ТехЛиб СПБ УВТ

Деревянная изба и сегодня для подавляющей части россиян является символом родного очага. Технология его изготовления шлифовалась веками.

Фундаменты под деревянные дома устраивали как столбчатые, так и ленточные.

Столбчатые фундаменты, как правило, устраивали в случае, если дом не имел погребов и подвалов, при этом на столбы фундамента устанавливали несущие брусья или балки конструкций деревянного дома. Для них брали комлевую древесину лиственницы или дуба, стойкость против загнивания которых достаточна высока. Чтобы повысить эту стойкость, древесину обжигали на костре или промазывали дегтем.

Столбчатые фундаменты выполнялись как каменными, так и деревянными. Деревянные фундаменты (рис. 1) сооружались в виде стульев из обрезков комлевой части сосновых или дубовых бревен диаметром 18-25 см.

Рис. 1. Деревянные столбчатые фундаменты:
1 — лежни; 2 — стулья; 3 — простой ростверк; 4 — свайки

Каменные столбы (рис. 2) были лишены этого недостатка и обладали неизмеримо большей долговечностью. Их выкладывали методом бутовой кладки с обязательной перевязкой швов. Для каменных столбов использовался гранитный или бутовый камень, кирпич-железняк. Обычный плохо обоженный кирпич для этой цели не годился, поскольку при воздействии влаги происходил вынос глинистого связующего. Если все же приходится сооружать фундамент из обычного красного кирпича, то его нужно тщательно изолировать.

Рис. 2. Каменные столбчатые фундаменты:
А — в пучинистых грунтах; Б — в непучинистых грунтах;
1 — песок, щебень, гравий (15 см); 2 — бут, кирпич, бетон; 3 — кирпич; 4 — обвязка; 5 — стойка; 6 – толь (просмоленная рогожа)

При необходимости подвал или погреб устраивали с использованием забирок  – бревенчатой или дощатой стены между столбами фундамента, служившей для утепления подпольного пространства, предохранения его от влаги и снега Чаще всего забирки выполнялись из того же материала, что и столбы фундамента. При этом ширина бутовой составляла не менее 40 см, кирпичной — не менее чем в один кирпич. Заглубляли забирку на 30 — 50 см. В глинистых грунтах под ней располагался слой утрамбованного песка толщиной не менее 15 см. Снаружи забирка оштукатуривалась, а со стороны подполья — подсыпалась шлаком или прокаленным песком для утепления. С каждой стороны дома в забирке оставлялось одно вентиляционное отверстие размером 14 x 14 см. С наступлением холодов отверстия закрывали деревянными щитами или кирпичом, обмазывая глиной.

Для устройства забирки использовались и обрезки коротких бревен, поставленных вертикально. В этом случае между столбами заводились бревна (замятины) с пазом, расположенным сверху. В этот паз шипом устанавливались бревна забирки. На верхние шипы бревен забирки насаживали бревно (посадку), которое припазовывалось с первым венцом сруба. Такая конструкция использовалась только для зданий с полами на балках, врубленных в венцы, так как при полах на лагах деревянная забирка могла в короткое время сгнить.

Рис. 3. Забирки: А — из бревен; Б — из досок; 1 — вентиляционное отверстие

 

Ленточные фундаменты в строительстве деревянных сооружений применялись довольно часто, в особенности со второй половины 18-го века. После пожаров новые срубы ставились непосредственно на еще не остывший фундамент. Ленточный фундамент служил не только стенами подвала, но и даже цокольного этажа.

На этом типе фундаментов складывается новый тип российского городского жилища – с каменными производственными, складскими или торговыми помещениями в цоколе и с деревянными жилыми покоями верхнего этажа.

Ленточный фундамент из бута в зданиях с цоколем доводился обычно до уровня низа конструкций пола первого этажа, а в зданиях с полами по грунту, то есть без цоколя, — на высоту 10 — 15 см выше уровня земли. Ширина бутовых фундаментов на 10 — 15 см превышала ширину стен, а при слабых грунтах и более этого. Наименьшая ширина подошвы бутовых фундаментов из рваного бута составляла не менее 60 см.

Рис. 4. Ленточный фундамент: бутовый по песчаной подушке для пучинистых грунтов и- кирпичный по буту для непучинистого основания; 1 — гидроизоляция; 2 — стены; 3 — подкладки; 4 — песчаная подушка	Рис. 5. Устройство складно венца

Деревянные бревенчатые стены. Среди большого разнообразия приемов наибольшее распространение получили врубки «в лапу», «в чашу», «в ус» и «ласточкин хвост», которые с успехом используются до настоящего времени. Рубка углов без остатка, «в обло» («в чашку») или «в лапу», наиболее экономична по расходу древесины. При рубке стен «в обло» углы получаются непродуваемыми. Соединение такого вида может быть простым и сложным. При сложном со­единении в верхних бревнах делают шипы, а в нижних — гнезда.

Чтобы сруб был устойчивым, каждый ряд бревен связывался друг с другом круглыми шипами (нагелями) диаметром 25-30 мм или прямоугольными шипами для бревен до 220 мм размером 25х60х120 мм.  Шипы изготавливались из сухой, плотной древесины (дуб, бук, ясень). От углов стен шипы ставились на расстоянии 200-250 мм, а друг от друга на расстоянии 1,5-2 м.

Второй способ рубки бревенчатого сруба — рубка «в лапу». Этот способ был гораздо менее распространен, чем рубка «в обло», поскольку более сложная технология соединения бревен «в лапу» требовала большого опыта и квалификации плотника. Особое внимание при рубке «в лапу» обращалось на вертикальность и прямоугольность углов сруба. Для этого старательно размечают каждый конец бревна так, чтобы размеры всех «лап» были одинаковыми в плане, а высота каждой «лапы» была пропорциональна толщине бревна.

 Рис. 6. Врубка стен в чашку:  I — рубка чашкой вниз; II — рубка чашкой вверх; III — правильная укладка бревна с чашкой; IV — угол сруба бани; 1 — обработанное бревно; 2 — паз; 3 — чашка; 4 — остаток; 5 — нагель (шип)

Рис. 7. Рубка «в лапу»: I — схема разметки «лапы»; II — схема рубки угла сруба «в лапу»: 1 — бревно; 2 — «лапа»; 3 — штифт; 4 — сливная доска; 5 — забирка; 6 — отмостка; 7 — фундамент

Для устройства полов в деревянной избе балки перекрытия укладывались, как правило, по короткому сечению пролета по возможности параллельно друг другу и с одинаковым расстоянием между ними. Балки врубались сковороднем в венцы сруба, а их торцы тщательно антисептировались. Глубина опирания деревянной балки на стены или прогоны составляла не менее 100 мм.

При устройстве проема в перекрытии (например, для лестницы) или обхода дымовой трубы устанавливался дополнительный ригель, на который опирались одна или несколько балок.

Конструкция крыши. С древности была известна самцовая двускатная конструкция крыши или «на сохах» — деревянных столбах, установленных в углах здания. Бревна фронтонов укорачивались по мере приближения к коньку. Завершалась такая крыша треугольником, вырубленным из бревна. Кровля настилалась по слегам, врубленным в концы самцов и представляющим собой обрешетку. Такую конструкцию крыши и по сей день применяют на русском Севере.

Самцовую двускатную крышу постепенно вытеснила система деревянных стропил. Этот конструктивный элемент оказался настолько универсальным для всех типов покрытий, что, как мы увидим позднее, нисколько не утратил актуальности по сей день.

Рис. 8. Заделка концов деревянных балок и щитов перекрытия в рубленые бревенчатые наружные стены: 1 — балка; 2 — щит перекрытий; 3 — отверстие диаметром 6 мм; 4 — металлический анкер («шкворень»); 5 — гвозди; 6 — два слоя толя (или рогожи, просмоленной в дегте); 7 — подшивка потолка	Рис. 9. Крепление балок и ригелей: А — соединением «ласточкин хвост»; Б — на металлических хомутах; В — на черепных брусках; 1 — балка; 2 — ригель; 3 — металлический хомут из пластины 2×60 мм, длина 60 см; 4 — скоба; 5 — соединение «ласточкин хвост»; 6 — черепной брусок 50×50 мм

 

 

Рис. 10. Дом с двускатной самцовой конструкцией: 1 — самцы; 2 — шелом; 3 — причелина; 4 — слеги; 5 — поток; 6 – курица

Висячие стропила были наиболее простой в изготовлении конструкцией для сооружений небольших пролетов (до 8-10 м). Эта конструкция использовалась для всех типов служб, бань, поскольку не требовала внутренних опор в сооружении, опираясь только на наруж­ные стены. При малых пролетах (до 6 м) эта конструкция состоит только из стропильных ног, работающих на сжатие, и затяжки, работающей на растя­жение.

Затяжка погашает распор от стропильных ног, а стены воспринимают только вертикальные силы.

С увеличением пролета конструкция усложняется путем введения ригеля, «бабок», работающих на растяжение, и подкосов, работающих на сжатие.

Стропила малых пролетов висячей системы изготавливались из досок, с соединением элементов гвоздями — непосредственно рядом с собранным срубом. Затем систему подвешивали на рычагах и в висячем положении устанавливали на крыше. Отсюда и происходит ее название – висячая. При пожарах загоревшуюся крышу крючьями и батогами просто стаскивали на землю, не давая заняться всему сооружению.

Наслонные системы в простейшем виде представляют собой ряд параллельно расположенных наклонных балок (стропильных ног), опирающихся нижними концами на наружные и внутренние продольные стены. Стропильная нога как бы прислоняется верхним концом на внутреннюю опору, а нижним концом на опорный брус – мауэрлат, отсюда и название этой системы. Расстояния между стропильными ногами принималось в соответствии с конструкцией обрешетки и устанавливалось от 1,2 до 2 м. При отсутствии внутренних продольных стен в сооружении в пределах чердака создается конструкция, состоящая из продольного конькового прогона, уложенного по ряду стоек, опирающихся на внутренние опоры здания.

Наслонные стропильные системы оказались настолько универсальными, что их применяли не только в деревянных домах, но и в каменных зданиях с одной или двумя внутренними несущими продольными стенами. Стропильные ноги, подкосы, а также стой­ки и прогоны делаются из брусьев или толстых досок. Наиболее экономичны по расхо­ду лесоматериала дощатые конструкции, однако они более подвержены загниванию и бо­лее опасны в пожарном отношении.

Рис. 11. Cхема наслонных стропил: а — с опиранием стоек на внутреннюю продольную стену; б — то же, на столбы

При больших пролетах стропильные ноги выполнялись из толстых бревен, ставились они через 3-4 м. В этом случае и мауерлат принимался в виде коротких брусьев (коротышей) длиной 500—700 мм. При частом расположении стропильных ног через 50-80 см мауэрлат выполнялся по всей длине стены.

 Рис. 12. Деревянные карнизы: а — карниз по затяжке; б — карниз из стропильных ног; в — карниз по прибитым «кобылкам» и пробоинам;1 — карниз; 2 — открытый конец стропильной ноги; 3 — брусок или доска для закрытия щели; 4 — обшивка свеса карниза; 5 — пробоина; 6 — «кобылка»
В деревянных домах карниз оборудуют, обшивая тесом концы стропильных ног или затяжек. Если стропильные ноги не выходят за пределы стен, то их удлиняют на величину карнизного свеса, прибивая к концам стропил «кобылки» — обрезки досок. Затем к «кобылкам» крепят доски карниза. Карнизы украшают здание и образуют нависающие над стенами свесы кровли. Во всех случаях свесы должны состоять из сплошного настила. Их минимальная ширина, или вынос, — не менее 55 см. Широкие свесы предохраняют стены от дождя и мокрого снега, стекаемая с кровли влага падает на расстоянии 70 см от фундамента и не попадает под него. Карнизы к стенам присоединялись как можно плотнее, без щелей, чтобы не возникало задувания снега на чердак. Карниз предохранял чердачное пространство и печную трубу от сквозных ветров. Преждевременное остывание трубы приводило к образованию конденсата, разрушавшего печную кладку, отравлявшего воздух в доме.
Ограждающая часть крыши деревянной избы состоит из кровли и настила. Основным назначением кровли является защита от атмосферной влаги. Настил служит для укладки и поддержания кровли, воспринимает нагрузки от собственного веса кровли, давление ветра, веса снега и т. п. и передает их на стропильные конструкции. Настил способствует правильной вентиляции воздуха внутри кровли, что снижает опасность загнивания, резко уменьшает уровень конденсации влаги. Настилы служат основанием водо- и теплоизоляционных слоев покрытия. Они принимают участие в обеспечении устойчивости стропильных и подстропильных конструкций при восприятии основных вертикальных и ветровых нагрузок.

Обрешетка стропил необходима для настила кровли. В зависимости от вида кровли обрешетку выполняли идосок, теса, брусков-жердей, укладываемых вплотную или вразрядку. При сплошной обрешетке доски (тес) обычно укладывают на стропила горизонтально коньку. Однако лучше, если сначала на стропила горизонтально коньку уложить через 500-1000 мм бруски (доски), а на них настелить сплошным слоем доски или тес вдоль спуска, от конька к свесу.

Поскольку доски коробятся, образуя с одной стороны выпуклость (горб), а с другой — вогнутость (лоток), обрешетку следует настилать так, чтобы лотки были вверху. В этом случае протекшая через кровлю вода попадет на лоток и скатится вниз. Если же доски будут прибиты выпуклостью вверх, то вода при поврежденной кровле обязательно попадет на чердак.

В стенах, к которым примыкает кровля, должны быть устроены борозды («выдры») для заделки концов рулонного ковра. Обрешетку под асбестоцементные плитки чаще всего делают сплошной из теса толщиной 25 мм и шириной до 120 мм (более широкие доски при короблении могут разорвать плитку), но можно оставлять зазоры между досками в 5 мм.

Рис. 13. Тесовые кровли: а — с укладкой досок вразбежку; б — то же, впритык	Рис. 14. Гонтовая кровля: а- гонтина; б — двухслойная кровля; в — трехслойная кровля; г — укладка и стыкование гонтин

В отличие от традиционных покрытий из теса, гонтовые крыши выглядели более привлекательно. Гонт — от польского слова, означающего «дранка». Их с удовольствием использовали и состоятельные горожане, называя «деревянной черепицей». Гонт представлял собою узкую тонкую дощечку, изготовлявшуюся из многочисленных обрезков древесины, остававшейся после строительства деревянного дома. Для придания более эстетического вида и повышения долговечности «деревянной черепицы» многие хозяева намеренно вощили дранку, что дополнительно снижало антипиритные свойства покрытия. Гонтовая крыша представляла собою аккуратно сложенный дровничок, готовый к немедленному возгоранию.

Каждая гонтина прибивалась только к одному бруску обрешетки. Места расположения гвоздей выбирались так, чтобы, во-первых, вбитые гвозди хорошо прижали толстый край гонтины к нижерасположенному ряду, и, во-вто­рых, чтобы головки гвоздей были прикрыты верхними гонтинами. При двухслойном покрытии гвозди забивались примерно на сере­дине длины дощечек, а при трехслойном — на 1/3 ее длины от толстого края. В соответ­ствии с этим расстояния между брусками обрешетки принимались равными приблизительно 1/2 или 1/3 длины плиток.

Конек и ребра крыши обычно перекрывались двумя продольными досками. Для прикрытия продольной щели между досками по ним наклеивали полоску вымоченной в дегте рогожи.

Клиновидная форма гонтин обеспечивала их плотное прилегание друг к другу при креплении гвоздями за счет некоторого изгиба. Уклон гонтовой кровли принимался 40—45°, поскольку эта кровля все-таки имела большое количество неплотностей.

 

Рис. 15. Черепичные кровли: а и б — из ленточной пазовой черепицы; в и г — из пазовой штампованной черепицы; д и е — устройство ендовы

Черепичные кровли устраивались по разреженной обрешетке. Для однослойных кровель из пазовых черепиц расстояние между обрешетками принималось около 330 мм (несколько меньше длины черепицы), для двухслойных кровель из плоской черепицы — около 165 мм (несколько меньше половины длины плитки). Пазовые черепицы имеют снизу шипы, которыми они зацеплялись за обрешетины. При уклоне кровли более 40°, чтобы предуп­редить поднятие черепиц при сильном ветре, они привязывались к обрешетке мягкой проволокой, продетой сквозь особое ушко, на нижней поверхности плитки.

Плоская ленточная черепица дополнительно прибивалась к обрешетке гвоздями, пропускаемыми через отверстия в верхней части плиток. Конек и ребра покрывались специально фасонной черепицей. Последняя привязывалась к обре­шетке или специально уложенным под нее продольным брускам проволокой. Места примыкания фасонной черепицы к скатам про­мазывались известковым раствором. Разжелобки покрывались, как обычно для плиточных кровель, листовой сталью. Черепицы нахлестываются на стальной лист не менее чем на 150 мм.

К недостаткам черепичной кровли относили большой вес (от 40 до 50 кг/м²) и необходимость, особенно в северных районах, применять крутые уклоны крыш (не менее 30⁰). Весной, с ростом влажности снегового покрова черепица намокала, что приводило к дополнительному увеличению ее веса. Очистка снега с мокрой черепичной кровле весной – трудоемкий процесс, поскольку это чрезвычайно скользкое и хрупкое покрытие во влажном состоянии. Трудоемкость изготовления самой черепицы, не технологичность и дороговизна черепичных покрытий, а главное, недолговечность в российских условиях, — затрудняли широкое распространение этого вида покрытий, несмотря на многочисленные царские указы. Кроме того, при устройстве черепичных покрытий использовалось дорогая кровельная жесть.

Читать по теме:

Техническая типология