Назад

Купить и читать книгу за 33 руб.

Вы читаете ознакомительный отрывок. Если книга вам понравилась, вы можете купить полную версию и продолжить читать

Столяр-плотник. Виды соединений и креплений

   Из данной книги вы узнаете, что для получения строительных элементов требуемых размеров лесоматериалы соединяют по длине, ширине, толщине и высоте посредством врубок. Врубки применяют при изготовлении балок, ферм, строительстве рубленых и брусчатых домов. Врубки выполняют по разметке вручную или с помощью ручного электрического инструмента.
   Узнаете о всех видах плотничных и столярных соединениях и креплениях, а так же об соединениях на клеях.


Илья Мельников Столяр-плотник. Виды соединений и креплений

ВИДЫ ПЛОТНИЧНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

   Для получения строительных элементов требуемых размеров лесоматериалы соединяют по длине, ширине, толщине и высоте посредством врубок. Врубки применяют при изготовлении балок, ферм, строительстве рубленых и брусчатых домов. Врубки выполняют по разметке вручную или с помощью ручного электрического инструмента.
   Соединение отрезков древесины для получения деталей нужных размеров называется сращиванием. Сращивание производится вполдерева косым прирубом, прямым и косым накладными замками, прямым и косым натяжными замками, впритык. При сращивании вполдерева длина соединения должна быть равна 2-2, 5 толщинам бруса. Соединение скрепляют нагелями.
   Соединение косым прирубом с подрезкой торца делают равным 2, 5-3 толщинам бруса и крепят также нагелями.
   Соединение прямым или косым накладным замком используют в конструкциях, в которых возникают растягивающие усилия. Соединения в прямой накладной замок располагаются на опоре, а в косой накладной замок – у опор.
   Соединения в прямой или косой натяжные замки являются прочными, однако их изготовление сложно, кроме того, при усыхании древесины ослабляются клинья, поэтому для ответственных деревянных конструкций применять натяжные замки не рекомендуется.
   Сращивание впритык производится в тех случаях, когда два бруса своими концами ложатся на опору. Концы брусьев соединяют вплотную, а затем крепят скобами.
   Угловые соединения. Брусья, бревна соединяют под углом при возведении брусковых и рубленых стен, устройстве верхней и нижней обвязок в каркасных домах и других деревянных конструкциях. Основными видами плотничных соединений являются соединения вполдерева, вполулапу, шиповое угловое сковороднем.
   Врубку вполдерева выполняют путем вырубки или срезки половины толщины на концах соединяемых брусьев. После вырубки концы соединяют под прямым углом. Соединение вполулапу получается при зарезке на концах брусьев наклонных плоскостей. Обработанные концы брусьев плотно соединяют. Врубку угловым сковороднем выполняют так же, как и врубку вполдерева, но дополнительно в одном из брусьев выпиливают часть древесины.
   Крестообразные соединения. Этот вид соединения брусьев применяют при строительстве мостов и изготовлении других деревянных конструкций. Такие соединения выполняют вполдерева, втреть и вчетверть дерева, а также с зарубкой одного бруса.
   Соединения по высоте. Соединение элементов по высоте называется наращиванием. Этот вид соединения применяют при устройстве столбов, мачт и др. Наращивать бревна и брусья можно впритык с потайным шипом, впритык со сквозным гребнем, вполдерева с креплением болтами, вполдерева с креплением полосовой сталью, вполдерева с креплением хомутами, косым прирубом с креплением хомутами, применяемым в ответственных сооружениях, впритык с накладками и креплением болтами. Длину стыков делают обычно равной двум или трем толщинам соединяемых брусьев или двум или трем диаметрам соединяемых бревен.

ВИДЫ СТОЛЯРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

   Бруски столярных изделий соединяют между собой шиповым соединением, состоящим из двух элементов – шипа и гнезда или проушины. Шип – выступ на торце бруска, входящий в соответствующее гнездо или проушину другого бруска. Шипы бывают одинарными, двойными, многократными.
   Цельный шип – это шип, составляющий одно целое с бруском. Вставным шипом называют шип, выполненный отдельно от бруска. Шип с поперечным сечением в виде круга называется круглым.
   Шип "ласточкин хвост" имеет профиль в виде равнобочной трапеции с большим основанием на торцовой грани шипа, односторонний шип "ласточкин хвост" – в виде прямоугольной трапеции с большим основанием на торцовой грани шипа.
   Угловые концевые соединения брусков выполняют на шипы: открытый сквозной одинарный УК-1, открытый сквозной двойной УК-2, открытый сквозной тройной УК-3, несквозной с полупотемком УК-4, сквозной с полупотемком УК-5, несквозной с потемком УК-6, сквозной с потомком УК-7, несквозные и сквозные на круглые вставные шипы УК-8, на "ус" со вставным и несквозным круглым шипом УК-9, на "ус" со вставным несквозным плоским шипом УК-10, на "ус" со вставным сквозным плоским шипом УК-11.
   Для столярных изделий угловые шиповые соединения делают концевыми – на сквозных прямых шипах; серединными вертикальными – на сквозных прямых шипах или шкантах; серединными горизонтальными – на несквозных прямых шипах или шкантах.
   Шиповое соединение должно быть выполнено с величинами натягов и зазоров в пределах от -0, 1 до +0, 3 мм, т. е. практически плотным. Основными дефектами в шиповом соединении являются: не выдержаны размеры шипа по длине, толщине, непараллельность поверхности шипа или проушины, сколы, вырывы, неплотности в шиповом соединении и др.
   При выработке шипов и проушин выполняют следующие операции: размечают шипы и проушины, запиливают, выпиливают заплечики и выдалбливают проушины.
   Шипы и проушины можно размачать используя шаблоны, с помощью которых на торцы бруска наносят риски.
   Запиливают шипы и проушины лучковой пилой очень тщательно, так как перекос шипа приведет к перекосу створки. Если шип толще проектного размера, то при посадке в проушину он может расколоть брусок, а если тоньше, то соединение получится непрочным.
   При пилении следят за тем, чтобы пила проходила около риски, только в этом случае получится точный размер шипа или проушины. При выработке шипов пилят только с наружной стороны рисок, а при выработке проушин – с внутренней.
   При начале пиления для быстрого углубления пилу ставят на ребро под углом 15-20° и, сделав несколько движений на себя, без нажима углубляют пилу, после чего пилят равномерно без нажима и рывков. После запила срезают заплечики. Проушину после запилов выдалбливают долотом с киянкой и зачищают стамеской.
   Зубчатый шип имеет профиль в виде треугольника или трапеции, меньшее основание которого является торцовой гранью шипа, двукосый зубчатый шип – равнобедренного треугольника.
   Одинарные и двойные шипы применяют при изготовлении окон, рамочных дверей, мебели; шип "ласточкин хвост" – при изготовлении ящиков, коробок; зубчатые шипы – при клеевом соединении деталей (сращивании) по длине.
   Помимо этого применяют шипы круглые вставные при соединении делянок (заготовок) по ширине. Шипы впотемок и полупотемок используют при изготовлении рамок, мебели и др.
   Шип впотемок делают не только при концевом соединении, но и в тех случаях, когда требуется, чтобы края гнезда были незаметны, так как получить ровные края гнезда не всегда удается. Чтобы скрыть этот дефект, у шипа вырезают потемок, т. е. снимают часть шипа по ширине с одной или обеих сторон.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ КРЕПЛЕНИЯ СОЕДИНЕНИЙ

   Деревянные конструкции в процессе эксплуатации деформируются, их соединения становятся непрочными. В таких случаях места соединения закрепляют деревянными нагелями, шипами, клиньями и шпонками из твердой и сухой древесины (влажность 4-6 %).
   Деревянные гвозди (нагели) изготовляют из дуба, клена, ясеня или березы. До забивки нагеля просверливают отверстие (сквозное или несквозное) требуемого диаметра и округляют кромки нагеля. Это предохраняет древесину от растрескивания в местах соединения (в углах оконных и парниковых рам и др.).
   Деревянные шипы (шканты), например, закрепляют соединения стропил на коньке крыши. Они бывают цилиндрические, прямоугольные и квадратные. Нижний конец шипа выполняют заостренным. До забивки шипа высверливают отверстие несколько меньшего диаметра, чем диаметр шипа.
   Деревянные клинья изготовляют из древесины хвойных пород (сосна, ель), одно– или двусторонними. У односторонних клиньев косо обтесана одна широкая сторона, у двусторонних – обе стороны. Стороны имеют уклон 1:6, 1:7 и 1:8°. Такими клиньями укрепляют и натягивают деревянные конструкции, выравнивают лаги пола, поднимают осевшие части стен, крыши. Для заклинивания рукояток ручного инструмента (топоров и молотков) используют такие клинья, хотя следует отдать предпочтение металлическим.
   Шпонки. Составные балки из двух-трех брусьев с деревянными шпонками. Скалывающие усилия между ними воспринимают шпонки. Элементы балки дополнительно стягивают между собой стальными болтами. Дубовые шпонки вставляют в гнезда между элементами составной балки. Гнезда для шпонок выбирают электродолбежником одновременно в двух брусьях, затем шпонки забивают в гнезда ударами деревянного молотка. Выступающие концы шпонок зачищают рубанком. Шпонки в середине пролета составных балок из-за слабой нагрузки не ставят.
   Шпонки по отношению к соединяемым элементам различают: продольные, поперечные, косые продольные и шпонки с натяжкой. Поперечные шпонки (по сравнению с продольными) обеспечивают менее прочное соединение, так как древесина поперек волокон обладает меньшим сопротивлением, чем вдоль волокон.
   Составные балки на шпонках изготовляют из хорошо высушенной древесины. Если шпонка установлена в гнезде с зазором, то она не будет воспринимать силы сдвига и передаваемая нагрузка будет передана на другие шпонки. Механизированное изготовление шпонок и гнезд гарантирует появление зазоров. Поперечное сечение составных балок не должно быть ослаблено гнездами более чем на 1/3 по высоте элемента. При симметричном расположении по противоположным сторонам гнезд их глубина не должна превышать более 1/6 части толщины элемента, но не менее 2 см. Для соединения брусьев применяют продольные шпонки и болты. Прочное и плотное соединение получают, применяя две клиновидные шпонки с натягом, действующие как клинья. Преимущества таких шпонок в том, что в процессе эксплуатации клиньями возможно восстанавливать натяг. Соединения на шпонках используют для усиления балок перекрытий.

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КРЕПЛЕНИЯ СОЕДИНЕНИЙ

   Шурупы, болты, гвозди, стальные хомутики, уголки, накладки и другие используют для крепления деревянных соединений.
   Шурупы по сравнению с гвоздями обеспечивают более надежное соединение.
   Длина шурупов 10-150 мм, головки – до 13 мм. Петли, ручки, замки окон и дверей, а также штапики, обкладки и т. д. закрепляют шурупами. Шуруп в соединяемую деталь ввинчивают отверткой, а не забивают молотком, чтобы не нарушить целостность древесины вокруг гнезда. Шурупы большего диаметра ввинчивают в предварительно просверленное отверстие, составляющее 0, 7-0, 8 диаметра и глубиной 1/3 длины шурупа. Для утопления головки шурупа заподлицо с поверхностью древесины предусматривают коническое расширение.
   В соединениях встроенной мебели головки шурупа втапливают ниже поверхности с последующей шпатлевкой. Шурупы с овальной хромированной головкой скрепляют детали и придают соединению декоративный вид.
   Шурупы используют для крепления гардинных штанг, картин, керамических изделий и т. д.
   Гвозди изготовляют из проволоки круглого и квадратного сечения. Круглые гвозди меньше перерезают волокна древесины, чем квадратные, однако квадратные гвозди прочнее соединяют детали и больше сопротивляются выдергиванию. Диаметр гвоздя равен 1/20 части его длины. Для соединения детали из крупнослойной влажной древесины используют более толстые гвозди. Гвозди в замерзшую древесину забивают в предварительно просверленное отверстие диаметром, чуть меньшим гвоздя, и глубиной не менее 1/3 длины. Толстые гвозди в детали из твердых древесных пород забивают в заранее просверленные отверстия на глубину не менее 1/2 длины гвоздя. Это предупреждает искривление забиваемых гвоздей и растрескивание древесины.
   Гвозди в стыках конструкции размещают по прямым параллельным линиям или под углом 45° относительно продольной оси детали. Расстояние (шаг) между гвоздями в направлении волокон не менее 15d (d – диаметр гвоздя) гарантирует от появления трещин в древесине. Расстояние между продольными рядами забитых гвоздей не менее 4d, при размещении в шахматном порядке – не менее 3d. От конца детали (доски, бруска) до крайнего поперечного ряда гвоздей расстояние не менее 15d, а от края детали до продольного ряда гвоздей – не менее 4d.
   Отклонения от шага между гвоздями в узлах деревянной конструкции поперек волокон – не более диаметра гвоздя, вдоль волокон – двух диаметров.
   Тонкие детали обычно прибивают к толстым. В противном случае выбирают гвозди по толщине и длине, соответствующие тонкому материалу. Длина гвоздей в 2, 5-3 раза превышает толщину прибиваемого материала. При наклонной (косой) забивке гвоздей прибитый элемент труднее оторвать от основного. Перекрестная косая забивка гвоздей надежнее параллельной косой.
   При толщине соединяемых деталей меньше длины гвоздей, их выступающие концы загибают поперек волокон, что повышает на 25 % прочность соединения.
   Прочность соединения гвоздями опиленного или обтесанного материала с круглым уменьшается на 30 %. Круглые элементы не соединяются между собой гвоздями из-за недостаточной силы трения. Поэтому при соединении в местах сопряжения круглых деталей выпиливают или обтесывают прямую накладку вполдерева, усиливая соединение установкой болтов.
   Строительные скобы используют в соединениях деревянных конструкций.
   В стыках несущих конструкций не используют гвозди, бывшие в употреблении, с затупленным концом, деформирующие древесину и снижающие прочность соединения.
   В соответствии с разметкой сначала забивают гвозди крайних рядов, затем остальные. Гвозди, забитые вдоль волокон, имеют непрочное соединение.
   Гвозди размещают одинаково по обе стороны действующей силы. Нарушение этого требования приведет к деформации стыка конструкции. Для разметки места забивки гвоздей применяют шаблон из фанеры.
   Размером гвоздей соответствует минимальный шаг между ними, зависящий от направления действующей силы.
   Болты используют для соединения бревен, брусьев, толстых досок. Их изготовляют из стали диаметром 10-28 мм. Болты отстоят от концов соединяемых деталей не менее чем на 15 см. Их забивают молотком в отверстия соединяемых деталей меньше диаметра болта (0, 7-0, 8d). Шайбы толщиной 4-6 мм с наружным диаметром в 3-3, 5 раза больше диаметра болта устанавливают с обеих сторон. В стыках несущих конструкций устанавливают не менее двух болтов диаметром до 12, 7 мм с шайбами толщиной 6 мм. Шайбы предотвращают вдавливание в древесину головки и гайки при затягивании болта и при работе под нагрузкой. Самовольное откручивание гайки предотвращает навинчивание контргайки. Пружинистая шайба (гровер) затягивает стык во время высыхания древесины.
   Хомутами из полосовой стали толщиной 10-15 и шириной 30-100 мм укрепляют соединения строительных конструкций. Место соединения обхватывают хомутом, а затем стягивают болтом или прибивают гвоздем. В зависимости от формы соединяемых деталей применяют хомуты круглые или прямоугольные.
   Уголками закрепляют угловые соединения конструкций. Их изготовляют под прямым углом, широкими и комбинированными, из стальных полос толщиной 2-10 и шириной 20-80 мм. Уголки закрепляют шурупами или болтами с одной или обеих сторон соединения. Ими крепят углы створок ворот, оконных и парниковых рам и др. В конструкциях ворот уголки объединены с петлями.
   Утапливаемые кольцевидные и квадратные стальные шпонки применяют для бокового крепления двух или трех деталей. Диаметр кольцевидной шпонки 5-20 см, высота (включая выступы) – З-5 мм. В местах установки выфрезеровывают соответствующие пазы, куда вставляют шпонку, чтобы половина высоты шпонки входила в каждую деталь. Соединение со шпонкой укрепляют болтами. Соединяемые детали должны быть высушены, а шпонки плотно с натягом вставлены в пазы.
   Впрессованные шпонки из стального листа толщиной 1 мм бывают кольцевидные и квадратные. Их высота 25мм с прочными острыми зубьями по обоим краям.
   В местах соединения строительных конструкций выполняют отверстия под болты, затем острыми зубьями шпонку закрепляют на одной детали и накрывают второй. Вставив болты, затягивают гайки и сжимают соединение, впрессовывая шпонку в древесину. Зубья шпонок, впрессованные в древесину, обеспечивают жесткое и прочное соединение. Битумная мастика, покрывающая шпонки, защищает их от коррозии во влажной среде. Впрессовываемые шпонки употребляют в стыках крыш и других конструкций, требующих жесткости и прочности соединения.
   Накладки изготовляют из полосовой стали толщиной 10 и шириной 40-60 мм, длиной 20-80 см. Их крепят гвоздями (желательно коваными) и шурупами. Концы накладок закрепляют прямыми скобами. Накладки применяют при наращивании соединений.
   Глухари и крюки изготовляют из квадратной стали сечением 10х10-12х12 мм или цилиндрической стали диаметром 10-12 мм. Длина глухарей 100-120мм. Глухари бывают двух видов. Ими закрепляют оконные и дверные коробки в проемах каменных стен, если в них не заложены деревянные пробки.
   Строительные скобы изготовляют из квадратной стали размером 10х10-18х18 мм или цилиндрической – диаметром 10-18мм длиной 200-500 мм. Заостренные концы скобы согнуты в одну или в разные стороны под углом 90 или 180°.
   Анкерные болты используют для крепления концов балок в наружных и капитальных стенах. Их прикрепляют к концам балок с помощью болтов и скоб.
   Изготовляют болты из листовой стали толщиной 10-12 мм и шириной 40-50 мм. Длина анкерного болта для закрепления конца балки в наружной стене 80-100 см.
   Стальная подножка (стремя) служит для подвески промежуточной (короткой) балки к главной в местах пропуска труб. Подножку изготовляют из листовой стали толщиной 10 мм и шириной 50-70 мм. Конец короткой балки опирается на стремя, закрепленное на основной балке.
   
Купить и читать книгу за 33 руб.

Вы читаете ознакомительный отрывок. Если книга вам понравилась, вы можете купить полную версию и продолжить читать