Важное конструктивное, энергетическое и дизайнерское значение — размеры бревна

Положительные качества клееного бруса

Клееный брус – материал, пользующийся большим спросом. Это вызвано его высокими потребительскими качествами. К основным достоинствам такого бруса относят:

  • Хорошая просушка, это позволяет не ждать усадки стен, а сразу же после их монтажа начинать отделку. Благодаря такому свойству дом из клееного бруса можно полностью смонтировать и передать под заселение уже через несколько недель.
  • Длительность эксплуатации, высокая прочность.
  • За счет малого допуска размеров и наличия пазов, плотно входящих в выемки соседнего бруса, стены из клееного бруса практически не имеют щелей. Поэтому они теплее, чем сделанные из обычного бруса или бревен.
  • Малая теплопроводность, что снижает теплопотери.
  • Красивый вид. Стены из бруса можно не отделывать внутри помещения – они изначально выглядят выигрышно. При желании их можно покрыть лаком.

Хорошая просушка пиломатериала означает, что сруб не «поведет» в дальнейшем. Меньше вероятности появления гнили и плесени. Сухая древесина имеет меньшие теплопотери. В помещении будет сухо и комфортно.

История появления переправ из дерева

Первые деревянные мосты представляли собой всего лишь бревно или ствол дерева, которые перебрасывались с одного берега реки на другой. При значительной ширине водоема люди строили плот или сооружали подвесную конструкцию. Со временем численность населения увеличивалась, возрастал объем торговли, а количество перемещений и вес грузов требовали уже более прочного сооружения. Рост населенных пунктов и их значение определяли новую реальность, в которой развитие мостов становилось приоритетной задачей. Чтобы обеспечить быстрый товарообмен между городами, люди совершенствовали технологии мостостроения и изобретали все более качественные конструкции.

Существенным недостатком древесины является ее подверженность гниению, которое происходит вследствие влияния окружающей среды, а также деятельности микроорганизмов. Деревянные мосты легко поддаются горению, поэтому вероятность их сохранения после пожара невелика. Эти конструкции отличаются небольшим весом, но при этом их грузоподъемность значительно уступает изделиям из металла. Неудивительно, что с развитием технологий строения из древесины постепенно заменили более прочными сооружениями. В настоящее время такой тип мостов найти довольно непросто. Они сохранились преимущественно в сельской местности, исторических центрах древних городов и остатках старых поселений. Тем не менее, сохранились многие документы и чертежи, позволяющие понять технологию строительства мостов, а также воспроизвести ее в реальных условиях.


Река и деревянный мостИсточник ru.m.wikipedia.org

Выбор сечения профбруса

Пиломатериал изготавливается из цельного сырья или путём склеивания ламелей. Он выпускается в следующих конфигурациях профиля: финский, гребёнка, двойной, тройной и др. Благодаря прочной стыковке конструкции стены не будут пропускать влагу, ветер и холод.

Производится профилированный брус по стандартным размерам начиная от 100×100, заканчивая 250×250, длина одной единицы чаще всего составляет 6 м.

Классификация по сечению профбруса:

  1. Брус 100×100, 100×150 предназначен для хозяйственных построек, веранд, бань. Материал такого размера имеет профиль: два шипа, два паза.
  2. 2. Брус 150×150, 150×200 подходит для дачных домиков или постоянного проживания в южных районах. Для таких габаритов используется профиль гребёнка, который защищает строение от ветров и влаги.
  3. Брус 200×200 самый распространённый в строительстве жилых домов. Здание из такого пиломатериала будет надёжно защищено от промерзания и проникновения холодного воздуха за счёт технических характеристик профиля. Он имеет конструкцию из 3–4 шипов и пазов.

Цена устанавливается за кубометр материала. Чем толще брусья, тем меньше их в кубе:

В строительной индустрии представлен широкий размерный ряд брусьев разного вида и пород. Необходимо совершить грамотный подход к данному вопросу, произвести свои расчёты в зависимости от назначения и проекта постройки, чтобы избежать переплат и негативного воздействия погодных условий. При правильном учёте всех критериев «погода в доме» вас будет только радовать.

Порядок укладки бревен

У бревенчатого дома свой особенный порядок возведения стен. Между фундаментом и двумя первыми параллельными (нижними) бревнами закладного венца, располагаемыми на противоположных сторонах фундамента, обязательно должны быть предусмотрены толстые «подкладные» доски. Их ширина 150 мм, лучше, чтобы они были из липы и пропитаны антисептиком. Древесина у липы мягкая и позволяет сгладить все неровности поверхности фундамента. У этих двух самых нижних бревен закладного венца срезают нижний бок так, чтобы ширина среза тоже была не меньше 150 мм. Это нужно для того, стены дома прочно опирались через «подкладную» доску на фундамент. Укладывают нижние бревна, выравнивая их положение относительно друг друга. 

При сборке сруба из обработанных вручную бревен их попеременно укладывают комлями в противоположные стороны, чтобы выдержать горизонтальность рядов. Предпочтительно учитывать и ориентацию годовых колец, располагая бревна более плотной (северной) стороной наружу. У этой стороны выше прочность и ниже водопроницаемость. 
 
 

За века строительства бревенчатых домов появилось множество стилей или типов рубки замкового соединения углов. В наши дни используют русский, норвежский, шведский и канадский типы рубки.
Пример канадской рубки
Русская рубка углов бывает (одни названия чего стоят): «в охряпку», «в охлуп», «в режь», «в иглу»,«в ройку», «в паз», «в чашу», «в лапу».
Сопряжение бревен в лапу с замком
Чаще всего применяется замковое угловое соединение «в чашу», иногда называемое «в обло». Классическая чаша — круглые концы бревен выходят за границы сруба на 30-50 см. 
Такой способ рубки считается самым надежным. Угол дома будет защищен от осадков и ветра. Однако при этом внутренняя площадь уменьшается в размерах из-за выступающих концов бревен. 
Сопряжение выполнено с замком, внизу просматривается «курдюк». В иных артелях его называют «потемок».
Чтобы повысить устойчивость сруба и предупредить боковое смещение бревен рекомендуют скреплять их друг с другом круглыми или прямоугольными деревянными гвоздями из сухой плотной древесины березы или дуба —нагелями. Для этого: 

  • Отверстия на глубину более одного бревна просверливают строго вертикально в каждом ряду, в шахматном порядке, на расстоянии не более 1,5 м друг от друга. 
  • Нагели забивают в них с небольшим усилием. Диаметр нагеля 20-30 мм.
  • Нагель соединяет 3 венца бревна. Последние два венца не закрепляются. Это необходимо для правильной усадки.


При предварительной сборке сруба бревна обязательно маркируют
Собранный бревенчатый сруб оставляют на год-полтора для высыхания и осадки, но обязательно накрывают крышей или просто полиэтиленовой пленкой. Устанавливают стропила сразу на бревна верхнего венца или на мауэрлат (опорное бревно для стропил), к стропилам крепят обрешетку и настилают кровлю.
Для защиты стен от дождя выступ крыши должен быть не менее 60 см, а лучше 90 см. Правда, нет гарантии, что такая конструкция сможет уберечь стены от сильного косого ливня.
Окна, двери и перегородки устанавливают уже через год после возведения сруба. Так как древесина дышит — расширяется при увлажнении и усаживается при высыхании, — да и усадка сруба продолжается еще несколько лет, окна и двери устанавливают в специальные обсадные коробки, у которых верхний брусок может перемещаться вниз-вверх. Поэтому при разбухании двери в осенне-весенний период все равно она легко входит в коробку. Хотя дом из оцилиндрованного бревна усаживается не сильно, обсадные коробки в нем необходимы.
Так как закладной венец должен хорошо проветриваться, лаги для пола врезают в последующий венец, но при необходимости можно врезать и в закладной.
 

Доска, брус, бревно

Знакомство с пиломатериалами

Всем известно, что такое доска, тем более что большинство из нас видит такой профиль ежедневно (или сооружения из него), но не все отдают себе отчёт, что её цена зависит от вида и сортамента. О сортаменте мы сейчас говорить не будем, но укажем на три наиболее распространённых вида — это обрезная, необрезная и односторонне обрезная доска, которые могут иметь разную ширину и толщину и могут изготавливаться из . Еще есть так называемый горбыльный обапол или горбыль – это доски, которые опилены не до конца и с одной стороны там обычно остаётся верхняя часть ствола вместе с корой.

Делаем расчеты

Поперечное сечение доски в ммКоличество штук на м 3 при длине доски 6мОбъём каждой доски 6м в м 3
25х10066,60,015
25х12055,50,018
25х15044,40,022
25х20033,30,03
40х10041,60,024
40х12034,70,0288
40х15027,70,036
40х20020,80,048
50х5066,60,015
50х10033,30,03
50х12027,70,036
50х15022,20,045
50х20016,60,06
50х25013,30,075

Таблица расчетов обрезной доски

Поперечное сечение бруса в ммКоличество штук на м 3 при длине бруса 6мОбъём каждой доски 6м в м 3
75х15014,8
100х10016,60,06
100х15011,10,09
100х2008,30,12
150х1507,40,135
150х2005,50,18
150х3003,70,27
200х2004,10,24

Таблица расчетов цельного бруса

Таблица — сколько кубов в бревне оцилиндрованном

На самом деле всё оказывается гораздо проще, чем это выглядит на первый взгляд и самым первым шагом будет вычисление объёма одного бревна при помощи формулы πr 2 *H. как все известно, число π имеет значение 3,14, r – это радиус исчисляемого объекта, а H – это его длина.

Давайте для примера рассчитаем объём самого толстого оцилиндрованного бревна с поперечным сечением 320 мм, но раз уж нас интересует кубатура, то и подсчёты мы будем вести в метрах, значит, диаметр у нас будет 320 мм=0,32м, а радиус – 0,32/2=0,16м. Теперь считаем 3,14*0,16 2 *6=0,482304м 3 . Следовательно, в одном исследуемом объекте мы получили объём 0,482304м 3 .

Таким же способом можно рассчитывать и строительный лес, но там вы не сможете получить точных расчетов по причинам, о которых мы уже упоминали выше – сужение ствола и нечёткость в поперечном сечении.

Но здесь можно делать скидку на то, что для строительства используется комлевая (нижняя) часть ствола, а там сужение наименее заметно, так что здесь вычисления могут получиться с наименьшими припусками.

Подробности

Применение цельного бруса и досок

В случае использования деревянного цельного бруса или досок для обустройства перекрытия длину пролета стоит выбрать в пределах от 4 до 6 метров, что в 2 раза меньше от максимальной дистанции при применении конструкций из клееного бруса для строительства. Элементы из зафиксированных между собой досок довольно часто делают прямиком на строительном объекте.

Клееный брус

Для того, чтобы увеличивать прочность или размер цельных балок, их стоит скреплять между собой вручную при установке перекрытий. Для тех же целей используют сделанный на предприятии клееный брус. Он сделан из нескольких скрепленных между собой брусков. Толщина каждого из элементов может быть отрегулирована числом склеенных между собой изделий. Клееный брус делают на специальных заводах способом прессования, причем его длина достигает до 12 метров. Изделия в готовом виде сохраняют свойства и характеристики цельного пиломатериала, в них можно вбить гвозди без утраты прочность или разрезать их на составляющие нужных размеров. Единственным минусом таких типов конструкций считается высокая цена. Требуется тщательно все просчитать перед монтажом перекрытий на первом этаже по балкам из древесины.

Как своими руками сделать клееный элемент

Есть несколько вариация для самостоятельного изготовления клееного бруса:

  • Скрепление ламелей с применением специализированных элементов, а еще вставок из металла.
  • Склеивание пары деталей в виде буквы Z.
  • Скрепление 3 элементов в единую конструкцию.

После этого стоит нанести клей тонким слоем (в 0.1-0.2 см) на зачищенные и заранее обработанные поверхности. Нижнюю и верхнюю доски стоит укладывают на центральный брус так, чтобы они были расположены в единой плоскости. Для фиксирования элементов применяют струбцины, которые монтируют на балке спустя каждые 0.5 метров. Время отвердевания клеевого состава прописано производителем (как правило, не более 2 дней).

Положительные стороны бревенчатого материала

Механизированная обработка древесины наделяет оцилиндрованный брус рядом положительных качеств, которые не присущи другим материалам, используемых в строительстве. А именно:

  1. Экологическая чистота. В процессе подготовки бревен не используются вредные вещества, что позволяет сохранить абсолютную безопасность материала для человека. Кроме того, смолы, выделяемые древесиной в процессе эксплуатации, обладают мощным противовирусным и антисептическим свойством, что благотворно влияет на человеческий организм.
  2. Внешний вид. Оцилиндрованное бревно (брус) считается самой привлекательной разновидностью строительных материалов, изготовленных из натуральной древесины. Здания из кругляка завораживают красотой как снаружи, так и внутри, при этом никаких дополнительных обработок проводить не нужно.
  3. Простота сборки. Наличие маркировки и пазов для стыковки бревен позволяет существенно сократить время и трудозатраты при возведении здания. Элементы конструкции ложатся максимально ровно и плотно друг к другу.
  4. Доступность. Большая конкуренция между производителями кругляка заставляет их строго контролировать качество продукции и удерживать стоимость материалов на минимальном уровне.

Очевидные плюсы:

  • Длительный срок эксплуатации – 10 лет и более.
  • Удобный доступ с обеих сторон к любой части парника.
  • Наличие форточек, позволяющих регулировать проветривание внутреннего пространства.
  • Простота сборки и разборки.
  • Компактные габариты в собранном и разобранном состоянии.
  • Высокая прочность и надежность сочетается с относительно малым весом. Слой снега в 15 см и порывистый ветер до 20 м/с не вызовут никаких проблем.
  • Установка не требует обязательной организации фундамента.

Парник «Бабочка» хорошо подходит для выращивания огурцов, перцев, томатов и ряда других теплолюбивых культур.

Отрицательные качества оцилиндрованного бревна

  • повреждение слоя древесины;
  • скручивание и раскручивание;
  • прогибание;
  • появление трещин на отдельном элементе;
  • маленький диаметр;
  • высокая влажность в первые несколько лет после строительства;
  • применение инновационных технологий;
  • пожароопасность.

Один из минусов материала – это скручивание и растрескивание, которые приводят к теплопотере и повышению влажности.

Когда бревна проходят обработку, применяется конвейерный метод

А это все же не ручная обработка, где каждому бревну уделяется особое внимание. Происходит механическое воздействие на наиболее плотный слой дерева, и нарушается внутреннее равновесие поверхности. Со временем бревна могут подвергнуться разрушению

Со временем бревна могут подвергнуться разрушению.

Когда дерево находится в своей естественной среде, на него воздействует множество факторов. Например, ветер, дождь, вьюга и т.д. Благодаря этому дерево как бы «скручивается», образуя спираль. И когда его спиливают, происходит обратный процесс.

Оно начинает раскручиваться в обратную сторону. Если дерево обрабатывали вручную при помощи топора, плотный слой, корочка, остается нетронутым и процесс раскручивания не запускается. А если на бревно воздействовали механическим способом и повредили этот слой, то есть произвели оцилиндровку, запустили процесс раскручивания. И он идет гораздо быстрее. Ведь ничто его уже не задержит. В результате можно получить множество испорченных бревен, которые изобилуют не только трещинами самых разных размеров, но и могут даже сломаться.

Когда специалист вручную обрабатывает бревно, он тщательно изучает структуру древесины. Конвейер – машина. И такими навыками она, естественно, не обладает. Следовательно, кривые стволы также идут на обработку. В результате во время сборки дома из оцилиндрованных бревен кривые бревна плохо стыкуются с нормальными прямыми и выпирают из стен. Это нарушает целостность здания, плохо влияя как на его теплоизоляцию, так и на внешний вид.

Когда в бревнах появляются даже незначительные трещины, нарушается уровень теплоизоляции.

На бревнах сильнее отражаются атмосферные осадки, и в результате портится внешний вид дома.

Из-за повышенной влажности, без специальной обработки, на бревнах может образоваться плесень и гниль.

При проживании в холодных климатических условиях обязательно стоит учитывать диаметр бревен. Лучше всего использовать бревна с диаметром свыше 30 см. Но для оцилиндрованных бревен это целая проблема. Бревна таких параметров очень сложно подобрать.

Обязательно следует учесть тот факт, что в первые несколько лет после возведения в доме из оцилиндрованного бревна будет наблюдаться повышенная влажность. Не все производители просушивают материал перед обработкой. Это очень затратное мероприятие. И процесс высыхания происходит уже в готовом объекте, чем и можно объяснить излишнюю влажность. Также это происходит в связи с повреждением защитного слоя при обработке. Если бревна обработаны вручную, подсыхание обычно не так заметно.

Для того чтобы исключить раскручивание и выгибание стволов, в них вбиваются металлические стержни. В течение пяти лет их следует проверять и при необходимости подтягивать.

В связи с тем что дерево и так само по себе легко воспламеняется, а уж пропитанное разного рода составами и подавно вспыхнет за секунды. Если вы планируете строить такой дом, монтаж всех электрических соединений доверьте профессионалам.

Популярность оцилиндрованного бревна в отечественном домостроении обусловлена тем, что позволяет собрать классический русский сруб, какой ставили наши предки, используя рубленое бревно. Новые технологии внесли свои коррективы в заготовку и характеристики бревна, сделав процесс строительства более технологичным и быстрым, а возведенный дом более элегантным, с ровными венцами и отсутствием щелей.

Рассмотрим подробно свойства и технические характеристики оцилиндрованного бревна, что это такое, какие виды и типы бывают, габариты, параметры, плюсы и минусы, как делают и используют в частном строительстве.

Что такое оцилиндрованное бревно

Оцилиндрованное бревно — это фрезерованный пиломатериал, представляющий собой фрагмент ствола, очищенный от верхнего, наиболее рыхлого слоя древесины. Механическая обработка (фрезерование) обеспечивает одинаковый диаметр бревна по всей длине, что в свою очередь повышает прочность и стабильность геометрии готового строения.

Выбор материалов, расчет конструкции

Типы балок для перекрытий

Проектные работы включают планирование несущей конструкции, а также расчет и выбор материалов. Для различных перекрытий используется брусья соответствующего типа. Чаще всего деревянные балки типизируют по внешним характеристикам: сечению, составу и несущей способности:

  • доска – простой конструкционный материал, применяемый при строительстве обрешетки и чернового пола;
  • двутавровая балка – конструкционный материал с сечением в виде буквы Н. Двутавр позволяет сократить общий вес конструкции без потерь в несущей способности;
  • LVL-брус – балка из клееного шпона, изготовленная методом склейки лущеных хвойных пород: сосны, ели, лиственницы. Отличается высокими показателями прочности при горизонтальной нагрузке. Используются при строительстве стропильных ног, балок межэтажных перекрытий, а также коньковых балок;
  • комбинированная балка – клееный брус, в состав которого входит шпон из нескольких пород дерева;
  • четырехкантовый брус – пиломатериал четырехугольной формы, имеющий 4 обработанные стороны, Наиболее популярен при возведении перекрытий любого типа;
  • двухкантовый брус (лафет) – пиломатериал, имеющий 2 обработанные стороны противоположные друг другу. Несмотря на относительно низкие показатели прочности, лафет часто используется при возведении межэтажных перекрытий;
  • оцилиндрованное бревно – фрезерованный пиломатериал из цельного куска древесины, отличающийся наивысшей несущей способностью. Максимальная нагрузка на 1 кв. м. балок данного типа составляет 500 кг. Однако из-за округлой формы оцилиндрованные бревна чаще применяют при возведении чердачных, а не межэтажных перекрытий.

При заготовке брусьев предпочтение отдается хвойным породам ввиду их повышенной прочности и устойчивости к гнилостным процессам. Аналогом ели, лиственницы и сосны могут также выступать акация, дуб или клен. Данные породы древесины отличаются низкими показателями влажности (от 12% до 14%). С годами прочность балочных перекрытий увеличивается благодаря испарению влаги с их поверхности. По истечение 5 лет усушки крепость бруса приближается к показателям прочности металлических балок.

Горизонтальные несущие конструкции бывают нескольких видов:

  • межэтажное перекрытие по деревянным балкам;
  • чердачное перекрытие;
  • подвальное перекрытие.

После того, как будут определены тип и материал балок, строители приступают к расчету потенциального сечения. Выбор брусьев с тем или иным сечением напрямую зависит от таких показателей, как:

  • потенциальная нагрузка (ПН) на 1 кв. м. – предполагаемая масса, которая будет оказывать постоянное/временное воздействие на несущую конструкцию. Рассчитать нагрузку можно самостоятельно с помощью одного из онлайн-калькуляторов;
  • длина пролета (ДП);
  • шаг – расстояние между соседними балками (50 см, либо 1 м).

Подходящее сечение бруса можно рассчитать по приведенным ниже таблицам. Для этого достаточно выбрать длину пролета, предполагаемую нагрузку и размер шага.

ПН

ДП

150250350450
2 м50×10050×10050×10050×120

100×100

2.5 м50×10050×120

100×100

50×130

100×120

100×100
3 м50×12050×14050×160100×120
3.5 м50×140

100×100

50×160

100×130

50×180

100×150

100×160
4 м50×160

100×130

50×180

100×150

100×160

120×150

100×180

150×160

4.5 м50×180

100×140

100×160

130×150

100×180

150×160

100×200

150×180

5 м100×160100×190

150×170

100×210

150×190

100×190

150×170

5.5 м100×180100×190

150×160

100×200

150×180

100×220

150×200

6 м100×200100×200

150×180

100×250

150×220

100×220

150×200

Табл. 1 — Сечение балок при шаге в 0.5 метра

ПН

ДП

150250350
2 м100×100100×110100×120
2.5 м100×110100×120100×130
3 м100×120100×130100×150
3.5 м100×140100×160100×180

100×160

4 м100×160100×190

150×150

100×200

120×180

4.5 м100×180

150×160

100×200

150×180

100×220

150×190

5 м100×190

150×170

100×210

150×190

100×230

150×200

5.5 м100×200

150×170

100×220

150×200

100×240

150×210

6 м100×220

150×200

120×230

150×210

120×250

150×230

Табл. 2 — Сечение балок при шаге в 1 метр.

Расчет количества балок для перекрытия производится по следующей формуле:

КБ = ДП/Ш, где:

  • КБ – количество балок установленного сечения;
  • ДП – длина пролета;
  • Ш – шаг.

Общее число балок зависит от количества пролетов.

Классификация, размеры и форма

В первую очередь классификация проводится по виду применяемой древесины (хвойные и лиственные породы).

  • При проведении строительных работ в качестве несущих конструкций чаще используются бревна из хвойных пород – их длина регламентируется от 3 м с кратностью 0,5 м. По диаметру бревна этих пород подразделяются на 3 группы: мелкие (6 – 13 см), средние (14 – 24 см), крупные (более 26 см).
  • Лиственные породы используются для неответственных объектов и в качестве вспомогательного материала – их длина регламентируется от 4 до 6,5 м с кратностью 0,5 м. По диаметру бревна этих пород подразделяются на 3 группы: мелкие (8 – 13 см), средние (14 – 24 см), крупные (более 26 см).

По сортам бревна делятся на 4 группы, которые регламентированы ГОСТ 9462—71 и ГОСТ 9463—72.

  • 1 сорт – бессучковая крупная древесина комлевой части ствола;
  • 2 сорт – малосучковая древесина из комлевой и средней части ствола;
  • 3 сорт – применяется древесина из любой части ствола;
  • 4 сорт – мелкая древесина невысокого качества.

Для строительных работ используется бревно 1-го, 2-го сортов, иногда – 3-го сорта.

По способу обработки бревно делится на 3 группы: ошкуренное бревно, строганное бревно, оцилиндрованное бревно.

  • При изготовлении ошкуренного бревна применяют минимальную механическую обработку, сохраняя природные качества древесины, в ущерб точности размера. Подобное бревно практически не деформируется в процессе высыхания.
  • Строганное бревно имеет более точный размер, но при этом глубина удаляемой древесины составляет 3 – 7 мм в зависимости от природных данных древесины. Обычно такое бревно выбеливают для придания однородного светлого тона.
  • Оцилиндрованное бревно имеет идеальную форму и более эстетичный внешний вид, но при обработке страдает верхний слой древесины, что требует применения дополнительных технологических процессов (специальный пропил). Преимуществом является быстрота монтажа сооружений и получение однородных конструкций.
Поделитесь в социальных сетях:FacebookX
Напишите комментарий