Причины усадки сруба и способы свести к минимуму ее последствия
Усадка сруба – естественный природный процесс, при котором первоначальная высота сложенной деревянной конструкции уменьшается. Это происходит потому, что древесина при уменьшении своей внутренней влажности уменьшается в размерах.
Во избежание неравномерной усадки приступать к отделочным работам можно только по прошествии полугода.
Ее интенсивная фаза длится около трех месяцев, хотя окончательный срок усадки может растянуться от года до трех лет. Но и по истечении этого срока линейные размеры уложенной древесины будут подвергаться незначительным колебаниям из-за сезонных изменений температуры и влажности окружающей среды. Показатели изменения размеров бревна или бруса всегда измеряются по их ширине. Длина тоже подвержена изменениям, но гораздо меньше.
Факторы, влияющие на величину усадки
Схема усадочных деформаций.
Факторами, существенно влияющими на величину усадки сруба, будут: материал сруба, его толщина и влажность; размер строения; порода дерева, технология строительства; время года, в которое производилась сборка.
В зависимости от материала конечные размеры усадки могут значительно разниться. Сруб из бревна может осесть до 15 см. При использовании оцилиндрованного бревна этот показатель снизится до 10 см. Сруб из бруса даст усадку до 6 см. Если в срубе использовался профилированный брус, то в зависимости от способа его сушки усадка будет 2-4 см. Самую меньшую усадку даст клееный брус – 1,5-2 см. Все эти величины берутся из расчета на 1 м высоты здания.
На продолжительность усадки существенно влияет время сборки сруба.
Срубу, собранному летом, на усадку потребуется до 1 года, а собранному зимой – около 6 месяцев.
Также на размеры усадки влияет технология возведения сруба. Здесь есть много нюансов: плотность подгонки бревен, вид и толщина слоя межвенцового утеплителя, способ крепления бревен, наличие или отсутствие технологических зазоров, наконец, квалификация строителей – все это способно значительно повлиять на время и величину усадки.
Вред от неправильной усадки
Хотя усадка деревянных строений и является естественным процессом, но вреда она может принести много. Из-за нее может перекосить двери и оконные рамы, может вспучить полы в доме. Достанется и отделке дома. Отделочные материалы – вагонку, сайдинг и пр. – наверняка покоробит, а может и вырвать.
Но если осадка при строительстве сруба была правильно учтена и своевременно приняты меры по минимизации ее последствий, то она вместо вреда принесет пользу. Ведь при усадке стены уплотняются, соответственно, тепло в таком здании будет лучше держаться. Главное, чтобы при усадке не была нарушена целостность конструкции.
Способы защиты от неравномерной усадки
Влияние процесса усушки бревен на поведение чаши сруба.
Если для сруба используется оцилиндрованное бревно, то при укладке каждого нового венца его осаживают специальной большой киянкой. Это позволяет уплотнить прилегание венцов друг к другу, не испортив поверхность бревна.
Для сруба из профилированного бруса чаще используют трамбовку, сделанную по образцу трамбовки для тротуарной плитки, только больших размеров. Можно использовать и киянку, но работать с ней нужно осторожно, так как брус из-за его меньших, чем у оцилиндрованного бревна, размеров ударами киянки можно повредить.
Чтобы не допустить перекосов дверных коробок и оконных рам, делают технологические зазоры. В срубе поверх дверных и оконных коробок оставляют щели 15-20 мм. В дальнейшем они заполняются утеплителем и закрываются с обеих сторон наличниками, поэтому становятся невидимыми, но при усадке не позволяют верхним венцам давить на дверные и оконные коробки, предохраняя их от деформации.
Для этих же целей и для того, чтобы добиться равномерности осадки, в дверных и оконных проемах монтируется специальное приспособление – обсада. Она состоит из боковин, вершника и подоконной доски для окон или порога для дверей. Правильно выполненная обсада защищает двери и оконные рамы от давящих во время усадки бревен, вдобавок делает устойчивее всю конструкцию стены.
Домкрат для регулировки усадки сруба.
Большое значение для равномерной осадки здания имеет правильно положенный межвенцовый утеплитель. Помимо устранения щелей он выполняет и функцию амортизатора в срубе, не позволяя элементам конструкции сильно давить друг на друга, благодаря чему предохраняет их от деформации.
Торцы деревянных элементов сруба являются самым уязвимым местом, особенно если дерево не до конца высушено. Ведь на них искусственным путем оборваны волокна древесины и капилляры, по которым дерево гонит воду. Вступая во взаимодействие с окружающей средой, они сохнут гораздо быстрее, чем основная часть сруба. Особенно это характерно для сруба из бруса.
Такое быстрое высыхание торцов приводит к изменению первоначальных размеров замков сруба, соответственно, надежность крепления бревен снижается. К тому же соединения на перерубах подвисают, образуя достаточно большие щели, через которые из дома будет уходить тепло. Поэтому нужно обработать торцы специальными химическими составами, чтобы уменьшить испарение воды.
Для снижения напряжения в древесине и для того, чтобы бревна сильно не растрескивались, делаются продольные компенсационные пазы. Один паз обязательно делается в верхней части уложенного бревна, один или два дополнительных паза – по его бокам.
Схема крыши с скользящей опорой.
Хотя эта технологическая операция и не имеет прямого влияния на усадку здания, благодаря ей можно значительно уменьшить количество и размер трещин, которые неизбежно появятся при усадке. А поскольку через такие трещины происходит интенсивное испарение влаги из внутренних слоев древесины, то усадка будет проходить более плавно и равномерно по всему зданию.
При устройстве срубов из бревна и оцилиндрованного бревна, где усадка выражается гораздо большими цифрами в сравнении с брусом, для ее компенсации применяют специальные компенсаторы усадки. Это могут быть скользящие опоры стропил, винтовые межвенцовые опоры и т.п.
Скользящие опоры стропил обязательны при установке стропил для крыши дома. При осадке здания расстояние между верхней и нижней опорами стропил меняется. Поэтому обязательно нужна такая система крепления, которая дает возможность подвижки стропильных ног без создания напряжения на конструкцию сруба.
Способы укладки межвенцового утеплителя: 1 – без загибов; 2 – с односторонним загибом; 3 – с двусторонним загибом.
Оптимальным решением будет применение наслонных стропильных ног. При ней стропило к стене крепится с помощью скользящего соединения. Подойдет любой тип соединения, но на практике обычно используют соединения с помощью двух кронштейнов: один из них имеет жесткую фиксацию со стеной, а другой – со стропилом. Вверху, в месте соединения стропильных ног, оставляется расстояние в 25-30 мм, чтобы при подвижках крыши стропильные ноги могли свободно двигаться. Такая конструкция позволяет стропилам крыши смещаться относительно стены без дополнительной нагрузки.
Если в доме планируется установить вертикальные столбы или колонны, служащие опорой для верхних частей дома, то нужно помнить, что они будут давать гораздо меньшую осадку в сравнении со срубом. Для компенсации разницы при установке таких элементов применяют специальные механизмы, разновидность винтовых домкратов.
Такой механизм устанавливается в зазор между вертикальным опорами и горизонтальной поверхностью и жестко крепится на одном из элементов. Средняя величина, которую он позволяет регулировать, – 8-10 см. В течение всего периода усадки винтовой механизм позволяет регулировать высоту колонны или столба, подгоняя их под изменившуюся высоту сруба.
Устанавливать такой домкрат можно как снизу, в зазор между полом и колонной, так и сверху – между колонной и потолком. Но удобнее для регулировок устанавливать его внизу, тогда не придется каждый раз тащить лестницу или другое приспособление.
http://youtu.be/tHWNTT4Mhbc
Правильно сложенный сруб будет однородной прочной конструкцией. Для него не нужны специальные механизмы для компенсации усадки, так как он будет усаживаться более-менее равномерно по всему периметру. Поэтому при сборке повышенное внимание необходимо уделять не только правильности укладки его элементов, но, главное, защите вмонтированных элементов: окон, дверей и т.д. И тогда вам не придется думать, как избежать проблем, вызванных усадкой сруба.
