Соединение бруса в лапу, коренной шип, а также в ласточкин хвост и встык; технология правильного крепежа

Соединение бруса в лапу, коренной шип, а также в ласточкин хвост и встык — технология правильного крепежа

Среди различных типов соединения бруса самые используемые: в коренной шип, ласточкин хвост, в стык и в лапу. Крепить таким образом брус между собой, можно по длине, по углам и Т-образно. Т-образное соединение используют в любом деревянном строительстве. Так как внутренние стены есть в любом доме. Подробнее об этих видах соединения поговорим ниже.

УДВОИМ ХВОСТЫ

Функциональной особенностью фрезерной системы «Инкра» является пошаговое перемещение направляющей и установка шаблонов пазовых соединения (см. фото внизу), позволяющие изготовить тридцать восемь различных типов соединений, включая семь вариантов двойных «ласточкиных хвостов». Главное, «Инкра» уже выполнила за вас все математические расчеты. Начнем с выбора соединения из тех, что приведены в виде диаграмм в инструкции пользователя.

В ней указаны тип фрезы, толщина заготовки и иная полезная информация. Другая таблица поможет вам подобрать ширину заготовки в зависимости от выбора того или иного шаблона -таким образом, чтобы у вас получилось симметричное соединение (вы задаете лишь его длину). Определившись с этими параметрами, вырежьте заготовку по нужному размеру. Кроме четырех стенок шкатулки (здесь они сделаны из клена «птичий глаз»), вам понадобится кусок древесины контрастного цвета для инкрустирования соединения (в данном случае – вишни), длиной не меньше 200 мм.

Также вам понадобятся три обрезка для теста (два для стенок и один для инкрустирующей полоски), чтобы точно отрегулировать высоту выпуска фрезы и отцентровать направляющую относительно фрезы. Отпилите все заготовки одинаковой ширины, равной стенкам шкатулки. А теперь шаг за шагом создаем двойной «ласточкин хвост».

Хотя мы используем максимально оснащенную систему «Инкра» (1245 S плюс стоимость фрезера и фрез), для изготовления двойных «ласточкиных хвостов» вам будет достаточно приобрести позиционную направляющую LS (Incra’s LS Positioner fence) и увеличенную столешницу (это уже будет стоить примерно 515 $). Укрепите их на фрезерном столе или верстаке и используйте любую фрезерную машинку или конструкцию с подъемным устройством для фрезы).

Глухой сковородень

Такой способ в строительной практике позволяет в полной мере использовать преимущества трапециевидного крепления, особенностью является потайное Т-образное соединение паз-шип. Размер шипа не превышает полбруса и полностью утоплен в тело бруса. Угол дома, собранный по такой технологии, получил название «теплый угол». Замок обеспечивает надежное сцепление в венец без сквозных щелей, при обработке строительным герметиком создает полностью герметичное пространство. Таким же способом наращивают брус, если его длина меньше длины стены.

Запиливание профиля выполняют по чертежу с использованием циркулярной и обушковой пилы. Прямоугольную заготовку под шип и паз вырезают циркуляркой, заданную форму придают специальной ручной пилой. Для нарезки паза можно использовать ручную фрезу, рабочее место легко оборудовать самостоятельно.

Преимущества технологии крепления глухой «сковородень»:

  • Улучшенная теплоизоляция строения;
  • Можно использовать пиломатериал любых типоразмеров;
  • Замок «спрятан», фасад приобретает привлекательный вид;
  • При строительстве можно использовать брус с профилем меньшего размера;
  • Обеспечивает экономное использование строительного материала.

Основной особенностью является повышенное требование к влажности древесины – пиломатериал должен иметь влажность не более 20%. Технология широко применяется производителями готовых домов «под ключ».

  1. Устойчивость к деформации. Дерево в местах соединения меньше подвергается естественным изменениям под воздействием повышенной влажности или, наоборот, сырости.
  2. Экономия материала. Древесных отходов при создании подобного типа соединения намного меньше, чем при других способах.
  3. Обеспечение высокой прочности. Не требуется дополнительный крепеж.
  4. Низкая стоимость. Для сборки конструкции не нужно покупать саморезы, гвозди, скобы.
  5. Возможность создания ровного угла сруба, что позволяет обшить готовое строение панелями, сайдингом или другим облицовочным материалом.
  6. Эстетичность. Крепление подобного типа отличается декоративностью, а потому не требует маскировки декоративными накладками.

Безостаточные способы угловой стыковки

Для монтажа бруса без наличия остатков часто применяют способ «в лапу», который представлен вариациями:

  • Встык;
  • Шпонка (клинья);
  • Шипы коренные;
  • Ласточкин хвост.

Встык

Самый востребованный в реализации вариант фиксации в лапу – это встык.

Все элементы стыкуются между собой и надежно фиксируются при помощи гвоздей и специальных пластин из стали. Перед началом работ по стыковке, все торцы необходимо тщательно выровнять.

Подобный метод не подойдет для возведения бань и жилых домов, поскольку недостаточная прочность соединения углов характеризуется высокими показателями потери тепла.

Шпонки

Соединение бруса в лапу на шпонках предусматривает использование вспомогательного вкладыша, который производится из твердой древесины.

Шпонки или клинья обеспечивают прочность стыковки элементов в углах.

Для использования шпонок в укладочных бревнах выполняются специальные углубления, которые предотвращают возможное смещение готовой конструкции. Шпонки бывают продольного, косого и поперечного типа.

Коренные шипы

Подобное крепление именуется, как теплый угол. Такой вариант предусматривает угловое совмещение отдельных деревянных элементов, обеспечивает дополнительную прочность, износостойкость и снижает теплопотери готовой конструкции.

Технология в лапу такого типа выполняется следующим образом: в одном из материалов подготавливается паз, на другом – шип соответствующего размера.

При стыковке элементов в углубления укладывается утеплитель для древесины – джут или войлок. Для увеличения устойчивости готовой конструкции рекомендуется чередовать угловое размещение пазов и шипов и соединять нагелями круглой формы из дерева.

При использовании присек, курдюков, нагелей для способа монтажа – шип/паз, обязательным условием является наличие вертикально расположенных щелей, которые необходимы для правильной усадки стен.

Ласточкин хвост

Самый надежный, практичный и прочный вариант Т–образного монтажа углов – «ласточкин хвост».

Технически он схож с коренным шипом, отличие заключается в форме выступа и паза, которые представлены в форме трапеции.

Ласточкин хвост представлен соединением в лапу, когда в укладочной основе проделывают углубления в форме трапеций, расположенных горизонтально. Это обеспечивает идеальную стыковку элементов конструкции.

Особенностью крепления ласточкин хвост является то, что он способен выдерживать предельные нагрузки, обладает износостойкостью к деформациям.

Если ласточкин хвост выполнен правильно, он обеспечивает прочность всей готовой конструкции. Крепление ласточкин хвост используется при строительстве деревянных срубов, бань и прочих строений.

Соединения такого типа представлены следующими видами шипов:

  • Сковородня (в форме трапеции с симметричным расположением);
  • Полусковородня (в форме прямоугольной трапеции);
  • Замочный паз (вставочный);
  • Прямой паз (коренной).

Особенности технологии

Для процесса соединение деревянных деталей сруба дома по системе Арунда потребуется использование дополнительных приспособлений. Для профессиональной работы потребуется две пары шаблонов «ласточкин хвост», предназначенные для паза и шипа. Также, необходимыми материалами станет специальная фреза и копировальное кольцо для нее, и другие необходимые предметы.

Итак, рассмотрим процесс выполнения работ по технологии Arunda:

1. В начале, необходимо определить центр и высоту соединения.

2. Шаблон «ласточкин хвост» необходимо настроить в соответствии с данными параметрами.

3. На следующем этапе, вы прикрепляете шаблон для шипа на центральную точку заготовки с помощью струбцины или саморезов (саморезами на мой взгляд удобнее, всего достаточно вкрутить 2 штуки при креплении 1-го шаблона, специальные отверстия на шаблоне предусмотрены). Таким же образом прикрепляете трафарет для паза на соответствующую область, которая будет фрезероваться.

Читайте также  Пропорция бетона м400

4. Используя фрезу по технологии Арунда, изготовляете пазы и шипы с использованием необходимого оборудования.

5. В завершении работ, все заготовительные детали уже готовы и их можно скрепить между собой.

Эксплуатационных нагрузоки шаблонов ласточкин хвост могут составлять от 512 кг (или 5,12 кН) .

Связка углов

Прежде всего рассмотрим как соединить брус в углах. С этой операцией придется столкнуться при укладке первого же венца.

Все угловые виды соединений бруса можно условно поделить на два типа:

  • с остатком;
  • без остатка.

На фото – выполнение паза фрезером

Следует отметить, что вне зависимости от типа стыковки, ее принцип всегда заключается в выполнении пазов или паза и шипа в двух соединяемых брусьях. Раньше, когда строили дома из бревен, пазы вырубали топорами, отсюда и название домов – сруб. В наше время для этих целей используют бензопилу, фрезер или даже циркулярную пилу.

Конечно, прежде чем выпилить замковое соединение, необходимо нанести на заготовки разметку. Для этого предварительно нужно определиться со способом связки.

Далее мы рассмотрим наиболее распространенные варианты соединения бруса в углах без остатка и с остатком.

Схема связки углов в пол дерева и в лапу без остатка

Без остатка

Итак, наиболее распространенными в настоящее время являются следующие способы соединения бруса без остатка:

Тип Особенности
В пол дерева Является наиболее простым способом связки углов. Его принцип заключается в том, что в соединяемых деталях выпиливаются прямоугольные пазы шириной соответствующие ширине балки и глубиной в половину его высоты. Такую стыковку довольно просто выполнить своими руками, однако, оно является не самым надежным и теплым.
В лапу Соединение бруса в лапу напоминает стыковку «в пол дерева», однако, спил выполняют с небольшим наклоном. Это позволяет прочней связать детали и сделать угол более «теплым»
Шип/паз Данное соединение напоминает укладку балок в стык, но при этом на торце одной балки выполняется шип, а на боковой грани другой – паз. Наиболее прочным и теплым является соединение бруса ласточкин хвост, когда шип сужен у основания, и расширен на конце. Таким способом обычно врезают венцы внутренних стен в наружные.

Схема крепления «ласточкин хвост»

Совет!
Чтобы обеспечить «теплое» соединение, в пазы следует укладывать джутовый утеплитель.

Следует отметить, что существуют и другие некоторые виды связки, однако, вышеописанные являются наиболее распространенными. Правда, в некоторых случаях балки соединяют «в стык» с использованием металлических уголков.

Как правило, это происходит при креплении лаг к нижнему венцу дома. Но такой способ монтажа является скорей исключением.

Способы связки углов с остатком

С остатком

Угловое соединение брус – брус с остатком тоже можно реализовать несколькими способами:

Способ Особенности
В пол дерева Выполняется по описанному выше принципу. Следует отметить, что данный способ связки углов с остатком является наиболее распространенным.
С двусторонним замочным пазом Принцип данной связки напоминает стыковку в пол дерева, однако, пазы выполняются с двух сторон пиломатериала.
В курдюк В этом случае в верхней части выбирается паз в пол дерева, внутри которого оставляется шип. С обратной стороны выбирается паз, соответствующий шипу в чаше. Такой способ является наиболее сложным, но в то же время самым прочным и «теплым».

Совет!
Чтобы проще было выполнять разметку пазов, следует сделать шаблон.

Надо сказать, что вышеописанными способами можно связывать не только наружные углы, но и врезать внутренние стены.

Пример стыковки пиломатериала по длине

При проектировании ласточкиного хвоста учитывают ряд моментов, которые будут влиять как на его прочность, так и на внешний вид.

Интервал между шипами. Расстояние между шипами и их размер определяют прочность соединения.

При равных промежутках (соотношение 1:1) механическая прочность наиболее высокая. Но такую конфигурацию используют редко. Поскольку из-за большего количества элементов изготовление детали занимает соответствующее время. Вероятность допустить ошибки, которые станут причиной неплотной подгонки, также выше. Обычно используют соотношение 2:1 или 3:1. В этих случаях прочность соединения остается такой же высокой.

При сочленении широких деталей по краям делают дополнительные шипы с небольшими промежутками. Такое решение помогает эффективно бороться с короблением древесины.

Угол ласточкиного хвоста — это важный параметр, определяющий механические характеристики соединения. При слишком маленьком угле, замок не будет запираться и крепление превратиться в обычное шиповое соединение. Если угол слишком большой, при сборке зауженная часть «ласточкиного хвоста» может расколоться и шип отпадет.

Для древесины мягких пород угол «ласточкиного хвоста» делают более крутым, так как она в большей степени подвержена смятию и деформациям под воздействием нагрузок. Оптимальное соотношение 1:6. Для древесины твердых пород угол делают менее крутым — 1:8.

Принцип проектирования формы «ласточкиного хвоста» отображен на чертеже.

Ласточкин хвост для недеревообработки

«Ласточкин хвост» чаще всего, но не исключительно, используются в деревообработке. Другие области использования:

  • Скользит ласточкин хвост , например на токарном станке .
  • Крепление лопаток турбин к валу в реактивных двигателях и других устройствах.
  • Часовое дело: согласование нового зуба при замене сломанных зубьев в часовых передачах.
  • Каменная кладка: конструкция «ласточкин хвост» считается большим шагом вперед в проектировании маяков, предназначенных для особо опасных зон; Eddystone Маяк и Фастнет Маяк являются примерами прочного качества ласточкин хвост кладки.
  • 3D-печать : ласточкин хвост обычно используется для преодоления ограничения размера печати физического объекта 3D-принтера.
  • Прицельные приспособления на огнестрельном оружии могут быть прикреплены через планку типа «ласточкин хвост» к ствольной коробке или затвору .