легкими, чтобы при своей значительной длине не прогибаться под собственным весом. Оптимальными материалами для изготовления стропил считают:

1. Дерево. Древесина – легкий, прочный строительный материал, который легко обрабатывать самым примитивным инструментом вручную. Стропильные ноги из этого бруса сечением 100х100 мм или 150х150 мм выдерживают до 500 кг/м2. Из-за того, что стандартный размер пиломатериалов не превышает 6 м, дерево применяют для изготовления стропил частных, ведь при длине ската, превышающей 6 метров, приходится выполнять наращивание досок. Недостатком деревянных стропил считают слабую устойчивость к гниению, поэтому их обрабатывают антисептическими составами.
2. Металл. Металлические стропила применяются в основном в промышленном строительстве, так как хозяйственные, коммерческие и производственные постройки, как правило, обладают большим размером. Высокая несущая способность металлического профиля позволяет использовать элементы меньшего сечения. Кроме того, металл обладает высокой устойчивостью коррозии.

Опытные мастера отмечают, что даже если длина ската превышает 6 метров, стропила для каркаса кровли можно изготовить из дерева. Причем совершенно необязательно приобретать дорогостоящие пиломатериалы нестандартной длины. При большом размере крыши проводят сращивание стропил или надставляют их кобылками.

Методы наращивания

Длина стропильной ноги складывается из длины ската и длины свеса крыши, поэтому она может превышать стандартный размер пиломатериалов, составляющий 6 метров. Чтобы удлинить доски, из которых изготавливаются стропила, нужно соединить две или три доски между собой. Чтобы наборная стропильная нога не теряла прочностные качества, необходимо правильно рассчитать место сращивания и надежно зафиксировать его одним из следующих методов.

За долгие столетия использования древесины в строительстве жилья накоплен огромный опыт в работе с пиломатериалом. Но сегодня материал в значительной степени отличается от того, который был раньше. Изделия могут быть разными не только по типу древесины, но ее сортности и методу обработки.

Способы соединения бруса в длину

Стандартная длина бруса – 6 м. В строительстве стен, превышающих этот показатель, требуется его наращивание, которое производят методом перевязки, исключающим расположение стыков на одной линии. Для этого в рядах брусьев соединения выполняют поочередно: то с одной стороны дома уложат недостающий отрезок, то с другой.

Венцы наращивают методом «замочный паз», иначе его называют «в пол-дерева». Это самый простой способ соединения бруса и выполняется он заглублением одного торца в толщу второго. Для этого соответствующие стороны этих элементов спиливают на ½ толщины. Для большей уверенности места стыков фиксируют с помощью шпилек или иных крепежей.

Более сложен двусторонний замок. Он представляет собой стыковку пиломатериала методом «паз в паз». Для этого в торцах соединяемых брусьев делают перпендикулярные плоскости среза пропилы. Каждый из скрепляемых элементов обязан иметь свой паз и свой шип, но располагаться они должны так, чтобы при соединении торцов выступ одного вошел в выемку другого, и наоборот. В этом методе наращивания в длину очень важно выдержать размеры запилов, иначе прочность стыковки окажется сомнительной.

Еще один способ соединения пиломатериала – «глухой сковородень». Он чаще используется в угловых стыковках, но хорош и для наращивания в длину. Чтобы этим методом скрепить пиломатериал, на одном торце бруса выпиливается шип в виде треугольника с горизонтально усеченной вершиной, а на втором – паз аналогичной формы. Стыковка производится путем накладывания шипа сверху и вбивания его в паз.

Какой способ наращивания бруса в длину самый эффективный?

Самым надежным соединением считают четырехсторонний паз. Но он очень сложен в выполнении запилов, поэтому на практике используется редко. Здесь требуется максимальная точность в расчетах, замерах, выпиливании. Поэтому такую работу доверяют только профессионалам. Раньше мастера могли делать эти сложные выемки с помощью одного топора. Сегодня на вооружении у застройщиков современные мощные инструменты, но не у всех получается сделать этот сложный «замок»: навык в такой работе все же необходим.

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.

В наше время все чаще при строительстве стен домов, дач, бань используется деревянный брус. Это связано с тем, что качество предлагаемого материала больших сечений улучшается, и он становится конкурентоспособным с бревном. При строительстве таких сооружений важно обеспечить надежное соединение бруса.

Строительство из профилированного бруса отличается легкостью сборки, экономией времени и сил.

Технология строительства таких домов мало отличается от изготовления бревенчатого сруба. При этом укладку и обработку производить проще и легче, а во многих районах материал доступней для приобретения. Один из важнейших этапов строительства – это соединение бревен, от чего во многом зависит надежность всей конструкции.

Основные принципы и положения укладки бруса

При стыковке необходимо иметь следующий инструмент:

• электродрель;
• болгарка;
• рубанок;
• ножовка;
• стамеска;
• молоток;
• шкурка наждачная;
• линейка;
• штангенциркуль.

Операция по стыковке при строительстве стены производится в двух случаях: изготовление (связка) углов дома и сплетение (наращивание) бруса по длине. Особо важным процессом является стыковка в углах. Во время ее проведения закладывается надежность сооружения, его габариты и качество всей стены, а также дизайн.
Различают два вида угловых стыковок: с остатком и без остатка. Укладка с остатком основана на том, что торец выступает за место углового соединения на определенную длину. Основным преимуществом такого вида ведения работ является своеобразное деревянное утепление угла дома, что особенно заметно при ветре. Кроме того, такое исполнение создает определенный дизайн, на который есть свои любители.

Сплетение без остатка подразумевает, что их торцы расположены в одной плоскости с поверхностью стены. Основное преимущество – уменьшение габаритов дома и экономия материала при строительстве.

Соединение бруса с остатком и без остатка

Схема угловых соединений бруса «коренной шип — паз».

Самым распространенным способом стыковки с остатком является соединение при помощи прямоугольных пазов, так называемая укладка в обло. Такое сплетение имеет три модификации. Самый простой вариант – одностороннее соединение. В этом варианте на одной боковой грани прорезается прямоугольный паз. Размеры паза на обоих соединяемых брусьях должны быть одинаковыми. Ширина паза равна ширине бревна, а глубина – половине высоты его высоты. При стыковке по системе паз на паз (при перпендикулярном расположении брусьев друг к другу) боковые грани сплетенных брусьев должны быть строго в одной плоскости (стык без выступов). Расстояние от торца балки до начала паза определяет длину остатка (вылета).

Второй вариант – двухстороннее сплетение. В этом случае паз пропиливается на двух противоположных сторонах. Глубина паза должна составлять ¼ высоты бруса. При такой стыковке обеспечивается более плотная укладка материала.

Наконец, четырехстороннее соединение бруса предусматривает изготовление паза на всех гранях. При этом глубина нижнего и верхнего пазов должна быть ¼ высоты бруска, глубина боковых пазов – ¼ ширины, а ширина всех пазов – ½ его ширины. При использовании этого способа достигается максимальная плотность прилегания брусьев.

Наиболее распространенными способами стыковки без остатка являются: соединение бруса встык, сплетение на шпонках и стыковка на коренных шипах. Укладка встык – самое простое, но самое ненадежное. В этом случае торец одного бруска упирается в боковую грань другого (в следующем слое они меняются местами). Стык Закрепляется гвоздями или металлическими скобами. При такой укладке очень сложно контролировать прижатие торца, что зависит от качества его обработки, и обеспечить перпендикулярность элементов в узле. Этот способ лучше применять только при строительстве легких садовых построек (сарай и т.д).

Немного надежней способ «в полдерева», который подразумевает наложение брусьев друг на друга, при этом на их концах делается пропил длиной, равной ширине материала, и высотой, равной половине высоты. Таким образом, концы брусьев утапливаются друг в друге. Место стыковки укрепляется гвоздями.

Соединение на коренных шипах

Схема угловых соединений бруса «ласточкин хвост».

Этот способ основан на формировании шипов и соответствующих им гнезд непосредственно на торцах. На конце одного из соединяемых элементов вырезается шип посередине торца. Длина шипа равна ширине бруска, а ширина составляет 1/3 высоты. Соответственно, на втором бруске изготавливается паз шириной, равной ширине шипа. При стыковке шип плотно загоняется в паз. Для утепления угла дома, как правило, в паз перед группировкой закладывается льноджутовое полотно.

Одной из разновидностей такого соединения является стыковка «ласточкин хвост». В этом случае шип изготавливается трапециевидной формы, расширенной стороной наружу. Паз выполняется аналогичной формы. Такой стык более плотный и надежный.

Соединение на некоренном шипе

Некоренной шип, в отличие от коренного (который формируется по центру), выполняется с краю и располагается вертикально. При стыковке такой шип должен оказаться на внутренней стороне стены. На боковой поверхности второго бруса изготавливается соответствующий поперечный паз. Шип может быть двух видов: шириной, равной 1/3 ширины бруса, или шириной, равной половине ширины. Длина шипа равна половине ширины материала. Стыковка представляет собой соединение встык с шипом.

Соединение со шпонкой

Часто используется способ, представляющий собой сочетание соединений встык и на шипах. В этом случае на торце одного из брусьев делается паз под шпонку. Аналогичный паз изготавливается на боковой стороне второго бруса в поперечном направлении. Балки упирают друг в друга, как при сплетении встык, но в пазы вставляется деревянная шпонка на всю длину пазов. Шпонка в сечении представляет собой квадрат со стороной размером, равным 1/3 ширины основного материала. Шпонка вставляется так, чтобы одна ее половина оказалась в одном брусе, а другая – в другом. Устанавливать шпонку можно как вертикально, так и горизонтально, но чаще всего используется первый вариант как более простой в изготовлении.

Укладка с нагелем

Схема расположения нагелей в брусе.

Для упрочнения соединения в углу дома применяется дополнительное усиление штырями, которые получили название нагель. Они устанавливаются внутри брусьев и не позволяют произойти деформации при высыхании материала, принимают на себя механическую нагрузку. В качестве нагеля может использоваться металлическая труба или арматура. Можно сделать нагель из дерева.

Чаще всего нагельное упрочнение применяется в соединении на коренном шипе. В такой стыковке просверливается отверстие, диаметром на 2-3 мм больше диаметра нагеля, в вертикальном направлении. В отверстие вставляется штырь. Диаметр нагеля выбирается в пределах 25-50 мм. Длина определяется из условия, что нагель должен соединять два ряда.

Продольная стыковка

Схема соединения бруса вполдерева.

При строительстве часто возникает потребность нарастить длину, для чего используются различные способы продольного соединения. В основном используют способ стыковки в «полдерева» и совмещение бруса с продольным коренным шипом, а также соединение косым замком. Первые два способа не отличаются от аналогичных способов при изготовлении углов. Единственная разница – сами балки располагаются последовательно.

Простым и достаточно надежным способом соединения является продольное соединение в «полдерева» с использованием нагеля.

В этом случае проведение процесса очень удобно. Стык двух брусьев располагают горизонтально и дрелью просверливают 2-3 отверстия. В отверстие вставляются деревянные круглые штифты, диаметром 15-20 мм. Место стыковки можно обработать клеем. Применить деревянный нагель с последующей проклейкой можно и при использовании соединения с коренным шипом.

Соединение косым замком достаточно сложно в исполнении. На конце делается скос, причем на поверхности скоса одного бруса формируется шип, а на скосе второго – паз.

Создание теплого угла

При сочленении брусьев стены жилого дома следует позаботиться об утеплении участков стыка. В местах соединения за счет неплотных стыков, неточностей в пазах может снизиться тепловая защита. Для предотвращения этого рекомендуется использовать так называемый теплый угол. Для этого между стыками в балках помещается теплоизолятор типа пакли или льняного волокна. Это необходимо осуществить во время укладки углового узла.

Известно множество способов, как стыковать брус при его наращивании, изготавливать углы стен из бруса. Правильная укладка при таких сочленениях – важный фактор, определяющий качество работ. Какой способ применить, надо решать с учетом реальных условий и вида постройки.

Садовых гидов | Как соединить ландшафтные бревна

Пейзажные бревна подходят для использования при создании окантовки бордюров или грядки для садоводства. Они относительно просты в использовании и настройке, долговечны и помогают создать барьер, не позволяющий нежелательной растительности, такой как сорняки или травы, попадать в сад. Базовые ландшафтные бруски составляют 6 футов в длину, поэтому, если у вас нет большого пространства для покрытия, два или три будут покрывать большую площадь. Садовники должны иметь возможность найти ландшафтную древесину в своем местном магазине товаров для ремонта дома, хозяйственном или садовом магазине, а для соединения древесины требуется всего несколько инструментов.

Соединение ландшафтных бревен прямой линией

Подготовьте место, где вы будете использовать ландшафтные бревна. Очистите область от нежелательных трав и сорняков, оставив только почву.

Измерьте площадь до длины деревянных балок, добавив от 3 до 4 дополнительных дюймов с обоих концов. Это дает достаточно места, чтобы вырыть траншею и уложить бревна в почву.

• Ландшафтная древесина подходит для использования при создании кромочного бордюра или грядки в саду.
  
• Садовники должны иметь возможность найти лесоматериалы в своем местном магазине товаров для дома, хозяйственных товаров или в садоводческом магазине, а для соединения древесины требуется лишь несколько инструментов.

Выкопайте траншею примерно на 3 дюйма шире и длиннее, чем общая длина ландшафтных бревен, которые вы закладываете в землю. Убедитесь, что они выровнены, чтобы бревна правильно лежали в зоне.

Положите первый ландшафтный брус в землю, выровняв его конец до конца траншеи.Вам может потребоваться помощь дополнительного человека, потому что бревна тяжелые и неудобные в обращении.

Уложите следующий лесной брус в траншею так, чтобы его конец упирался в конец первого. Добавьте или удалите грунт из-под него, если он не ложится ровно в траншею. Плотно утрамбуйте почву вокруг бревен, как только они будут правильно уложены в траншею.

• Выкопайте траншею примерно на 3 дюйма шире и длиннее, чем общая длина ландшафтных бревен, которые вы закладываете в землю.
  
• Плотно утрамбуйте почву вокруг бревен, как только они будут правильно уложены в траншею.

Соединение двух ландшафтных бревен друг над другом

Подготовьте участок, удалив траву и нежелательные сорняки. Измерьте площадь до длины бруса нижнего яруса, добавив от 3 до 4 дополнительных дюймов, и выройте траншею подходящего размера.

Положите нижний ландшафтный брус в траншею, убедившись, что он лежит ровно. При необходимости добавьте или удалите почву со дна.Как только выровняетесь, плотно утрамбуйте почву вокруг ландшафтной древесины, чтобы она удерживалась на месте.

Расположите верхний слой ландшафтной древесины поверх нижнего. Совместите их концы так, чтобы они лежали точно друг на друге.

• Подготовьте участок, удалив траву и нежелательные сорняки.
  
• Положите нижний брус в траншею так, чтобы он лежал ровно.

Просверлите отверстие в верхнем углу каждого конца верхнего ландшафтного бруса.Используйте сверло, которое немного меньше, чем шип для ландшафтной древесины. Шип навсегда соединит два бруса вместе, чтобы они не упали друг с друга.

Поместите деревянный штырь в предварительно сформированное отверстие и с помощью кувалды полностью вбейте штырь в отверстие. Повторите то же самое с другим углом бруса, чтобы соединить их вместе.

Глоссарий терминов — Blue Ridge Timberwrights

— А —

adz — Инструмент в форме топора с лезвием под прямым углом к ​​рукоятке; используется для придания формы или отделки бруса.

анкерная балка — основная связывающая балка, прикрепленная к стойке шипом со сквозным буртиком, заклиниваемым с противоположной стороны.

анкерный болт — болт, выступающий из верхней части фундамента, на котором гайкой крепится пластина порога.

проход — Боковая часть деревянного каркасного здания, отделенная от основной части вертикальными стойками, образующими аркаду.

arcade — Разделение в деревянном каркасном здании, образованное вертикальными стойками между центральным пространством (нефом) и проходами.

arris — точка, в которой встречаются две поверхности древесины.

шнек — Инструмент для сверления отверстий в бревнах.

— Б —

обратная засыпка — Замена вынутого грунта вокруг фундамента.

баржевые доски — доски, прикрепленные к обрешетке на фронтоне.

отсек — Пространство между двумя изогнутыми или поперечными рамами.

балка — Главный горизонтальный элемент каркаса здания.

жук — большой деревянный молоток, обычно весом от 15 до 20 фунтов.

гнутый — Структурная сеть из бруса или фермы, соединенных различными формами столярных изделий, образующих единое поперечное сечение каркаса. Строятся серии изгибов, которые соединяются для создания самонесущего «каркаса», который станет основой проекта.

пасть птицы — V-образная выемка, напоминающая открытый клюв птицы, прорезанная в основании стропила и принятая пластиной.

Коробчатая рама — Форма конструкции, в которой фермы крыши поддерживаются столбами, анкерными балками и стеновыми плитами.

скоба — диагональный брус, усиливающий каркас; брусок, расположенный под наклоном, который стабилизирует угол двух других соединенных между собой деревянных брусков.

bressumer — Балка горизонтальная над каминным проемом; балка, поддерживающая верхнюю стену деревянного каркаса.

Балка перекрытия — Большая балка перекрытия, поддерживающая концы общих балок.

— К —

консольная балка — выступающая балка, поддерживающая свес.

изогнутая балка — Поперечная балка выше в центре, чем на концах.

Метка плотника — Надрезанные метки, обычно похожие на римские цифры, сделанные при разрезании рамы, которые помогают идентифицировать во время подъема.

палки для переноски — Палки для переноски, помещаемые под деревянную балку. Обычно для переноски бревна требуется две ручки для переноски и четыре человека.

фаска — простой пропил под углом 45 градусов вдоль кромки древесины для украшения.

check — Отслоение древесных волокон по направлению лучей, вызванное натяжением при неравномерной сушке.

с перемычкой — Обычно в сочетании с легкими основными стропилами. Прогон застегивается между воротником и внутренней стороной основных стропил.

Хомут-прогон — Горизонтальная продольная балка, поддерживающая воротник-стяжку.

Хомут-стяжка — Горизонтальный брус, частично соединяющий основные стропила по их длине; используется для уменьшения провисания или расклинивания стропил.

комбинированный квадрат — Инструмент для разметки углов в 45 и 90 градусов. Упор регулируется вдоль лезвия для использования в качестве ограничителя глубины. Привод — ручная лебедка с храповым механизмом, используемая для стягивания соединений, в качестве страховочного стяжки при подъеме изгиба и для стягивания рамы во время подъема

Обычное стропило — Длинный узкий кусок дерева, поддерживаемый коньком, пластиной и прогонами для поддержки крыши.Эти близко и равномерно расположенные наклонные брусья проходят от стеновой плиты к вершине, поддерживаются прогонами и стеновой плитой и поддерживают кровельное покрытие, независимо от изогнутой системы.

поперечная рама — рамы, соединяющие стенные рамы, обычно используются для разделения пространства на комнаты.

крест оккупации — Символ, нарисованный на одной стороне контрольной линии на плане земли, указывающий, на какой стороне линии будут располагаться лучи во время операции «выравнивание лучей по плану земли».

стойка корона — Центральная вертикальная стойка фермы крыши, которая соединяет изогнутую пластину с галстуком воротника или прогоном воротника.

cruck — Длинные изогнутые брусья, обрамленные попарно, соединенные поперечными балками или хомутами, которые поднимаются с уровня земли для поддержки прогонов крыши. Эта примитивная ферма, образованная двумя основными балками, обычно изогнутыми, образует арку или перевернутую букву V. Каждая половина крюка называется лопастью. Пару часто вырезают из одного дерева.

— Д —

Собственная нагрузка — Вес здания, включая крышу, перекрытия, стены и т. Д.

глубина — Толщина балки по вертикали.

диагональное волокно — волокно, которое не является параллельным длине пиломатериала, значительно снижает прочность пиломатериала.

ласточкин хвост — шип в форме распростертого голубя хвоста для вставки в соответствующий паз.

drawknife — Лезвие ножа с ручками на обоих концах, так что нож можно тянуть обеими руками к пользователю.

выколотка — используется для временной фиксации шарниров при тестовой сборке рамы.

капля — Подвеска-орнамент с каплевидным окончанием к нижним концам стойки второго этажа обрамленного свеса. Также известен как маятник.

Голландец (также инкрустация) — Деревянная «заплатка», чтобы скрыть дефект, предыдущие столярные изделия или другой дефект или ошибку. Соответствие цвета и текстуры затрудняет их поиск.

— Ж —

лицевая сторона — Поверхности каждого бруса, идентифицированные для точного описания и, следовательно, конструкции каждого стыка.

долото для обрамления — Долото для тяжелых условий эксплуатации, как правило, с лезвием шириной от 1½ до 2 дюймов, предназначенное для использования с молотком.

— Г —

двускатная крыша — двускатная крыша А-образной формы.

фронтон — Треугольная верхняя часть стены в конце скатной крыши.

двускатная крыша — Двухскатная крыша, нижний уклон которой круче верхнего.

калибр — Линейка металлическая с осевой линией по длине; используется для определения точной ширины паза и шипа.

калибровка — Определение наилучшей геометрической плоскости для каждой параллельной детали.

gerces — Незначительные трещины считаются дефектами на деревянной поверхности; Это происходит, когда древесина высыхает слишком быстро или когда древесина не высохла полностью и подвергалась чрезмерному воздействию солнца.

балка — Основная древесина, которая проходит между порогами.

girt — основная горизонтальная балка, соединяющая стойки.

зеленая древесина — свежесрубленная древесина, не подвергшаяся сушке или выдержке.

стойка ложа — стойка шире вверху, чем внизу. Более широкая часть обеспечивает больше древесины для пересечения столярных изделий.

— Н —

полусогнутый — Основное стропило, полукруглая балка и распорка, соединенные различными столярными способами, обычно перпендикулярно центральной стойке полного изгиба.

половина ласточкин хвост — ласточкин хвост сужается только с одной стороны.

половина нахлеста — Стык, в котором два бруса прилегают друг к другу или впадают друг в друга.

фахверковый каркас — древняя строительная система, в которой пространство между бревнами заполнено кирпичом, штукатуркой или плетением и мазью, так что бревна открываются снаружи и внутри здания.

деление пополам — Удаление двух бревен на половину глубины, чтобы они могли пересекать друг друга. Полкруга.

молотковая балка — Кронштейн для крыши, выступающий из верхней части стены и поддерживающий ферму крыши. Конструкция создает большой пролет крыши с относительно короткими брусьями.

древесина твердых пород — древесина некоторых лиственных деревьев, таких как дуб, клен или ясень.

hip — Выдающийся угол, образованный пересечением двух наклонных поверхностей крыши; напротив долины.

Вальмовые стропила — Балка, размещенная в месте встречи, где два ската крыши создают заметный угол; поддерживает и соединяет два ската крыши.

корпус — Мелкий паз или полость для размещения большей части торца бруса.Обычно сочетается с меньшим глубоким пазом, чтобы получить шип для завязывания стыка.

— I —

Прерванная поперечная балка — Короткая горизонтальная балка, которая соединяет стропу со стойкой и укрепляет ее.

нестандартная древесина — Древесина не совсем правильной формы, не строганая или не идеально квадратная, с неровными поверхностями, непараллельными гранями или нестандартными размерами.

— J —

протыкание — Процесс, при котором с помощью отвеса и карандаша определяется расположение столярных изделий на лицевой стороне древесины.

причал — Консольный выступ в один этаж над этажом ниже.

столярные изделия — Искусство или ремесло соединения бревен с использованием деревянных рабочих швов.

стык — Соединение двух или более бревен.

балка — Небольшая параллельная балка, поддерживающая и завершающая каркас пола.

jowl — Увеличенная головка главной стойки, которая позволяет соединять анкерную балку, стеновую пластину и стойку вместе; увеличенный заголовок любого поста.

— К —

пропил — серия пропилов дисковой пилой на желаемой глубине для удаления части дерева; распиловка вручную вдоль заплечика собранного шарнира для улучшения посадки соединения.

шпоночный паз — Стык между фундаментом и фундаментной стеной.

Королевская стойка — Центральная вертикальная стойка, проходящая от изогнутой плиты или балки до вершины или стыка стропил. Он поддерживает вершину треугольной фермы и анкерную балку, например конек крыши.Эта балка обычно квадратная, а не прямоугольная.

коленная скоба — Небольшой брусок, обрамленный по диагонали между стойкой и балкой, наклоненный в угол, образованный двумя другими деревянными кусками, для стабилизации двух частей.

— L —

навес к — часть навеса здания, обрамленная в основной каркас.

облицовка — Привязка сборочной линии к одной или двум сторонам каждой балки деревянной каркасной конструкции.

— М —

врезной — Паз, прорезанный в куске дерева, который получает шип.Паз или паз, в который вставляется шип.

соединение шип-паз — Любое соединение, в котором выступ на конце одного бруса вставлен в паз или прорезь в другом брусе.

Накладка

— декоративный вырез, который обычно можно увидеть на конце прогона.

— О —

общая длина — Общая длина бруса, включая длину шипов на обоих концах.

свес — Проекция второго этажа за пределы первого.

— П —

колышек — Небольшой дюбель из твердой древесины диаметром от 1 до 1½ дюйма, обычно из дуба или акации, срезанный в направлении волокон и заостренный с одного конца; используется для скрепления частей сборки (шипованные и врезные столярные изделия) вместе.

пестрый — Основание из дерева или столба.

Удочка для щуки — Длинная заостренная палка с заостренным острием, используемая для подъема рам. Эти инструменты были известны еще в 15 веке, когда их называли «маслом».”

пластина — Горизонтальный брус у головы или основания рамы, расположенный в нижней части ската крыши для приема и поддержки общих стропил; основные горизонтальные брусья, поддерживающие стропила.

отвес — отвес с отверстием в центре, в котором находится металлический крест, к которому прикреплена веревка.

столб — Вертикальная балка, служащая для поддержки конструкции; вертикальные брусья, достигающие полной высоты каркаса.

основные стропила — Наклонный элемент изгиба, параллельный скату крыши, поддерживающий прогоны. Стропила стыковались с торцами анкерных балок. Пара наклонных брусьев обрамлена гнутом.

прогон — кусок дерева, который стоит на основных стропилах и расположен горизонтально для поддержки общих стропил на крыше; горизонтальные брусья, соединяющие стропильные фермы; продольные балки крыши, несущиеся на стропильных фермах, которые служат опорой для общих стропил.

— К —

балка стойки — Пара вертикальных стоек стропильной фермы, стоящая на изогнутой пластине или подпоре и поддерживающих стропила или воротниковую стяжку.

— R —

стеллажи — Натяжение или подъем рамы для приведения ее в квадратное или вертикальное положение.

стропильные ноги — Нижние концы стропил, обрамленные в плиту.

пик стропила — точка пересечения вершин стропил.

подъем рамы — Установка изгибов и стропильных ферм, а также соединение и привязка других деревянных элементов к раме.

Обычная древесина — Древесина, которая идеально соответствует действительности: строганная и идеально квадратная и прямая, с правильными поверхностями, параллельными гранями, одинаковыми размерами и постоянными размерами.

конек — горизонтальный брус, расположенный на вершине крыши, где встречаются два ската крыши. Конек обычно поддерживает обычные стропила; также называется коньковой стойкой

Продольная пила — Пила, предназначенная для резки параллельно волокнам.

уклон крыши — дюймы подъема на фут пробега.Например, крыша с углом наклона 45 градусов имеет двенадцать дюймов подъема на каждый фут пробега и поэтому называется крышей с двенадцатью скатами.

ферма крыши — Конструктивная сеть из деревянных балок, образующих жесткую конструкцию, поддерживающую крышу; участок поперечной рамы, окаймленный анкерной балкой и основными стропилами.

— S —

шарф — Соединение для соединения двух брусов встык.

обшивка — Доски или водостойкий материал, покрывающий внешнюю стену дома или крышу.

односкатная крыша — крыша с односторонним уклоном.

регулировочная шайба — Тонкие конические куски материала, например, черепицы; используется для выравнивания бруса.

Плечо бруса — Точка пересечения в месте соединения двух сборных бревен; относится к древесине с шипом.

Пороги — Горизонтальные балки, опирающиеся на фундамент.

СИП — см. Структурные изолированные панели

slick — Долото с лезвием шириной 2½ дюйма или более, толкаемое руками вместо ударов молотком.

распорка стропа — распорка, которая проходит между стойкой и основным стропилом, усиленная прерывистой балкой.

soffit — Нижняя часть здания, например, под навесом крыши.

древесина хвойных пород — Древесина преимущественно хвойных или вечнозеленых растений, например сосна, ель или пихта Дугласа.

пролет — Расстояние от плеча до плеча.

структурные изолированные панели — Два куска ориентированно-стружечных плит с жестким изоляционным материалом (EPS; пенополистирол), прочно скрепленным между ними; также называемые панелями стресс-кожи или SIP.

распорка — Короткий брус, помещенный в конструкцию по диагонали или вертикально и предназначенный для сжатия в направлении его длины.

шип-заглушка — Шип, который останавливается в древесине, которую он соединяет.

летняя балка — основная древесина, которая проходит между балками или пластинами.

— Т —

шип (или шип) — выступ, вырезанный на дереве и вставленный в паз; фигурный выступающий конец бруса, вставленный в паз.

через шип — Шип, проходящий через древесину, которую он соединяет. При продвижении за паз он заклинивается с другой стороны.

анкерная балка — Горизонтальная или поперечная деревянная балка, соединяющая стенные рамы на уровне карниза, соединяет два основных стропила изгиба.

древесина — Большой кусок древесины квадратной формы или обработанный.

деревянный каркас — Многовековой метод строительства с использованием различных столярных изделий, деревянных балок с размерами и коленных скоб, соединенных вместе для создания изгибов.Изгибы собираются в самонесущий каркас конструкции. Передача нагрузки на конструкцию происходит через вертикальные компоненты.

язычок и вилка — Тип соединения, в котором один брус имеет форму вилки с двумя зубцами, а другой — центральный язычок, который вставляется между зубцами.

верхняя пластина — Горизонтальные деревянные балки, поддерживаемые основными стойками, образующими верх стены.

траншея — место, в котором прогон соединяется с внешней стороной основного стропила.

ствол или хвостовик — Колышек, иногда очень большой.

ферма — Сборка бревен, образующих жесткий каркас.

— В —

долина — Угол с углублением в крыше, где встречаются две поверхности крыши и по направлению к которому будет течь дождевая вода; противоположность бедра.

— З —

шагающие балки — Две параллельные балки, уложенные на землю, используются для облегчения перемещения бревен с помощью поворота.

клин — кусок дерева треугольной формы, закрепленный на основных стропилах для удержания прогонов на месте.

настенная рама — Вертикальные рамы, проходящие между полом и уровнем верхней плиты, соединенные поперечными рамами.

настенная пластина — См. Верхнюю пластину.

ветровая скоба — брус меньшего размера, обрамленный по диагонали между стойкой и балкой.

FHWA-HRT-04-098-Глава 14. Соединения-Крытый мост Руководство-АПРЕЛЬ 2005

Глава 14. Подключения

В этой главе не предпринимается попытка дублировать базовое соединение. информация доступна в типовых справочниках по древесине.В качестве примеров стопорные болты, сквозные болты и простые подшипниковые соединения могут быть обратился с NDS. Скорее, в этой главе представлена ​​связь проблемы, которые являются необычными (и не освещены в текущей литературе) или представляют особый интерес для инженеров, работающих с покрытыми мосты.

Так называемые традиционные деревянные соединения, используемые в строительстве. Исторические крытые мосты обычно построены из традиционной древесины. столярные пазы, клинья, опорные поверхности, пазы, шпонки, шипы и колышки — а не на более распространенные группы стальных механических застежки с одинарным или двойным сдвигом, используемые в последнее время.Многие из этих связей можно проанализировать, и их возможности определены, только с некоторыми базовыми предположениями и допустимыми стрессы. Допустимые опорные напряжения, как параллельные, так и перпендикулярно волокну, а напряжения сдвига и растяжения все которые необходимы для оценки многих традиционных возможностей подключения. Некоторые современные методы ремонта исторических деревянных мостов сделали ставку на болтовые соединения. Типичное деревянное машиностроение ссылки и текущие нормы проектирования древесины обеспечивают широкое обсуждение этих болтовых соединений.

Одна из причин, по которой строители оригинальных крытых мостов использовали очень Относительно высокой стоимостью этих болтов в то время было несколько стальных болтов. Многие крытые мосты были запатентованы и построены до появления тяжелых болтов. производились серийно. Кроме того, тяжелые болты в больших шаблонах не просто установить правильно. Самая тяжелая традиционная деревянная ферма члены были компланарны (т.е. все находились в одной плоскости), далее снижение эффективности болтов, которые лучше всего нагружаются на сдвиг.Наконец, тяжелые стальные соединители конденсируют влагу глубоко внутри даже те пиломатериалы, которые защищены от прямого атмосферного воздействия, укрепляют распад в критических зонах, которые трудно увидеть без демонтажа на хотя бы сустав. Однако многие традиционные крытые мосты соединения действительно включали один или два болта. В большинстве случаев болты удерживал или скреплял вместе деревянные конструктивные элементы. Несмотря на то что через эти зажимных болтов, эта способность редко имеет какое-либо значение, когда по сравнению с мощностью деревянных столярных изделий, и, следовательно, обычно не учитывается при оценке совместной емкости.

Элемент, работающий на растяжение Подключения

Большинство дизайнеров по дереву не любят обсуждать моментные связи между двумя незаметными тяжелыми бревнами, потому что эта передача нагрузки просто слишком сложно достичь. Следовательно, коаксиальные натяжные соединения (т. е. те, которые включают элементы, расположенные вдоль одной оси и соединенные вместе, чтобы противостоять силам натяжения) являются наиболее сложными суставами, независимо от того, какой метод подключения используется.

Врожденные ограничения, накладываемые традиционными столярными методами наиболее важны для дизайнеров и мастеров, работающих с столярные изделия соосного натяжения.Традиционные натяжные соединения между компонентами коаксиальной фермы обрабатываются с помощью различных суставы. К ним относятся нахлесточные соединения, косынки, молнии. шарниры, соединения с рыбой, шпоночные соединения, стержневые шарниры и несколько элементов пояса растяжения с шахматным стыком стыки — уменьшение воздействия любого отдельного стыка на ферму емкость. Некоторые строители даже использовали чрезвычайно длинные элементы, которые исключил необходимость в соединениях с натяжением. Следующие подразделы обратиться к каждому типу растянутого соединения.

Соединения внахлест описывают сложное семейство соединений которые увеличивают видимую длину соединенных бревен в пределах имеющееся и оригинальное сечение. Простейшее соединение внахлест перекрывает половинки элементов с поперечной (или сквозной) плоскостью соединители, передающие силу натяжения в одном элементе на затем через одиночные силы сдвига в этих соединителях. Те сквозные соединители могут быть стальными болтами или деревянными дюбелями. В доступная прочность этих простых соединений внахлест неизменно ограничена до менее половины полной растягивающей способности стержней.В чистая часть притертой части составляет только половину брутто. В через соединители удаляют дополнительный материал, уменьшая доступный способность к натяжению менее половины брутто (см. рисунок 103). Поперечные соединители, нагруженные одним сдвигом, не такие жесткие, как те, которые нагружены двойным сдвигом. Это означает сращиваемая часть натяжного элемента не будет притягиваться или сопротивляться те же силы натяжения, которые были бы, если бы он был непрерывным древесина.

Рисунок 103.Простое соединение внахлест, с соединители проходные

Замечательное соединение внахлестку можно найти в нижних поясах Taftsville, VT, крытый мост. Те, что высечены вручную 350 на 450 мм (14- на 18 дюймов) элементы перекрываются на полные 7,3 м (24 фута). Напряженность силы передаются между этими двумя членами и через колени длина через срезные шпонки и болты.

В других соединениях внахлест соединители лежат в плоскости сдвига; в эти соединения, деревянные шпонки или дюбели являются наиболее распространенными в плоскости форма разъема (см. рисунок 104).Опять же, чистое поперечное сечение дополнительно уменьшается по сравнению с половиной, которая является притертый брус. Дюбели и большинство срезных шпонок ориентированы их зерна лежат в одной плоскости сдвига, но перпендикулярно продольные оси сростков. Ориентация зерен компромисс, сделанный для удобства строителей в лицо доступных размеров деревянных деталей. Дюбели или ключи ориентированы поэтому они измельчаются в боковые зерна, а не в торцы, несущий.Это более слабое направление нагрузки примерно в 1 раз. двойной. Кроме того, дюбели или ключи срезаются что приводит к тому, что их волокна или клетки скручиваются друг с другом вместо друг друга. Это напряжение сдвига при качении равно примерно половина этого обнаруживается в напряжении сдвига вдоль волокон. Фигура 105 показаны напряжения бокового опора и сдвига при качении.

Рисунок 104. Простое соединение внахлест, плоскостное. разъемы.

Рисунок 105.Ориентация зерен прямоугольной формы плоский разъем.

Некоторые соединения внахлестку не используют ни в плоскости, ни в плоскости. соединителей, удалив достаточное количество обоих элементов, чтобы оставить место для прямая торцевая опорная поверхность зерна между ними. Допустимый конец напряжение, несущее зерно, выше, чем у бокового зерна, несущего дюбеля или ключи. Из-за более глубокого надреза теоретическая мощность все еще составляет менее 50 процентов от валовой, но более простой и жесткий подшипник торцевого зерна обеспечивает значительную повышение общей производительности.Мастерство, необходимое для создание однородных и ровных опорных поверхностей может быть сложной задачей, однако по сравнению с навыками, необходимыми для установки соединители в проходной плоскости. Некоторые строители преодолевают эту подгонку проблема, поставив конические срезные шпонки (или клинья) на этот подшипник сиденье. Обеспечивая более надежную равномерную опору, это продвижение также вводит боковые поверхности зерна, с их пониженная вместимость и жесткость. Остается напряжение сдвига учет в этих несущих соединениях внахлест — способность к сдвигу участок между опорной поверхностью и концом сращиваемого член.Этот разрез по ключевой линии на самом деле самый общий режим отказа для этих стыковых соединений. На рисунке 106 показан пример соединения внахлест с обходными листами и торцевым подшипником поверхности, также с коническим клином.

Рисунок 106. Соединение внахлест с обходными листами. и торцевые опорные поверхности зерна.

Один относительно простой, но эффективный способ увеличить доступную растягивающую способность в нахлесточном соединении до сужения ширина половинок при передаче нагрузки от элемента к член.Если члены сужаются от двух третей их валового сечения в начале стыка до одной трети в конце соединения, сквозные соединители могут ослабить соединение только до половина общей прочности на растяжение каждого элемента. Опять же, оба соединители, работающие на сдвиг в плоскости и в плоскости, могут использоваться для передачи осевое натяжение от одного элемента к другому. На рисунке 107 показан соединение внахлест с коническими половинками и соединителями.

Рисунок 107.Соединение внахлест с коническими половинками и разъемы.

В семействе натяжных соединений внахлест, пожалуй, самый высокий форма в эффективности, требуемое мастерство и артистизм — вот стык молнии (см. рисунок 108). Это соединение конусообразное, соединение торцевого зерна с несколькими опорными поверхностями. Подшипник лицевые поверхности не защищены клиньями или шпонками, несущими боковые волокна, и каждая сопрягаемая поверхность должна быть обрезана по размеру. Кроме того, если только одна из граней перерезается, один из элементов должен будет заменить.

Рисунок 108. Молния. соединение.

Все соединения внахлестку, от самых простых до самых сложных, имеют общую дизайнерское рассмотрение-неординарность. Эксцентриситет исходит от двух источники. Само деление стержней вдвое отклоняет путь нагрузки от центра тяжести сечения брутто через центр тяжести сечения нетто в зоне притирки. Плоские разъемы также будут вызывать усилия отрыва в ответ на эксцентричный поток нагрузки, проходящий через их.Эксцентриситет соединителя требует наличия стяжных болтов. чтобы удерживать притертые члены вместе. Общая эксцентриситет также создает вторичные моменты вокруг оси в плоскости нахлеста, что может вызывает расщепление, обычно прямо в месте перехода шейки от полного к притертому элементу (см. рисунок 109).

Рисунок 109. Эксцентриситет в компоновке стержня. и поддевать разъемы.

Некоторые строители пытались противодействовать этой тенденции расщепления через болты или лаги.Некоторые из этих зажимных болтов не были с резьбой, потому что стальные метизы были очень дорогими, а оборудование необходимая для наматывания или обрезки ниток не была общедоступной. Вместо, строители использовали бы соединитель с проушиной и клином, который был построен на местная кузнечная мастерская (см. рисунок 110).

Рисунок 110. Зажимной болт с проушиной и клином, кованые вручную.

Одна на первый взгляд простая, но редкая модификация шарнира внахлестку двойное нахлесточное соединение или соединение паза и шипа.Эта связь представляет собой улучшение в двух отношениях по сравнению со всем семейством простые соединения внахлест. Соединители в проходной плоскости загружаются в двойной сдвиг, с более чем удвоенной пропускной способностью (обычно) и повышенная жесткость по сравнению с использованием одного и того же разъем. Врожденная эксцентриситет также устраняется этим симметричная планировка. Хотя через болты все равно было бы мудро Кроме того, зажим половинки с двумя створками сопротивляется любопытству действие, генерируемое на соединителях.Если бы листья тоже были конический, теоретическая пропускная способность этой схемы стыковки может приближается к 50 процентам общей мощности, при этом значительно снижается Влияние эксцентриситета (см. рисунок 111).

Рисунок 111. Двустворчатое соединение внахлест с через разъемы.

По разным причинам, включая изготовление и проверку древесины, столяры по дереву редко использовали эту двухстворчатую планировку, но они многие из преимуществ его простого потока нагрузки и двойного срезанные соединители в различных вариантах исполнения покрытых рыбками натяжной стык (обычно называемый стыковочными пластинами в металлической ферме мосты).В соединении с рыбьим покрытием силы натяжения не переносится непосредственно между двумя соединенными элементами, а скорее от одного к другому через вмешивающихся членов, которые находятся вне брутто стыкованные поперечные сечения сращиваемых элементов. В простейшие пластины для рыбы — это две стальные пластины, прикрученные болтами к два элемента (см. рисунок 112). Это распространенный метод ремонта, но в оригинальном строительстве используется редко. Это соединение разделяет проблемы изготовления и длительного обслуживания, описанные в введение в этот раздел.

Рисунок 112. Стыковое соединение со стальной рыбой. тарелки.

Первоначальные строители часто использовали деревянные рыбные тарелки, которые были зажимается по обе стороны от натяжных поясов и опирается на конец опорные поверхности зерна для передачи сил натяжения (см. рисунок 113). Опорные поверхности могут подходить и смягчены шпонками и клиньями с боковыми зернами. Проушины для срезания также может иметь коническую форму для создания полных опорных поверхностей с меньшим более плавные сокращения в чистом сечении.Кроме того, рыба пластины могут иметь несколько опорных поверхностей, что приводит к соединение болта-молнии с рыбным покрытием. У этих суставов было одно большое преимущество перед выполнением того же соединения двух элементов внахлест: если одна опорная поверхность была перерезана, нужно было только заменены для достижения однородных поверхностей подшипников, в равной степени разделяя переданные силы натяжения. Теоретическая способность к растяжению эти соединения с рыбным покрытием могут едва превышать 50 процентов полная вместимость сращиваемых элементов, в зависимости от относительные допустимые напряжения при растяжении и торцевом волокне несущий.

Рисунок 113. Стык с рыбой. тарелки-деревянные тарелки.

Соединение стержней и стержней — это брак между деревянными столярами. и кузнечное дело (см. рис. 114). Сквозной паз вырезать (обычно вертикально по глубине стержня) определенное расстояние от простого среза древесины встык. Чугунный пруток проходит через этот паз и имеет отверстия сверху и снизу, за пределами поперечное сечение бруса. Кованые или стальные стержни с резьбой концы проходят между двумя железными стержнями и несут на себе силу натяжения.Режимы отказа для этого типа соединения включают изгиб в пруток, раздавливание деревянной опорной поверхности, сдвиг в конце дерева зерно, а также разрыв или удаление резьбы в стержнях.

Рисунок 114. Стыковое соединение стержней и стержней. сращивание.

Конечно, ни один метод механического соединения не может приблизиться к емкость и жесткость, создаваемые прямым древесным волокном в дереве. Лучшим натяжным поясом для деревянной фермы является цельное изделие во всю длину.Некоторые очень короткие мосты использовали это. Для более длинных пролетов, с которыми может справиться тяжелая деревянная ферма, однако строители редко имели доступ к натяжным поясам полной длины. Некоторые из мостов времен Второй мировой войны, построенные на автомагистралях штата Орегон. иметь хордовые элементы длиной 30,5 м (100 футов). Несколько недавних перестроек В существующих мостах использовались бруски из клееного бруса во всю длину. Эти проекты еще раз проиллюстрировали трудности в работа с этими длинными и хрупкими элементами даже на современных дорогах, грузовые автомобили и подъемное оборудование.Даже в тех случаях, когда достаточно высокий дерево может быть в наличии, логистика транспортировки пиломатериалов от своего журнала до удобного участка моста может быть достаточно сложным, чтобы требуют, чтобы строители использовали вместо этого различные технологии сращивания.

Компрессионный элемент Подключения

Компрессионные соединения между коаксиальными элементами часто вариации на простом полунахлесте или стыке внахлест (см. рисунок 115). Теоретически можно оценить компрессионную нагрузку несущая способность этого сочленения близка к несущей способности сплошной брус.Два фактора, работающие против этого, одинаковы. подшипник на двух отдельных опорных поверхностях и между ними, и допустимое напряжение на концах зерна.

Достижение равномерного подшипника на каждой поверхности и даже на подшипнике между двумя наборами опорных поверхностей, это настоящее испытание древесины столярные способности.

Рисунок 115. Простое соединение внахлест для сжатия. члены.

Одна уловка, которую производители-изготовители могли позволить себе роскошь использовать пилил к линии.Этот метод, описанный Милтоном Книга Грэтона включает в себя установку стыков при длительном сжатии. пояс перед разрезанием промежуточных столярных изделий на другую ферму члены. ^[16] Две половины нахлесточного соединения были разрезаны на достаточно жесткие допуски, и два бруса состыкованы и спрессованы друг к другу настолько плотно, насколько это возможно. Два бруса зажаты в этом положении, и пила проходит между ними в обоих комплекты опорных поверхностей. Это создает пару одинаковых размеров и параллельные зазоры на опорных поверхностях.Когда бревна разжатые и снова прижатые друг к другу, теперь они должны нести равномерно и равномерно. Если они этого не сделают, соединитель повторяет обрабатывайте до тех пор, пока четыре грани не будут хорошо, равномерно и равномерно прилегать.

Значения NDS для допустимого подшипника на конце зерна были сброшены до максимума, равного простому сжатию по дереву зерно. NDS позволяет увеличить это значение, при этом добавление стальных несущих пластин. Это сокращение допустимого напряжение является разумным и отражает реальность того, что древесные волокна прерываются по всему поперечному сечению, что позволяет вдавливаются друг в друга и не передают силы сжатия, как прямо и плавно, как и естественно перекрывающиеся ячейки и волокна.

Подключения Диагонали к аккордам

Как правило, натяжные соединения легче детализировать между элементы, которые перпендикулярны (или параллельны) друг другу, а не под острым или косым углом. Большинство деревянных ферм, следовательно, разработаны с диагоналями сжатия и растяжения вертикали. Кроме того, диагонали обычно переходят в вертикали, а не непосредственно к аккордам. Эта эксцентричность может иметь тенденцию к срезанию вертикалей, но предлагает огромные упрощения и более сильные связи.В результате это подраздел в первую очередь описывает только пяточные или концевые соединения найдены в фермах цапфы и цапфы, но применимы к другим более общие места, как указывает название. Эти связи просто примеры наиболее загруженной версии классическое соединение фермы: последняя диагональ перед опорой реакция. Другая категоризация — это связи, в которых сила сжатия передается между двумя бревнами, которые в плоскости, но под углом друг к другу — не соосно, в другом слова.Учитывая большой размер компонента, статическая нагрузка на деревянную ферму составляет, крайние диагонали обычно наиболее нагружены элементы сжатия в ферме. Структурная проблема определение того, как не дать этой последней диагонали соскользнуть с конца нижнего пояса. Классическое соединение в пяточном суставе в фермы кузнечика уже давно являются выемкой на верхней грани нижний пояс (и), срезанный под соответствующим углом для равномерного подшипника напряжения в обоих элементах и ​​закреплены с помощью центрированного зажима разъем (см. рисунок 116).Допустимый несущее напряжение в древесине варьируется от максимального (при параллельном зерна) до минимального (при опоре на боковые зерна). Между этими двумя пределы, переход не линейный, а моделируется с помощью Формула Ханкинсона (широко известная формула, используемая для расчета нагрузки под углом к ​​волокну.) Оптимальный угол для подшипника грани возникает, когда угол между зерном и опорными поверхностями равно в обоих членах соединения. Нижний аккорд — это более критически настроенный и загруженный член из двух, вовлеченных в это совместное.

Рисунок 116. Простое опорное соединение под углом. выемка.

Напряжения, которые необходимо учитывать в нижнем поясе насечки включают:

• Чистое натяжение по уменьшенному поперечному сечению на выемке.
• Комбинированные напряжения из-за изгиба, индуцированного в том же самом сечение по эксцентрической траектории нагрузки в этой силе натяжения.
• Сдвиговые напряжения в плоскости, которые сопротивляются концу днища аккорд, просто срезая за выемку.
• Любые чистые прямые напряжения изгиба, которые могут быть вызваны нижний пояс поддерживается за пределами поперечного сечения надреза.

Это последнее соображение является основной причиной того, что первоначальные строители использованные опорные брусья для смягчения точечной реакции на опорах, обеспечивая при этом некоторое расстояние вдоль нижнего пояса для сопротивления сильные изгибающие и поперечные напряжения, вызванные конструкцией столярных изделий. Другой способ увидеть эту связь — признать, что опорные реакции — это наибольшие точечные силы, приложенные к фермы.Высокие силы, передаваемые между членами в этой области означают, что эти соединения будет сложнее всего спроектировать, независимо от того, какой формат фермы используется. Колышки в городской решетке фермы, например, намного сильнее нагружаются сдвигом вблизи опоры, чем где-либо еще в ферме.

Подключения Вертикали в аккорды

Соединения между вертикалями ферм и их горизонтальными поясами будут, по определению, соединениями, в которых элементы перпендикулярны друг другу.Как правило, основная сила сопротивления — это тенденция к отрыву нижнего пояса от низа вертикали, а усилие сдвига передается от диагоналей к хордам, через вертикали. Общая особенность, найденная в соединения между вертикальными элементами как с верхним, так и с нижним пояса — это таблица торцевых опор, обычно в обоих элементах. Эти опорные поверхности часто видны только в обоих элементах внизу пояса негородских ферм. Одинарный верхний пояс в большинстве пород древесины фермы подходят только для обеспечения опорных поверхностей по вертикали плоскость по шипованно-пазовым концам и, возможно, подшипник у стола или корпуса в нижней части бруса верхнего пояса.Эти блокирующие стержни фиксируют соединение вместе против обеих вертикальных и горизонтальные относительные движения. Силы переданы между соединенными элементами через подшипник между торцевыми волокнами и боковые грани зерна (см. рисунок 117).

Рисунок 117. Соединения верхнего и нижнего пояса. к вертикали.

В дополнение к часто большой продольной ферме в плоскости поперечные силы, которые должны передаваться на это соединение, соединение между нижними поясами и вертикалями часто передает вертикальные нагрузки из поперечных балок перекрытия, которые опираются на нижний пояс, в ферменные вертикали.Эти живые и статические нагрузки могут быть существенные и должны быть перенесены в вертикали фермы, чтобы предотвращение возникновения чрезмерных вторичных изгибающих напряжений в ферме нижние пояса. Оригинальные строители помешали нижнему поясу от скольжения по вертикали за счет умного двойного использования несколько нижних аккордов, через двойные столы, которые несут блоки, оставшиеся на открытых низах вертикалей. Для этого самый нижний элемент фермы, чтобы иметь достаточную сдвигающую способность относительно эти вертикальные реакции, они должны иметь достаточную длину в хвост свисает ниже фермы.Открытые нижние хвосты в этих Вертикали фермы часто свисают как минимум на 250 мм (10 дюймов) ниже нижняя поверхность нижнего пояса. Этот критический, но открытый компонент может подвергнуться наиболее сильному повреждению из-за плавающего мусор во время паводка.

Соединения между Диагонали и вертикали

Вертикали тяжелых деревянных ферм часто изготавливались с помощью консолей. где вертикали принимают в значительной степени сжимающие диагонали при простые несущие торцевые соединения.Это означает, что общая ширина вертикаль на концах на несколько дюймов шире своей сетки ширина по центральной части между выступами с надрезом. В Другими словами, уменьшается чистое сечение между опорными поверхностями. на вершинах и основаниях этих элементов растяжения. Вертикаль компоненту силы сжатия в диагонали сопротивляется срезать параллельно волокну по длине выступа за несущая поверхность. Часто бывает, что некоторые из наиболее загруженных (ближе к концам пролета) вертикальные кронштейны не выдержали сдвига вдоль этот раздел — состояние, которое может быть очень серьезным и должно быть адресуется немедленно, как показано на рисунке 118.

Рисунок 118. Ферма вертикальная у гнезда подшипника. с критическим срезом.

К сожалению, отремонтировать вертикаль консолью непросто. разрушение при сдвиге. Некоторые пытались отремонтировать вышедшую из строя плоскость сдвига. с эпоксидным клеем. Другие установили болты с одинарным сдвигом. через это лицо, но это редко обеспечивает достаточную пропускную способность для восстановления соединения до безопасного состояния. Третьи имеют зарегистрировал еще одну диагональ в пределах первоначальной, имеющую недавно вырезанная опорная поверхность в вертикальном элементе.Это вызывает даже больший эксцентриситет в компоновке усилия соединения, с увеличенным изгиб в вертикальном элементе. На рисунке 119 изображен зарегистрированный диагональ.

Рисунок 119. Зарегистрированный диагональ.

Наиболее практичным решением часто является полный компонент замена, решение, которое обычно требует ложной поддержки конструкция при частичной разборке фермы в близость к вертикали, нуждающейся в замене.

Аналогично напряжениям, возникающим в нижних поясах цапфы. на опорах вертикали в этих деревянных фермах, обшитых панелями, нуждаются в для исследования некоторых вторичных напряжений. Врожденное эксцентриситет на этих суставах значительно упрощает их изготовление и несущие поверхности, и уменьшает сдвиг, который вертикальный к хорде соединение должно сопротивляться, но эти достижения достигаются за определенную цену. В горизонтальная составляющая диагональной силы сжатия вызывает напряжения изгиба и сдвига в приведенном сечении нетто в вертикальный.Кроме того, суммарные растягивающие напряжения должны быть проверили сечение сетки на выемке, потому что вторичный изгиб напряжения, вызванные эксцентрическими траекториями нагрузки, могут быть еще более разрушительными. Эти сочетания напряжений не только сложны, но и конструктор должен противостоять довольно сложному и непрозрачному потоку нагрузки и передаче геометрии, если учесть, как вертикаль сдерживается член хорды сразу за этой связью с диагональю. Некоторые оригинальные строители деревянных ферм и многие последующие строители исправили эту эксцентриситет соединения, установив контрольные скобки на лицевой стороне вертикали, противоположной диагонали.Эти подтяжки, обычно под плоскими углами, может нести горизонтальную составляющую очень эффективное сжатие диагонали по вертикали в контрольную скобу, а затем в член пояса. См. Рисунок 118 для иллюстрация этих довольно распространенных усиливающих скоб.

Поддержка и частичный демонтаж тяжелых ферм на месте может быть трудным и дорогим, поэтому многие реабилитационные мероприятия позволяют избежать этот процесс. Частичная замена вышедших из строя низов или верхов в Вертикали были обычным явлением в различных типах ферм.Поскольку вертикали обычно сопротивляются значительным силам, даже если просто возникает из-за собственных нагрузок, сращивание частичной замены операция, требующая тщательного проектирования, детализации и исполнения. Способы ремонтного соединения включают использование деревянных срезных шпонок или колышков. просверлены в притертых плоскостях, в сочетании с болтами для удержания компоненты вместе. Эти зажимные болты должны быть сконструированы так, чтобы сопротивляться поддеванию, вызванному эксцентричным путем нагрузки через одиночный сдвиг, проходящий через механические соединители внутри плоскость сдвига.Величина усилия поджатия зависит от количество и нагрузка в разъемах, а также отношение длины к толщине этих срезных шпонок или дюбелей.

Распространенные проблемы со сдвигом пояска на концах фермы вертикали привели к использованию деревянных колышков для усиления критического сдвига самолет. На Рис. 120 показана установка, увеличивающая вертикальное емкость стыка примерно на 15 процентов. К сожалению, деревянные колышки недостаточно распространены, чтобы иметь стандартные допустимые напряжения.Кроме того, деревянные дюбели, нагруженные одним сдвигом, кажутся вероятными. быть значительно менее жестким, чем исходная плоскость сдвига. Этот означает, что площадь плоскости сдвига уменьшается на поперечное сечение область просверленных отверстий под колышки. Однако колышки могут не считается несущим большую нагрузку до окончания сдвига Самолет потерпел неудачу и переместился. Это распределение нагрузки между разрозненными но методы параллельного соединения, основанные на их относительных жесткости при различных уровнях нагрузки, является общей проблемой для дизайнеров, которые добросовестно совмещают способы подключения в рамках одиночный сустав.Самый разумный, но консервативный подход разработать дополнительные соединители, работающие на сдвиг, чтобы нести всю конструкцию нагрузка, не полагаясь на более жесткие, но более хрупкие, вдоль волокон способность к сдвигу в срезной поверхности блока консолей.

Рисунок 120. Пример колышков, добавленных к увеличить сдвигающую способность.

Счетчик древесины Подключения

Стойки из дерева встречаются только в нескольких типах ферм, включая длинные фермы и фермы Howe.На рисунке 121 показан длинный ферма с контробрусами. Двойные диагонали — это основные диагонали сжатия; одиночные диагональные элементы — это счетчики. В отличие от счетчиков стальных стержней, используемых в классических сквозных ферменные мосты, деревянные стойки должны действовать только как компрессионные элементы и простые столярные изделия с торцевыми опорами может передавать только силы сжатия. Эффекты снятия стресса движущихся живых нагрузок может ослабить эти брусья, так как они неизбежно не переносят наведенные силы натяжения.Счетчики древесины часто прибит на носке относительно легкими стальными застежками, чтобы их от падения с тяжелыми движущимися живыми грузами.

Рисунок 121. Ферма длинная со стойкой. пиломатериалы.

При использовании деревянных счетчиков первоначальная установка обычно вовлекали соответствующие клинья подшипника — часто на нижнем конце счетчик, которым можно было управлять (и даже настраивать позже), чтобы обеспечить желаемую герметичность или предварительное сжатие в встречный член.В отличие от металлических счетчиков, которые можно настроить на желаемый уровень силы путем измерения тензодатчиками при затягивая регулировочную тягу, счетчики древесины обычно устанавливались или повторно затягивались исключительно на основании собственного опыта. А популярный и простой подход предполагает намеренное встряхивание встречный брус. Если на ощупь болтается, то клинья забиты. друг против друга, вызывая большее сопротивление при встряхивании элемент. Это не высокотехнологичный метод, но он практичный и достаточно эффективен для большинства крытых мостов со встречным члены.

По всей видимости, совпадающие клинья на концах встречались редко. при первоначальной установке закреплены гвоздями или шурупами. Текущие проекты реабилитации часто включают добавление этих застежки, предотвращающие расшатывание клиньев под нагрузкой развороты, вызванные рабочими нагрузками. Винты предлагают преимущество легко снимаются при последующей регулировке требуется или желательно.

подшипниковые узлы в Howe Фермы-диагонали и вертикали по хордам

Ферма Howe была первой запатентованной фермой, в которой использовался металл в основные компоненты фермы согласованы с большинством элементов все еще из дерева.Элементы вертикального натяжения изготовлены с прутьями из кованого железа с резьбовыми концами, что позволило строителям и хозяевам прижимать стропильные панели к деревянному диагонали сжатия и контрчлены. Эта регулируемая функция приспособлены к большему разнообразию сборки сборных элементов, упрощение и ускорение изготовления и строительства мостов. В Соединительные блоки, использованные на первых фермах Howe, были из твердой древесины. Более поздние версии фермы Howe использовали преимущества массового производства чугунные башмаки.

Ферма Howe была быстро адаптирована для использования на развивающихся сеть железных дорог в 19, ^{-е годы} века, потому что она могла легко и быстро изготавливаться из компонентов, которые производились серийно вне строительной площадки и монтируется на месте с помощью легко регулируемых вертикальных стержней затянуть фермы. Потому что железные дороги были большими и широкий диапазон, детали ферменного моста Howe часто стандартизированный. Примеры качественных технических чертежей тех стандартизированные детали более доступны, чем любые другие ранняя тяжелая деревянная ферма. ^[15]

Длинная ферма Клинья

Длинная ферма примечательна тем, что опирается на несущие клинья. между вертикалями фермы и поясами. Эти клинья не особенно последовательны и могут присутствовать или не присутствовать в топе аккордное соединение. Заклинивание верхнего пояса, видимо, зависело исключительно от от предпочтений первоначальных строителей. Многие крытые мосты ученые предположили, что эти клинья изначально предназначались чтобы позволить строителю регулировать общую геометрию фермы (и таким образом, внутренние силы) в раннем примере структурной предварительное натяжение.Однако недавние работы на крытом мосту в Хамдене, Нью-Йорк, продемонстрировал, что эти клинья могут иметь гораздо большее значение в распределение больших, поперечных несущих напряжений от вертикалей в аккорды. Более подробное обсуждение этой темы доступно в статья о ремонте именно этого моста, содержащаяся в приложение B.

Соединения фермы — Фермы решетки города

Традиционная решетка общего назначения

Строительная особенность, которая, пожалуй, больше всего отличает город решетка от других конфигураций фермы — отсутствие сложных деревянные столярные изделия.Действительно, философия дизайна этой фермы была для замены более стандартизированного материала, соединенного гораздо более простым соединений, чем те, которые использовались в любых других запатентованных тяжелых типы деревянных ферм. В решетчатой ​​ферме Town точный раскрой относительно небольшое количество тяжелых пиломатериалов заменяется большим количеством повторяющееся сверление и колки среди более легких досок. В в традиционной решетчатой ​​ферме использовались элементы, которые обычно разрезались от номинальных 3х12 или 3х10 (75×300 или 75×250 мм). Эти доски соединены в решетчатый каркас, состоящий из двух смежных центральных слои параллельных элементов решетки, наложенных друг на друга направления.Это ядро ​​решетки зажато между парами слоев. верхних и нижних поясов, образующих общую шестислойную доску ферма. Одной из особенностей компоновки решетчатых ферм Town является: относительная симметрия элементов решетки полотна в двух продольные фермы. Если фермы идентичны, внутреннее полотно доски на одной ферме противопоставляются внутреннему слою другой ферма. Если они являются зеркальными изображениями, две фермы имеют внутреннюю и внешние слои, параллельные друг другу. На рисунке 122 показан город. решетчатые фермы с идентичными и зеркальными элементами полотна.Некоторые Аналитики и владельцы мостов отметили или предсказали, что городские решетчатые ферменные мосты с зеркальными фермами более склонны к оставаться в продольном положении.

Рисунок 122. Фермы городской решетки с идентичные и зеркальные веб-участники.

Было построено несколько больших и длинных решетчатых ферм Town. только с одним элементом пояса на каждой стороне решетки или основной. Эти большие распиленные элементы нужно было соединить вместе, используя одна из многих форм стыковки растягиваемых и сжимающих элементов обсуждалось ранее.Один из наиболее ярких примеров такого рода разновидность фермы — Виндзорско-Корнуоллский мост через Коннектикут Река между Виндзором, штат Вирджиния, и Корниш, штат Нью-Хэмпшир, перестроена в начале 1990-е годы для поддержки двух полос загрузки грузовиков.

В общем, фермы Town решетки изначально были соединены только с деревянными колышками (называемыми стволами, производными от термина treenails) на каждом из пересечений между элементами. Колышки находятся в группах по четыре в хорде к решетке соединения, а также один, два или даже три колышка на более простом межрешеточные связи.Межрешеточные шпильки загружаются в простой одинарный сдвиг, но с некоторой сложностью, добавленной полностью возможные ограничения момента относительно горизонтальной оси через штифт групповой центроид. Узоры колышков на пересечениях хорды и решетки возможно испытывают более простые силы, но они усложняются проходя через шесть отдельных членов, с пятью отдельными плоскости сдвига. Это не колышки с двойным срезом, а несколько условий одиночного сдвига, при этом сила сдвига указывает в разных направлениях в каждой плоскости сдвига — очень сложная нагрузка состояние на любой единственной привязке.Реабилитационные проекты в последней части из 20 ^{-х годов} века иногда использовались большие стальные болты заменить оригинальные деревянные колышки. В этой практике нет необходимости а иногда даже вредно для моста, потому что он резко изменяет исходное соотношение дерева и дерева.

Окончание аккорда / стык Соединения в аккордах

В традиционной конструкции городской решетки из досок использовались доски для аккорды, которые не особо отличались от используемых в участники сети.Действительно, это многократное потенциальное использование было основным особенность решетчатой ​​фермы Town. Это позволило получить более простые пиломатериалы заказов, при этом позволяя строителю сортировать более качественная древесина для использования в наиболее напряженных зонах. Этот означало, однако, что отдельные части аккордов обычно не очень долго. В соответствии с распространенным простым подключением детали в этом типе фермы, стыковка между ними не производилась. отдельные коаксиальные элементы натяжного пояса, по крайней мере, не в в традиционном смысле слова «сращивание».»Вместо одного аккорда пары по обе стороны от решетки просто обрывались. Эти стыковые соединения простых поясов обычно тщательно и равномерно по пролету моста. В упрощенной концепции прилегающие элемент пояса на каждом из этих стыковых соединений должен дополнительная нагрузка, которая была поделена с его близнецом. Понятно, что если близнец элементы заканчиваются слишком близко друг к другу, смещение нагрузки между двумя половинками парного аккорда не будет эффективный.

Какими бы простыми они ни казались, каждая решетка города Ферма уникальна по крайней мере в некоторых отношениях. Поведение фермы сильно зависит от длины отдельных элементов пояса; размер, угол и расстояние между элементами решетки; и число и диаметр штифтов, используемых в соединениях. Выжившие оригинальные решетчатые фермы Town обычно строились с индивидуальными элементы пояса длиной не менее 9 м (30 футов). Загрузка требуется совместное использование и передача между парными компонентами аккорда имеет решающее значение и выигрывает от более длинных элементов аккорда; те построены с более короткими элементами аккорда не длились бы так долго, как те построен с более длинными элементами.Более длинные элементы аккорда уменьшают общее количество ослабленных поперечных сечений стыков с учетом больше механических соединений между соседними поясами прекращения. Более длинные элементы также позволяли более выгодно расположение ступенчатых окончаний среди четырех аккордов линий, чтобы свести к минимуму количество стыковых соединений в одном кресте раздел полного аккорда.

Анализ уточненной компьютерной модели и поле тензодатчиков измерения показали, что некоторая часть осевого силы в прерывистой хорде передаются через ствол соединения элементов решетки с парой поясов на противоположная сторона решетчатой ​​фермы.Дальнейшее обобщение о распределение нагрузки между различными элементами аккорда в Городской решетке фермы сложно, потому что это зависит от длины отдельные элементы аккорда, их совместное расположение и сила и жесткость соединителей канала. Более подробное обсуждение этого работа доступна в статье «Те интригующие городские решетки». Деревянные фермы «, представленные в приложении А.

Другой конструктивный аспект, связанный с нижним (или натяжным) концы пояса — это размер зазора между двумя элементами пояса на их прекращения.Учитывая преобладание равномерной статической нагрузки фермы, силы пояса больше к середине любого пролета фермы. Верхние пояса сжаты и стремятся закрыть любые зазоры. между концами членов. Нижние пояса находятся в напряжении, что имеет тенденцию увеличивать любой разрыв. Зазоры на концах обоих верхних и нижние пояса ближе к абатментам, с их уменьшенными осевыми силы, укажите допуски, соблюдаемые оригинальными производителями (или последующие ремонтники).Авторы исследовали многие из подлинные крытые мосты в Соединенных Штатах и ​​обнаружили, что исходные допуски на изготовление швов были достаточно хорошими, до 3 мм (0,125 дюйма). Небольшой зазор в конце натяжной хорды указывает на то, что ферма работает в пределах уровней напряжений; это далее подразумевает разумный коэффициент безопасности. Некоторые мосты выставлены отчетливые зазоры (более 25 мм (1 дюйм)) между натяжением аккорд заканчивается. Такие большие зазоры могут возникнуть только тогда, когда древесина окружающие близлежащие стволы обрушивают стволы и / или стволы сами давят или гнутся.В то время как зазор 25 мм (1 дюйм) (или более) между концами элементов пояса натяжения поднимается разумно забота о структурных проверках (см. рисунок 123), меньшие зазоры (6 мм (0,25 дюйма) или меньше) обычно не являются причиной тревога.

Рисунок 123. Соединения ферм городской решетки необходимо внимательно осмотреть.

аккорд в решетку Подключения

Соединения между поясом и элементами решетки должны исключительно на сдвиговой способности патрубков канала для передачи силы от одного типа элемента к другому.Поскольку решетка участники заканчивают свое соединение с аккордами, все силы (осевые и сдвиговые), остающиеся в элементах решетки, должны быть перенесены на аккорды при этом соединении. Аналогичным образом компоненты горизонтальной силы в поясах на одной стороне элементы решетки должны передаваться через цапфы в тех соединения решетки / пояса рядом с элементом пояса прекращения.

Компьютерное моделирование методом конечных элементов, процитированное выше, последовательно и четко указано, что наиболее загруженная ствол соединения в любом пролете решетчатой ​​фермы — это те, которые находятся непосредственно над опоры и ближе всего к переднему краю абатмента.Общая поперечные усилия в этих цапфах могут быть во много раз выше, чем можно найти в любом другом месте трубы внутри фермы. Этот неравномерный загрузка трубопровода привела к тому, что некоторые проектировщики городских решетчатых ферм, аналитиков и строителей рекомендовать использовать больше соединителей магистральных каналов в пролет заканчивается, и меньше в центральной части пролета фермы. Можно использовать четыре магистральных соединения в конечных четвертях канала. пролета и три штуцера трубы в центральной половине пролета, Например.Некоторые фермы даже меняли расстояние между элементами решетки. и шириной по длине пролета, что дополнительно отражает изменяющиеся поперечные силы вдоль пролета.

Еще одна структурная проблема связана со связями между решетка и поясные элементы переносят поперечную балку перекрытия концевые опорные реакции через изгиб и сдвиг во внутреннем дне пояса, в ферму в целом. Балки перекрытия, проходящие через элементы решетки и установлены для опоры на все четыре нижних пояса элементы могут передавать свои опорные реакции на цапфы больше равномерно.Однако на многих мостах балки перекрытия опираются только на самые внутренние пары нижних поясов, тем самым добавляя значительный сдвиг и изгибающие силы на те трубы, которые соединяют эту внутреннюю пару поясов к ферме в целом.

Все эти передачи силы означают, что напряжения в цапфах представляют собой очень сложную смесь сдвига и изгиба. Эта ситуация индуцируется продольным и вертикальным распределением сил между и между многими элементами в поясе фермы к решетке пересечение.

Решетка в решетку Подключения

Приведенное выше уточненное компьютерное моделирование не показало, что высокие поперечные силы передаются схемой кабельных каналов в пределах любая решетка к решетчатым связям. На практике большинство из них межрешеточные соединения выполнены парой стволов, хотя некоторые из них сделаны только с одинарными стволами, в то время как другие сделано с тремя шаблонами колышков.

Болты против деревянных Колышки

Как описано во введении к этому подразделу, традиционные Фермы городских решеток были собраны и соединены деревянными колышками. которые обычно составляли от 37 до 50 мм (1.От 5 до 2 дюймов) в диаметре. Минимальная техническая информация о том, как эти деревянные дюбели Соединители ведут себя колышками был опубликован в Северной Америке. Роберт Флетчер и Джонатан Паркер Сноу опубликовали ценную информацию о деревянных мостах в конце 1800-х по мотивам произведений Сноу обширный опыт работы на железнодорожных мостах в Новой Англии. Их Работа включает некоторую информацию о деревянных колышках. ^[17]

Milton Graton, знаменитый (и почти единственный) подлинный крытый мостостроитель в Северной Америке с 1960-х по 1980-е годы, опубликовал книгу, описывающую дела его жизни. ^[16] Это В книге приводятся результаты нескольких испытаний канала связи, и они были очень специально сделал узор на соединениях, которые он использовал для построения решетки ферменные мосты. Эти тесты также, по-видимому, только определили отказ нагрузки, а не жесткости соединений. Роберт Л. Бранграбер неопубликованные, но доступные, к.т.н. диссертация также включала некоторые результаты испытаний колышков, как на прочность, так и на жесткость, в осевом растяжение и сжатие, двойной сдвиг и изгиб нагрузки. ^[18]

Уильям Буллейт, доктор философии, и Ричард Шмидт, доктор философии, физика, имеют тщательно протестированные колышки. Их исследование было предназначено для определения поведение, позволяющее анализировать деревянные колышки с помощью текущая модель NDS для дюбелей. ^[19]

Эта модель, в свою очередь, основана на теории боковой доходности. методология, которая впервые была использована в Европе в 1970-х годах. Раздел 11.7.1 NDS 2001 упоминает, как решить проблему дюбельных соединений. с альтернативными материалами или методами, открывающими дверь для использования параметры деревянного штифта для расчета прочности на сдвиг с одобренные кодом методы. ^[3]

Однако на момент написания этой статьи не было признанных на национальном уровне допустимые расчетные усилия для этих деревянных дюбелей. Пилот работы по тестированию, выполненные в середине 1990-х годов, в сочетании с соответствующими моделированием методом конечных элементов установлено, что разумный одинарный сдвиг допустимое усилие для дубовой трубы диаметром 44 мм (1,75 дюйма) в соединение пояса с решеткой из сосны толщиной 75 мм (3 дюйма) составляет 6,7 килоньютон (кН) (1500 фунтов) на плоскость сдвига.Больше тестирования последующие меры были бы полезны.

Большинство решетчатых ферм города в аутентичных крытых мостах были перестроены за эти годы. Эта работа временами была характеризовался чрезвычайной заботой и был посвящен исключительно замена вышедших из строя или вышедших из строя элементов в натуре. Некоторый ремонт усилия включали замену металлических болтов большого диаметра на оригинальные и традиционные деревянные колышки. Деревянное колышковое соединение действует через опору между деревом и деревом, оказывая влияние на как колышек, так и окружающий материал.Стальной болт в дереве соединение с более жесткой сталью часто показывает увеличенное деформация в окружающем древесном материале с повышенными напряжениями в древесине по краю и относительно небольшой изгиб стали (для болтов большого диаметра, используемых в этой ситуации.) Некоторые исследователи считают, что замена стальных болтов там, где они были деревянные колышки могут ослабить соединение из-за более высокие краевые напряжения. Отсутствие каких-либо общепринятых стандартов для этого тип подключения позволяет личное и профессиональное суждение влиять на предпочтительную практику.Авторы этого руководства не еще наблюдал случай, когда замена болтов на деревянные стволы были либо очевидным преимуществом, либо даже необходимостью.

Допуск диаметра и вероятность равномерного распределения нагрузки две причины для соединения тяжелых бревен большего диаметра деревянные колышки, а не стальные болты. В NDS указано, что сталь болты устанавливаются в отверстия диаметром до 3 мм (0,125 дюйма) негабаритных размеров, учитывая, что древесина может давать усадку при высыхании, в то время как сталь будет расширяться и сжиматься при изменении температуры.Большой стальные болты диаметром более жесткие по сравнению с соединенными древесины, поэтому распределение нагрузки между наборами болтов может быть особенно неровный. Один болт в большой группе похожих болтов но устанавливается в слегка смещенные отверстия, легко загружается с гораздо большей (или меньшей) простой средней долей нагрузки. Это неравномерное распределение нагрузки между большими группами тяжелых болтов привело к к прогрессирующему обрушению больших деревянных конструкций, особенно когда болты использовались в стыках натяжных поясов в древесине фермы.С другой стороны, большие деревянные колышки можно вбивать в более узкие отверстия, вплоть до посадки с небольшим натягом. Этот означает, что все колышки в большом шаблоне должны располагаться более равномерно. Сниженная жесткость деревянных дюбелей на изгиб также помогает схемы колышков распределяют нагрузки более равномерно. Наконец-то, деревянные дюбеля не конденсируют влагу больше, чем окружающая древесина, снижая риск гниения в дыры.

Сестра Элементы

Хотя это не совсем считается связью между двумя отдельные элементы фермы, решетчатая решетка (или угловой элемент стенки) элементы (более новые дополнительные элементы вставили на место по изношенный / поврежденный существующий элемент решетки) вписывается в этот обсуждение связей городских решетчатых ферм.Установка нового элемент, примыкающий к поврежденному элементу решетки, требует, чтобы новый быть подключенным таким образом, чтобы эффективно участвовать в нагрузке совместное использование компонентов фермы. Оригинальные элементы решетки были соединены в ферму стволами на их пересечении с хордами и с пересекающимися элементами решетки в другой слой решетки. Эти оригинальные стволы помогли перенести вертикальные и горизонтальные поперечные силы между соседними решетками слои в ферме.Поскольку элементы сестринской решетки вставлены вдоль исходного элемента решетки, их соединения делают не допускать взаимного соединения по всем шести плоскостям фермы элементы на стыках пояса и решетки. Добавленные стволы у тех пересечения могут соединить только четыре аккорда и новый сингл решетки и, следовательно, не обеспечивают полностью аналогичного соединение с другим слоем решетки, как в оригинальном строительство. В то время как эти дополнительные элементы сестринской решетки имеют использовались много лет, соединив их в существующую ферму древесина делается больше на основе суждений и меньше с пользой каких-либо аналитические исследования.См. Рисунок 124 для примера подключения. зарегистрированной решетчатой ​​ткани на хорде.

Рисунок 124. Плетеная решетчатая перепонка на хорде. связь.

Столбы решетки

Одна из основных и отличительных черт решетчатых ферм Town было то, что они могли быть «построены на милю», что означает, что ферма члены могут быть расширены и повторены до тех пор, пока мост строители желали. Эта экструдированная природа также означает, что нет единственный очевидный способ завершить ферму городской решетки.Более того, выбор строителей для детализации торцов редко бывает заметен, если только не ремонтируется мост и не снимается сайдинг. В концы фермы нуждаются в некотором дополнительном усилении, чтобы помочь сопротивляться боковой изгиб в фермах и обеспечивает большую поддержку торцевое крепление портала. Строители и перестройщики использовали множество методов для обеспечения этого конца лечения.

Вертикальные концы

Наиболее распространенной геометрической обработкой концов фермы была резка их вертикально (под прямым углом к ​​хордам, для этих мостов на продольном уклоне).Эта вертикальная концевая стойка часто изготавливается из те же элементы планки, что и пояс и элементы решетки, и разрезается, чтобы заполнить вертикальный зазор между концами пояса на окончание фермы. Многие из этих сообщений были сделаны путем расширения всех элементы пояса к концу фермы и заполнение вертикальных проемов с дополнительными брусьями вокруг элементов решетки. Самый сильный способ однако формирование этих конечных столбов означает чередование непрерывностей элементов стойки и элементов аккорда, чтобы связать две группы элементов вместе, как показано на рисунке 125.

Рисунок 125. Концевой застроенный столб для города. решетка с вертикальным окончанием — Мост бумажной фабрики, Беннингтон, VT.

В некоторых случаях концевые стойки изготавливались из массивных пиломатериалов. брус, а не доски. Члены аккорда были подключены к столбов, но элементы решетки были обрезаны и не подключены к опорные балки, как показано на рисунке 126.

Рис. 126. Цельнопиленный концевой штифт Фуллера. Мост, Монтгомери, штат Вирджиния.

Наклонная решетчатая ферма Концы

Решетчатые фермы Many Town имеют наклонную, свисающий конец, который следует по линии решетки (см. рисунок 127).

Рисунок 127. Наклонный конец лечение-Бартонсвилльский мост, Рокингем, штат Вирджиния.

В этих наклонных концевых мостах для ферм требуются концевые стойки. которые расположены позади фермы, где фермы все еще на всю глубину и обычно над концевыми опорными точками опоры (см. рисунок 128).

Рисунок 128. Соответствующий внутренний конец. Пост-Бартонсвилльский мост, Рокингем, штат Вирджиния.

Промежуточная решетка Столбы фермы

В более редких случаях посты располагаются на промежуточных местоположения и, вероятно, не были включены в исходный строительство. На рисунке 129 показан один из примеров этого элемента. макет.

Рисунок 129. Промежуточные стойки-Worrall’s Мост, Рокингем, штат Вирджиния.

Рекомендации для Столбы решетчатой ​​фермы

Для концевых стоек, изображенных в разделе «Вертикальные концы» выше, принципы сохранения исторического наследия обычно указывают на необходимость отремонтировать или заменить цельнопиленную концевую стойку, если таковая существует, чтобы сохранить практика оригинального строительства.Если конечный пост построен из более мелких деталей доски, и если процесс ремонта позволяет это (что зависит от того, какие элементы аккорда заменяются), комбинированный столб с чередующимися элементами аккорда и столбца непрерывный — производит более прочный композитный элемент. Этот перетасовка предпочтительнее, чтобы заканчивать сообщения со всеми аккордами участники простирались до конца моста, а должности заполнялись из сбор более мелких компонентов.

С другими расположениями столбов — либо рядом с концами фермы с наклонной торцевой обработкой или с промежуточной столбов (обсуждаемых в разделе «Концы наклонных решетчатых ферм» и Разделы «Столбы промежуточных решетчатых ферм» вверху) — сообщение компоненты прерываются элементами пояса, которые должны быть непрерывно при этом соединении.Компоненты сообщения обычно сплошной пиленый, толщиной, равной паре хордовых элементов. Они обрезаны, чтобы плотно прилегать как сверху, так и снизу, заклинивать в каждом пространстве между членами аккорда.

Промежуточные стойки, расположенные вдали от концов пролетов может не дать большого преимущества несущей способности фермы, но они могут придать мосту дополнительную поперечную жесткость и прочность благодаря более прочной ориентации крепления коленного бандажа соединения.Эти промежуточные посты могли быть добавлены во время частичное восстановление ферм, чтобы избежать более существенный проект бокового усиления.

Хвосты элементов решетки на Точки подшипника

Хвосты элементов решетки выступают ниже нижней части элементы нижнего пояса для обеспечения достаточного конечного расстояния за пределами магистрали в этом критическом соединении. Если бы эти хвосты были устранены в элементах решетки, которые находятся в напряжении, соединения будут иметь тенденцию к разрыву из-за отсутствия достаточного сдвига прочность на вкус (плоскость сдвига) от ствола до конца элемент решетки.Однако в местах опоры эти хвосты ниже нижнего пояса.

Есть два способа решить эту проблему. Самый распространенный метод заключается в том, чтобы обрезать хвосты заподлицо с низом дна аккорд в этой области. Поскольку наибольшие силы члена решетки при эта область находится в сжатии, отсутствие адекватного хвоста не существенно ослабить ферму. После того, как хвосты После снятия опорные блоки можно установить под элементами пояса.Подшипниковые блоки следует размещать непосредственно под решеткой. перекрестки над опорной площадкой. Не менее двух решеток-хордов перекрестки должны поддерживаться таким образом. Несущие блоки имеют полную ширину и поддерживают все шесть плоскостей компонентов фермы. Видеть рисунок 130 для примера.

Рисунок 130. Опорные блоки под нижний пояс, где были сняты хвосты — мост бумажной фабрики, Беннингтон, VT.

Другой способ избавиться от хвостов решетки на опорах — это держите их на всю длину над опорной поверхностью.Это должно быть осуществляется двумя способами. Один из способов — использовать набор блоков. под парой внешнего пояса и еще одним набором блоков под пара внутренних хордов. Регулировка поясов и блоков затруднена. одинаково, поэтому одна сторона имеет тенденцию нести больше, чем другая боковая сторона. Это приводит к возникновению эксцентрической нагрузки на поясе, которая вызывает скручивание пояса и неравномерное срезание цапф. Восстановителям следует избегать этой детали, если возможно, и использовать регулировочную прокладку. осторожно, если они должны использовать этот метод раздельного подшипника.

Второй способ детализации опор разъемных подшипников — использование большого массивный пиломатериал с вырезом на верхней поверхности канавкой. Этот паз должен быть достаточно широким и глубоким, чтобы хвосты могли выступают в паз, не опираясь на днища, при этом пояса несут на внешней стороне бруса. Эта деталь крайне редко и не рекомендуется, потому что канавка естественная ловушка для влаги и мусора и приведет к раннему износ несущей древесины.

Теодор Бёрр считается первым, кто наложил торцевая опора, двухшпиндельная деревянная арка с традиционным многоточечным ферма шкворня. Со времени его первого запатентованного макета многие покрывали мосты видели различные комбинации арок и дерева фермы. Некоторые комбинации арки / фермы связывают арку с элементы фермы, устраняющие тягу арки от опор или пирсы. Элементы арки заканчиваются на нижнем поясе фермы. и связан с этим нижним поясом, что еще больше увеличивает напряжение в этом аккорде.

Условия опоры конца дуги на опорах обычно рутина. Последний элемент арки нужно обрезать под прямым углом к его продольная ось, когда он контактирует с подшипником, и весь его торец должен опираться на бетонную или каменную подушку, прочно прикрепленную к абатмент. Хорошее покрытие и детали высечки, предназначенные для предотвращать прямое воздействие влаги и удержание влаги на эти критические арочные подшипники необходимы, чтобы избежать преждевременного заканчивается распад жизненной дуги.Относительно тонкий, обработанный давлением деревянная опорная подушка, или даже тонкий лист неопрена или аналогичный инертный и плотный материал, следует использовать между концами арок и лицевая сторона из бетона или камня. Эта изолирующая опорная подушка жертвенный, смягчает распределение напряжения на конце дуги зерно и помогает предотвратить затекание конденсированной влаги на конце зерна. в решающие и уязвимые элементы арки.

Наиболее распространенное соединение между типично сдвоенной аркой элементы и обычно зажатые элементы фермы (или асимметричный одинарный арочный элемент) представляет собой одиночный болт на пересечения арочной и ферменной вертикалей.Теоретически одиночный болт обеспечит контактное соединение между соединенными элементами. Практические аспекты передачи момента при этом подключении: спорно, однако. Когда эти болты снимаются, они часто деформированная, что указывает на серьезную перегрузку при сдвиге; сила передача между двумя отдельными структурными системами может быть существенный. Ручной анализ этих сил взаимосвязи, основанный на по сравнению относительной жесткости арок и фермы, и передача динамической нагрузки от фермы к арке не обычно практичный или даже значимый.Даже сложный компьютер моделирование в значительной степени полагается на предположения о поддержке условия, относительная жесткость различных элементов и поведение соединительных дюбелей. На рисунке 131 изображена нагрузка. разделение между аркой и наложенной фермой.

Ремонт существующего крытого моста с арками и фермы могут рассмотреть возможность использования пары (или более) болтов на соединения арок и ферм. Однако ширина обходных компонентов может помешать использованию двух разъемы, потому что отдельные болты часто не соответствуют текущему спецификации для минимальных краевых расстояний под нагрузкой в ​​утвержденных кодексом требования к геометрии болтового соединения.Как минимум, анализ должен осознавать ограничения возможностей фактических деталей соединения и избегайте противоречивых предположений.

Рисунок 131. Распределение нагрузки между аркой и накладная ферма.

Аналогично, если арка завязывается и заканчивается внизу хорды вместо того, чтобы опираться непосредственно на абатмент, анализ конструкция должна выполняться аккуратно, чтобы точно смоделировать поведение каждого элемента. Не только ферма и арка основные элементы, сильно нагруженные сдвигом и изгибом, кроме того к вездесущим осевым силам в каждом, но также и соединениям между различными компонентами обычно требует от дизайнера рассмотреть множество вопросов локальной геометрии.

Привязка балки к верху фермы Аккорд

Крытые мосты с традиционным каркасом, как правило, с подвесными потолками. поперечные анкерные балки с постоянным шагом вдоль фермы. Эти балки удерживали расстояние между фермами, служа основа для сопротивления продольному изгибу для верхнего сжатия хорды и общее выравнивание моста на этом уровне. Подробности на это подключение различается в зависимости от предпочтений застройщика и ситуации, но обычно они включают надрез на нижней стороне поперечных балок, где они охватывают верхний пояс.Очень распространенный Слабость в детализации этих выемок заключалась в недостаточном удовольствии анкерная балка, выходящая за край внешнего паза и идущая к балке конец. Большие боковые силы на верхнем уровне моста могут создать в этом соединении достаточные осевые силы, чтобы срезать это вкус, с соответствующим страданием наружной сдержанности верхнего пояса. Некоторые оригинальные строители признали эту проблему и предварительно удалите вкус и замените его шипастым блоком, загружается по бокам зерна.Эта деталь не такая жесткая, как целая вкус, но и не такой хрупкий, и механический соединители могут быть такими же прочными, как оригинальные ножницы по дереву емкость.

Первоначальные строители обычно использовали прямое механическое соединитель, чтобы удерживать анкерную балку на верхнем поясе и удерживать эта нижняя точка соприкасается с верхней гранью верхнего пояса. Этот также поможет предотвратить подъем анкерного бруса (и крыши) при сильном ветре и из-за любопытства снизу вверх, вызванного поперечные наколенники.Обычно использовались вертикальные болты, вниз через анкерную балку и соединенную одноэлементным верхом пояс, или через поперечные блоки из твердой древесины под парным верхом элементы аккорда. На рисунке 132 показано такое соединение. Это город реставрация решетчатых ферм. Отмечается вкус торцевой анкерной балки, вместе с нижним блоком и вертикальным болтом, используемым для зажима стяжки балка до верхнего пояса.

Рисунок 132. Привязать балку к верхнему поясу. связь. Фото

Верхняя боковая Подключения

Соединения между верхними боковыми силовыми сопротивлениями компоненты и поддерживающие их анкерные балки почти всегда включали врезное соединение, позволившее строителям установить боковые скобы, а затем затяните их на месте с помощью пары противоположные клинья.Клинья устанавливались за шипами на боковые стороны, в пазах, которые были полностью прорезаны через стяжку балки и далее по анкерам, оставляя место для клина пары. Интересной общей чертой этого соединения является преднамеренное вертикальное смещение между пазами для парных боковых сторон таким образом, что отводы действительно мешали друг другу и должны были быть согнуты вертикально, поскольку они были установлены в их пазы. Этот предварительный изгиб означал, что контр-боковые распорки реже дребезжал, срабатывал и выпадал.Это смещение часто составляет около 25 мм (1 дюйм), для традиционно габаритный однополосный мост. Слишком большое смещение может привести к расколу боковые стороны в плоскости уровня и при концентрациях напряжений из-за зубчатого шипа (см. рисунок 133).

Рисунок 133. Комплект верхних распорок. Рисунок

Пересечение средней панели между парой боковых распорок при прохождении друг друга могут быть прикручены или нет, в зависимости от практика строителя.Болт может помочь заблокировать парные X-образные скобы. вместе и может предотвратить выпадение одного или обоих, если клинья расшатываются или выпадают. Отверстие для болта уменьшается мощность элемента, но очень незначительно. Хотя это решение в какой-то мере основывается на индивидуальном суждении, большинство дизайнеров рекомендуем установить оцинкованный болт номиналом 19 мм (0,75 дюйма) на обходные боковые подтяжки.

Ортез колена

Поперечные соединения коленного бандажа сильно различаются.Они обычно делались с прикрепленным пазом и шипом к нижней стороне поперечных балок, что по-прежнему является предпочтительной деталью. Для ферм с тяжелыми деревянными вертикальными балками в точках панелей, коленные скобы обычно соединяются здесь с другим колышком врезной и шип. Поперечные ортезы коленного сустава Town lattice фермы, которые (обычно) не содержат обычных тяжелых бревен вертикальные элементы, как правило, соединяются непосредственно с решеткой элементы, предпочтительно на пересечении между двумя решетками слои, где принимающая древесина вдвое толще.Эти связи заведомо слабые, особенно в напряжении, и часто делается только с шипами с гвоздями или шурупами. Реабилитация проекты часто укрепляют и укрепляют эти связи, вставив горизонтальный болт через конец колена и решётка пересечения. Некоторые мосты содержат дополнительную сталь. стержень выше и параллельно коленному бандажу, что обеспечивает больше сила за счет задействования обоих коленных бандажей в растяжении-сжатии система, а не традиционная система только сжатия доступен с наколенником с гвоздями.Даже эта деталь подключения в конечном итоге ограничивается врожденным недостатком значительной силы или жесткость относительно неплоскостных точечных нагрузок в слоистой решетке доски. Некоторые оригинальные строители городских решетчатых ферм и некоторые последующие перестройщики противодействовали этой внутренней слабости в Фермы городской решетки путем добавления относительно тяжелых (двойных толщины) вертикальные планки вдоль элемента решетки и в плоскости с внутренними хордами. Эти сообщения могут предоставить лучший материал для пазы для коленных бандажей, помогая распределить поперечные поперечная сила более равномерно попадает в ферму.На рисунке 134 показан пример добавленных вертикалей на анкерных балках в городской решетке ферма.

Рисунок 134. Добавлены вертикали у анкерных балок в Ферма решетчатая городская

Короткие стропильные плиты Фермы Kingpost и Queenpost

Поскольку фермы шкворня и шкворня обычно не содержат элементы пояса в их торцевых панелях, стропильная плита часто добавлен для поддержки стропил над последней панелью фермы охватывать. Этот вторичный элемент может быть изготовлен из тяжелой древесины или собран из более мелких секций.Он может быть либо непрерывным, либо проходит по всей длине моста и над вершиной фермы аккорд, или он может быть соединен только с верхним поясом (так, чтобы он существует исключительно в торцевой панели (ах) фермы). Стропильная плита должна поддерживаться вертикальными стойками и соединяться с анкерными балками. Эти трехсторонние соединения могут быть либо в отдельных плоскостях, либо в общий самолет, хотя последний гораздо сложнее детализировать и строить, и часто бывает слабее. На рисунках 135-137 показан такой привяжите балку к верхнему соединению пояса.Фотография на рисунке 137 является соединения, вышедшего из строя при обрушении моста из-за сильного снегопада загрузка. Сразу видно, что этот косяк очень много потерял. материала из элементов за счет соединения в одном стыке три элемента расположены под прямым углом к ​​другим. Рисование детали на рисунках 135 и 136 относятся к точной копии моста.

1 дюйм = 25,4 мм

Рисунок 135. Соединение анкерного пояса с верхним поясом. детали, первая диаграмма.

1 дюйм = 25,4 мм

Рисунок 136. Привязать балку к верхнему поясу. детали, вторая диаграмма. Рисунок.

Рисунок 137. Привязать балку к верхнему поясу. детали соединения вышедшего из строя стыка.

Подсоединение к этажам

Профнастил к стрингерам или балкам перекрытия

Доски настила обычно прикрепляются шипами к опоре. стрингеры или балки перекрытия. Практические рекомендации по установке и почти неизбежный возможный износ этих досок диктует что шипы должны быть не менее 10 мм (0.375 дюймов) в диаметре и должна быть как минимум в два раза длиннее, чем толщина настила настила. На каждой балке перекрытия обычно используются два шипа на доску. связь. Некоторые установщики используют кольцевые хвостовики или аналогично модифицированные шипы, чтобы предотвратить расшатывание. Спецификатор и владелец моста следует помнить об этой детали, потому что, хотя эти устойчивые к извлечению разъемы могут предотвратить преждевременное появление шипа выступов, заменяя доски настила без замены стрингеры или балки перекрытия сложно.Фактически, большинство шипов на колоде способны удерживать доски под нагрузкой, так Убедитесь, что снятие планки требует шлифовки соединителя голову и снимая планку над оставшимся разъемом хвостовик.

Клееные продольные панели настила, устанавливаемые над балки перекрытия, часто соединяются фирменными металлическими соединителями которые входят в паз в балках перекрытия и вкручиваются в нижняя сторона панелей палубы. Этот разъем позволяет избежать отверстия в верхняя поверхность панели палубы, которая может пропускать дорожную влагу введите материал панели.Некоторые мастера по ремонту мостов используют стопорные винты. (обычно утоплены в верхнюю часть настила) в верхних частях балки перекрытия или стрингеры. Эта деталь также вводит возможна влажность дорожного полотна в материале панели, но это установка позволяет производить работы сверху. Некоторые другие ремонтники используют болты, которые полностью проходят через палубу и поддерживающие стрингеры или балки перекрытия. Отверстие для этого стяжного болта может значительно снизить изгибную способность опорной стрингер или балка перекрытия, однако.Многие считают, что потенциал при попадании влаги в проезжую часть ниже головки болта или лага винт второстепенный, поэтому выбирайте работу над палубой. В Головка болта сама по себе может быть проблемой, если она не утоплена. Следовательно, те, кто выбирает болты, часто используют болты с куполообразной головкой, которые можно установлен без зенковки, хотя настил с открытым куполом головки представляют некоторые проблемы с удобством эксплуатации. Все эти связи методы могут работать удовлетворительно и стоить примерно столько же.В выбор среди них в основном основан на суждении, пока рассматриваются различные плюсы и минусы.

Стрингеры к балкам перекрытия

Продольных стрингеров при использовании традиционно бывает несколько. панели длинные. Типичный стрингер обычно непрерывен на минимум три балки перекрытия. Отдельные стрингеры обычно заходят внахлест. за прилегающим и продолжающимся стрингером. В этом случае стрингеры традиционно прибиваются носком к поперечному полу балки с тяжелыми шипами.Если стрингеры эффективные прямоугольные поперечные сечения с глубиной больше ширины, диафрагмы или разумно блокировать стрингеры, когда они пересекают пол балки; это предотвращает перекатывание стрингеров.

Балки перекрытия к фермам

Как и большинство других деталей подключения, используемых в подлинных покрытых мосты, это тоже поддается мнению строителя. Некоторые строители, по-видимому, считали, что только вес пола достаточно, чтобы удерживать балки перекрытия на фермах, и что между ними не было необходимости в механическом соединении, потому что многие мосты здесь не имеют положительной связи.Другой строители считали, что более положительная связь была, по крайней мере, осмотрительный и ответственный, если не всегда необходимо сопротивляться любому разумные расчетные нагрузки, будь то продольные из-за дорожного движения тяговые силы при торможении или ускорении автомобилей, или поперечные силы, вызванные ветром или наводнением / обломками / льдом.

Как минимум должно быть соединение, предотвращающее ферму. нижний пояс от выскальзывания из-под балки перекрытия. Это может случиться с сильными боковыми ударами льдин или обломков во время наводнения.

В мостах с более чем одним нижним поясом часто используется вертикальный болт вниз через балку перекрытия, вниз через щель между элементами пояса, а затем через брусок твердой древесины на нижняя сторона пояса для прижима балки перекрытия к поясу.

Для мостов с одним нижним поясным элементом — вертикальный болт. через балку перекрытия и пояс иногда используется. Кроме очевидный существенный штраф к нижней части сетки пояса с отверстие, отверстие также может пропускать брызги или дождевую воду дальше и быстрее в аккорд и ускорить разрушение в балках критического нижнего пояса.Следовательно, из инженерного перспектива, это не очень хорошая деталь соединения.

Некоторые устанавливают штифты из твердой древесины (круглые штифты) поверх нижний пояс; они входят в соответствующие отверстия в нижней части балки перекрытия, добиваясь результатов, аналогичных результатам с металлическим стержнем. А В недавнем примере использовались иглы диаметром 50 мм (2 дюйма) и 100 мм. (4 дюйма) длиной, 50 мм (2 дюйма) в поясе и балке перекрытия. Это сложное соединение помогает сократить расходы на техническое обслуживание, связанное с металлический стержень.Недостатком такого подключения является невозможность осмотреть иглу и изучить ее состояние (или даже узнать это там).

Распространенный и простой способ предотвратить повреждение нижних поясных элементов. смещение по балкам перекрытия заключается в установке поперечного уровня металлический стержень, соединяющий два пояса с гайками и шайбами ​​на вне обоих аккордов. Этот стержень может плотно прижимать аккорды к настил пола и образуют соединение с системой тяжелого пола.Это соединение может гарантировать, что настил пола будет действовать как сдвиговая диафрагма и помогает противостоять поперечным боковым нагрузкам при сохранение продольного соосности. Эти поперечные стержни могут быть расположены равномерно по пролету; часто позиционирование на четверть пункта достаточно. Проблема с деталировкой этого стержня — выступающий конец стержня, шайбу и гайку вне пояса. Поскольку сайдинг часто крепится к внешней поверхности пояса или к гвоздезабиватель, гвоздезабиватель должен быть искусственно расширен, чтобы сайдинг мог накройте концы этих стержней.Этот расширенный гвоздь предпочтительнее просто вырезать отверстие в сайдинге, которое позволяет удлинить штангу выступать через сайдинг. Хотя этот тип деталей был не распространен в оригинальной конструкции, он стал популярным модернизация в недавних проектах восстановления мостов и рекомендуется, когда не используются другие средства.

Нижняя боковая распорка

Если имеется под полом моста, нижняя боковая распорка система обычно присоединяется к сторонам балок перекрытия с помощью пазы и шипы, если они были оригинальными для моста.Несколько мосты были построены с двойной системой X, так что есть врезное соединение балки перекрытия в середине пролета. Этот врезной, однако может значительно снизить изгибную способность балка перекрытия и ее следует рассматривать только в крайнем случае или если под давлением, чтобы соответствовать существующим условиям.

В некоторых сменных системах пола установлены боковые распорки. которые соединяются только шипами с гвоздями или шурупами, потому что сменные напольные системы часто используются больше и / или больше балки перекрытия.Это означало, что оригинальные отводы пришлось обрезать до подходят, либо их заменили. Как указано в другом месте в этом руководстве, многие исследователи крытых мостов считают, что нижние боковые распорки система не нужна, по крайней мере, для большинства мостов, которые иметь настил пола прямо над балками перекрытия. В этом Например, напольное соединение действует как глубокая горизонтальная диафрагма, в сочетании с нижними поясами. Эти очень глубокие лучи, образуется из-за действия диафрагмы в настиле пола, может быть так намного жестче, чем любая разумная система клиновидных боковых распорок что они сводят на нет вклад в допустимую боковую нагрузку несколько продуманная система распорок.

Для тех мостов, у которых есть настил на стрингерах, однако поверх балок перекрытия установлена ​​нижняя боковая система распорок. разумно обеспечить общую боковую грузоподъемность. Дополнительный самолет промежуточных элементов допускает большее относительное движение, кроме того к возможности для вертикально расположенных стрингеров катиться за исключением случаев, когда они существенно ограничены блокировкой на балки перекрытия. В этом случае боковые стороны X-образной связи будут устанавливается под стрингерами, по бокам от пола балки.

Кровля и сайдинг

Соединения стропил

Соединение стропил с верхним поясом фермы или Стропильная плита обычно состоит из выемки в стропиле (называемой пасть птицы), где она опирается на верхнюю часть пояса или стропила пластина. Обычно стропила прибивают на носках к опоре. член. Некоторые более ранние строители расставляли стропила дальше, чем современные коды позволили бы и включили выемку в верхней части пояс или стропильная плита, позволяющая установить упорный подшипник наружу связь.Это уменьшило нагрузку на ногти на ногах, более сложное соединение, которое еще больше уменьшило сечение сетки пояса. Такая практика подключения сегодня редко применяется.

Козырёк стропильных пар обрабатывается согласно предпочтение строителя. Стропила могут упираться в ненесущий хребет, и быть индивидуально прибитым к нему пальцами ног. Стропила могут просто упирайтесь ногтями прямо друг в друга. Некоторые очень рано строители включили соединение в половину нахлеста на пиках стропил, которые могли быть прибиты гвоздями или даже привязаны.

Сайдинг

Сайдинг крепится к мосту гвоздями или саморезы, в зависимости от местных предпочтений. Однако важно избегайте непосредственного крепления сайдинга к элементам фермы, потому что эта большая площадь контакта может легко удерживать влагу и приводить к ранний износ ответственных элементов фермы. Предпочтительный деталь использует планки для гвоздей (или обшивки) на внешней стороне фермы элемент. Эти крепежные ленты следует отодвинуть от фермы. элемент с короткими прокладками, чтобы дополнительно минимизировать контакт с элемент фермы (см. рисунок 138).

Рис. 138. Разнесенные гвоздезабиватели для сайдинга из стропильных элементов.

СОЕДИНЯЕТ дерево — сталь к дереву: косвенные соединения

Дополнительный модуль RF- / JOINTS Timber — Steel to Timber проектирует соединения, в которых деревянные элементы косвенно соединяются друг с другом с помощью стальных пластин. Доступны следующие крепежные элементы дюбельного типа: дюбели, болты, гвозди и шурупы. Расчет выполнен в соответствии с:

• ANSI / AWC NDS ‑ 2018
  • Расчет на коэффициент нагрузки и сопротивления (LRFD)
  • Расчет на допустимое напряжение (ASD)

• EN 1995‑1‑1 (включая национальные приложения )

1. Характеристики

   • Конструкция шарнирных, устойчивых к изгибу и полужестких соединений
   • Определение до 5 стальных пластин в деревянных балках
   • До 8 элементов, подключенных к одному узлу
   • Толщина стального листа 5 мм — 40 мм
   • Все размеры крепежа
   • Автоматическая проверка минимального расстояния между креплениями
   • Дополнительное бесплатное определение расстояний между крепежными деталями
   • Определение асимметричных раскладок застежек (например, любой многоугольной цепи)
   • Графическая визуализация стыков в дополнительном модуле и RFEM / RSTAB
   • Все требуемые конструкции из стали и дерева, включая уменьшение значений поперечного сечения
   • Расчет поперечной натяжной арматуры (только для EN 1995‑1‑1)
   • Экспорт эксцентриситетов стержней в RFEM / RSTAB для учета при определении внутренних сил
   • Длина дюбеля опционально меньше ширины поперечного сечения (для деревянных дюбелей)
   • Экспорт DXF геометрии соединения
   • Расчет на огнестойкость согласно EN 1995‑1‑2

2. Ввод

   Во-первых, необходимо выбрать тип соединения, стандарт конструкции, а также материал стальной пластины и дюбеля.Для конструкции согласно EC 5 вы можете выбрать систему анкерных дюбелей SFS WS ‑ T. В этом случае предварительно устанавливается соответствующий материал согласно техническому разрешению производителя.

   Связанные элементы импортируются из модели RFEM / RSTAB. Модуль автоматически проверяет выполнение всех геометрических условий. Кроме того, вы можете определить соединение вручную.

   Также нагрузки автоматически импортируются из RFEM / RSTAB или вводятся вручную в случае определения соединения, определенного пользователем.Окно «Геометрия» содержит размеры стальной пластины и схемы крепежа.

3. Дизайн

   После расчета в дополнительном модуле RF‑ / JOINTS Timber — Steel to Timber, среди прочего, перечислены жесткости соединений всех отдельных элементов.Отображаются следующие результаты проектирования:
   • Проверка минимального интервала
   • Грузоподъемность одинарного крепежа
   • Стальные листы (несущая способность и нагрузки согласно EC 3 и AISC)
   • Расчет напряжений при уменьшенном поперечном сечении древесины
   • Разрушение блока при сдвиге
   • Общая грузоподъемность (включая определение жесткости, расчет на поперечное растяжение согласно EC 5 и др.)
   • Расчет на огнестойкость согласно EN 1995‑1‑2

4. Результаты

   Сначала основные конструкции соединений группируются и отображаются вместе с базовой геометрией соединения в первом окне результатов.В других окнах результатов вы можете увидеть все основные детали дизайна.

   Размеры и свойства материала, важные для конструкции соединения, отображаются сразу и могут быть распечатаны напрямую. Аналогично включен экспорт в DXF-файл. Можно визуализировать соединения в RF‑ / JOINTS Timber — Steel to Timber или в модели RFEM / RSTAB.

   Вся графика может быть включена в распечатанный отчет RFEM / RSTAB или распечатана напрямую. Масштабируемая графика результатов обеспечивает возможность оптимальной визуальной проверки прямо на этапе проектирования.

строительных терминов Архивы — Modern Timber Craft

В предыдущем посте мы начали наш исчерпывающий глоссарий для дома с деревянным каркасом. Сегодня мы продолжим рассмотрение основных терминов, связанных с деревянным каркасом, которые используются при строительстве деревянного каркасного здания. Наслаждаться!

Термины деревянного каркаса H-Z

Половина ласточкин хвост: A ласточкин хвост сужается только с одной стороны.

Half Lap: Стык, в котором два бруса нахлестываются или впадают друг в друга.

Фахверковая рама: An строительная система, в которой пространство между брусьями заполнено кирпичом, гипс или плетень и мазня. Результирующий вид раскрывает древесину как на экстерьер и интерьер здания.

Уменьшение вдвое: удаление половины глубины двух брусьев, чтобы они могли пересекать каждую Другие.

Молоток

Молотковая балка: A Кронштейн для крыши, выступающий из верхней части стены и поддерживающий ферму крыши.Конструкция создает большой пролет с относительно короткими брусьями.

Очищенный вручную: Процесс удаления коры и внешний слой (камбий) бревна. Пилинг рук обычно проводится с помощью вытяжной нож, хотя некоторые компании используют машины для придания им вида очищенного вручную.

Заголовок: Строительный горизонтальный элемент каркаса дома, который перекрывает оконный или дверной проем.

Сердцевина: внутренние слои древесины, которые в растущем дереве перестали содержать живые клетки, в отличие от заболони, которая содержит растущие клетки.Сердцевина обычно более темного цвета, чем заболонь.

Распорка «елочкой»: Декоративный, поддерживающий стиль рамы, обычно под углом 45 ° к вертикальному и горизонтальному направлениям рамы.

Вырубка: Вырубить топором или теслом. Также называется ручной высечкой.

Бедро: угловой гребень, образованный двумя соприкасающимися плоскостями.

Прижимной стержень: А металлический стержень, обеспечивающий дополнительное крепление кровельной системы к лагам.Эти желательны в районах с сильным ветром.

Штифт с крючком: Застежка, используемая для временной фиксации стыков при тестовой сборке рамы. Также известен как выколотка.

Размещенный врезной

Врезной корпус: A углубленный паз, в котором предусмотрена опора на всю ширину шипованный член.

Корпус: The неглубокий паз или полость для размещения большей части торца бруса. Как правило в сочетании с более глубоким пазом меньшего размера, чтобы получить шип для набивки шва.

Причал: An верхний этаж, который зависит от консольной системы, в которой горизонтальная балка ( причал bressummer) выступает вперед за пределы пола, и стена над ним отдыхает.

Столярные изделия: искусство или ремесло соединения бревен с помощью столярных швов.

Стык: соединение двух и более брусов.

Балки: Малые, параллельные брусья, завершающие каркас пола.

Пропил: В канавка, образованная в древесине во время пиления, или толщина древесины, удаленная как опилки.

Пропил: Б / у описать либо серию пропилов дисковой пилой, установленной на желаемую глубину удалить кусок дерева или распилить вручную вдоль плеча Собранный шарнир для улучшения посадки соединения.

Шпоночный паз: Стык между фундаментом и фундаментной стеной.

Сушеный в печи Пиломатериал: Пиломатериал, прошедший сушку в сушильной печи, часто до более низкое содержание влаги ниже, чем у пиломатериалов, выдержанных на воздухе.

King Post

King Post: A центральная вертикальная стойка, простирающаяся от изогнутой пластины или балки до места соединения стропила.

Коленный бандаж: A небольшой брус, который обрамляют по диагонали между стойкой и балкой.

Планировка: нанесение стыка на древесину перед распилом.

Живая нагрузка: Вес из-за занятости здания (люди, обстановка и т. д.).

Нагрузка: Срок используется для описания веса, приложенного к раме или элементу каркаса.

Максимально допустимое напряжение волокна при изгибе: Стандарт безопасной конструкции для напряжений волокна.

Максимально допустимый горизонтальный Напряжение сдвига: Безопасный стандарт проектирования для напряжения сдвига.

Модуль упругости: A мера жесткости материала. Отношение напряжения (силы на площадь) к деформация (деформация древесины).

Момент: произведение силы на расстояние, с которого она действует, что заставляет луч сгибать.

Момент инерции: A свойство, которое отражает прочность древесины в зависимости от размера и форма его поперечного сечения.

Врезное и шипованное соединение : часто используемый метод крепления в деревянном каркасе. В одном дереве есть прорезь (паз), а в другом Компонент имеет выступающий элемент, который входит в прорезь (шип). Врезной & шип часто закрепляется на месте с помощью дюбелей из твердой древесины или колышки. Типы включают:

• Врезной открытый. Врезной только с трех сторон.
• Заглушка врезная. Неглубокий паз, глубина которого зависит от размера бруса.Также паз, который не проходит сквозь заготовку.
• Сквозной врезной. Паз, полностью проходящий через деталь.
• Полукруглый клин. Врезной, в котором задняя часть шире или выше передней или открытой. Пространство для клина изначально дает место для вставки шипа, наличие клина после того, как шип был задействован, предотвращает его извлечение.
• Сквозной клиновидный полусферический хвостовик. Клиновидный паз в форме «ласточкин хвост», полностью проходящий через деталь.

Noggin штук: The горизонтальные брусья, образующие верх и низ каркасов филенк-панелей.

Номинальный размер: Без одежды размер пиломатериала.

Общая длина: Всего длина бруса, включая длину шипов на обоих концах.

Свес: Выступ второй истории после первой.

Паз неполной ширины: A выемка на растянутой или сжимаемой поверхности изгибаемого элемента, которая не распространяются по всей ширине лица.

Штифт: A деревянный дюбель диаметром от одного до полутора дюймов, обычно из дуба или саранча.

Щука

Удочка для щуки: Длинная заостренная палка с заостренным наконечником, используемая для подъема рам. Эти инструменты были известны еще в пятнадцатом веке как масла.

Штифт: Малый колышек.

тарелок: Major горизонтальные брусья, поддерживающие основание стропил.

Столбы: Столбы любые вертикальные бревенчатые.

Стойка и балка: Другой термин, используемый для описания древесины. каркасная конструкция.

Основные стропила: Пара наклонных деревянных балок, обрамлены изогнутыми.

Прогон: Балки, идущие перпендикулярно поддерживающие их стропила, используемые для соединения основных стропил ферм вместе. Прогоны поддерживают настил крыши.

Queen Post: A пара вертикальных стоек стропильной фермы, стоящая на гнутой плите или балке, и поддерживающие стропила или воротниковую стяжку.

Стойка: действие натяжения или подъема рамы для приведения ее в квадратное или вертикальное положение.

Стропила: The нижние концы стропил, обрамленные в плиту.

Стропила: точка, где сходятся вершины стропил.

Подъем рамы: Срок используется для описания возведения изгибов и стропильных ферм с последующим их соединением и привязать остальные бруски к каркасу.

Коньковая балка

Восстановленная древесина: Древесина это было спасено в целости и сохранности из старых амбаров, мельниц и фабрик, которые были построены с деревянно-каркасной конструкцией.Его собирают, затем перерабатывают и повторно используют для строительства. новая структура.

Приправы: материал между отверстием для штифта или клина и концом шипа или шлица.

Коньковая опора / Коньковая балка: Горизонтальный брус на вершине крыши, к которому крепятся стропила.

Шаг кровли: дюймов подъема на фут пробега. Например, крыша с углом наклона 45 градусов имеет двенадцать дюймов подъема на каждый фут пробега и поэтому называется крышей с двенадцатью скатами.

Ферма крыши: A конструкция для поддержки крыши.

Седловая выемка Угол: Седельная выемка — это перекрытие, блокирующий вид бревенчатого уголка. Угол с выемкой в ​​виде седла обеспечивает плотную посадку и превосходное качество конструкции.

Шарф: Соединение для соединения двух брусов встык.

Приправленная древесина: Сушеная древесина.

Встряхивание: Разделение древесных волокон, которые повторяют кривизну годичных колец.Обычно встречается во время роста дерева.

Отказ от сдвига: Отказ от срезания волокон древесины.

Сдвиг: A сила, вызывающая проскальзывание между слоями.

Обшивка: покрытие из досок или водонепроницаемого материала на внешней стене дома или на крыше.

Прокладка: Тонкая заостренные куски материала, например, битумной черепицы. Используется для выравнивания бруса подоконника.

Плечо бруса: Пойнт пересечения на стыке двух сборных бруса.Относится к древесине с шип.

Длина от плеча до плеча: Длина бруса между плечами двух торцевых соединений. (Общая длина минус длина концевых шипов.)

Пороги: Горизонтальные бревна, которые опираются на фундамент.

Наклонные брусья: Включает фермы, раскосы и раскосы в елочку.

Софит: нижняя часть здания, например, под навесом крыши.

Шлицевой : Элемент из пиломатериала или конструкционной древесины, помещаемый в прорези, пазы, выступы и т. Д.для укрепления стыков между компонентами. Также известен как свободный шип.

Выравнивание бруса: Процесс вытягивания и обрезки одного конца бруса таким образом, чтобы после пропила получилась плоская поверхность, перпендикулярная длине бруса.

Автономный Деревянный каркас: Деревянная конструкция, спроектированная таким образом, чтобы выдерживать нагрузки без использование стен со сдвигом или дополнительных структурных систем.

Шип-шип: Короткий шип, глубина которого зависит от размера древесины.Также используется для описания шипа, который короче ширины прорезанной части, поэтому шип не виден.

Летний луч

Summer Beam: Major древесина, которая пролегает между крупами или пластинами.

Шип зазубрины: Термин, используемый для шипа наверху челюстной стойки или стойки ложа, который обычно входит в прорезь в нижней части поперечной балки.

Шаблон: A полноразмерная выкройка из тонкого материала для разметки и проверки стыков.

Временное крепление: метод временного увеличения жесткости рамы во время подъема.

Шип: выступающий конец бруса, вставляемый в паз.

Натяжение: Сила, вызывающая тенденцию к растяжению. В деревянных каркасах зафиксированное натяжение добавляет жесткости и прочности.

Через тенон

Через шип: A шип, проходящий через древесину, которую он соединяет. Может выходить за паз и заклинивать с противоположной стороны.

Язык и вилка: A тип соединения, в котором один брус имеет форму вилки с двумя зубьями, а другой центральный язычок, который вставляется между зубцами.

Верхний шип: Шип, который встречается над столбиком.

Транзит: A телескоп устанавливается на штатив для выравнивания балок фундамента или подоконника.

Trunnel (Treenail): Термин, используемый для описания колышка, иногда называемого очень большим колышком.

Ферма: The сборка бруса, образующего жесткий каркас.

Шип бивня: A тип врезного и шипового соединения, в котором используется клиновидный ключ для фиксации соединения вместе.

Вертикальные брусья: Обрамление что включает в себя стойки (основные опоры по углам и другие основные стойки) и шпильки (вспомогательные прямостоячие в каркасных стенах).

Шагающие балки: Две параллельные балки, уложенные на землю, которые помогают перемещать бревна при повороте действие.

Настенных панелей: Расположен в верхней части стен с деревянным каркасом они поддерживают фермы и балки крыша.

Клин

Клин: Конический деревянный элемент с прямоугольное поперечное сечение, используемое для крепления сквозных шипов, сквозных шлицев и шарф шарф.

Есть ли какие-то термины, которые мы упомянули в этом посте, для которых вы хотели бы дать определение? Есть ли какие-нибудь термины, связанные с деревянным каркасом, о которых вы слышали, но не уверены, что они означают? Дайте нам знать об этом в комментариях!

Благодаря следующим ресурсам:

Pinterest

Деревянный дом для жизни

Реставрации наследия

Штаб-квартира по деревянным каркасам

Vermont Timber Works

Вудхаус

Амбарный двор

(PDF) Противопожарные характеристики скрытых деревянных соединений с различными типами болтов

6-я Международная конференция по применению структурной пожарной инженерии, 13-14 июня 2019 г., Сингапур

Поведение при вращении, несущая способность по моменту и виды отказов.Результаты этого экспериментального исследования

помогли сделать следующие выводы;

1) Конфигурация соединения с четырьмя болтами, расположенными по шаблону (P2), создавала максимальный момент

, который примерно на 92% больше, чем у конфигурации соединения

с четырьмя болтами, расположенными по шаблону (P1) при испытаниях на температуру окружающей среды.

2) Обе конфигурации соединения демонстрировали начальный режим разрушения: раскалывание дерева в верхнем ряду болтов

, за которым следовало раскалывание в нижнем ряду болтов в соединении

группы болтов (P1) и срезание ряда в точке нижний ряд болтов в соединении болта

шаблона

(P2) в конечном итоге после того, как стальные болты в нижнем ряду поддались.

3) Время огнестойкости конфигурации соединения с конфигурацией болтов (P1) составило 33,0

минуты, что на одну минуту больше, чем у другой конфигурации соединения.

4) Не было почти никакой разницы между двумя конфигурациями, P1 и P2, с точки зрения

, отношения времени-чередования соединения в условиях пожара.

5 РЕКОМЕНДАЦИЯ

Согласно экспериментальным результатам, полученным в результате этого исследования, было видно, что для скрытых соединений

балка-колонна расположение рядов болтов в направлении зоны растяжения балки

увеличивало окончательное разрушение соединения. момент при температуре окружающей среды примерно на

92% по сравнению с аналогичной конфигурацией соединения, но с рядами болтов, расположенными

симметрично по глубине балки.Однако существенной разницы во времени сопротивления огню

между двумя конфигурациями подключения не было. Поэтому рекомендуется, чтобы

, учитывая как способность сопротивления моменту соединения, так и его огнестойкость, ряды болтов

должны быть расположены в направлении зоны растяжения секции балки, как описано в схеме болтов

(P2) в Эта бумага.

ССЫЛКИ

Audebert M., Dhima D., Taazount M., Bouchaïr A., 2014. Экспериментальный и численный анализ

деревянных соединений на растяжение Perp. к зерну в огне. Журнал пожарной безопасности, 63, с. 125-137.

Бьюкенен А., Абу А.К., 2017. Проектирование конструкций для обеспечения пожарной безопасности, 2-е изд., John Wiley & Sons Ltd.

CAN / ULC-S101-14, 2014, Стандартные методы испытаний на огнестойкость строительных конструкций и

Материалы, 5-е издание, Канада.

ISO 834-1, 1999, Испытания на огнестойкость — Элементы конструкции здания, Часть 1: Общие требования

, Международная организация по стандартизации, Швейцария.

Peng L., Hadjisophocleous G., Mehaffey J., Mohammad M., 2012. Огнестойкость древесины

Соединения, Часть 1: Испытания на огнестойкость болтовых соединений дерево-сталь-дерево и сталь-дерево-сталь

Соединения . Журнал структурной пожарной инженерии, 3 (2), стр. 107–132.

Петрицки А., Салем О., 2017. Экспериментальные испытания на огнестойкость скрытых полужестких стальных и клееных деревянных соединений

Болтовые соединения, Труды 6-й Международной конференции по инженерной механике и материалам

, CSCE, 31 мая — 3 июня , Ванкувер, Канада.

Рахер П., Лапланш К., Дима Д., Бушаир А., 2010. Термомеханический анализ пожара

Характеристики деревянных шпоночных соединений. Инженерные сооружения, 32 (4), с. 1148-1157.

Али С., Хаджизофоклеаус Г., Акотуа А., Ерочко Дж., Чжан Х., 2016. Исследование огнестойкости гибридных соединений стали и древесины

с натурными испытаниями и моделированием методом конечных элементов, Труды

Международная конференция по применению строительной пожарной техники, 15-16 октября,

Дубровник.

Сюй, Б.Х., Бушаир А., Рахер П., 2015. Механическое поведение и моделирование соединений между стальными шпонками и шпонками

Древесина, устойчивые к моменту. Журнал структурной инженерии, 141 (6).

Зарнани П., Квенневилль П., 2014. Метод расчета соединительных моментов деревянных соединений парным сращиванием.

Труды 13-й Всемирной конференции по лесной инженерии (WCTE2014), Квебек, Канада.

Поддержка

и типы подключения

Поддержка и типы подключения

Типы опор и соединений

---

Структурные системы передают свою нагрузку через ряд элементов на землю.Это достигается путем создания соединения элементов. на их пересечении. Каждое соединение спроектировано так, чтобы оно могло передавать, или опора, особый тип нагрузки или условия нагружения. Для того, чтобы быть способность анализировать структуру, прежде всего необходимо иметь четкое представление о силы, которым можно противостоять и передавать на каждом уровне поддержки на всем протяжении структура. Фактическое поведение службы поддержки или связи может быть весьма сложный. Настолько, что если бы были учтены все различные условия, проектирование каждой опоры было бы ужасно долгим процессом.И все еще, условия на каждой из опор сильно влияют на поведение элементы, составляющие каждую структурную систему.

Конструкционные стальные системы имеют сварные или болтовые соединения. Сборный железобетон железобетонные системы можно механически соединять разными способами, в то время как монолитные системы обычно имеют монолитные соединения. Древесина системы соединяются гвоздями, болтами, клеем или специальными соединителями. Независимо от материала, соединение должно иметь особую жесткость.Жесткие, жесткие или неподвижные соединения лежат на одном крайнем пределе этот спектр и шарнирные или штыревые соединения ограничивают друг друга. Жесткий соединение поддерживает относительный угол между соединенными элементами, в то время как шарнирное соединение допускает относительное вращение. Также есть связи в стальных и железобетонных конструкционных системах, в которых частичная жесткость желаемая особенность дизайна.

ТИПЫ ПОДДЕРЖКИ
Три распространенных типа соединений, которые соединяют построенную структуру с ее фундамент есть; Ролик , шпилька и фиксированная .Четвертый тип, который не часто встречается в строительных конструкциях, известен как простой служба поддержки. Это часто идеализируется как поверхность без трения). Все из этого опоры могут располагаться в любом месте элемента конструкции. Они найдены на концах, в середине или в любых других промежуточных точках. Тип соединения опоры определяет тип нагрузки, которой может выдержать опора. Тип опоры также имеет большое влияние на несущую способность каждый элемент, а значит, и система.

На схеме показаны различные способы использования каждого типа поддержки представлен. Единый унифицированный графический метод для представления каждого из этих типов поддержки не существует. Скорее всего, одно из этих представлений будет похож на местную общепринятую практику. Однако независимо от того, какое представление, силы, которым этот тип может сопротивляться, действительно стандартизированы.

РЕАКЦИИ
Обычно необходимо идеализировать поведение опоры, чтобы для облегчения анализа.Применяется подход, аналогичный безмассовому, шкив без трения в домашнем задании по физике. Хотя эти шкивы не существуют, они полезны для изучения определенных вопросов. Таким образом, трение и массу часто игнорируют при рассмотрении поведения связи или поддержки. Важно понимать, что все графические Представления опор являются идеализацией реального физического соединения. Следует приложить усилия, чтобы найти и сравнить реальность с реальной и / или численная модель.Часто очень легко забыть, что предполагаемая идеализация может быть совершенно иной. чем реальность!

На диаграмме справа указаны силы и / или моменты, которые «доступны» или активны для каждого типа поддержки. Это ожидаемо что эти репрезентативные силы и моменты, если правильно рассчитать, будут добиться равновесия в каждом структурном элементе.

---

РОЛИКОВЫЕ ОПОРЫ
Роликовые опоры могут свободно вращаться и перемещаться по поверхности при на которую опирается ролик.Поверхность может быть горизонтальной, вертикальной или наклонной. под любым углом. Результирующая сила реакции всегда представляет собой единую силу, которая перпендикулярно поверхности и от нее. Роликовые опоры обычно расположен на одном конце длинных мостов. Это позволяет мостовой конструкции расширяться и сжиматься при изменении температуры. Силы расширения могли сломать опоры у берегов, если конструкция моста была «заблокирована» на месте. Роликовые опоры также могут иметь форму резиновых опор, коромысел, или набор шестерен, которые позволяют ограниченное количество боковых движение.

Роликовая опора не может оказывать сопротивление боковым силам. Представлять себе конструкция (возможно, человек) на роликовых коньках. Он останется на месте до тех пор, пока конструкция должна только поддерживать себя и, возможно, идеально вертикальная нагрузка. Как только на конструкцию воздействует какая-либо боковая нагрузка он откатится в ответ на силу. Боковая нагрузка могла быть толчком, порыв ветра или землетрясение. Поскольку большинство конструкций подвергаются боковые нагрузки, из чего следует, что у здания должны быть другие типы опор. в дополнение к роликовым опорам.

---

ОПОРЫ НА ШПИРАХ
Опора на штифтах может выдерживать как вертикальные, так и горизонтальные силы, но не момент. Они позволят элементу конструкции вращаться, но не перемещаться. в любом направлении. Предполагается, что многие соединения являются штыревыми. даже если они могут сопротивляться небольшому моменту в реальности. это также верно, что штифтовое соединение может допускать вращение только в одном направлении; обеспечение сопротивления вращению в любом другом направлении. Колено может быть идеализирован как соединение, которое допускает вращение только в одном направлении и обеспечивает сопротивление боковому смещению.Конструкция штыревого соединения хороший пример идеализации действительности. Одно контактное соединение обычно недостаточно для устойчивости конструкции. Другая поддержка должна должны быть предусмотрены в какой-то момент, чтобы предотвратить вращение конструкции. Представление шарнирной опоры включает в себя как горизонтальные, так и вертикальные силы.

---

ШТИФТОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
В отличие от роликовых опор проектировщик часто может использовать штифтовые соединения. в структурной системе. Это типичные соединения, которые можно найти почти в все фермы.Они могут быть сочлененными или скрытыми от глаз; они могут быть очень выразительный или тонкий.

Изображен один из элементов Олимпийского стадиона. в Мюнхене ниже. Это соединитель из литой стали, который действует как узел для устранения ряд растягивающих усилий. При ближайшем рассмотрении можно заметить, что соединение состоит из нескольких частей. Каждый кабель подключен к узел концевой «скобкой», которая соединена с большим штифтом. Это буквально «закрепленное соединение». Из-за природы геометрии кронштейна и штифта, определенное количество вращательного движения будет разрешено вокруг оси каждого штифта.

Далее следует одно из соединений пирамиды Лойувра И.М. Пея. ниже. Обратите внимание, как он также использовал закрепленные соединения.

Закрепленные соединения встречаются ежедневно. Каждый раз, когда открывается распашная дверь. открытое штифтовое соединение позволило вращаться вокруг определенной оси; и помешал перевод на два. Петля двери предотвращает вертикальное и горизонтальное положение перевод. Собственно говоря, если не генерируется достаточный момент для создания вращения дверь вообще не будет двигаться.

Вы когда-нибудь рассчитывали, сколько момента требуется, чтобы открыть конкретный дверь? Почему одну дверь открыть легче, чем другую?

---

ФИКСИРОВАННЫЕ ОПОРЫ
Фиксированные опоры могут выдерживать вертикальные и горизонтальные силы, а также момент. Поскольку они ограничивают вращение и перемещение, их также называют жесткие опоры. Это означает, что конструкции требуется только одна фиксированная опора. чтобы быть стабильным. Все три уравнения равновесия могут быть выполнены.Флагшток, установленный в бетонное основание, является хорошим примером такой опоры. Представление неподвижных опор всегда включает две силы (горизонтальные и вертикальный) и момент.

ФИКСИРОВАННЫЕ СОЕДИНЕНИЯ
Фиксированные подключения очень распространены. Составляются стальные конструкции многих размеров. элементов, которые свариваются. Монолитная бетонная конструкция автоматически становится монолитным и превращается в серию жестких соединений при правильном размещении арматурной стали.Спрос на фиксированные соединения больше внимания во время строительства и часто являются источником строительства неудачи.

Позвольте этому маленькому креслу проиллюстрировать, как два типа «фиксированных» соединения могут быть созданы. Один сварен, а другой состоит из два винта. Оба соединения считаются фиксированными из-за того, что что оба они могут противостоять вертикальным и поперечным нагрузкам, а также развиваться сопротивление моменту. Таким образом, было обнаружено, что не все фиксированные соединения должны быть сварными или монолитными по своей природе.Пусть петли в точках A и B следует рассмотреть более подробно.

ПРОСТЫЕ ОПОРЫ

Некоторые идеализируют простые опоры как опоры поверхности без трения. Это правильно, поскольку результирующая реакция всегда представляет собой единичный сила, которая перпендикулярна поверхности и от нее. Однако в этом также похожи на роликовые опоры. Они не похожи друг на друга тем, что опора не может выдерживать боковые нагрузки любой величины.Созданная реальность часто зависит от силы тяжести и трения, чтобы развить минимальное трение устойчивость к умеренной боковой нагрузке. Например, если уложена доска через промежуток, чтобы обеспечить мост, предполагается, что доска останется на своем месте. Он будет делать это до тех пор, пока его не пинает или не сдвигает нога. В тот момент доска будет двигаться, потому что простое соединение не может вызвать никакого сопротивления к боковой локации. Простая опора может рассматриваться как разновидность опоры. для длинных мостов или пролетов кровли.Простые опоры часто встречаются в зонах частой сейсмической активности.

---

ПОСЛЕДСТВИЯ
Следующие фильмы иллюстрируют значение типа поддержки. условие на поведение прогиба и на местоположение максимального изгиба напряжения балки, поддерживаемой на ее концах.

Простые балки с шарнирами слева и роликовыми опорами справа.

Простые балки, шарнирно закрепленные слева и закрепленные на Правильно.