Возможный союз дерева и металла
Комбинированные конструкции широко применяются в частном строительстве. Например, нередко такая задача встает перед теми, кто сооружает несущие элементы здания или отдельные объекты.
Где применяют соединение?
Сейчас потребность в соединении металла с деревом возникает:
- при строительстве каркасных домов;
- при монтаже стропильной системы;
- во время сооружения ограждений;
- при утеплении балконов, лоджий.
Список на этом не заканчивается. Еще один пример работы с металлом и деревом — самостоятельное создание лестницы для дома.
Особенности
Опора для бруса — это перфорированный соединитель из металла с оцинкованным покрытием. Крепеж имеет комбинированное строение, состоит из двух уголков и перекладины в виде пластины, которая служит опорой для бруса.
Данный крепеж еще называют балочным кронштейном. Изделие производят из плотного металла и покрывают слоем светлого цинка. Цинковое покрытие значительно повышает срок службы изделия, защищая крепление от воздействия внешней среды.
Каждая боковая сторона опоры имеет просверленные отверстия, которые предназначены под применение болтов, дюбелей или гвоздей. Несколько полок в основании кронштейна также имеют множественные отверстия. За счет них выполняется крепление элемента к поперечному брусу или бетонной поверхности. Фиксация производится с помощью анкеров.
Вот главные особенности опоры для бруса.
- Использование опоры для бруса значительно сокращает время строительных работ. Иногда стройка длится несколько дней или даже недель.
- Нет необходимости использовать тяжелое оборудование. Достаточно наличие шуруповёрта.
- Быстрый монтаж.
- Не нужно делать надрезы и отверстия на деревянных конструкциях. Таким образом сохраняется прочность структуры дерева.
- Возможность выбора изделий для крепежа: болты, саморезы, дюбели.
- Специальное покрытие крепления предотвращает появление ржавчины.
- Длительный срок службы.
- Прочность соединений.
Обзор видов
Опоры имеют ряд модификаций со своими характеристиками, строением и назначением. С видами кронштейнов стоит ознакомиться поближе.
Открытые
Крепеж открытого типа выглядит как площадка с планками, которые отогнуты наружу. Конструкция имеет обжимные стороны с отверстиями разного диаметра. Существует несколько модификаций открытых опор: L-, Z-, П- и U-образные.
Открытая опора является самым востребованным креплением для соединений деревянных балок в одной плоскости. Крепеж прост в использовании, значительно сокращает время работы, повышает жесткость в углах соединений. Для фиксации используют дюбели, саморезы, болты. Соединительное изделие подбирается строго под диаметр перфорации металлической опоры. Открытые кронштейны изготовляют из плотного оцинкованного листа металла толщиной в 2 мм.
При производстве используют специальные технологии, которые повышают срок службы и позволяют применять изделия для отделочных работ снаружи.
Закрытые
Эти крепления отличаются от предыдущего вида загнутыми внутрь обжимными сторонами. Опору используют для скрепления деревянного бруса с бетоном или кирпичной поверхностью. В качестве фиксатора выступают саморезы, гвозди, дюбели или болты. Производство закрытого крепления выполняется методом холодной штамповки. Конструкцию изготовляют из углеродистого материала с оцинкованным покрытием, что говорит о долговечности изделия. Благодаря покрытию закрытые кронштейны не подвержены воздействию ржавчины и солнечных лучей.
Изделия способны выдержать большие нагрузки и неблагоприятные погодные условия.
При монтаже закрытой опоры происходит жесткое сжимание балок, что дает плотную и надежную фиксацию узла соединения. Данный тип опор применяют при соединении несущих балок. Для фиксации подойдут анкеры или саморезы, соответствующие диаметру перфорации.
Скользящие
Для уменьшения деформации деревянного сруба применяют скользящий кронштейн. Крепеж обеспечивает подвижность стропил за счет скрепления их концов по типу шарниров. Скользящая опора — это металлический элемент из уголка с петелькой и планки, которую располагают на ноге стропил. Монтажный кронштейн производят из листа стали в 2 мм толщиной с оцинковкой. Использование скользящей опоры предполагает установку параллельно смещению. Крепление обеспечивает надежную фиксацию соединительных узлов, отличается простотой при монтаже и качественно устраняет деформацию.
Забивные и закладные
Забивные опоры используют при строительстве небольших ограждений и облегченного фундамента. Опоры для бруса в землю — это конструкция из двух элементов. Первый элемент предназначен для фиксации бруса, второй выглядит как штырь с острием для забивания в грунт. Использовать вертикальный крепеж просто. Брус вставляют и фиксируют при помощи саморезов. Готовая конструкция забивается в землю и может послужить надежной опорой для столба.
Закладной кронштейн имеет свои особенности. Он используется для того, чтобы зафиксировать опору к бетону. Древесина и бетонная поверхность никак не соприкасаются, что увеличивает прочность и долговечность конструкции.
Регулируемая опора или компенсационный кронштейн
Регулировочная опора служит для компенсации процесса усадки бруса. Деревянные балки и бревна при высыхании осаживаются. Процент усадки составляет до 5%, то есть до 15 см на 3 м высоты. Компенсаторы выравнивают усадку сруба.
Компенсатор еще называют винтовым домкратом. Внешний вид, действительно, напоминает домкрат. Конструкция состоит из нескольких пластин — опорной и ответной. Пластины имеют отверстия для крепления. Сами пластины скреплены винтом или металлическим шурупом, который обеспечивает надежное и устойчивое положение. Компенсаторы выдерживают большую нагрузку и имеют антикоррозийное покрытие.
Соединитель «торец в торец»
Такое соединение называют гвоздевой пластиной. Элемент выглядит как пластина с гвоздиками. Толщина самой пластины — 1,5 мм, высота шипов — 8 мм. Гвозди образуются в результате использования метода холодной штамповки. На 1 дециметр квадратный приходится до 100 шипов. Крепеж является соединителем боковых балок и устанавливается шипами вниз. Пластину полностью забивают в деревянную поверхность.
Особенности древесины
Более ненадежным звеном в этом дуэте является дерево. Некоторым его особенностям (применительно к соединению с металлом) надо уделить внимание.
- Поскольку дерево может расширяться при перепадах температуры и при изменении влажности, необходимо обеспечить зазор между соединяемыми элементами. Это позволит избежать проблем в будущем.
- Обязательна предварительная обработка материала, который способен превратиться в жертву разнообразных вредителей, плесени, влаги или огня. В этом случае лучше использовать составы, проникающие глубоко в структуру древесины.
Выбор способа соединения разнородных элементов зависит от особенностей будущей конструкции, а также от места, где она будет находиться. Например, для максимальной защиты уличного сооружения между деревянными и металлическими деталями советуют укладывать рубероид, либо промазывать древесину битумной мастикой.
Какой способ крепления лучше
Выбирая способ крепления, учитывайте следующие факторы:
- влажность бруса;
- климатические условия;
- сейсмическая активность;
- силу наиболее частых ветров.
Для крепления влажного (свыше 16%) бруса к деревянному ростверку необходимо использовать только компенсаторы усадки. Все другие способы крепления неэффективны.
Ведь брус высокой и особенно естественной влажности, дает очень сильную усадку, поэтому обычные анкерные болты не смогут обеспечить качественную фиксацию. Для крепления бруса высокой или естественной влажности к деревянному ростверку, необходимо использовать аналог компенсатора усадки, только изготовленный не из шурупа, а из анкерного болта. Такой же способ можно использовать и при установке бруса на резьбовые шпильки. Вместо гайки и шайбы, необходимо использовать гайку, две шайбы и пружину. Такой же способ крепления нужно использовать в тех регионах, где весной и осенью идут сильные и долгие дожди.
В регионах с высокой сейсмической активностью, необходимо использовать нижний брус влажностью не выше 12 %, обрабатывать его максимально эффективной гидрозащитой и устанавливать на максимально жесткое крепление (обычные и анкерные болты). Это позволит обеспечить достаточную прочность всей конструкции. Такой же подход необходимо применять и в тех регионах, где скорость ветра часто превышает 20 метров в секунду. Пренебрежение жестким креплением в сейсмоактивных или ветреных регионах приведет к тому, что крепление под воздействием внешних факторов разболтается и дом начнет качаться. Пренебрежение компенсаторами усадки при работе с брусом естественной и высокой влажности, а также в регионах с частыми и сильными сезонными дождями приведет к появлению щелей между окладным венцом и фундаментом или ростверком.
Дом или участок без ограждения — как генерал без армии: смотрится совершенно несолидно. К тому же забор служит охраной от бродячих животных и частично — от нежеланных гостей человеческого рода. Сегодня есть немало материалов для создания оградительной конструкции — кирпич, бетонные и металлические изделия, сетка, но по-прежнему огромным спросом пользуется дерево. Ранее для из дерева использовали опоры из этого же материала, сегодня устанавливают деревянный забор на металлических столбах.
- https://renewablenergy-world.com/%D0%BA%D0%B0%D0%BA-%D0%BF%D1%80%D0%B8%D0%BA%D1%80%D0%B5%D0%BF%D0%B8%D1%82%D1%8C-%D0%B4%D0%BE%D1%81%D0%BA%D1%83-%D0%BA-%D0%BC%D0%B5%D1%82%D0%B0%D0%BB%D0%BB%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B9.html
- https://stroy-podskazka.ru/brus/raznovidnosti-opor/
- https://tvertorgles.ru/stroitelstvo/kak-zakrepit-derevyannyj-brus-k-metallicheskoj-trube.html