Наталья Коршевер - Работы по дереву и стеклу Страница 22

Сквозное соединение на ус (рис. 73, а) укрепляют как одним шипом, так и тремя.

Рис. 73. Угловое соединение на ус: а – сквозное; б – несквозное.

Принцип крепления здесь такой же, как при угловом несквозном на шип. При несквозном соединении на ус разглядеть положение шипа невозможно. Здесь в равной степени могут использоваться как круглые шипы, так и плоские – крепление от этого ни в коей мере не ослабеет (рис. 73, б).

Но при выборке древесины под шипы обязательно делают гнезда немного больше, чем сами шипы, чтобы потом заготовки легко соединялись между собой.

Шиповые соединения выполняют на клею. Их делят на концевые, угловые и ящичные. Существует очень много вариантов таких соединений (рис. 74).

Рис. 74. Угловые шиповые соединения: а – открытые сквозные: 1 – одинарное; 2 – двойное; 3 – тройное; б – с полупотемком: 1 – несквозное; 2 – сквозное; в – впотемок: 1 – несквозное; 2 – сквозное; г – серединное: 1 – несквозное; 2 – сквозное; д – серединное двойное; е – серединный несквозной в паз.

Например, угловые концевые соединения можно делать со сквозным шипом, со сквозным или несквозным шипом впотемок. Такие соединения применяют при вязке брусьев створок, фрамуг, форточек, дверей и т. п.

Для строительства дома или возведения крыши необходимо освоить еще два типа соединения: угловая врубка и врубка в лапу.

Этот тип соединения можно отнести к угловым типам креплений, так как детали по отношению друг к другу находятся под определенным углом.

В зависимости от величины угла различают два типа такого соединения, которые в одинаковой степени перпендикулярно направлены на действующую силу соединения – сжатие.

Первый из них используют только тогда, когда угол между деталями не превышает 45°. Сначала вытесывают древесину со вставной деталью, а затем подгоняют под нее поверхность основания (рис. 75).

Рис. 75. Угловая врубка. I тип.

Второй тип соединения требует угла не меньше 45° между соединяющимися деталями. Врубку здесь делают несколько иначе, чем при первом типе. Она представляет собой две плоскости, расположенные под разными наклонами к первоначальной поверхности основания (рис. 76).

Рис. 76. Угловая врубка. II тип.

Этот тип соединения используют только при строительстве сруба стен или колодца. Чаще всего такое крепление делают простым, так как оно и без того прочное, но встречаются и некоторые усложнения конструкции в виде дополнительных накладок. Чтобы получилась врубка, обтесывают конец бревна, сформировав куб, а затем делят его стороны на 8 частей. Затем из куба на торцевой поверхности вырубают трапецию, одно основание которой составляет 6 частей, а другое – 4.

Лапа со стороны вдоль волокон должна иметь форму трапеции, постепенно сужаясь к основанию бруска. Возле бруска толщина трапеции должна составлять примерно 2–3 части, а с торца – не больше 6 частей (рис. 77).

Рис. 77. Врубка в лапу.

При соединении бревен таким типом крепления готовый сруб будет выглядеть так, как показано на рисунке 78.

Рис. 78. Схема крепления сруба в лапу.

При соединении бревен в обло сруб будет выглядеть следующим образом (рис. 79).

Рис. 79. Схема крепления сруба в обло.

Вырубка бревен для соединения в чашу показана на рисунке 80.

Рис. 80. Последовательность вырубки бревен для соединения в чашу.

При соединении бревен таким типом крепления готовый сруб будет выглядеть таким образом (рис. 81).

Рис. 81. Схема крепления сруба в чашу.

После закрепления деталей вставная деталь как бы вырастает из массива другой.

Чаще всего такой тип соединения используют при сопряжении лаг перекрытий и перегородок с обвязкой дома. Угол, при котором соединяют детали, обязательно должен быть 90°.

При других углах соединение получается непрочным и очень быстро приходит в негодность.

Среди множества разновидностей т-образного соединения два типа встречаются чаще других (рис. 82).

Рис. 82. Т-образные соединения: а – с потайным косым шипом ласточкин хвост; б – с прямой ступенчатой накладкой.

При первом типе используют потайной шип, имеющий трапециевидную форму, который вставляют с одной стороны балки (рис. 82, а).

Во втором типе для крепления используют ступенчатую прямую накладку (рис. 82, б). Делают такую накладку следующим образом: выбирают древесину с одной части на 1/2 всей ширины, а с другой – на 1/3.

Затем на первой части выбирают древесину на половине накладки еще наполовину, тем самым толщина незатронутой части бруска составляет 1/4 от ширины целого бруска. На второй части конструкции, где первоначально древесина выбрана лишь на 1/3, делают еще небольшое углубление так, чтобы незатронутая древесина составляла 1/2 всей толщины бруска.

Такая ступенчатая накладка считается наиболее прочной. Для дополнительного крепления лучше использовать клей. Шурупы и гвозди могут только повредить целостность ступеней.

Для устройства крыш и ферм чаще всего используют такой тип крепления, как крестовидное. Оно чем-то напоминает т-образное. Но здесь в одинаковой степени ведущими можно считать оба бруска (рис. 83).

Рис. 83. Крестовидные соединения: а – с прямой накладкой вполдерева; б – с посадкой в одно гнездо.

Разновидности такого соединения различают только по глубине крепежной накладки: от 1/6 до 2/3 толщины бруска.

Дополнительные крепления столярных и плотничных соединений

В процессе эксплуатации деревянных конструкций, особенно если они постоянно подвергаются атмосферным влияниям, не исключены деформации их деталей и элементов, в результате чего узлы соединений становятся непрочными.

Поэтому еще в процессе сборки конструкций их соединения рекомендуется усиливать металлическими или деревянными нагелями, шипами (или шкантами), клиньями и шпонками. Деревянные крепления делают из твердых пород древесины, которые высушивают длительное время.

Деревянные нагели представляют собой гвозди из древесины твердолиственных пород. Чаще всего нагели используют при укреплении соединений в оконных рамах и рамах парников, при креплении деталей для рамы под зеркало. Перед тем как забить нагель в древесину, в массиве сверлят отверстие подходящего размера, сделав его немного глубже, чем длина деревянного гвоздя.

Затем, чтобы не растрескалась древесина после забивки гвоздя, ошкуривают и закругляют нагель со всех сторон. После этого устанавливают гвоздь на просвет отверстия, ставят на него дощечку и забивают гвоздь молотком. Дощечка нужна для того, чтобы во время забивания нагель не растрескался и не раскололся.

На рисунке 84 показаны варианты соединения элементов деревянных конструкций с помощью нагелей (цилиндрических деревянных или металлических стержней), шурупов, гвоздей, болтов, которые могут быть расположены в различном порядке.

Рис. 84. Схемы расстановки нагелей, гвоздей, шурупов.

Этот вид крепления чаще всего применяют для закрепления на коньке крыши стропил. В отличие от нагелей, которые преимущественно бывают круглыми, шканты могут быть круглыми, цилиндрическими, квадратными и прямоугольными. Для большего удобства в процессе проникновения шканта в отверстие его конец всегда делают заостренным. Кроме того, чтобы шкант потом не вылетал, его забивают с некоторым напряжением. Для этого диаметр отверстия под него всегда делают меньшего размера, чем сам шкант. Чаще всего шкантовое крепление дополнительно усиливают клеем (рис. 85).

Рис. 85. Усиление соединения деревянных деталей шипами (шкантами): а – установка цилиндрического шипа на клею; б – напряженное угловое соединение на двух цилиндрических шипах; в – напряженное угловое соединение на трех прямых шипах.

Нагели и шканты используют чаще всего для соединения венцов сруба между собой, а также в неразборных соединениях стенок корпусной мебели.

Такой вид соединения используют в столярном и плотничном деле шире, чем вышеперечисленные крепления. Это незаменимая часть конструкций крепления ручного инструмента, конструкций натяжения, конструкций для укрепления и выравнивания стен, полов и крыш. По форме клинья разделяют на те, у которых обтесана только одна сторона, и на те, у которых обтесаны обе стороны. Чаще всего для изготовления клиньев используют древесину хвойных пород.

Шпонки могут быть как деревянными, так и металлическими. Но все они представляют собой различные вставки в гнезда между двух балок и предназначены для увеличения их прочности. Такое крепление дополнительно снабжают стальными болтами, которые могут проходить как через шпонку, так и не затрагивать ее, сжимая только балки.