Правильный жилой дом из строительного бруса
Другие статьи на эту тему:
Строительный брус естественной влажности
Дачные дома, бани и не дорогие дома для постоянного проживания выгодно строить из свеже напиленного бруса естественной влажности.
Такой пиломатериал значительно дешевле профилированного или клееного бруса. Сборка стен дома из строительного бруса достаточно проста и при выполнении определенных правил позволяет построить надежный и долговечный дом.
Надо ли сушить брус?
Сушить приобретённый брус не следует. При естественной сушке в штабеле пиломатериал сильно деформируется — изгибается, скручивается штопором. Сложить из такого покоробленного бруса ровные стены с плотными швами практически невозможно.
После изготовления брус, как можно быстрее, следует уложить в стены. Брус высыхает уже находясь в стене. В стене брусья скреплены между собой и находятся в зафиксированном положении. Деформация бруса при высыхании в стене менее значительна.
Покупайте свеже изготовленный брус, напиленный из леса зимней рубки. Не покупайте лежалый брус с хранения и не храните долго его сами.
При высыхании брусья уменьшаются в размерах, становятся тоньше и короче. Особенно сильно древесина сжимается в направлении поперек волокон. Высота стены в процессе высыхания бруса может уменьшится на 7-10%.
Процесс сушки бруса в стене продолжается довольно долго. Окончательно брус достигает равновесной влажности в течении 3-5 лет. Особенно сильно влажность снижается в первый год сушки. На протяжении всего этого времени меняются и размеры бруса.
При высыхании в брусе появляются глубокие трещины, в которые легко проникает вода и холод.
С этими свойствами древесины строительного бруса приходится серьезно считаться при возведении брусовых домов.
Например, настилать полы, обшивать потолки, отделывать мансарду изнутри можно не дожидаясь усадки сруба. Двери и окна устанавливают сразу, обязательно оставляя усадочные зазоры.
А вот утеплять и отделывать стены снаружи и внутри, устанавливать постоянную лестницу, класть печь, делать внутри каркасные перегородки лучше спустя год — два, когда усадка сруба в основном закончится.
Если стены из бруса не будут обшивать, то одну или две грани бруса до укладки в стену строгают или шлифуют и снимают фаски с ребер.
Как выбрать толщину стен дома из бруса
Стандартный строительный брус в сечении может быть квадратным или прямоугольным и иметь размеры сторон: 100, 150 и 200 мм. По специальному заказу многие производители могут изготовить брус с размером сторон до 250 мм. Но цена 1 м3 бруса нестандартного размера будет заметно выше.
Таким образом, толщина стены дома, заданная размерами бруса, может быть 100, 150 или 200 — 250 мм.
Толщина стен из бруса выбирается, исходя из необходимости обеспечить необходимую прочность, жесткость стен здания. Кроме того, стена должна защищать дом от холода.
Прочность, устойчивость стен зависит не только от их толщины, но и от конфигурации стен дома, наличия и размеров проемов, других конструктивных особенностей дома, а также от качества сборки.
Традиционно считается, что для одноэтажных построек достаточно устойчивыми будут стены из бруса толщиной 100-150 мм. Более высокие здания строят из бруса с толщиной стен 150-200 мм.
Если дом предназначен для постоянного проживания и будет отапливаться круглый год, то деревянные стены домов из бруса утепляют снаружи. Без дополнительного утепления деревянные дома из бруса не соответствуют современным нормам по энергосбережению.
На рисунке, для примера, приведены величины термического сопротивления Rk стен из бруса разной толщины, с утеплением минватой и без. Указаны термические сопротивления каждого слоя и общая величина для стены в целом.
Сравнивая стены из бруса разной толщины легко видеть, что для утепленной стены термическое сопротивление слабо зависит от толщины бруса. Утепленная стена из бруса толщиной 150 мм всего на 12% «теплее» стены толщиной 100 мм. (Rk=2,22 и 2,50).
Отсюда делаем вывод, для брусовой стены с утеплением выгодно использовать брус меньшего сечения. Например, для одноэтажной постройки достаточно сделать стены толщиной 100 мм. из бруса 100х150-200 мм. и утеплить их плитами из минеральной ваты толщиной слоя 100-150 мм.
При выборе размеров бруса и конструкции стен дома необходимо учитывать и другие факторы. Дом со стенами из бруса большей толщины все же имеет другие преимущества. Например, чем больше сечение бруса, тем меньше он коробится при высыхании, тем меньше деформируются стены. Толстая стена дома имеет более высокую теплоемкость — служит хорошим аккумулятором тепла, в доме лучше звукоизоляция и устойчивость к вибрации.
Утепленный фасад дома из бруса обшивают снаружи. Обшивка придает зданию привлекательный вид и защищает утеплитель и стены от атмосферных воздействий. Для обшивки обычно используют сайдинг виниловый или цокольный сайдинг, а также деревянные погонажные изделия — вагонку, блок-хаус, имитацию бревна или бруса и т.п.
Дачные дома для сезонного проживания только летом и кратковременных наездов зимой, а также бани можно не утеплять. Для таких построек лучше выбирать толщину стен из бруса побольше, не менее 150 мм.
Фундамент, нижняя обвязка и цокольное перекрытие дома из бруса
Для дома или бани из бруса вполне достаточно и выгодно устраивать мелко заглубленный фундамент.
В зависимости от грунтовых условий на площадке строительства и размеров здания применяют следующие конструкции мелко заглубленных и не заглубленных фундаментов:
- Утепленный теплоизолированный фундамент — лучший для дома.
- Столбчатый фундамент с ростверком.
- Ленточный сборный фундамент из малоформатных бетонных блоков или кирпича.
- Ленточный фундамент из монолитного бетона.
- Фундамент для дома на болоте.
Для дома из бруса без подвала нецелесообразно устраивать фундамент, заглубленный на глубину промерзания. Такие фундаменты, в том числе на винтовых или буронабивных сваях с ростверком, дорогие и не всегда защищают дом от деформаций, вызванных морозным пучением грунта.
Ширину ленты цоколя или ростверка под наружными стенами дома выбирают исходя из следующих соображений:
- На цоколь (ростверк) должен поместиться брус стены толщиной — 100, 150 или 200 мм.
- Изнутри на цоколь опирают балки цокольного перекрытия. Длина опирания — 140 мм.;
- Снаружи оставляют выступ от стены для обшивки и устройства отлива — 50 — 70 мм.
Таким образом, для несущих стен из бруса толщиной 150 мм. ширина ленты цоколя должна быть не менее 350 мм. (150 мм + 140 мм + 60 мм).
Под самонесущими стенами, где на цоколь опирается только стена, ширину цоколя можно уменьшить до 300 мм. Менее 300 мм. ширину цоколя из железобетона или кладочных материалов делать не рекомендуется для обеспечения поперечной устойчивости ленточного фундамента.
Деревянный дом будет долговечным, если нижние венцы сруба находятся выше снегового покрова в месте стройки. Например, высота снегового покрова в московском регионе 0, 6 м. Высота правильно устроенной отмостки 0,2 м. Тогда, безопасная высота цоколя для деревянного дома должна быть 0,8 м. над планировочной отметкой участка строительства.
Ниже на рисунке показан вариант незаглубленного ленточного фундамента, совмещенного с цоколем, для одноэтажного дома с мансардой и со стенами из бруса.
Ленточный монолитный фундамент — цоколь, показанный на рисунке, рассчитан для строительства дома на слабых заторфованных грунтах «бывшего болота», с высоким уровнем грунтовых вод.
Фундаментную ленту из бетона марки В25 армируют в нижнем и верхнем уровнях тремя продольными прутками основной арматуры класса A-III, диаметром 12 мм. Величина защитного слоя бетона для арматуры в фундаментах — 50 мм.
Для увеличения несущей способности грунта, снижения степени его пучинистости, а также для отвода поверхностных вод от дома, выполняется отсыпка грунта в границах фундамента, плюс снаружи не менее 1,5 метра, поз. 6 на рисунке. Отсыпку производят не пучинистым песчаным грунтом.
Повышение уровня строительной площадки рекомендуется выполнять при любых типах грунтов на участке. На слабых грунтах «бывшего болота» или при высоком уровне грунтовых вод отсыпку для повышения уровня стройплощадки делают обязательно. Об этом, более подробно: «Вертикальная планировка участка при строительстве частного дома».
Для грунтов с более высокой несущей способностью ширину подошвы фундамента можно уменьшить до 500 — 350 мм.
Песчаную подушку, поз.3, укладывают слоями по 100 мм. на слой втрамбованного в естественный грунт промытого щебня поз.4. Каждый слой песка под подошвой фундамента тщательно трамбуют.
На песчаную подушку под подошву фундамента снова укладывают и трамбуют слой щебня, поз.4. Уплотненный щебень проливают разогретым битумом, который после застывания создает гидроизоляционную пленку под подошвой фундамента. Битумная пленка препятствует уходу в песок цементного молочка при заливке фундамента, а в дальнейшем не пускает воду по капиллярам бетонной ленты фундамента.
Боковые поверхности фундамента, соприкасающиеся с грунтом промазывают за два раза разогретой битумной мастикой. Поверхность бетона перед нанесением мастики грунтуют.
Более подробную информацию об устройстве различных конструкций мелко заглубленных фундаментов читайте по ссылкам, приведенным выше.
Дом с ростверком на сваях с цокольным перекрытием дороже, сложнее в строительстве и эксплуатации, чем дом на мелко заглубленном или не заглубленном фундаменте с полами по грунту.
Традиционно деревянный дом делают с цокольным перекрытием и холодным подполом — оставляют пространство между грунтом и полом нижнего этажа.
Появление новых теплоизоляционных материалов позволяет построить деревянный дом без цокольного перекрытия с более дешевыми, теплыми и долговечными полами по грунту:
- Как сделать правильный бетонный пол в деревянном доме.
- Деревянный пол по грунту на лагах в частном доме.
Нижняя обвязка стен из бруса
Брусья нижней обвязки по контуру стен укладывают на ленту цоколя через слой гидроизоляции. Поверхность цоколя промазывают битумной мастикой, на которую укладывают слой гидроизола.
Снаружи размеры нижней обвязки рекомендуется делать меньше габаритов фундамента на 50-70 мм. с каждой стороны. На наружный выступ фундамента опирают бруски обшивки, а стык между цоколем и обвязкой закрывают металлическим листом — отливом. К тому же, если стены сильно свисают с фундамента, то это выглядит некрасиво.
Брусья нижней обвязки и деревянные детали цокольного перекрытия рекомендуется прострогать и обработать защитным антисептиком. Биозащитный состав должен быть предназначен для обработки сырой древесины. Строганная и пропитанная древесина дольше не загнивает.
Покрывать сырую древесину составами на основе масла или битума не следует. Глубина пропитки такими составами будет небольшой, а водонепроницаемая пленка на поверхности бруса законсервирует влагу внутри древесины.
Биозащита эффективно действует только в течение первых нескольких лет после нанесения, защищая древесину в период её высыхания.
Для защиты от влаги брусьев обвязки на длительный срок, рекомендуют под брусья, на гидроизоляцию цоколя, по всей длине укладывать прокладку из сухой антисептированной доски, обернутой рубероидом.
Современные продвинутые строители делают такую прокладку между обвязкой и цоколем из экструдированного пенополистирола (пеноплекс и др.) толщиной 40 мм.
Прокладка защищает брусья от влаги, которая может скапливаться на поверхности гидроизоляции цоколя в результате конденсации паров или замачивания. Изменяя толщину прокладки можно выравнивать в горизонт брусья обвязки.
Брусья нижней обвязки соединяют между собой строительными скобами или накладками из оцинкованной стали.
После сборки и проверки диагоналей (прямоугольности) рамы обвязки, её положение на ленте фундамента отмечают краской — наносят метки на брус и гидроизоляцию. Это необходимо для контроля положения рамы в процессе монтажа стен.
Скреплять брусья обвязки с фундаментом не рекомендуется. Следует помнить, что в процессе высыхания размеры бруса уменьшаются, а размеры фундамента остаются постоянными. Можно установить временные крепления, которые фиксируют положение рамы обвязки на фундаменте только на период монтажа стен.
Цокольное перекрытие дома из бруса
Для устройства традиционного цокольного перекрытия чаще всего применяют конструктивную схему «балки — лаги».
Балки из бруса или досок на ребро лучше укладывать на выступ цоколя. Такая конструкция перекрытия, когда балки слабо связаны с брусьями обвязки, обеспечивает лучшую сохранность и простоту замены деревянных деталей в цокольной части дома. Влага с балок не передается на брус обвязки, и наоборот. В случае необходимости балку перекрытия или брус обвязки можно будет сравнительно легко заменить.
Сверху поперек балок закрепляют бруски — лаги. В промежутках между балками и между лагами укладывают утеплитель. На лаги укладывают плиты или доски черного пола.
Такая конструкция перекрытия позволяет:
- Расположить лаги с шагом, удобным для укладки плит чернового пола.
- Получить жесткую конструкцию и общую высоту перекрытия не менее 200мм., используя более дешевый пиломатериал меньшего сечения. Такая высота перекрытия необходима для укладки в промежутках между балками и лагами плит утеплителя необходимой толщины.
Конструкция цокольного перекрытия только на балках, без лаг, применяется при использовании в качестве чернового пола толстых досок — 40 мм. и более, и балок высотой 200 мм.
Укладывать балки следует так, чтобы между их торцами и обвязкой был вентиляционный зазор (2 см). Делают это с помощью прокладок, которые после крепления балок скобами или стальными накладками удаляют (см. рис., узел В). Конец балки должен опираться на цоколь на длине не менее 120 мм.
Технология установки балок — несложная. Сначала монтируют крайние балки и выверяют их в горизонтальной плоскости. После этого между ними ставят на ребро доску и по ней устанавливают промежуточные балки. Контролируют работу обычно визуально, а при необходимости — применяют уровень. На балки укладывают временный технологический настил из досок.
На цоколь концы балок укладывают также, как и брус обвязки, через слой гидроизоляции и выравнивающие прокладки.
Перед устройством цокольного перекрытия, пространство под полом тщательно очищают от остатков древесины и другого мусора, который может загнивать. Поверхность земли под полом засыпают песчаным грунтом толщиной слоя 10 см. и утрамбовывают его.
Поверх песчаной подготовки грунт в подполе по всей поверхности закрывают рулонной гидроизоляцией на основе битумных материалов с тщательной проклейкой стыков полотнищ. Гидроизоляцию заворачивают на стены цоколя и приклеивают к ним.
На гидроизоляцию сверху рекомендуется насыпать защитный слой песка толщиной 10-15 см.
Гидроизоляция в подполе снижает поступление в подпол влаги из грунта под домом. Сухой подпол — гарантия долговечности деревянных деталей цокольного перекрытия и брусьев нижней обвязки. Кроме того, слой гидроизоляции служит также защитой от проникновения в дом радиоактивного почвенного газа радона.
Современным решением, обеспечивающим комфорт и экономию расходов на отопление, является устройство в деревянном доме сухого теплого пола без бетонной стяжки.
Двойная обвязка стен из бруса
Существует другой вариант устройства нижней обвязки брусового дома — двойная обвязка. Конструкция двойной обвязки хорошо показана в видеоклипе.
Смысл устройства двойной обвязки состоит в том, чтобы балки перекрытия опирались на выступ нижнего бруса, без врезки в верхний брус обвязки.
Придет время, и, как уже говорилось выше, такая независимая укладка балок позволит довольно легко заменить дефектные балки и брусья обвязки. Кроме того, увеличивается долговечность деревянных деталей обвязки.
По строительным нормам концы балок должны опираться на нижний брус на длине не менее 100 мм. Поэтому нижний брус рекомендуется выбирать шириной не менее 200 мм.
Двойную обвязку выгодно использовать в конструкциях, когда ширина цоколя (ростверка) не позволяет опереть на него балки перекрытия.
В дачных брусовых домах на сваях или столбчатых фундаментах часто отдельного ростверка не делают. Нижний брус обвязки укладывают прямо на оголовки свай или столбики фундамента. В такой конструкции нижний брус двойной обвязки фактически служит ростверком. Балки перекрытия в этом случае часто врезают в верхний брус обвязки. Это более дешевый и менее долговечный вариант.
Три способа соединения бруса в углах стен
При строительстве домов или бань наиболее популярны следующие три способа соединения брусьев в углах стен:
- Соединение «в пол дерева». На концах брусьев делают горизонтальные вырезы в половину толщины и накладывают концы друг на друга. Детали в соединении обязательно скрепляют строительными скобами, накладками из оцинкованной стали или нагелем. Соединение легко выполнимое, но требует дополнительного скрепления деталей и «холодное», из-за легко продуваемых зазоров.
- Соединение в односторонний замочный паз — аналог соединения, которое традиционно применяют в срубах из круглых бревен. Соединение «теплое», прочное, но трудно выполнимое в условиях стройплощадки. Чаще всего в срубах из бруса его применяют при изготовлении деталей в заводских условиях.
- В перевязку с коренным шипом — самое распространенное угловое соединение брусьев. Профиль такого соединения достаточно легко разметить и выпилить. Зазоры в замке «шип — паз» уплотняют, заталкивая сверху межвенцовый утеплитель.
Соединение «в пол дерева» обычно используют в углах для скрепления брусьев нижней обвязки здания.
Соединения перегородок из бруса с наружной стеной
Соединение бруса внутренней стены — перегородки с венцом наружной стены вида паз — шип получается «теплым», так как не имеет сквозных стыков наружу. Такое соединение легко выполнить.
В каждом четвертом венце сруба брус перегородки скрепляют с брусом стены строительными скобами, или накладками из оцинкованной стали.
Ниже на рисунке показан узел соединения в венце сразу трех брусьев — наружной стены, эркера и внутренней стены — перегородки.
Соединение брусьев в этом узле выполнено с помощью прямоугольных шпонок, которые вставляются в пазы в соединяемых деталях.
В одном венце торец бруса наружной стены примыкает к торцу бруса эркера, а торец бруса перегородки — к брусу стены. В следующем венце торцы бруса наружной стены и эркера примыкают с разных сторон к брусу перегородки.
Стальной перфорированный крепеж для бруса
Деревянные детали дома из бруса традиционно соединяют и скрепляют между собой с помощью врезок, врубок, шипов, пазов различной конфигурации, а также стальных строительных скоб и гвоздей.
В последние годы на строительном рынке появился стальной перфорированый крепеж, специально предназначенный для соединения деревянных деталей в строительстве.
При разработке конструкций и размеров соединителей учитывались стандартные размеры деревянных деталей, которые массово применяются при строительстве, а также нагрузки, которые обычно выдерживают деревянные детали.
Например, выше в статье неоднократно подчеркивалась необходимость крепления балок перекрытия к брусьям обвязки без врубок, чтобы обеспечить простую замену балок перекрытия и не ослаблять обвязку.
Применение металлических опор для крепления балок к брусьям обвязки позволяет легко решить эту задачу и в ряде случаев упростить конструкцию цокольной части дома.
Опору балки делают из оцинкованной стали толщиной 2,5мм. с высокими показателями прочности.
Размеры «зева» стальной опоры должны соответствовать ширине балки, а высоту опоры выбирают не менее 2/3 высоты балки.
К деревянным деталям стальную опору прикручивают саморезами. Несущая способность балочного соединителя равна сумме несущих способностей шурупов, с помощью которых опора крепится к балке.
Для того, чтобы использовать несущую способность соединителя в полной мере саморезы вкручивают в каждое отверстие стальной опоры. Если в этом нет необходимости, то в балку саморезы обязательно вкручивают в верхнее и нижнее и далее — в каждое второе отверстие. В брус обвязки саморезы вкручивают в каждое отверстие ряда, расположенного ближе к балке.
Длину саморезов выбирают равной половине ширины балки. Диаметр саморезов должен быть чуть меньше размера отверстий в стальной опоре.
Вместо саморезов можно использовать «ершеные» гвозди. Обычные гвозди с гладкой поверхностью применять нельзя.
Зазор между торцом балки и брусом обвязки допускается не более 3 мм.
Выпускается большое разнообразие стальных перфорированных крепежных элементов для самых разных узлов деревянных конструкций.
Восхищаться искусством наших предков, которые строили без единого гвоздя, конечно можно. Но брать с них пример и пытаться это повторить сейчас вряд ли имеет смысл.
Типичным применением соединителя балки гербера является соединение и сращивание балок, прогонов, стропил не на опоре, а в пролете, при отсутствии изгибающих и крутящих моментов в узле сочлeнения.
Соединители должны быть расположены от опоры на расстоянии в 1/7 длины пролета L . Расчеты показывают, что на этом расстоянии от опоры на балку, прогон или стропило будут действовать минимальные изгибающие и крутящие моменты.
Всегда используйте пару соединителей на каждое соединение. Высота соединителя должна быть равна высоте балки. Соединители гербера изготавливают из оцинкованной стали толщиной 2мм.
