Модели, стержневые ящики и другие части модельных комплектов, как правило, изготовляют не из целого куска древесины, а из отдельных кусков. Основными видами соединений частей древесных заготовок в модельном производстве являются сплачивание, вязка и частично сращивание.
Сплачиванием называется соединение досок или брусков по ширине и толщине, при котором долевые волокна древесины располагаются параллельно. Сплачивание применяют главным образом для получения щитов и массивных заготовок. При сплачивании целых заготовок из отдельных частей применяют клей, гвозди, шурупы, нагели, а сплачивание разъемных заготовок выполняют на шинах, клиньях и т. д. Наиболее распространенным способом сплачивания является соединение склеиванием встык пластями или кромками (рис. 92, а, б). Чем уже сплачиваемые доски (делянки), тем меньше будет коробление.
При сплачивании учитывают расположение годичных слоев древесины. Заготовки, выполненные сплачиванием встык пластями, достаточно прочные и почти не деформируются по сравнению с заготовками, соединенными кромками. Для наиболее ответственных работ применяют сплачивание пластями по способу, указанному на рис. 92, в. Выстроганная доска распиливается на бруски определенной ширины и пластями сплачивается в целую заготовку, но этот способ сплачивания значительно дороже способов, указанных на рис. 92, а, б.
Доски для разъемных моделей сплачивают так, чтобы годичные кольца были направлены выпуклой стороной к плоскости разъема (рис. 92,г), а для разъемных стержневых ящиков небольших размеров - наоборот (рис. 92, д).
Рис. 92. Примеры сплачивания:
а - встык пластями, б - встык кромками, в - встык пластями брусков распиленной доски (делянками), г - для разъемной модели, д - для разъемного стержневого ящика, е - в фалец, ж - в шпунт, з - на круглых шипах, и - в шпунт на рейку
Сплачивание может выполняться соединением досок и брусков в фалец (рис. 92,е) и в шпунт (рис. 92,ж), но эти способы сплачивания не обеспечивают плотного шва. Их применяют при изготовлении изделий без склеивания, работающих в условиях значительного изменения влажности.
При изготовлении широких и длинных щитов, чтобы повысить их прочность, в кромках досок ставят не менее двух круглых (рис. 92, з) или прямоугольных деревянных шипов на клею. Диаметр или толщина каждого из них должны быть равны 1/3 толщины щита, а высота - двойной толщине. Расстояние между ними до 500 мм устанавливать целесообразно в шахматном порядке. Разметку гнезд для шипов делают точно, шипы подгоняют плотно по гнездам, глубина которых должна быть больше длины шипов на 3-5 мм.
Сплачивание в шпунт на рейку (рис. 92, и) - один из несложных и удобных способов соединения досок кромками. Вставная на клею рейка обеспечивает прочность, а также точность сплачиваемых досок, так как кромки можно хорошо пристрогать друг к другу. Этот способ сплачивания экономичнее сплачивания в фалец и в шпунт, так как на рейку, изготовляемую обычно из отходов, не тратят часть доски.
Чтобы увеличить прочность и предупредить поперечное коробление, щиты скрепляют шпонками и наконечниками. Шпонка - деревянный брусок трапециевидной формы в поперечном сечении, который пригоняют к поверхности щита.
При изготовлении модельных комплектов широко применяют накладные шпонки (рис. 93,а). Шпонки плотно пригоняют к плоскости щита и приклеивают. Когда клеевой слой высохнет, ввинчивают шурупы. Этот способ простой, надежный и самый распространенный.
Склеивание щита шпонками в паз приводится на рис. 93, б в двух вариантах. По первому варианту шпонка 1 вгоняется в виде клина в сквозной паз, прорезанный поперек щита (может быть не сквозной), имеющий глубину, равную 1/4 толщины щита и суживающийся по длине к одному концу на угол 2-3°. Паз пропиливают награтной пилкой, подрезанный слой сначала скалывают стамеской, а затем зачищают зензубелем или грунтубелем. По второму варианту шпонку 2 изготовляют с заплечиками. Выступающая часть ее имеет одинаковую ширину по всей длине. Вгоняют такие шпонки в паз щита с клеем. Этот способ применяют для более ответственных частей модели и стержневых ящиков.
Пример скрепления щитка наконечником, насаживаемым шпунтом на гребень, сделанный на торце щита, показан на рис. 93, в. Чтобы крепление было прочнее, наконечник прикрепляют к торцу щита одним, иногда двумя скрытыми шурупами.
На рис. 93, г показан способ скрепления щита наконечником 3 в накладку с применением клея и шурупов. С другой стороны щит скреплен рейкой 4, которая на клею вгоняется в паз, сделанный в торце щита. Этим способом скрепляют толстые щиты. Толщина рейки 4 должна равняться примерно 0,4-0,5 толщины щита. Паз для рейки удобно выполнить на фрезерном станке.
Существует также способ скрепления ящиков рамкой в обвязку. Обвязка рамкой считается лучшей мерой предохранения щита от коробления. В столярном производстве ту часть щита, которая расположена внутри рамки, называют филенкой, а в целом щит с рамкой - филенчатым (рис. 93, д). Для укрепления щита в рамке на внутренних кромках брусков рамки делают шпунты или фальцы, а у щита соответственно гребни или фальцы.
Сращивание доски сделать это не легко, кучу досок собрать вместе так, чтобы панель выглядела одной целой и плоской доской. Должен соответствовать цвет, структура древесины одного бруска должна слиться в структуре с другим бруском, стыки брусков должны быть практически незаметны. Если панель выглядит как набор заготовок, это привлекает внимание и ухудшает внешний вид всего изделия. И это только полдела. В то время как в изготовлении клееного массива есть ряд трудностей, широкий кусок заготовки, не лучшее решение. С изменениями влажности внешней среды широкий кусок древесины может приобретать форму чаши или лука. Клеенные массивы могут тоже деформироваться, но если бруски подобраны и склеены должным образом, этого можно избежать.
Выбор и подбор заготовок для сращивание доски.
Самый первый шаг, выбор древесины. Выбор и подбор доски в панель имеют важное значение, выбор прямой и ровной доски делает процесс склейки гораздо проще, в любом случае заготовки имеют незначительные изъяны, которые не сложно устранить. Не используйте крученую доску, так как и в дальнейшем она будет подвержена деформации. После выбора пиломатериалов, я раскладываю доски в том виде, как они будут расположены в массиве.
ВНЕШНИЙ ВИД.
Во-первых, подбирая цвета в каждой заготовке, перемещайте и переворачивайте их до тех пор пока узоры структуры древесины, не совпадут. Прямая структура должна работать рядом с прямыми волокнами. Изогнутая структура древесины должна слиться с изогнутой структурой древесины.
НАПРАВЛЕНИЕ ВОЛОКОН.
До склейки массива, заготовки необходимо выровнять используя шлифовальный, фуговальный станок или вручную рубанком. Определите направление структуры древесины, глядя на край сращивание доски, см. рис. 1, подбор структуры древесины с плавными изгибами, как и прямыми, так же дает красивый результат. Совет: Нарисуйте стрелку на каждой доске в направлении волокон, см. рис. 1. Это будет указателем на доске в дальнейшем.
ВОЛОКНА С ТОРЦА ДОСКИ.
ЦИРКУЛЯРНАЯ ПИЛА.
Если у вас нет фуганка, подготовить соединительные края можно циркулярной пилой, см. рис. 6. Изготовьте параллельную прямую доску, затем сделайте проход доски на циркулярке используя только половину толщины и высоты пильного диска, см. рис. 6а. Этот способ не дает поджогов и дает чистые, ровные края…
ПОКЛЕЙКА.
Не нужно рисковать при склеивании, к этому моменту много времени и энергии было вложено в выбор и подготовку сращивание доски для массива. Таким образом, чтобы убедиться, что нет никаких сюрпризов соберите панель перед склеиванием, на сухую. При подготовке клея убедитесь, что у него есть хорошая вязкость.
НАНЕСЕНИЕ КЛЕЯ.
Некоторые мастера мажут клей только по одному краю каждой доски. Это быстро, но не практично, нанесение клея на две кромки удалит воздух при склейке и заполнит все поры. Примечание:
Если промазанная поверхность не глянцевая на вид, значит клей впитался в лес и его нужно добавить.
УДАЛЕНИЕ ИЗЛИШКОВ КЛЕЯ.
Многие предлагают удалять излишки клея влажной тряпкой. Не торопитесь этого делать, удалив клей откроется стыковочный шов в брусках и нарушится герметизация в стыке. Оставьте панель на несколько часов или даже на ночь, к тому времени клей просохнет и его можно будет соскоблить.
СТЯЖКА.
При сборке массива использую струбцины из трубы 3/4″ для выравнивания, давления и предотвращения образования чаши, см. рис. 7. Примечание: металлические трубы могут оставляя ржавое пятно на древесине. Добавляйте прокладки из липкой ленты под каждую струбцину и препятствуйте этому.
ВЫРОВНЯТЬ ПАНЕЛЬ.
Есть два способа, чтобы выровнять панель. Если в середине массива сращивание доски пучит вверх возьмите молоток и деревянную прокладку, легко простукивайте молотком через прокладку по массиву, см. рис. 8. Доски пучит вниз, по краям массива положите бруски-прокладки и зажмите струбцинами их вместе с панелью, см. рис. 9. (Примечание: Обязательно используйте под струбцинами деревянные бруски-прокладки, чтобы струбцины не оставили вмятины.)
Все фото из статьи
В этой статье мы сделаем обзор того, какие возможны варианты соединения изделий из дерева. А таких способов превеликое множество, от простого соединения встык до сложнейшего соединения «ласточкин хвост». Важно помнить, что не все их можно выполнить самостоятельно, но лишней нижеизложенная информация точно не будет.
Надежная сцепка — залог прочности и надежности для любой конструкции
Перечисляем допустимые варианты
Все они отличаются своей прочностью и сложностью, к примеру, корпус шкафа собирают фальцевым или стыковым соединением, реже используют совмещение «в паз» или «в ус». А вот для изготовления дверной рамы или панели пригодится мастерство шипового соединения.
Ниже перечислены способы соединения деревянных деталей.
Соединение деталей «встык»
Стыковым совмещением называют закрепление краев. Для этого обыкновенно используют крепежные средства и клей. Но стыковое соединение не очень-то надежное, поэтому его следует упрочнять, что сделать не так уж и сложно.
Крепление «встык» желательно упрочнять металлическим креплением: уголками и саморезами
Такой способ обыкновенно применяют при сборке лицевой рамы шкафа, где прочность не играет важной роли, поскольку части рамы надежно прикрепляются к самому шкафу. Соединение деревянных конструкций «встык» обычно укрепляют ламелями или нагелями, которые способны совместить отдельные части во время склейки.
Скрепление деталей «в ус»
Это совмещение имеет некоторые отличия от предыдущего. При склейке поверхности детали скашиваются под углом 45° по отношению к оси . Соединение деревянных деталей «в ус» также необходимо упрочнять с помощью дополнительного крепежа.
К сведению! Обычно такой способ объединения применяют в том случае, когда необходимо соединить два отрезка молдинга в углу.
Упрочнение соединения деталей из древесины
Как уже говорилось выше, упрочнить можно с помощью обыкновенных деревянных нагелей. Нагельные укрепления обыкновенно совершают с помощью двух нагелей, вклеенных в один и в другой конец поперечины, в вертикальные стойки, в соответствующие им гнезда. Существует определенная инструкция выполнения таких соединений:
Размечаем гнезда для нагелей:
- Для четкой разметки, необходимо подлежащие скреплению детали приложить друг к другу.
- Провести линию карандашом, отмечая места для нагелей.
- Продолжить линию на кромку каждой из заготовок, с помощью угольника.
- Высверливаем гнезда для нагелей:
- Для того чтобы гнездо расположилось ровно посредине деревянной детали, необходимо использовать кондуктор для сверления.
- Чтобы гнездо получилось необходимой глубины, необходимо использовать муфту для стопора.
Совет! Если у вас нет стопорной муфты, можно заменить ее, надев на сверло маленький кусочек пленки.
- Собираем детали:
- Необходимо нанести на нагель клей и вставить его в соответствующее гнездо первой детали.
- Соединяем детали вместе.
- Зажимаем.
- Оставляем на время, чтобы дать клею высохнуть.
Упрочнение соединения при помощи ламелей
Если сравнивать виды соединений деревянных конструкций, безусловно, выигрывает ламельное объединение. Пусть цена таких соединений будет чуточку выше, зато с ними очень легко и удобно работать.
Ламели – это спрессованное дерево в виде сплющенных шариков. Гнезда для таких шариков вырезают при помощи специальной ламельной машины. При этом отверстие получается идеальной формы. А из-за того, что ламели немного короче, нежели гнездо, совмещение деталей при склеивании получается более точным. Это очень не удобно.
Дерево широко используется в различных областях хозяйственно-бытовой деятельности человека. Особенно широко деревянные конструкции применяются при строительстве. Однако любые деревянные конструкции состоят из отдельных деталей, которые необходимо тем или иным способом соединить воедино.
Существует несколько видов соединений. Но нужно усвоить одно правило: прежде, чем приступать к работе, нужно тщательно разметить будущие запилы и всегда следовать разметке. В конечном изделии детали должны прилегать точно и плотно.
Способы соединения досок и брусков небольшой длины: 1 — «впритык» (встык); 2 — «в паз и гребень»; 3 — «на ус»; 4, 6 — «зубчатое» клеевое; 5 — «вполдерева»; 7 — «на рейку»; 8 — «прямым замком» накладным; 9 — «косым замком» накладным; 10 — «прямым» и «косым» натяжными замками.
Наиболее простым и сравнительно непрочным является соединение «впритык». Для этого соединения концы скрепляемых деталей делают четко прямоугольными, а торцы обрабатывают рубанком.
Соединение «в ус» похоже на соединение «впритык», но здесь концы деталей скашивают под углом в 45о. Для точной разметки применяют приспособление называемое ярунок. Такое соединение укрепляют фанерной накладкой или металлическим угольником. Усиливают соединение «в ус» креплением с внутренней стороны квадратного или треугольного бруса.
К более прочным соединениям относят соединения «в накладку» путем выполнения спилов. Если соединяемые детали одинаковой толщины, то спилы производят на обеих деталях на половину их толщины. В случае, когда одна деталь толще другой, то спил производят только в более толстой детали. Для усиления прочности детали склеивают и дополнительно скрепляют деревянными нагелями либо шурупами.
При необходимости получить Т-образное соединение применяют накладку «вполдерева». В этом случае обрезают обе детали, если они одинаковой толщины, или спиливают более толстую деталь при различной толщине скрепляемых элементов.
Самым прочными соединениями дошедшими до нынешнего времени из глубокой древности остаются соединения сквозными шипами, на двух вставных круглых шипах и способом срединной вязки одинарным шипом. Детали, соединенные прямым сквозным шипом дополнительно крепят нагелями и склеивают. Чтобы выполнить соединение на двух круглых вставных шипах, применяют шаблонную накладку из фанеры или плотного картона для точного сверления отверстий под шипы. Срединная вязка одинарным шипом бывает глухой, если нужно скрыть конец шипа на лицевой стороне, и сквозной, которая гораздо прочнее глухой.
Для ящичных соединений применяют шиповые соединения с прямыми и косыми («ласточкин хвост») шипами. Несмотря на более высокую трудоемкость, соединение косыми шипами более прочное и надежное.
Для надежности все соединения могут быть укреплены нагелями, склеиванием, гвоздями, шурупами, болтами и комбинацией этих приемов упрочнения стыковок.
Нагеля изготавливают в виде деревянного стержня со слегка заостренными концами из твердых пород древесины. Если изделие впоследствии будет покрываться красками или лакироваться, то наружный конец нагеля утапливают и зашпаклевывают либо сверлят глухое отверстие под нагель.
Перед склеиванием детали тщательно высушивают, поверхность очищают от грязи, жировых и масляных пятен, пыли и рашпилем придают шероховатость для лучшего сцепления. Причем детали из твердых пород дерева клеят более жидким составом, а мягкое дерево – более густым потому, что оно гораздо лучше впитывает влагу. Склеиваемые поверхности необходимо тщательно промазать клеем, что значительно повысить прочность соединения. Слой клея не должен быть слишком толстым или слишком тонким. Это значительно ухудшит качество соединения. Клей наносится равномерным, плотным, без разрывов слоем. Для надежного склеивания изделие нужно выдержать не менее суток, прежде чем подвергать дальнейшей обработке.
Для склеивания применяют столярный либо казеиновый клей. Столярный клей не водостойкий и при повышенной влажности готовые изделия могут расклеиться. Поэтому рекомендуется применять казеиновый клей, лишенный этого недостатка. К тому же казеиновый клей несколько дешевле, а по прочности склеивания немного превосходит столярный.
Для достижения особой прочности стыки деревянных конструкций укрепляют гвоздями, шурупами и болтами. Длину гвоздя или шурупа подбирают на 3 – 5 мм короче общей толщины соединяемых деталей, а при соединении деталей различной толщины длина крепежных метизов должна быть в 2 – 4 раза больше толщины самой тонкой детали.
Следует учитывать, что шурупы и гвозди, ввинченные или забитые поперек волокон, лучше держат детали.
Часть болта, которая выходит за пределы соединяемых деталей, должна быть чуть больше толщины гайки. Под головки болтов подкладывают шайбы, чтобы предохранить древесину от смятия. Шлицы головок шурупов располагают параллельно древесным волокнам. Шлицы всех шурупов желательно расположить на одной прямой или параллельно друг другу. Перед ввинчиванием тонких шурупов или вбиванием тонких гвоздей рекомендуется сделать сигнальные отверстия с меньшим диаметром.
Наиболее прочными считаются соединения шурупами. Нужно быть внимательным, чтобы не допустить раскола дерева. С этой целью не следует вбивать и ввинчивать шурупы и гвозди близко к кромке и друг к другу.
Вследствие ограниченности размеров дерева создание из него строительных конструкций больших пролетов или высоты невозможно без соединения отдельных элементов. Соединения деревянных элементов для увеличения поперечного сечения конструкции называют сплачиванием , а для увеличения их продольной длины — сращиванием, под углом и прикрепление к опорам – анкеровкой.
Увеличение заготовок по длине называется сращиванием. Увеличение заготовок по сечению называется сплачиванием. Соединения деревянных конструкций классифицируют по различным признакам. Например, по виду работы элемента и работы самой связи (соединения на растянутых связях, соединения на податливых связях).
По характеру работы все основные соединения делятся на:
- без специальных связей (лобовые упоры, врубки);
- со связями, работающими на сжатие (шпонки колодки);
- со связями, работающими на изгиб (болты, стержни, гвозди, винты, пластинки);
- со связями, работающими на растяжение (болты, винты, хомуты);
- со связями, работающими на сдвиг-скалывание (клеевые швы).
По характеру работы соединений деревянных конструкций делятся на податливые и жесткие. Податливые изготавливаются без применения клеев. Деформации в них образуются в результате неплотностей.
Принято различать три группы соединений деревянных конструкций:
- Контактные соединения (без использования рабочих механических связей: врубки и другие соединения «впритык»)
- Соединения с использованием механических связей (нагельные: болтовые, гвоздевые; шпоночные, соединения на шайбах, нагельных пластинках и т.п.)
- Клеевые соединения и соединения комбинированного типа
Требования к соединениям
1. Надежность.
В частности, рекомендуется сводить к минимуму неблагоприятные (ненадежные) виды работы древесины в соединениях (работа древесины на скалывание, смятие поперек волокон, растяжение поперек волокон). С понятием надежности тесно связан так называемый принцип дробности: «чем мельче связи и чем их больше, тем выше надежность соединения». Другими словами, десять болтов маленького диаметра предпочтительнее одного болта при одинаковых затратах металла, так как в первом случае древесина работает в основном на смятие («надежный» вид работы древесины), а во втором случае — на сдвиг («ненадежный» вид работы древесины)
2. Прочность.
В частности, стремление к равнопрочности с основной частью конструкции, к отсутствию ослаблений (отверстия) в сечении.
3. Снижение трудоемкости
при изготовлении и монтаже конструкций (технологичность)
4. Деформативность.
Например, в контактных соединениях величина предельной деформации смятия ограничена
Работа древесины в соединениях.
Виды работы древесины на смятие поперек и под углом к волокнам, а также на скалывание относятся к неблагоприятным. Именно эти виды работы древесины сопровождают работу соединений и именно они чаще всего являются прямой или косвенной причиной отказа конструкции.
Смятие.
Работа древесины на смятие поперек и под углом к волокнам характеризуется повышенной деформативностью и низкой прочностью. Диаграмма «сила — деформация» при смятии древесины поперек волкон отражает эффект сплющивания трубчатообразных клеток древесины. Различают три вида смятия:
- n смятие по всей поверхности (R см = 1,8 МПа, самый неблагоприятный вид смятия)
- n смятие на части длины
- n смятие на части поверхности (под шайбами) (R см = 4 МПа)
Увеличение прочности в последнем случае объясняется подкрепляющим влиянием окружающих площадку смятия волокон древесины.
Основные эмпирические зависимости при смятии.
Зависимость сопротивления от угла между направлением силы и направлением волокон древесины
R см,a = R см,0 / (1 + (R см,0 /R см,90 — 1) sin 3 a
Зависимость сопротивления от длины площадки смятия
R см,L = R см (1 + 8 / (L см + 1.2);
[см]
Скалывание.
Работа древесины на скалывание (сдвиг) характеризуется низкой прочностью и хрупким характером разрушения. В «чистом» виде скалывание практически не встречается. Обычно этот вид напряженного состояния комбинируется с другими (растяжение и сжатие поперек волокон).
Различают два вида скалывания: скалывание одностороннее и скалывание двустороннее. В первом случае прочность меньше, поскольку выше степень неравномерности распределения напряжений. В расчетах условно принимают равномерное распределение напряжений по длине площадки сдвига. Поэтому вводят понятие «среднее значение сопротивления сдвигу»
R ск,ср = R ск,ср / (1+ bL/e)
Формула отражает физическую сущность явления скалывания: коэффициент b
учитывет вид скалывания, а отношение L/e учитывает влияние нормальных напряжений, сопутствующих скалыванию. R ск,ср
— сопротивление скалыванию при равномерном распределении касательных напряжений.
Зависимость сопротивления скалыванию от угла между направлением силы и направлением волокон древесины имеет вид:
R ск,a = R ск,0 / (1 + (R ск,0 /R ск,90 — 1) sin 3 a
| Назначение соединений |
В конструкциях, изготовляемых в заводских условиях |
В конструкциях, изготовляемых с применением облегченных средств механизации. |
|
|
из высушенных пиломатериалов |
из брусьев и досок |
из местного круглого леса |
|
| Сплачивание | На водостойком клее | На дубовых или березовых пластинках Деревягина; на гвоздях и топких нагелях из круглой стали, из пластмасс | На колодках, болтах, скобах |
| Наращивание | |||
| В сжатом стыке |
Лобовым упором |
||
| В растянутом стыке | Зубчатым стыком на водостойком клее | Деревянными накладками и прокладками на нагелях из круглой стали, на болтах, гвоздях | Деревянными накладками на нагелях из круглой стали, на болтах |
| Накладками с клеестальными шайбами | Накладками с шайбами на глухих нагелях и шурупах | Стальными накладками с шайбами на глухих нагелях и глухарях | |
| Узловые примыкания | |||
| Сжатых стержней | Лобовым и трехлобовым упором | Лобовой врубкой; лобовым и трехлобовым упором | |
| Растянутых стержней | Стальными тяжами или хомутами через накладки и прокладки на клее или нагелях и болтах | Стальными тяжами или хомутами через накладки и прокладки па гвоздях или нагелях и болтах | Стальными тяжами или хомутами через накладки на нагелях и болтах; скобами крестового профиля |
| Стержней, воспринимающих знакопеременные силы | Центровым болтом через клеестальные шайбы | Нагелями, штырями крестового профиля, гвоздями | Нагелями, штырями крестового профиля |
| Центровым болтом, через когтевые шайбы, шайбы на глухих нагелях, шурупах, штырях крестового профиля или на гвоздях | Центровым болтом через шайбы на глухих нагелях, глухарях или на штырях крестового профиля | ||
Основные виды соединений (при сплачивании)
1. Соединения на врубках
, работающих без специальных рабочих связей. Соединения безраспорные; требуются лишь вспомогательные поперечные связи (устаревший вид сплачивания)
 |
 |
| Схема соединения на врубках | |
| Основной областью применения врубок являются узловые соединения в брусчатых и бревенчатых фермах, в том числе в опорных узлах примыкания сжатого верхнего пояса к растянутому нижнему поясу.
Соединяемые врубкой элементы деревянных конструкций (д. к.) должны быть скреплены вспомогательными связями - болтами, хомутами, скобами и т. п., которые следует рассчитывать в основном на монтажные нагрузки |
|
|
|
2. Соединения на шпонках
, работающих в основном на сжатие
(с), аналогично сжатым раскосам фермы (с). Распор Q шп воспринимается рабочими поперечными связями (р) - болтами, хомутами и т. п., работающими на растяжение
аналогично растянутым стойкам фермы (р)
|
 |
|
Схема соединения на шпонках |
3. Соединения на нагелях
, работающих в основном на изгиб
(и), аналогично стойкам (и) безраскосной фермы. Соединения безраспорные, требуются лишь вспомогательные поперечные связи
4. Соединения на клею
, работающем в основном на сдвиг
(τ), аналогично сварному шву в металлических балках. Поперечная связь обычно обеспечивается самим клеевым швом
Соединения по ширине
При стыковке нешироких досок получаются щиты необходимых размеров.
Для соединения существует несколько способов.
1) Соединение на гладкую фугу;
При таком методе соединения каждая рейка или доска называется делянкой, а шов, который образуется в результате соединения, фугой. О качестве прифуговке говорит отсутствие просветов между стыками кромок смежных делянок.
2) Соединение на рейку;
По кромкам делянок выбирают пазы и вставляют в их рейки, скрепляющие между собой делянки. Толщина рейки и ширина паза не должны превышать 1/3 толщины доски.
3) Соединение в четверть;
В скрепляемых делянках выбирают по всей длине четверти. В таком случае размеры четверти, как правило, не превышают половину толщины делянки.
3) Соединение в паз и гребень (прямоугольный и треугольный);
Такой вид соединения обеспечивает делянку пазом с одной стороны и гребнем с другой. Гребень может быть как прямоугольным, так и треугольным, но последний редко используется, поскольку его прочность немного хуже. Соединение в паз и гребень довольно популярно и часто используется изготовителями паркета. Минусом такого соединения считается меньшая экономичность, поскольку используется больше досок.
4) Соединение «ласточкин хвост»;
Такой вид крепления немного похож на предыдущий, вот только гребень имеет трапециевидную форму. Ну отсюда и название.
Соединение досок в щиты: а - на гладкую фугу, б - в четверть, в - на рейку, г - в паз и прямоугольный гребень, д - в паз и треугольный гребень, е - в «ласточкин хвост»
Также при сборке щитов используют шпонки, наконечники в паз и гребень с вклейкой рейки в торец. Среди вклеенных реек встречаются треугольные, прямоугольные и наклеенные, а при использовании шпонки в основном выбирают паз «ласточкин хвост». Все это нужно для надежного скрепления щита.
Щиты: а - со шпонками, 6 - с наконечником в паз и гребень, в - с вклейной рейкой в торец, г - с вклейной треугольной рейкой, д - с наклеенной треугольной рейкой.
Соединение по длине
Среди популярных видов соединения по длине можно выделить: впритык, на «ус», в паз и гребень, на зубчатое клеевое соединение, в четверть и на рейку. Наибольшей популярностью пользуется зубчатое соединение, потому что оно имеет лучшую прочность.
Соединение брусков по длине: а - впритык, б - в паз и гребень, в - на ус, г, д - на зубчатое клеевое соединение, е - в четверть, ж - на рейку
Также существует сращивание, когда более длинные отрезки стыкуются между собой. Это может происходить несколькими способами. Например, вполдерева
, косым прирубом
, косым и прямым накладным замком
, косым и прямым натяжным замком и впритык
. При выборе сращивания вполдерева необходимая длина соединения должны составлять 2 или 2,5 от толщины бруса. Для большей надежности используют нагеля, например, такое можно встретить при строительстве брусчатых домов.
При использовании косого прируба с подрезкой торца размеры составляют 2,5 - 3 от толщины бруса и так же крепится нагелями.
Соединение прямым или косым накладным замком используют в конструкциях, в которых присутствуют растягивающие усилия. Прямой накладной замок находится на опоре, а косой можно разместить у опор.
Если Вы решили использовать косой прируб с подрезкой торца, то соединение должно иметь 2,5 или 3 толщины бруса. В этом случае то же используются нагеля.
При стыковке прямым или косым натяжным замком можно не волноваться о прочности, но такое соединение имеет сложности в изготовлении, а также при усыхании древесины клинья ослабляются, поэтому такой метод соединения не подойдет для серьезной конструкций.
Сращивание впритык - это когда два конца бруса помещают на опору и надежно соединяются скобами.
Сращивание: а - вполдерева, б - косым прирубом, в - прямой накладной замок, г - косой накладной замок, д - прямой натяжной замок, е - косой натяжной замок, ж - впритык
Соединение брусьев или бревен можно встретить при возведении стен или в верхней или нижней обвязке в каркасных домах. К основным видам соединений можно отнести вполдерева
, вполулапу
, шиповое
и угловой сковороднем
.
Врубкой вполдерева считается вырубка или срезка половины толщины на концах брусьев, после чего они соединяются под углом в 90 градусов.
Соединение вполулапа образуется при зарезке на концах брусьев наклонных плоскостей, благодаря которым брусья плотно соединяются. Размер наклона определяется по формуле.
Врубка угловым сковороднем очень похожа на врубку вполдерева, но отличительной чертой является то, что при таком соединении один из брусьев теряет небольшую часть в ширине.
Наращивание
Наращиванием брусьев и бревен называется соединение элементов по высоте, что часто используется при строительстве столбов или матч.
Существует несколько видов наращивания:
1) впритык с потайным шипом;
2) впритык со сквозным гребнем;
3) вполдерева с креплением болтами;
4) вполдерева с креплением хомутами;
5) вполдерева с креплением полосовой сталью;
6) косым прирубом с креплением хомутами;
7) впритык с накладками;
8) крепление болтами;
Длина стыков обычно составляет 2-3 от толщины соединяемых брусьев или 2-3 диаметра бревен.
Соединение бревен при наращивании: а - впритык с потайным шипом, б - впритык со сквозным гребнем, в - вполдерева с креплениес болтами, г - вполдерева с креплением полосовой сталью, д - вполдерева с креплением хомутами, е - косым прирубом с креплением хомутами, ж - впритык с накладками и креплением болтами
Шиповое соединение
При шиповой вязке брусков на одном делают зарезку шипа, а на другом проушину или гнездо. Шиповую вязку брусков часто используют при создании столярных изделий, дверей, окон или фрамуг. Все соединения делаются на клею. Можно использовать не только один, но и два или более шипа. Чем больше шипов, тем больше площадь склеивания.Такой вид соединения можно разделить на угловые концевые, угловые серединные и угловые ящичные.
При угловом концевом соединении используется открытый сквозной шип (один, два или три), шип с потемком сквозной и несквозной, вставные шканты. Угловые серединные соединения можно встретить на дверях. Угловые серединные и концевые могут дополнительно использовать гвозди, шурупы, нагеля или болты.
Угловые шиповые соединения: а - открытый сквозной одинарный шип УК-1, б - открытый сквозной двойной шип УК-2, в - открытый сквозной тройной шип УК-3, г - шип несквозной с полупотемком УК-4, д - шип сквозной с полупотемком УК-5, е - шип несквозной с потемком УК-6, ж - шип сквозной с потемком УК-7, з - соединение несквозное и сквозное на шкантах УК-8, и - на ус со вставными круглыми шкантами УК-9, к - несквозной на ус со вставным плоским шипом УК-10, л - сквозной на ус со вставным плоским шипом УК-11
Угловые серединные соединения на шип: а - несквозной типа УС-1, б сквозной УС-2, в - сквозной двойной УС-3, г - несквозной в паз и гребень УС-4, д - несквозной в паз УС-5, е - несквозной на круглых шкантах УС-6
