Особенности строительства из бруса

Брусовые дома в наши дни довольно популярны, поскольку являются экологичными, отличаются привлекательным внешним видом и относительной дешевизной.

Деревянный брус - это пиломатериал толщиной от 100 мм до 400 мм, прямоугольного или квадратного сечения (реже встречается в произвольной форме), длиной многократно превышающей ширину, получаемый путем опиливания бревен со всех сторон.

Изготавливаются брусья из пиловочных брёвен и могут служить готовой к применению строительной единицей (возведение стен, каркасов) либо элементом для создания балок, ферм, опорных стоек, настилов, обрешёток, других несущих и ограждающих конструкций в малоэтажном строительстве жилых и общественных зданий.

Большая популярность этого стройматериала послужила поводом для создания нескольких его видов, каждый из которых имеет как визуальные отличия, так и уникальные технические характеристики.

Брус изготавливается преимущественно из древесины хвойных пород - сосны, ели, лиственницы, пихты, кедра. В деревянных конструкциях лиственные породы используются в основном только для нагелей, подушек, вкладышей и других ответственных деталей. Хотя для брусьев стен, исключая подоконные, подстропильные и для двух нижних рядов, ГОСТ 11047 допускает применение осины и берёзы влажностью менее 28%.

Классификация бруса из дерева

По структуре брусья подразделяют на:

• Цельные - сплошной древесный массив, полученный опиливанием целого бревна;

• Клеёные - составные из специально подготовленных досок (ламелей).

По рельефу поверхностей:

• Простые (непрофилированные) - с ровными продольными пластями и кромками;

• Профилированные - имеют с двух противоположных сторон пазы и гребни, лицевые стороны - идеально гладкие благодаря строганию или фрезерованию поверхности.

Профиль бруса различной геометрии позволяет увеличить площадь соприкосновения венцов, при этом плотность прилегания брусьев такова, что они образуют неразрывный монолитный массив. Повышается жёсткость стены, защищённость от продувания, попадания осадков, промерзания.

Разновидности бруса

Цельный нестроганый брус

Данный вид бруса с квадратным или прямоугольным сечением и естественной влажностью относиться к наиболее экономичным материалам, которые используют при строительстве домов. Многие специалисты утверждают, что данный материал является отличным примером оптимального соотношения цены и качества.

К недостаткам стройматериала можно отнести необходимость проведения отделочных работ. Однако, в процессе отделки стены можно дополнительно утеплить, что позволит использовать такой дом для круглогодичного проживания.

Отделочные работы в доме из нестроганого бруса следует начинать не раньше, чем через полгода после возведения, так как дома из такого бруса сильно подвергаются усадке, которая может длиться до двух лет.

Профилированный брус

Профилированный брус отличается от обычного тем, что имеет более сложное сечение. Профилированная форма обеспечивает более надежное сцепление элементов, что делает стены более теплыми и прочными.

Виды профилированного бруса различаются лишь структурой профиля, элементы рассчитываются таким образом, чтобы не допустить проникновения влаги в межвенцовый утеплитель для бруса.

Стены из профилированного бруса не придется конопатить, они имеют отличный внешний вид и без отделки. Однако, такие дома подходят лишь для сезонного проживания, поскольку без дополнительного утепления брусовые стены довольно сложно обогреть в зимний период. Такой вид бруса дает очень низкие потери тепла по всей его длине, а так же подвергается минимальной усадке. Профилированная форма обеспечивает более надежное сцепление элементов.

Профилированный брус должен изготавливаться из подсушенной и подготовленной древесины, а так как для сушки требуются большие площади, то содержание этих площадей, естественно, сказывается на стоимости конечного продукта. Брус должен быть качественно просушен , иначе возникает риск того, что дом со временем "поведет".

На производстве бревно обрезается с точностью до миллиметра, и на выходе получается брус строго определенных параметров. Такая точность изготовления не только увеличивает цену пиломатериала, но и облегчает процесс сборки дома.

Виды профилированного бруса различаются лишь структурой профиля, в любом случае, элементы рассчитываются таким образом, чтобы не допустить проникновения влаги в межвенцовый утеплитель.

Использование профилированного бруса позволяет сократить "выдержку" сруба, необходимую для окончательной усадки и усушки венцов.

К недостаткам данного пиломатериала можно отнести то, что профилированный брус производится из цельного массива дерева, что всё же неизбежно влечет за собой появление трещин.

Клеёный брус

На сегодняшний день клеёный брус считается самым высокотехнологичным стройматериалом из древесины. Процесс производства клеёного бруса является самым сложным, что, конечно же, влияет на цену, но и конечный продукт сочетает в себе большее количество достоинств, чем все другие виды.

Производят его способом склеивания нескольких предварительно просушенных ламелей под прессом. Чтобы сделать брус более прочным и более аккуратным внешне, на нем изначально удаляются все участки, на которых есть какие-либо дефекты.

Существуют различные виды клеёного бруса, которые зависят от древесины, выступающей в качестве сырья. Наиболее качественным считается комбинированный клееный брус. Его особенность заключается в следующем: внешние ламели состоят из дерева лиственницы, а внутренние – из сосны. Для того, чтобы увеличить прочность клееных брусьев, ламели укладываются с перпендикулярным чередованием волокон. Такой способ укладки позволяет компенсировать напряжение, возникающее вследствие воздействия погодных условий. Так же в процессе эксплуатации клееный брус не подвержен растрескиванию.

Так как изготовление клеёного бруса завязано на склеивании отдельных составляющих, размеры такого стройматериала могут существенно различаться. Не существует ограничения по длине, и можно изготавливать балки, стропила, перекрытия любой необходимой длины, ограниченной только габаритами транспорта. Максимально возможная длина деревянной клееной балки составляет 30 метров. При изготовлении несущих конструкций с большим сечением склеивают несколько десятков ламелей. Максимальная толщина бруса достигает 500 мм, а высота, по желанию заказчика, до 900 мм.

Клеёный брус имеет те же плюсы, что и массив древесины, но его характерным отличием является то, что он почти не дает усадки. Что позволяет практически сразу после возведения стен производить различного рода отделочные работы. Эти дома имеют очень высокие тепло- и звукоизоляционные характеристики.

Не обошлось и без минусов. Использование клея препятствует паропроницаемости и затрудняет естественный воздухообмен в строении. Несмотря на то, что применяются клеи, соответствующие различным нормам, брус всё таки, по экологичности, проигрывает в сравнении с обычным брусом или бревном, в котором какие-либо клеи отсутствуют в принципе.

Стандарты

Cтандарт регламентирующий угловые и Т-образные соединения брусчатых и бревенчатых стен:

• ГОСТ 30974-2002 «Соединения угловые деревянных брусчатых и бревенчатых малоэтажных зданий. Классификация, конструкция, размеры»"

Требования к сортности, внешнему виду, размерам, физико-механическим характеристикам изложены в следующих основных нормативных документах:

• ГОСТ 8486-86 "Пиломатериалы хвойных пород"

• ГОСТ 24454-80 "Пиломатериалы хвойных пород. Размеры"

• ГОСТ 11047-90 "Детали и изделия деревянные для малоэтажных жилых и общественных зданий"

• ГОСТ 20850-84 "Конструкции деревянные клееные"

• ГОСТ 2695-83 "Пиломатериалы лиственных пород"

• ГОСТ 18288-87 "Производство лесопильное. Термины и определения"

• ГОСТ 23431-79 "Древесина. Строение и физико-механические свойства. Термины и определения"

В зависимости от качества брусьям присваивается сортность, определяемая наличием и допустимым количеством пороков древесины. Для строительства подходят изделия 1, 2 и 3 сорта.

Технология производства

Брус изготавливается преимущественно из древесины хвойных пород - сосны, ели, лиственницы, пихты, кедра.

В деревянных конструкциях лиственные породы используются в основном только для нагелей, подушек, вкладышей и других ответственных деталей.

Цельные брусья изготовляют на круглопильных станках продольным срезанием с бревна 2-4 частей с последующим высушиванием в естественных условиях.

Клеёный брус проходит более сложные этапы и в результате становится самым прочным из всех видов деревянного бруса (прочнее цельного на 50-70%):

• Распиловка бревна на доски, сушка в специальных камерах до влажности 10-15%;

• Сращивание заготовок, ориентируя их по направлению волокон так, чтобы брус впоследствии не "крутило" и не "вело";

• Полученные ламели под прессом склеиваются с помощью клея для древесины;

• Профилирование - заключительный этап, в ходе которого брус обретает четко заданные параметры.

Характеристики

Влажность

Влажность – это отношение массы влаги к массе сухой древесины. В зависимости от процентного содержания влаги, древесину можно разделить на следующие типы:

• мокрая – содержание влаги больше 100%;

• свежесрубленная – содержание влаги 50-100%;

• воздушно-сухая – около 20-35%;

• базовая – 15-20%;

• комнатно-сухая – 8-12%;

• абсолютно сухая – содержание влаги 0%.

Рынок строительных материалов предлагает два вида цельного профилированного бруса:

• Обычный, или естественной влажности (82-87%)

• Сухой (10-15%)

Обычный брус превращается в сухой после пребывания в специальном сушильном агрегате. Тем самым возрастает стоимость, но также и преимущества сухого бруса, максимально приближающиеся к ещё более дорогостоящему клеёному конкуренту:

• Клеёные конструкции должны содержать влагу в пределах 12±3%, сухой брус соответствует этому стандарту.

Размеры

Преимущественная длина для цельного бруса - 6 м, диапазон же составляет от 2 до 9 м.

Так как клеёный брус имеет сборную конструкцию (и по длине в том числе), то его длина может достигать 18 м.

По размеру поперечного сечения брусья обычно бывают:

• Толщиной 100, 125, 150, 175, 200, 250 мм;

• Шириной от 100 до 275 мм;

• Возможны изделия и иных размеров поперечного сечения: 188×140, 195×145, 400×400 мм и др.

Изделие с параметрами 50×50 называют полубрусом.

Среди квадратных сечений наиболее предпочтительным считается брус со стороной 150 мм, так как:

• Требуется меньше единиц для возведения конструкций. Так, на стену высотой 1,2 м уйдёт 12 брусьев по 100 мм или 8 брусьев по 150. В результате сокращается общее количество венцов (в полтора раза), следовательно, уменьшается расход утеплителя, трудозатраты, ускоряется процесс укладки.

• При толщине стен 150 мм дом лучше удерживает тепло, поглощает звуки.

Использование гораздо более тяжёлого бруса 200×200 усложняет укладку, увеличивает нагрузку на фундамент и общие затраты.

Прочность

Прочность при сжатии и изгибе напрямую зависит от типа древесины, вида используемого бруса и размеров его сечения. К примеру, более прочными будут: более толстые, чем тонкие; клеевой брус гораздо прочнее цельного; ель из-за своей однородной структуры будет прочнее сосны.

Прочность при сжатии вдоль волокон (в среднем для всех пород дерева) - 450 кг/см².

Способность деревянных изделий противостоять разрушению зависит от сорта, площади сечения, условий эксплуатации, от породы древесины, вида, направления и длительности нагрузки.

Объемный вес

Объемный вес зависит от породы, возраста и влажности, характеризуется плотностью древесины: пихта – 375, ель - 445, сосна - 500, дуб -700 кг/м³ (значения приведены для сухого состояния - 12% влажности). Плотность свежесрубленных хвойных и мягких лиственных пород - 850 кг/м³, твердых лиственных пород - 1000 кг/м³.

Плотность

Плотность древесины – это величина, характеризуемая отношением ее массы к объему. Поэтому плотность напрямую зависит от ее влажности. Плотность влияет на такие характеристики, как: прочность, теплопроводность и простота обработки. Наиболее распространенный на территории России брус изготавливается из сосны и ели, которые имеют плотность порядка 0,46-0,52 г/см3. Такая древесина проста в обработке, а также обладает хорошей теплоизоляцией, но значительно уступает другим породам в прочности.

Теплопроводность

Теплопроводность сосны и дуба в сухом состоянии - 0,09-0,18 и 0,10-0,23 Вт/(м·°С) соответственно. Теплозащитные свойства бруса улучшаются с увеличением его толщины и уменьшаются с повышением влажности. Брусчатая стена толщиной 10 см сравнима с полуметровой кирпичной стеной.

Усадка

• Цельного бруса 40-80, мм/м;

• Цельного профилированного 15-20, мм/м;

• Клеёного 5-10, мм/м;

• Усадка обычного бруса происходит на 4-8%, и устанавливать перегородки, отделывать стены нельзя в течение 12-18 месяцев;

• Усадка сухого бруса достаточно мала (1,5-2%), и практически сразу после постройки можно производить чистовую отделку.

Водопоглощение

Более 30% в сутки. Чем выше влажность древесины, тем меньше жидкости она впитывает. Значение приведено для абсолютно сухой древесины.

Паропроницаемость

Паропроницаемость составляет 0,06-0,32 мг/(м·ч·Па) для сосны и 0,05-0,030 для дуба.

Огнестойкость

Брус обладает огнестойкостью группы Г. Древесина обладает средней горючестью и слабым дымообразованием. Относится к горючим материалам - для защиты от возгорания используют антипирены. Предел огнестойкости деревянных стен и перегородок толщиной 15 см (оштукатуренных с обеих сторон) - 45 минут.

Нарушение геометрии

Перепады температур, попеременное впитывание и испарение влаги древесиной приводят то к разбуханию, то к усушке и, как результат - изменение размеров, появление деформаций скручивания (винт, изгибание), растрескивание бруса. Сухой материал гораздо менее подвержен изменениям объёма, но пересушка также может обернуться схожими негативными последствиями. Появление дефектов может быть обусловлено пороками, заложенными в период роста дерева, нарушением технологии изготовления и строительства.

Подверженность болезням

Повышение влажности, температуры, отсутствие воздухообмена может привести к появлению плесени, гнили, грибка, биоповреждениям. Для дезинфекции древесина обрабатывается антисептиком, как отдельных брусьев в производственных условиях, так и после возведения стен. Распространение червоточин - поражений древогрызущими насекомыми - предотвратит пропитка или окуривание древесины инсектицидами. Конструкции, испорченные домовым грибком, не ремонтируются, а подлежат замене.

Типы рубки из бруса

Ключевой этап строительства деревянного сруба – соединение бруса и бревен в общую пространственную конструкцию.

Очевидно, что стыковка бруса при строительстве нужна в двух случаях: для надежного связывания углов дома; для наращивания бревна или бруса.

Чтобы качественно состыковать брус при формировании углов дома, существуют самые разнообразные, специфические способы. Состыковка может производиться без остатка, или с остатком, когда части бруса выступают за линию угла. Выступать краями могут оба встречных бруса, а может быть Т-образное крепление.

Рассмотрим распространенные виды стыковки.

C остатком

Остатком называют торец бревна или бруса, который выступает наружу из угла сруба. Преимуществом углового соединения этого типа является лучшая защита швов от продувания.

Без остатка

Концы брусьев в этом случае подогнаны в правильную геометрическую форму и не выходят за рамки конструкции.

Встык - cамый простой метод, не требующий особых навыков в плотницком деле. В этом случае брус укладывается в шахматном порядке друг на друга и страхуется нагелями, при этом какая-либо его обработка отсутствует. Плохо подходит для сырой древесины, ведь даже малейшие деформации при усыхании приведут к нарушению надежности и герметичности.

Рубка «в теплый угол»

Отдельно следует выделить рубку в «теплый угол». «Теплым углом» называется рубка, когда состыковка одного бруса со встречным происходит с использованием коренного шипа. Другое название такой рубки – «шип-паз», или «угол в шип».

Преимущества системы «теплый угол»:

• Отличная конструкция элементов делает строение прочным и очень устойчивым. Все детали максимально плотно подгоняются друг к другу.

• Способ рубки «теплый угол» не нуждается в дополнительном крепеже и это позволяет значительно экономить на расходных материалах.

• Благодаря уникальной конструкции обеспечена высокая теплоизоляция и тепло не будет уходить из дома.

• Рубка «теплый угол» очень эстетична и выглядит превосходно внутри и снаружи, и не требует затрат на дополнительную декоративную отделку.

У этого вида соединения есть лишь один недостаток: для сборки сруба с «теплыми углами» затраты времени немного больше, чем для рубки других типов. Но максимальная защита углов сруба от продувания и, как следствие, значительная экономия финансовых средств на отопление и комфортный микроклимат в доме стоят того, чтобы потратить чуть больше времени.

Небходимо заметить, что возведение сруба с рубкой в «теплый угол» из обычного бруса не дает того эффекта, который достигается использованием качественного профилированного бруса. В срубе из обычного бруса основные потери тепла происходят за счет образования продуваемых стыков вдоль полотна бруса и «теплый угол» лишь незначительно исправит ситуацию. Оптимльное сочетание – профилированный брус с рубкой «теплый угол».

«Ласточкин хвост»

Существует разновидность горизонтального соединения «ласточкин хвост» в лапу, когда в брусе пропиливаются горизонтальные трапециевидные выемки, которые должны идеально подходить друг к другу. Это соединение являются очень прочным и надежным, потери тепла минимальные.

Метод рубки в «ласточкин хвост» ценится за свой эстетический внешний вид, прочность и функциональность.

Такой метод рубки признают достаточно сложным технически. Рубка в «ласточкин хвост» помогает оценить мастерство рубщика и никогда не устает поражать воображение своей красотой.

Такой тип соединения также широко используется в мебельном производстве.

Т-образное соединение

Продольное соединение

Вырубка бруса – занятие не для новичков плотницкого дела, в этом случае лучше воспользоваться услугами профессионалов. Наши мастера в совершенстве владеют всеми способами рубки. Создание проектов рубленых домов из бруса и их последующее воплощение в реальность – одно из направлений работы нашей компании.

« к меню "Строительство из бруса

« в начало