Пружинный узел своими руками

Обновлено: 08.07.2024

Даже при тщательной подгонке сруба, со временем в стенах появляются щели и трещины из-за усадки, усушки, сезонных подвижек деревянных деталей. Решить эту проблему поможет новинка – крепежный пружинный узел Сила.

Назначение, конструктивные особенности, установка

Крепеж служит для сборки стен из бревен и бруса. При монтаже узла возникает усилие, плотно прижимающее эти элементы друг к другу и устраняющее зазоры. В комплект пружинного компенсатора входит несколько деталей, каждая из которых произведена из материалов с высокими показателями прочности и твердости.

Шестигранная головка из закаленной стали.
Пружина сжатия высотой 50 мм, изготовленная из специального каленого прута диаметром 5 мм, с поджатыми и зашлифованными концами.
Стальная шайба с цинковым покрытием. Толщина детали 1,5 мм, наружный и внутренний диаметр – 32/10,3 мм.
Оцинкованный шуруп (саморез). Типовые размеры изделий (диаметр, длина в мм): 10х200; 10х240; 10х280.

Смонтировать пружинные узлы несложно, поскольку этот процесс легко механизировать. Пока еще бревно не установлено, в нем с помощью дрели сверлят отверстия, а после укладки - вручную или шуруповертом ввинчивают саморезы до упора. Интервалы между креплениями составляют 0,9-1,0 м. Особенно нуждаются в стяжке свободные концы бревен (чтобы они не растрескивались, от краев отступают на 15-20 см).

Принцип работы и область применения

По мере эксплуатации дома деревянные элементы усыхают, их линейные размеры уменьшаются. Оригинальный крепеж компенсирует усадку следующим образом: пружина стремится разжаться и посредством шурупа подтягивает нижнее бревно к верхнему. Усилие сжатие в точке крепления составляет не менее 140 кг/см. Благодаря нехитрой конструкции, в местах сопряжения венцов посадка все время остается плотной.

Пружинный узел Сила используют для предотвращения зазоров, возникающих в результате естественной усадки сооружений из кругляка, оцилиндрованного бревна, разных видов бруса. Крепления с пружиной устанавливают во всех местах, где могут возникнуть щели и смещения: на фронтонах, внутренних перегородках, участках между окнами или дверьми.

Преимущества

Во время монтажа по обычной технологии бревна соединяют деревянными нагелями и шкантами (иногда – стальными шпильками). По сравнению с ними, пружинный компенсатор обладает рядом преимуществ:

простота сборки сруба;
ускорение ввода дома в эксплуатацию – перед отделкой не надо выдерживать срок усадки;
отсутствие необходимости регулировки, повторной конопатки – когда сруб собирают на шпильках, их приходится периодически подкручивать, а зазоры конопатить.

Благодаря использованию пружинного узла Сила, стены дома сохраняют герметичность, хорошо удерживают тепло, не отсыревают изнутри. Это избавляет от лишних хлопот, обусловленных неконтролируемой усадкой деревянного сооружения.

Деревянные нагеля

Нагеля с квадратным сечением плотно держатся в отверстиях, но мешают равномерной усадке. Поэтому при строительстве сруба дома или бани рекомендованы цилиндрические крепежи. Нагеля не должны иметь дефектов, трещин. Их влажность меньше, чем у бревна. Во время сборки влажность уравновешивается, что обеспечивает надежность фиксации.

Технология крепления на нагеля

Технология нагелирования сруба представлена на видео

Внешний вид элемента напоминает большой саморез с пружиной сверху. Длина: 200-280 мм, материал: нержавеющая оцинкованная сталь. Оцинковка стали предохраняет от образования коррозии, приводящей к гниению древесины. Крепления сохраняют стабильность конструкции, предохраняют от образования межвенцовых зазоров. Метиз сжимает бревна с силой 130 кгс.

На один венец укладывают 4 фиксатора, сила общего воздействия составляет 520 кгс.
В верхнем венце выбирается паз, диаметром больше пружины.
В паз вставляется метиз, для закручивания используется шуруповерт.
Закручивание происходит до максимального сдавливания венцов пружиной.

Строительство

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.

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.

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.

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.

Пружинный узел "сила", или по простому узел силы для сборки сруба, это современный крепёжный элемент, который всё чаще используется вместо традиционных деревянных нагелей. Давайте разберёмся в чём его преимущество перед привычным нагелем.

Как мы можем видеть, нагель фиксирует два бревна в горизонтальной плоскости, не давая им двигаться вдоль профиля, и стабилизирует брус по вертикали, не давая ему сильно "закручиваться", поэтому сборку бруса вообще без нагелей можно сразу назвать критическим строительным браком. Единственным исключением можно считать брус толщиной менее 150 мм. Такой брус допустимо скреплять гвоздями, потому что толщина нагеля слишком большая, чтобы сверлить для него отверстия без отрицательных последствий для прочности стены. Но для бруса и бревна толщиной 150 мм и более, следует считать обязательным использование деревянных нагелей или их аналогов.

В каких случаях наиболее целесообразно применение пружинного узла "Сила"

При любом строительстве одноэтажного строения из древесины естественной влажности
При возведении второго этажа двухэтажного дома из древесины естественной влажности
При возведении строения из древесины технической сушки под лёгкую кровлю (ондулин, металлочерепица, профнастил, фальцевая кровля, мягкая черепица и др.)
При строительстве фронтона из любого бруса или бревна (стропильная система не оказывает никакого давления на фронтон, поэтому крайне рекомендуется использования пружинного узла "Сила")

В других случаях пружинный узел силы тоже можно использовать, хотя такие серьёзные преимущества, как в ситуациях описанных выше это не даст. Фактически, нет ни одного места применения для этого узла, где бы он не давал увеличения прочности и стабильности конструкции сруба.

Монтаж пружинного узла "Сила"

Для монтажа пружинного узла вам понадобится специальное комбинированное сверло, дрель и шуруповёрт, либо торцовый гаечный ключ с длинным рычагом. Мы рекомендуем использовать специальные мощные шуруповёрты, потому что ручное закручивание нескольких сотен шурупов может занять длительное время.

Засверливание отверстий в брусе производится только на земле, до укладки бруса или бревна. Закручивание производится до полного устранения зазора между связываемыми венцами.

Ниже приведены схемы установки узла для большинства видов стеновых пиломатериалов.

Качество соединения отдельных элементов стен влияет на долговечность дома, его надёжность и внешний вид. Деревянные постройки стали возводиться человеком одними из первых, и с тех давних времён ему известно множество способов, как крепить брус между собой. Они применяются до сих пор наряду с современными методами, использующими специальный крепёж. Изучив все известные способы, можно выбрать из них те, которые покажутся вам самыми прочными и доступными в исполнении.

Угловые соединения

Так как брус обладает правильной геометрией с прямоугольным либо квадратным сечением, соединять его гораздо проще, чем бревно. Даже оцилиндрованное. Такая форма упрощает разметку и изготовление пазов, позволяет обеспечивать плотность стыков.

Рассмотрим основные варианты, как соединить брус под углом друг к другу:

Встык. Простейший способ, не требующий устройства вырубок или пазов. Один брус стыкуется торцом к боковой части другого, в каждом ряду такие стыки смещаются и чередуются, как на предыдущем фото. Такое соединение очень непрочное, и ему требуется дополнительная фиксация стальными перфорированными пластинами, скобами или другим крепежом. Кроме того, соединённые встык углы даже при качественной изоляции со временем начинают продуваться и пропускать внутрь влагу. Поэтому этот способ применяют преимущественно для строительства хозяйственных построек и других нежилых зданий.

В полдерева. Этот вид сочленения очень распространён, так как доступен даже неопытным плотникам. Он предполагает выборку части бруса с торца на половину его глубины. В итоге на концах получаются ступеньки, которые накладываются друг на друга. Для упрочнения стыков они просверливаются насквозь и в отверстия забиваются нагели. Ими же брусы скрепляются и по длине пролёта между углами.

В чашу. Метод похож на соединение вполдерева, но пазы вырубаются не на концах венцов, а с отступом от них и образованием выступающих за периметр стен остатков. Паз может быть только на одной стороне каждого венца – и это самый простой и несложный в исполнении вариант. Вырубка может производиться и на двух противоположных гранях, и на все четырёх.

Для справки! Четырёхсторонние пазы достаточно сложны в изготовлении, их обычно делают в заводских условиях при заказе брусового дома по готовому проекту.

Эти способы применяют для любых угловых соединений, не исключительно прямоугольных. Просто предварительно торцы балок спиливаются для образования скосов, дающих в примыкании нужный угол.

Видео описание

Подробнее все описанные методы описаны в видеоролике:

Соединения в длину

Стандартный максимальный размер бруса – 6 метров в длину при разном сечении. Этого часто не хватает, чтобы возвести стены большого дома, установить стропила или уложить балки перекрытия. Приходится сращивать 2, а то и 3 элемента в продольном направлении. И одно дело, когда это венец, имеющий под собой опору в виде фундамента или нижележащего венца, и другое – если такой опоры нет. Приходится решать, как срастить брус по длине, чтобы выдержать нагрузку не только от собственного веса, но и от опирающихся на него конструкций.

Подобные задачи решаются способами, аналогичными уже описанным. Просто крепление выполняется не под углом, а вдоль балок.

Коренной шип. Это тот же вид соединения, который был описан в предыдущей главе. Шип может быть как прямоугольной, так и трапециевидной формы. Трапеция гораздо надёжнее, так как предотвращает колебания в горизонтальном направлении.
На шпонку. Если при устройстве коренного шипа на торце одного бруса формируется шип, а в другом выбирается паз, то в этом случае делают два паза, балки укладывают встык, а в получившееся отверстие забивают шпонку, повторяющую его форму. Её предварительно обмазывают столярным клеем или клеем ПВА, чтобы увеличить прочность стыка.

Обратите внимание! При возведении стен мало решить, как соединить брус между собой по длине. Нужно обязательно смещать стыки относительно друг друга, чтобы они не совпадали по вертикальной линии в соседних венцах.

Изготовление замковых соединений заметно упрощается и ускоряется, если не размечать каждый брус по отдельности, а сделать шаблон из тонкого и плотного листового материала.

Видео описание

В этом видео показано, как с помощью шаблона и бензопилы сделать паз на торце бруса:

Если конструкция из сращиваемых балок не требует образования ровных граней, их можно сшивать внахлёст, стягивая гвоздями с двух сторон или металлическими шпильками в нескольких точках. Так часто поступают, когда нужно удлинить стропила. Либо получить мощные лаги или балки перекрытия, срастив два бруса не только по длине, но и по толщине. В таких случаях перед тем, как срастить брус, стыки обязательно смещают друг относительно друга.

Соединительный крепёж

С появлением современного крепежа из прочной легированной и оцинкованной стали упростились многие строительные процессы, в том числе и устройство надёжных соединительных узлов в конструкциях из бруса. Одни из них применяются уже давно, и традиционно пользуются популярностью. Другие появились сравнительно недавно, поэтому могут быть неизвестны людям, профессия и интересы которых не связаны со строительством.

Традиционные крепёжные элементы

Самыми простыми, надёжными из них являются шканты или нагели, изготовленные из твёрдой древесины. Они идеально сочетаются с основным материалом, не вызывая его деформацию, растрескивание или гниение. В сочетании с клеевыми составами они позволяют осуществлять прочное крепление.

Нагели бывают и металлическими. Их главное достоинство – высокая прочность и долговечность, поэтому их часто используют для скрепления брусовых венцов по вертикали.

Гвозди и скобы, которые раньше были едва ли не единственными видами крепежа для дерева, сегодня стараются не использовать при строительстве капитальных зданий, так как чёрный металл, из которого их изготавливают, несовместим с деревом. Он легко поддаётся коррозии, портя древесину и постепенно разрушаясь. По этой же причине не рекомендуется применять самодельные нагели, нарезанные из арматурных прутьев.

Современные крепёжные изделия

Очень разнообразный крепёж изготавливают из стального перфорированного проката толщиной не менее 2 мм с антикоррозионным покрытием. Из него делают:

пластины разной длины и ширины с отверстиями под саморезы и анкеры. Большой ассортимент типоразмеров позволяет решать такие задачи, как соединить брус между собой по длине 150 на 150, скрепить стропила в коньковой части или усилить провисающий стык без нижней опоры;

соединительные уголки из того же исходного материала бывают простыми и усиленными, с дополнительным ребром жёсткости. В ассортименте этих изделий есть как равнополочные уголки, так и с разной длиной полок. Они применяются для усиления угловых соединений сруба, крепления стропил, балок перекрытия, создания каркаса для внутренних перегородок и т.д.;
опоры – крепёжные детали сложной формы, позволяющие создавать надёжные угловые Т-образные стыки без изготовления замков. Например, крепить к стенам балки перекрытия. Их типоразмеры соответствуют всем стандартным размерам сечения бруса.

Усовершенствованным аналогом перфорированной пластины является гвоздевая или зубчатая пластина. С её помощью надёжно скрепляются элементы конструкции, расположенные в одной плоскости.

Весьма востребованы в деревянном строительстве и резьбовые шпильки. Ими стягивают стык, закручивая гайки с обеих сторон от него.

Видео описание

Что это такое, и как работает данный пружинный узел, рассказано в видео:

Заключение

При строительстве деревянного дома обязательно возникает вопрос, как соединить два бруса в длину или скрепить угол. У каждого мастера в этом деле свои предпочтения: один придерживается методов, проверенных веками, другой больше доверяет современным способам с использованием специального крепежа. И этот вопрос нужно обсудить заранее, предварительно самостоятельно изучив все возможные варианты и решив, что для вас в приоритете: скорость и приемлемая стоимость монтажа или качество и надёжность.

Читайте также: