Виды соединений деревянных конструкций

Формирование углов на ус

Одним из лучших способов создания углов различных объемных изделий является стык на ус. Он позволяет создать монолитную конструкцию, скрыть волокна торца, тем самым обеспечить привлекательный вид. Этот способ подходит для самых разнообразных изделий, но чаще всего применяется для изготовления рамок и деталей корпусной мебели.

Для создания соединения в каждой из деревянных деталей делают пропилы под углом, равным половине угла, под которым встречаются заготовки. Чаще всего этот угол прямой, следовательно, запилы выполняют под 45 градусов, тем не менее угол может варьироваться в широких пределах. Работы выполняют по следующему алгоритму.

Вначале размечают детали

Важно не забывать, что разметка выполняется по длинной стороне, в противном случае можно не угадать с размерами

На кромках, которые будут соединены, проводят линию под требуемым углом. Комбинированным угольником разметку переносят на каждую сторону заготовки. Затем выполняют распил, для которого лучше использовать электрическую торцовую пилу, но можно работать и ручным инструментом

Работая ножовкой, важно контролировать угол среза, нелишним будет воспользоваться бруском в качестве направляющей

Сращивание по длине

Такой вид соединения деревянных деталей имеет некоторые нюансы. По своей сути это удлинение элементов в горизонтальном направлении. Сращивание может быть:

• Впритык — срезы концов выполняются под прямым углом и совмещаются друг с другом. В оба бруса (бревна) забивают скобу.
• Косой притык — срезы выполнены под углом, а концы скрепляют штырем или гвоздем.
• Торцевой притык с гребнем.
• Прямая накладка — длина вырубки в 1,5-2 раза больше, чем толщина бруса (бревна).
• Косая накладка — концы срезают под углом и фиксируют болтами.
• Накладка с косым прирубом — на концах деталей выполняют торцевые гребни, имеющие ширину и длину в одну треть толщины бруса.

Соединение «гнездо-шип»

Наиболее часто используемый способ соединения деревянных деталей. Такое сочленение прочное, жесткое и выглядит максимально аккуратно. Чтобы выполнить такое соединение, нужно иметь некие навыки и опыт, а также быть внимательным. Неправильно выполненное соединение «гнездо-шип» непрочное и выглядит некрасиво.

Суть его следующая. В конце одной заготовки высверливается или выдалбливается паз, а в конце другой — шип. Лучше, когда элементы имеют одинаковую ширину. Если толщина разная, то шип проделывают в тонкой детали, а паз, соответственно, в толстой.

Последовательность шипового соединения:

• Используя рейсмус, прочертить две параллельные друг другу риски сбоку одной заготовки. Расстояние должно быть по ширине будущего шипа. Для его ровности следует сделать разметку с двух сторон.
• Наиболее оптимальный инструмент для выполнения шипов — ножовка, имеющая узкое полотно и мелкие зубья, или лучковая пила. В процессе работы зубья инструмента должны проходить по внутренней кромке разметочной линии. Для удобства деталь лучше зажать в тисках. Лучше всего шип изготовить чуть больше требуемого размера. Тогда в случае необходимости можно убрать лишнее. А вот если шип окажется короче, то весь процесс потребуется повторить заново.
• Используя долото или стамеску, во второй детали делают гнездо (паз). Естественно, размеры паза должны соответствовать размерам шипа. Лучше всего перед тем, как приступить к долблению, по всему периметру паза просверлить отверстия. Края аккуратно обрабатываются стамеской.

Если соединение деревянных деталей выполнено правильно, то поверхности кромок шипов прилегают плотно к стенкам гнезда. Это дает хорошее сцепление при склеивании. Чтобы посадка шипов была более тугой, их размеры должны быть на 0,2-0,3 мм больше размеров гнезда. При превышении этой величины может произойти раскол тетивы, при допуске меньше крепление потеряет свою прочность в процессе эксплуатации.

Кроме того, такое соединение предполагает еще склеивание и крепление шурупами, гвоздями или деревянными нагелями. Для упрощения работы перед ввинчиванием шурупов следует просверлить отверстия. Головки шурупов скрывают в потай (выполненный с помощью зенковки). Направляющее отверстие должно быть равно 2/3 диаметра винта и быть меньше на 6 мм (приблизительно) его длины.

Виды соединения

При соединении деревянных деталей нужно помнить важный момент — всегда тонкая деталь крепится к толстой, но не наоборот.

Согласно взаимному расположению элементов различают такие способы соединения деталей из дерева:

• наращивание — увеличение детали по высоте;
• сращивание — удлинение заготовки;
• сплачивание — увеличение элемента по ширине;
• вязка — соединение под углом.

Способы соединения деревянных деталей при изготовлении мебели чаще всего используют следующие:

• склеивание;
• «ласточкин хвост»;
• встык;
• пазовое;
• внахлест;
• глухое на шипах;
• сквозное шиповое.

Рассмотрим технологии некоторых соединений более детально.

Как сделать что-то самому, своими руками – сайт домашнего мастера

Для использования столярных и плотницких соединений в строительстве требуется не только специальный инструмент но и немалый опыт.

Поэтому у непрофессионалов такие соединения чаще всего получаются неаккуратными. Оптимальный вариант — применять новые виды металлического крепежа

Большинство сохранившихся памятников деревянной архитектуры возведено без единого гвоздя, с помощью одного только топора, и этот факт до сих пор вызывает восхищение. Но по прошествии веков изготавливаемые из металла крепёжные системы, применяемые для сооружения деревянных домов, сильно изменились, поэтому сегодня нет смысла повторять «подвиги» предков.

Строить надо просто, быстро и надежно. Рассмотрим предлагаемый производителями металлический крепёж на примере узлов и элементов, позволяющих значительно упростить и ускорить соединение лаг пола с балками или деревянными стенами, а заодно и некоторые другие операции.

Читать также: Чем убрать суперклей с рук

Особенности японского столярного соединения

Небывалых высот столярного искусства достигли японские мастера. Используя традиционные техники, комбинируя различные типы соединений, они создают точные и надежные стыки без применения гвоздей и прочего крепежа. Стыковка различных деревянных деталей выполняется исключительно благодаря силе трения.

В основе надежности данных соединений лежит точный срез. Идеально подогнанные линии замков на обеих сопрягаемых деталях позволяют создать соединение с безукоризненной точностью. Сложные конфигурации замков требуют большого опыта, знаний и умения владеть инструментом, но при желании всему этому можно научиться.

Сращивание по длине

Такой вид соединения деревянных деталей имеет некоторые нюансы. По своей сути это удлинение элементов в горизонтальном направлении. Сращивание может быть:

• Впритык — срезы концов выполняются под прямым углом и совмещаются друг с другом. В оба бруса (бревна) забивают скобу.
• Косой притык — срезы выполнены под углом, а концы скрепляют штырем или гвоздем.
• Торцевой притык с гребнем.
• Прямая накладка — длина вырубки в 1,5-2 раза больше, чем толщина бруса (бревна).
• Косая накладка — концы срезают под углом и фиксируют болтами.
• Накладка с косым прирубом — на концах деталей выполняют торцевые гребни, имеющие ширину и длину в одну треть толщины бруса.

READ Как определяется плотность пород дерева?

Виды соединения

При соединении деревянных деталей нужно помнить важный момент — всегда тонкая деталь крепится к толстой, но не наоборот.

Согласно взаимному расположению элементов различают такие способы соединения деталей из дерева:

• наращивание — увеличение детали по высоте;
• сращивание — удлинение заготовки;
• сплачивание — увеличение элемента по ширине;
• вязка — соединение под углом.

Способы соединения деревянных деталей при изготовлении мебели чаще всего используют следующие:

• склеивание;
• «ласточкин хвост»;
• встык;
• пазовое;
• внахлест;
• глухое на шипах;
• сквозное шиповое.

Рассмотрим технологии некоторых соединений более детально.

Врезка

Врезка, или врубка, – это угловое или срединное соединение, с помощью которого вы можете надёжно скрепить друг с другом две доски или деревянные брусья. Одна деталь прикрепляется торцом к другой. Методика выполнения врезки основана на стыковом соединении. Сделайте в пласти вырез под торец и после этого приступайте к основной части работы.

ФОТО: YouTube.comТакой метод крепления чаще всего используется в ящичных или рамных соединениях, например при сборке шкафа или каркаса для строительства дома

Основные типы соединений с применением врубки – тавровая врубка, угловая в потёмок или угловая в фальц. Каждый из этих методов соединения имеет свои особенности. Если вы решили сделать угловую фальц-врезку, вам нужно сделать большее углубление ─ на две трети заготовки.

Соединения на врубках

Рис. 65. Примеры узловых соединений элементов на врубкеВрубки являются старейшим способом соединения деревянных элементов. В настоящее время применяются лобовые врубки — в узловых соединениях и лобовые упоры — в стыках сжатых элементов (рис. 65).

Лобовые врубки применяются в конструкциях из бревен и брусьев. Наиболее распространена лобовая врубка одним зубом (рис. 65, а). Направление рабочей плоскости смятия назначают под углом 90°, а саму плоскость размещают центрально относительно оси примыкающего элемента. Этим достигается обжатие по плоскости скалывания, которое обеспечивает хорошую работу врубки на сдвиг. Глубина врубки не должна превышать 1/3 высоты или диаметра элемента в опорных узлах и 1/4 — в промежуточных узлах ферм (и должна быть не менее 2 см в брусьях и 3 см в бревнах). Длина плоскости скалывания l_ск должна быть не более 10h_вр, этого достаточно для предотвращения возможного выкалывания древесины по косослою, и не менее 1,5h во избежание появления больших растягивающих напряжений, перпендикулярных плоскости скалывания.

Расчет врубки производится по формулам (60) и (61). Ослабленный врубкой элемент проверяется с учетом ослабления и внецентренного действия усилия. Расчетные усилия по рабочим плоскостям находятся разложением продольного усилия примыкающего элемента по нормалям к этим плоскостям.

Шип-паз

Крепление создается за счет материала соединяемых деталей. В одном элементе удаляют древесину вокруг выступа (шипа), в другом массиве вырезают паз.

Шип должен входить в паз с некоторым усилием для прочного защемления выступа в отверстии. Боковые напряжения создают силы трения между шипом и пазом, формируют практически неразъемное соединение.

В зависимости от габаритов деталей определяют размеры шипов и пазов. В сечении они могут быть прямоугольными, квадратными, овальными. Для повышения несущей способности узлов детали смазывают столярным или синтетическим клеем. В некоторых случаях крепления усиливают установкой дополнительного металлического крепежа.

Чем склеивать древесину. Технология

Существует несколько способов соединения деталей при склеивании.

Склейка дерева на гладкую фугу – соединение гладких деталей, без увеличения площади проникновения.

Склейка на микрошип – увеличение площади проникновения на 2,5 – 5 мм за счет создания на детали зубчатого рельефа (с помощью фрезера).

Склейка на зубчатый шип – увеличение площади проникновения на 10 мм за счет создания зубчатого шипа.

Склейка на шпунт-гребень (шип-паз, ласточкин хвост, косой шип) – дополнительное сцепление за счет пазового соединения.

Хотя в определенных ситуациях, когда предполагаются особые условия применения, актуальны пазовые и шиповые соединения, в большинстве случаев детали склеиваются на гладкую фугу. Современные клеевые составы проникают глубоко в структуру и создают прочный шов без дополнительной выборки древесины.

Как склеить доски между собой. Параметры

Склеиваемая древесина должна иметь показатель влажности в пределах 8 – 12%, максимум – 18%. Если есть необходимость склеить влажные детали, используют специальный состав, в процессе затвердевания он вытягивает влагу из дерева. При склеивании болванок с различной влажностью не допускается перепад больше 2%, чтобы избежать внутреннего напряжения в клеевом шве из-за деформации более влажной детали. Температура склеиваемых заготовок колеблется в пределах 15 – 20⁰С, поэтому работы проводятся в теплых помещениях (18 – 22⁰С). На холоде большинство составов кристаллизуется, что приводит к ухудшению качества склейки и затрудняет процесс.

Заключительная подготовка древесины (строгание, фугование, обработка наждачкой) проводится непосредственно перед склеиванием, чтобы повысить проницаемость клея и избежать коробления

Важно не только подобрать детали по габаритам, структуре и внешним данным, но и правильно их расположить

• При склеивании по длине используются планки только одного типа распиловки – тангентальной или радиальной;
• При склеивании и по длине, и по ширине не допускается чередование разных частей древесины – ядро укладывается с ядром, заболонь (молодая, крайняя часть) с заболонью;
• Годовые кольца соседних заготовок из досок или брусков должны быть направлены в разные стороны или под углом друг к другу от 15⁰.

Стандартная толщина мебельных щитов – 2 см, но, чтобы склеить деревянные щиты в домашних условиях, при выборе досок для щита учитывается предположительный отход при обработке, поэтому заготовку подбирают толщиной до 2,5 см. Лишок снимется в процессе первичной обработки, при устранении дефектов, и после склейки, при шлифовании щита. Если распускать для мебельного щита доску в 5 см толщиной, получаются две заготовки с одинаковой текстурой и оттенком, что увеличивает декоративность изделия. Для щитов подбираются доски древесины одной породы, шириной до 120 мм, чтобы была возможность качественно обработать кромки щита, длина болванок должна иметь запас (2 – 5 см).

Способы фиксации материала между собой

Строительство сооружений из древесного материала пользуется успехом в течение тысячелетий. За это время было разработано и внедрено несколько оптимальных и хитроумных вариантов крепления сырья в углах и продольно (то есть в длину), которые актуальны как для профилированного бруса, так и для обычного.

Как было сказано, при возведении объекта брусья можно зафиксировать между собой по длине и на углах. В чём же разница? Дело в том, что угловое крепление используется при сооружении добротных стен и привлекательных внутренних перегородок в помещении. А фиксаж в длину применяется тогда, когда требуется наращивания материала. Как это? Ну, смотрите: есть бревно длиной 4 м, а размер стены, указанный в проекте, 6 м, в таком случае, нужно удлинить сырьё.

Как сделать шиповое соединение

Для изготовления шипового соединения нужно обвести обе детали линией разметки по всем граням на расстоянии от торца, равном ширине соединения. На двух противоположных сторонах и торце линиями отмечается тело шипа, разметка на обеих деталях полностью идентична.

Шип подрезают с боков ножовкой для поперечного реза и скалывают древесину с помощью стамески. Ширину шипа делают на 2–3 мм больше для последующей точной обработки ножом или долотом. Паз вырезают ножовкой для продольного реза и скалывают стамеской, также оставляя небольшой припуск на обработку. Далее следует подгонка, в процессе которой детали совмещают и добиваются максимально плотного прилегания.

При Т-образном шиповом соединении на одной из деталей нарезают центральный шип или паз, а на другой выдалбливают проушину или делают две боковые подрезки в зависимости от типа первой детали. Для изготовления проушины используют стамеску, обращая наклонную часть лезвия внутрь отверстия. Если проушина не сплошная, шип делаю на 8–10 мм больше глубины и обрезают его конец в форме развернутого клина. Так при забивании шип сам себя разопрет, и деталь будет прочно посажена.

Для соединения широких деталей можно использовать ящичное соединение, нарезая несколько шипов и пазов. Самый простой способ скрепить шиповое соединение — просверлить его насквозь поперек шипов и забить в отверстие деревянный шкант (оконное угловое соединение).

Виды крепежей и их применение

Существует две разновидности деталей: пластинчатые и фасонные. Крепеж для деревянных конструкций каждого вида изготавливается в разных размерах. Это позволяет его использовать в строениях с различными параметрами.

Перфорированный крепеж для деревянных конструкций содержит отверстия, предназначенные под болты или гвозди. Он способен выполнить надежное и прочное соединение нескольких элементов, находящихся под необходимым углом в одной плоскости. Монтажные пластины крепятся к узлу с двух сторон. Применяются в косметическом и капитальном ремонте, креплении элементов фасада, сооружении кровли здания.

Зубчатые металлические пластины изготавливаются способом просечки оцинкованных листов из стали. Применяются они там же, где и перфорированные приспособления, но их монтаж проводится в основном в промышленных условиях. Крепление с помощью таких пластин проводится методом вдавливания. Эта технология позволяет создавать абсолютно идентичные конструкции любой сложности. Чтобы обеспечить надежное и прочное соединение, гвоздевой крепеж забивать запрещается. Поэтому этот вид использовать непосредственно на строительном участке неэффективно.

Стропильно-балочные крепления предназначены для перпендикулярных элементов кровли, которые опираются друг на друга. Также они применяются в монтаже поперечных деталей.

Опоры балок используются в креплении горизонтальных несущих элементов гвоздями или болтами к разным частям конструкции под прямым углом. Производят их различных размеров.

Скользящее соединение стропил предназначено для возведения домов из бревна или бруса при устройстве наклонных деталей.

Металлический крепеж для деревянных конструкций очень выгоден и эффективен в использовании, поскольку имеет массу преимуществ. Основное – это то, что он способствует сокращению столярных работ, а также ускорению всего строительного процесса.

Нюансы и факты

Чтобы склеивание прошло успешно, учитывайте ряд условий.

• Работы должны проводиться в тёплом помещении при температуре не ниже 19 градусов. В холоде древесина и клеящие составы могут вести себя непредсказуемо;
• Влажность элементов для склеивания не должна превышать 18%;
• Перед склеиванием каждую деталь следует обработать: устранить грязь, пыль, заусенцы и шероховатости, зачистить наждачной бумагой. Это позволит древесине лучше впитать клеевой состав и создать прочное соединение.

При правильной склейке, прочность сцепления выше прочности самой древесины, что позволяет создать высоконадёжную и долговечную конструкцию. У склеенной древесины есть ряд преимуществ перед цельным срубом: она меньше подвержена трещинам и деформациям.

голоса

Рейтинг статьи

Выбор вида соединения

Вообще, видов соединений деревянных заготовок существует огромное количество, поэтому рассказать можно только о некоторых из них, наиболее распространенных.

Одним из самых простых способов нарастить деревянную деталь (брус, бревно, доску), увеличить ее ширину является торцевое соединение. Существует несколько вариантов его реализации. Часто применяют простой и функциональный метод в половину толщины (вполдерева). В зависимости от предполагаемой нагрузки на деталь срез может быть ровным или косым. В отдельных случаях стык укрепляют с помощью фигурных вырезов – замков. Данный тип соединения препятствует растяжению, скручиванию, изгибу. Так сращивают брус между собой с целью удлинения.

Создание объемных рам или деревянных каркасов требует надежных соединений под различными углами. В этом случае рационально использовать соединение типа шип-паз или шип-проушина. Узлы в месте стыка деталей выдерживают нагрузку смещения, изгиба и сжатия. Если конструкции необходима высокая стойкость на разрыв, вырезы делают трапециевидной формы.

Дополнительные связи каркасных изделий, придающие жесткость конструкции, реализуют с помощью Т-образных или крестообразных соединений. Основная нагрузка на стыках – сжатие, смещение и разрыв. В особых случаях конструкцию дополнительно усиливают металлическими уголками, шурупами или гвоздями.

Для соединения досок между собой в коробчатые конструкции под прямым углом удобно использовать специальный ящичный паз. Как понятно из названия, данный способ часто применяют для создания объемных конструкций, в том числе ящиков для мебели. Качественно изготовленный ящичный стык выглядит монолитно, имеет привлекательный вид и выдерживает внушительные нагрузки. При создании деревянной мебели часто используют соединение на шкантах, нагелях и домино (когда паз имеет продолговатую форму, в отличие от круглого шканта).

Что нужно знать пред началом работы

Все существующие виды соединений делятся на три большие группы: рамные, ящичные, сплачивающие. Если вы решили собрать своими руками шкаф и делаете выдвижные ящики, то воспользуйтесь ящичным соединением, а для получения детали увеличенного размера лучше всего подойдёт сплачивающее соединение.

ФОТО: cdn3.craftsy.comПеред скреплением деревянных деталей тщательно обработайте их наждачной бумагой, чтобы они были идеально гладкими и ровными

Этапы подготовки детали к дальнейшему соединению с другим деревянным элементом:

1. Обрежьте деревянную доску по толщине и ширине, но длину оставьте прежней.
2. Хорошо обработайте лицевую часть изделия.
3. Строгайте кромку деревянной доски и проверяйте её не только линейкой, но и угольником с лицевой стороны.
4. С помощью реймуса нанесите разметку по всем кромкам и начинайте строгать доску. Время от времени проверяйте степень толщины выемки для соединения линейкой.
5. Проделайте всё то же самое, но для того, чтобы довести ширину доски до нужного показателя.
6. Сделайте разметку для соединений.

Будьте особенно внимательны, делая разметку для пиломатериалов. Всегда оставляйте припуски 2-3 мм, поскольку рассчитать ширину пропила полностью практически невозможно.

Соединения в боковой гребень и паз

Данный метод соединения представляет собой комбинацию двух способов – врубки в фальц и врубки в четверть. Соединение в боковой гребень применяется при изготовлении разных видов мебели, а также при создании откосов в оконном проёме.

ФОТО: YouTube.comПредварительно обработайте дерево и примерьте соединение прежде, чем полностью соединять два куска дерева. Убедитесь, что правильно сделали распил и не оставили зазоры. При необходимости любую деталь можно подкорректировать

Этапы выполнения соединения в паз и боковой гребень:

1. Начните наносить разметку для будущих торцов. Учитывайте, что они должны располагаться строго перпендикулярно по отношению к продольным осям каждой детали. Наносите разметку не только на лицевой стороне, но и на кромках.
2. Начинайте выпиливать первую деталь и сверяйтесь со второй, наносите разметку так, чтобы обе детали могли быть плотно соединены друг с другом.
3. Используйте реймус для того, чтобы замерить глубину паза.
4. Возьмите специальную ножовку по дереву с обушком и начинайте пропиливать заплечики. Постоянно прикладывайте детали друг к другу и сверяйте их.
5. Затем нанесите разметку на тыльную сторону второй детали и начинайте запиливать её.
6. Соедините детали вместе.

Сделать подобные соединения вы можете в домашних условиях с помощью обычного фрезера. Для этого используйте специальное направляющее приспособление, которое позволит вам вырезать либо паз, либо фальц. После обрезки детали используйте наждачную бумагу и несколько раз обработайте поверхность заготовки.

Боковое соединение

Боковые соединения называют еще сплачиванием. Чаще всего такое соединение используется при устройстве полов, дверей или ворот. Это достаточно прочное соединение. Большие массивы, которые получаются в результате такого соединения, дополнительно крепятся поперечными досками или щитами.

Если детали имеют гладкую поверхность боковых кромок и при соединении просто склеиваются, то такое соединение называется боковым на гладкую фугу.

Сплачивание на гладкую фугу

Если в каждой детали на боковой стороне имеется паз по всей длине, в который вставляется соединяющая рейка, то такой тип соединения называется боковым на вставную рейку.

Сплачивание вставную на фугу

Если на боковых сторонах снята четверть и детали крепятся с их помощью, то такое соединение называется боковым в четверть.

Сплачивание в четверть

Следующая разновидность этого соединения — боковое в паз и гребень, которое имеет несколько типов в зависимости от качества гребня. Этот паз может быть как треугольным, так и прямоугольным. Первый тип чаше всего используется при устройстве паркета, второй применяется при составлении полотна для двери. Обе этих конструкции требуют дополнительного закрепления клеем.

Сплачивание в прямоугольный паз и гребень

Сплачивание в треугольный паз и гребень

Для устройства внешних стен здания или крыши используют следующий тип бокового соединения, который способствует лучшему стоку осадков с поверхности и большей защите покрытия от разрушающего воздействия атмосферных явлений. Такой тип соединения называется боковым внахлестку. А соединять детали нужно следующим способом: под нижнюю планку положите тонкую рейку и закрепите гвоздями верхний боковой край детали, затем установите следующую планку, сделав нижним ее краем небольшую нахлестку, равную 1/4 толщины планки, и также закрепите ее несколькими гвоздями.

Сплачивание внахлестку

Также для соединения сразу нескольких деталей в одно целое при помощи только одной можно использовать сплачи-вание с наконечником. Этот тип требует одинаковой выемки с боковой стороны одиночной детали и с торцевой стороны соединяемых деталей. Чаще всего он используется при составлении паркетных полов.

Сплачивание с наконечником

В качестве декоративного приема чаще всего используется боковое соединение с перекрытием, которое не только украшает поверхность, но и способствует большей звукоизоляции и теплоизоляции. Такое соединение выполняется следующим образом: сначала через промежуток, равный половине ширины планки, настилается первый ряд. Затем сверху него на детали устанавливается второй ряд, который закрывает пустоты.

Сплачивание с перекрытием

Нагельные соединение

Наиболее совершенными по работе и получившими широчайшее распространение на практике являются без сомнения нагельные сопряжения. Чаще всего применяются нагели из круглой стали, болты, гвозди, трубчатые нагели, дубовые цилиндрические и дубовые пластинчатое нагели.

За исключением гвоздей и нагелей со специальной заточкой, вгоняемых в древесину ударами молотка, все остальные типы нагелей ставятся в отверстия, изготовляемые просверливанием или же выдалбливанием специальным станком (пластинчатые нагели).

Нагельные сопряжения применяются чаще всего при стыковании растянутых элементов и сплачивании сжатых деревянных конструкций, реже в узловых соединениях решетчатых конструкций.

При работе нагельных сопряжений нагели подвергаются изгибу, древесина соединяемых элементов — смятию, а иногда и скалыванию. При деревянных нагелях цилиндрических и пластинчатых смятию подвергается также древесина самого нагеля. Чем относительно тоньше металлический нагель, тем более ясно выражается в нем деформация изгиба, тем более неравномерно распределяются деформации смятия древесины по длине нагеля (рис. 7).

В сопряжениях с тонкими нагелямй распределение усилий между ними совершается более равномерно, чем при относительно толстых нагелях. Надежность тонких нагелей выше, чем толстых; последним свойственно вызывать разрушение элементов конструкций от выкалывания древесины.

Виды углового крепления с остатком

Существуют следующие способы углового монтажа с остатком:

Чтобы было понятно, рассмотрим варианты более подробно.

«В охряп»

Этот вид монтажа подразумевает наличие двух чаш полукруглой формы (для бревна). При сборке сруба из бревна такой метод ещё называют «в чашу». То есть формируются симметричные выемки, глубина которых составляет ¼ сечения бруса, а затем детали соединяются по принципу замка.

«В полдерева»

Монтаж «в полдерева» – наипростейший вид крепления. Он подразумевает наличие не только чаши, но и продольного паза, заполняемого утеплителем – джутом, мхом или льноватином. Конструкция усиливается гвоздями или скобами. Сооружение отличается герметичностью.

«В курдюк»

Монтаж «в курдюк» предполагает наличие поперечной выемки, канавки, мини-выступов, располагающихся внутри чаши-выбоины, способствующих возведению надёжной конструкции.

Врубка

Элементы конструкций при сопряжениях на врубках осуществляются обычно из круглых бревен или же окантованных брусьев. Врубки сложной формы трудоемки, требуют чрезвычайно тщательного изготовления квалифицированными мастерами, в значительной мере расстраиваются от усушки в случае применения недостаточно высушенного леса и кроме того требуют повышенного расхода лесоматериала вследствие значительного ослабления, сечений и необходимости понижения допускаемых напряжений.

Простейшими врубками являются лобовой упор (рис. 2) и наращивание вполдерева (рис. 3), применяемое при постройке мостов и радиомачт на оттяжках. Нередко для стягивания концов бревен в этой врубке вместо болтов применяются хомуты, а для более надежного воспринятая небольших растягивающих усилий врубки выполняются с натяжным замком на клиньях.

Для горизонтального сращивания элементов (обычно в консольных балках) применяется косой прируб (рис. 4) с одним или двумя стяжными болтами.

Для сплачивания брусьев или бревен в конструкциях и в составных балках применяются деревянные продольные или поперечные шпонки (колодки).

Для узловых соединений в стропилах и стропильных фермах чаще всего употребляются следующие виды врубок:

1. лобовая врубка с опорной площадкой, перпендикулярной к подкосу (рис.5);
2. щековая врубка с опорной площадкой, тоже перпендикулярной к подкосу;
3. трехлобовая врубка с вкладышем;
4. разновидность трехлобовой врубки, отличающаяся тем, что опорная площадка подкоса перпендикулярна к его оси (рис. 6).

Менее употребительны лобовые врубки с двумя зубьями и с вставной шпонкой, требующие особенно тщательного изготовления. Предложенные «ножничные врубки» вследствие сложности изготовления не получили практического применения.

При расчете врубок подлежат поверке напряжения смятия и скалывания. В лобовых врубках при учете длины скалывания, не превосходящей десятикратной глубины врезки а и двукратной высоты h б руса, по направлению врезки, допускаемые напряжения скалывания вдоль волокон принимаются равными основным.

В щековых врубках при учете длины скалывания, не превосходящей десятикратной глубины, а врезки и пятикратной толщины элементов по направлению врезки (рис. 6), допускаемые напряжения скалывания вдоль волокон при углах а смятия во врубках в пределах 0 — 25° принимаются равными 6 кг/см2 для сосны и 10 кг/см2 для дуба; то же при углах а смятия в пределах 26-35° соответственно 5 и 8 кг/см2; то же при углах смятия в пределах 36-45° соответственно 3 и 5 гк/см2.

Наращивание длины

Длину бруса промышленного изготовления определяет ГОСТ 24454-80, из множества размеров бруса, наиболее востребованы 3- и 6-метровые заготовки. При сращивании торцы стыкуемых брусьев крепят различными способами:

• Соединение в полдерева;
• На коренной шип;
• Прямой накладной замок;
• Косой накладной замок;
• Косой прируб.

Выбор крепления для соединяемых брусьев зависит от поставленных задач. Для настилов применяют прямой замок, для вертикальных опор – замок в полдерева или на коренной шип, для сооружения 3D-конструкций – косые замки. Замки усиливают строительными скобами, нагелями и шпонками, для несущих опор применяют болтовые крепления. С целью сохранения однородности поверхностной фактуры клееного бруса, длину наращивают методом зубчатого соединения или встык на шпонку, стыки усиливают водостойким клеем.

Продольный монтаж брусовых стропил кровельных перекрытий, имеет свои особенности – необходимо учитывать воздействие разнонаправленных нагрузок. Для соединения применяют косой прируб, усиленный болтовым креплением диаметром 10-12 мм.