Что такое компенсатор усадки и зачем он нужен?

Компенсаторы усадки — приспособления, используемые в деревянном домостроении для предотвращения такого явления, как усыхание бруса или бревна. Они устанавливаются еще на этапе возведения здания или сооружения, обеспечивают необходимое давление на элементы, меняющие свои геометрические параметры по мере высыхания. Особенности применения для бруса регулируемого винтового усадочного домкрата, других видов компенсаторов, принципы их действия стоит изучить более подробно.

Древесина — материал, претерпевающий определенные деформации в ходе изменения влажности его волокон. Под воздействием атмосферной влаги, ветра, солнца происходит усадка, меняющая объемы, влияющая на плотность прилегания стыков друг к другу. Все эти факторы особенно важны в домостроении. При использовании бревна и бруса естественной влажности образование межвенцовых щелей практически неизбежно. Устранить этот неприятный эффект помогает компенсатор усадки.

В зависимости от типа материалов, ежегодная усадка достигает 2-5%, на завершение процесса уходит до 3 лет. Серьезную проблему это доставляет при обустройстве дверных и оконных проемов, которые могут терять до 6-10 см. Это приводит к заклиниванию створок и другим сложностям.

Компенсаторы усадки внедряются в конструкцию сруба и позволяют в дальнейшем успешно контролировать происходящие в ней процессы. В зависимости от наличия дополнительных регуляторов, давление со стороны распорки остается постоянным или меняется. Например, винтовой домкрат в течение года ежемесячно равномерно смещают, обеспечивая возможности для прохождения усадки без ущерба для всей конструкции.

Основной принцип действия таков.

1. Компенсатор устанавливается в наиболее уязвимых точках конструкции.
2. Удерживает венцы в заданном положении при деформационных и усадочных процессах.
3. Позволяет регулировать равномерность усушки. При установке на вертикальные столбы и колонны размеры зазоров заранее просчитываются, постепенно их сокращают.
4. По завершению усадки съемные элементы удаляют, несъемные оставляют в конструкции здания или сооружения.

Все используемые в строительной сфере усадочные компенсаторы принято делить на 2 большие категории: регулируемые и нерегулируемые. В зависимости от выбора и особенностей материала, наблюдаемых деформационных нагрузок, могут меняться и типы используемых приспособлений.

Этот вид компенсаторов усадки представляет собой металлоизделие, устанавливаемое в тело бруса или бревна еще на этапе ведения строительных работ. Их не вынимают из конструкции после завершения процесса строительства. Сама конструкция максимально проста: между стальными чашами находится пружина, принимающая на себя деформационные нагрузки.

Для установки несъемных компенсаторов усадки используется предварительное высверливание отверстий в теле бруса или бревна. После монтажа роль таких компонентов в конструкции сводится к сохранению прижимного усилия даже при изменении геометрии самого элемента. Пружинные компенсаторы хороши тем, что нивелируют последствия деформации, возникающие в результате перепадов температур, а не только при естественной усадке.

Эта разновидность съемных компенсаторов усадки представляет собой 2 расположенные параллельно пластины с несущей шпилькой и гайками для фиксации опоры. При подкручивании винтового элемента удается регулировать параметры давления на части деревянных конструкций. В этом случае компенсация изменений, вызванных естественной усадкой, отслеживается и производится на всем протяжении этого процесса. Винтовые или домкратные металлоизделия изготавливаются из стали с цинковым покрытием. Для них характерны следующие показатели:

• 100-250 мм регулировки по высоте шпильки;
• сечение несущего элемента — от 15 до 30 мм;
• размеры пластин от 100×100 мм до 250×250 мм.

Размерные параметры винтовых компенсаторов обусловлены размерной сеткой несущих балок, используемых в деревянном домостроении. Пластины крепятся к элементам конструкции здания при помощи шурупов через специальные технологические отверстия. Винтовые компенсаторы наиболее удобны при использовании с брусом, поскольку обладают высокими несущими способностями, обеспечивают плотное прилегание распорок к поверхности древесины. В момент монтажа шпильке придается максимальная длина, а затем при помощи регулировочного винта ее размеры выбираются с учетом необходимого уровня провисания балки.

Этот тип компенсаторов усадки существует на протяжении многих столетий, он появился одним из первых. Нагель — деревянный элемент, соединяющий венцы. При усыхании древесины клин не позволяет меняться первоначально заданному расстоянию. Но этот метод годится только для клееного бруса или бревенчатых срубов. Пиленый и профилированный материал дает более интенсивную усушку, усилия нагеля здесь будет недостаточно.

Выглядит нагель как правильная, тщательно обточенная цилиндрическая планка из более твердых пород дерева, нежели сам сруб. Такая разница позволяет преодолевать деформационные нагрузки. Например, для зданий из хвойных пород используют дубовые или березовые нагели. Они заменяют собой гвозди при сборке дома, их забивают в срединную часть бруса, делая шаг в 2000-2500 мм, отверстия предварительно высверливают в шахматном порядке. Стандартный диаметр березовой распорки составляет 18-25 мм, длина 300-350 мм.

Эти компенсаторы предназначены для установки в дверные и оконные проемы. Из сухого пиломатериала собирается обсадная коробка, выглядящая, как буква «Т», положенная набок. Стыковка распорки производится по системе шип-паз, в торцах проема прорезается выемка, а на обсадном элементе — гребень. Вставляются обсадные конструкции на 2 стороны, а уже над ними крепится верхний брусок. Такая конструкция предупреждает деформацию и заклинивание оконных, дверных рам в проемах.

Основное применение компенсаторов усадки связано с возведением зданий и сооружений с горизонтальным типом укладки бруса или бревна. В этом случае при усушке они дают наибольшую деформацию. Домкрат для сруба устанавливается с упором на вертикальные элементы, позволяя в дальнейшем выставить его на выбранное основание. Эта технология вполне оправдывает себя в тех случаях, когда конструкции создаются на продажу.

Винтовые компенсационные элементы чаще всего применяются при наличии вертикальной опоры, соединенной с горизонтальным основанием. Регулируемая усадка здания — единственный реальный способ контроля изменений уровня влажности бруса или бревна. При помощи специальных компенсаторов удается избежать разрушения, растрескивания материалов, предотвратить образование щелей в стенах.

Виды компенсаторов усадок бруса представлены в следующем видео.