Sd-zebra.ru

Строительный журнал
4 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Деревянные соединения без единого гвоздя

Своими руками — Как сделать самому

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

Крепеж и соединения для дерева на строительстве дома

Чем крепятсоединяют деревянные конструкции

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.

1. СОЕДИНИТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ С ПЕРФОРАЦИЕЙ

Если балки и лаги попа невидимы в интерьере, то их можно соединять с помощью так называемых балочных башмаков, выпускаемых, например, компанией ESSVE. Эти элементы подходят для крепления дерева не только к дереву, но и к бетону или кирпичной кладке (при использовании соответствующих дюбелей).

Они изготавливаются в основном из горячеоцинкованной стали толщиной 1,5 или 2 мм. но есть на рынке и более дорогие изделия из нержавеющей кислотоустойчивой стали А6. Башмаки выпускаются в двух вариантах: с отворотами, повёрнутыми наружу или внутрь. Цена: от 50 до 500 руб. за 1 шт.

Производитель рекомендует крепить балочные башмаки к соединяемым элементам специальными анкерными шурупами диаметром 5 мм (в зависимости от нагрузки последние могут вставляться во все или в некоторые отверстия), а при очень большой нагрузке или фиксации к «каменному» материалу задействовать также отверстия для болтов. Кроме анкерных башмаков на рынке представлены перфорированные универсальные фиксаторы (а), стропильные крепления (б), уголки (в), пластины (г), показанные на рисунке, и т. д.

ГЛАВНОЕ ПРЕИМУЩЕСТВО КРЕПЕЖА С ПЕРФОРАЦИЕЙ СОСТОИТ В УСКОРЕНИИ МОНТАЖА ПРИ ОДНОВРЕМЕННОМ УВЕЛИЧЕНИИ ПРОЧНОСТНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СОЕДИНЕНИЙ ПРЕИМУЩЕСТВА АНКЕРНЫХ ШУРУПОВ

Почему производители перфорированного крепежа предлагают использовать именно анкерные шурупы? Чем последние лучше обычных саморезов или анкерных (ершёных) гвоздей, применяемых для закрепления балочных башмаков и прочих металлических перфорированных элементов? Преимущества обусловлены особенностями конструкции анкерных шурупов. Во-первых, их плоская шляпка плотнее прижимает закрепляемый металлический элемент к древесине.

Во-вторых, гладкая цилиндрическая часть, находящаяся под шляпкой шурупа, имеет тот же диаметр 5 мм, что и отверстия в перфорированных металлоэлементах. Она целиком заполняет отверстие и потому полностью передаёт нагрузку, а также хорошо работает на срез. Кроме того, благодаря конусному подголовку шуруп лучше центрируется. Обычный саморез далеко не всегда передаёт нагрузку полностью, значительно хуже работает на срез. Ну а анкерный гвоздь невозможно демонтировать, не разрушив ту часть деревянного элемента, в которую он вбит. А вот анкерный шуруп легко выкручивается и может быть ввёрнут в деревянный элемент на новом месте.

2. МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ «ШИП-ПАЗ»

Элемент изготовлен из алюминия и состоит из двух частей, одна из которых снабжена шипом, вторая — соответствующим пазом. Они скрепляются друг с другом по принципу «ласточкин хвост», что позволяет обеспечивать надёжную передачу вертикальных и горизонтальных усилий, воспринимать усилия при растяжении и сжатии и даже изгибающие моменты. Соединение может быть как видимым, так и скрытым, для чего обе металлические части утапливаются в заранее выфрезерованные пазы. Длина узлового соединителя «Атлас» — 70-200 мм. Цена — 1500-5500 руб. за 1 шт.

Основными конкурентами EuroTec на российском рынке являются австрийские компании PITZL и SHERPA Connection Systems, которые выпускают схожий ассортимент соединительных элементов. Более известна система SHERPA, обеспечивающая несущую способностью соединений от 5 до 280 кН — специальная программа для расчётов позволяет подобрать крепёж для каждого конкретного случая. Любой соединитель состоит из двух алюминиевых деталей, которые также скрепляются по принципу «ласточкин хвост». Стоимость элементов SHERPA — от 800 до 12 тыс. руб. за 1 шт.

Ещё один конкурент EuroTec — немецкая компания ВВ Stanz-und Umformtechnik. разработавшая соединительный узел ВВ. Он изготавливается из оцинкованной листовой стали толщиной U мм и состоит, как и его алюминиевые собратья, из двух частей, фиксирующихся друг к другу по принципу «ласточкин хвост». Обе половины крепятся к древесине саморезами, количество которых зависит от размера элемента. Соединители ВВ имеют ширину 70 мм и длину 90. 125, 150 и 190 мм. Цена — одна из самых доступных на сегодняшний день: 180-800 руб. за 1 шт.

К деревянным деталям обе части соединителя «Атлас» крепятся саморезами, закручиваемыми под углом 90 и 45°. Соединение фиксируется стопорным шурупом.

СОЕДИНИТЕЛИ ПОЗВОЛЯЮТ ЗА НЕСКОЛЬКО МИНУТ РЕШИТЬ ЗАДАЧИ, НА КОТОРЫЕ В КЛАССИЧЕСКИХ ТЕХНОЛОГИЯХ СТРОИТЕЛЬСТВА ТРЕБУЮТСЯ ЧАСЫ И ДАЖЕ ДНИ

3. ТРЕХМЕРНЫЕ РЕЙКИ

Итальянская компания Rotho Blaas предлагает соединять детали, расположенные как перпендикулярно друг другу в одной плоскости, так и под углом по вертикали, с помощью Т-образных реек, которые изготовлены методом экструзии из алюминиевого сплава высокой прочности EN AW-6005A.

Они выпускаются в трёх модификациях, рассчитанных на разный уровень нагрузок: Alumini, Alumidi и Alumaxi.

В каждой представлены рейки как с отверстиями в основании и перпендикулярной ему полке, так и без отверстий в полке.

Рейки могут иметь фиксированную длину (от 80 до 768 мм), а в модификациях без отверстий доступны рейки длиной 2176 мм с надрезами через каждые 64 мм, что позволяет изготавливать крепёж любой длины

СОЕДИНИТЕЛЬНУЮ СИСТЕМУ СЛЕДУЕТ ВЫБИРАТЬ В СООТВЕТСТВИИ С РАЗМЕРАМИ СЕЧЕНИЙ СОЕДИНЯЕМЫХ БАЛОК, А ТАКЖЕ ДЕЙСТВУЮЩИМИ НА НИХ СТАТИЧЕСКИМИ И ДИНАМИЧЕСКИМИ НАГРУЗКАМИ

При монтаже основание рейки прикрепляется к балке саморезами. далее на торце закрепляемой к балке лаги делается паз, размеры которого соответствуют полке рейки. Если у последней есть перфорационные отверстия, то, используя полку как кондуктор, в лаге сверлят отверстия, надевают её на полку и вставляют в них металлические штифты. Если перфорации нет, то на полку надевают лагу и фиксируют соединение саморезами со сверлом. Цена реечного крепежа: 1230-18 425 руб. за 1 шт.

Трёхмерные рейки подходят для соединений (с помощью гвоздей или шурупов) не только «дерево-дерево» (минимальная толщина присоединяемых к балке лаг — 45 мм), но и «дерево-бетон», для чего предлагаются изделия с увеличенными отверстиями под анкерные болты

4. ПОТАЙНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ТИПА «ЁЖ»

Соединители Disc компании Rotho Blaas представляют собой шайбу из углеродистой стали с гальванической оцинковкой. В основании шайбы имеются просверленные под углом отверстия для саморезов, в центральной части — отверстие с резьбой.

В последнее вворачивают шпильку, продевают её свободный конец в заранее просверленное в балке отверстие и фиксируют с противоположной стороны балки гайкой с подложенной под неё широкой шайбой. Полученное соединение успешно работает как на сдвиг, так и на выдёргивание. При большой нагрузке в торце лаги можно одновременно устанавливать до трёх элементов Disx с диаметром основания шайбы 50. 80 и 120 мм (диаметр резьбовых отверстий — М12, М16 и М20 соответственно). Цена: от А145 до 9044 руб. за 1 шт. (винты входят в комплект).

Альтернативой соединителям Disc служат элементы IdeeFix компании EuroTec. Крепеж выполнен в виде полого цилиндра с внешним диаметром 30. ДО или 50 мм. изготовленного из алюминиевого сплава. В нижней части цилиндра имеется отверстие с резьбой М12, М16 или М20. В верхней — конусное углубление с отверстиями под саморезы, просверленными под углом 45°. Элемент IdeeFix крепится почти так же, как и предыдущий соединитель, но лага к балке фиксируется не шпилькой, а мощным болтом с широкой шляпкой (входит в комплект вместе с саморезами). Цена — 1500-4500 руб. за 1 шт.

Монтаж достаточно прост. В торце лаги делается углубление, в которое вкладывается соединительный элемент и закрепляется закрученными под углом саморезами.

Далее лага через заранее просверленное отверстие крепится к балке резьбовым элементом, вкручиваемым в центральное отверстие соединителя

5. САМОРЕЗЫ С ПОЛНОЙ РЕЗЬБОЙ KONSTRUX

Эти необычные изделия позволяют сэкономить не только время, необходимое для сборки узла, но и средства, ведь соединительные металлоэлементы не нужны. Саморезы имеют полную резьбу, создающую высокое сопротивление выдёргиванию, и полностью закручиваются в древесину под углом 30,45 или 60°. что в корне меняет привычную схему их работы. В данном случае шурупы работают только на выдёргивание, что и позволяет им принять на себя значительную часть действующих на соединение усилий. Таким образом, можно соединять детали под углом (а), сплачивать элементы. уменьшая при этом их прогиб (б), усиливать места вырезов в балках и лагах (в) (см. рисунок ниже).

Существуют саморезы с цилиндрической (диаметр шурупа — 6.5; 8 и 10 мм) и потайной (диаметр шурупа — 8 или 11,3 мм) головкой. Длина — 65-1000 мм. Цена — 20-800 руб. за 1 шт. Для установки шурупов длиной менее 245 мм предварительное сверление не требуется, а вот для более длинных (чтобы предотвратить увод в сторону) рекомендуется заранее просверлить отверстия под саморез на глубину до Уз от его длины.

Выбрать подходящий шуруп KonstruX, схему скрепления элементов, а также рассчитать необходимое количество шурупов помогает специальная программа ECS, которую можно свободно скачать на сайте производителя саморезов или крупной компании-продавца.

6. СПЕЦИАЛЬНЫЕ САМОРЕЗЫ

С помощью самореза Hobotec крепят массивные доски, блокхауз или имитацию бруса. Шляпка изделия снабжена фрезерными рёбрами и легко утапливается в древесине, а наконечник выполнен в виде сверла. Фреза в середине длины шурупа увеличивает диаметр отверстия, позволяя плотнее притянуть закрепляемый элемент. Са-морезы диаметром 3.2 мм и длиной от 20 до 60 мм изготавливаются из обычной стали с покрытием (цена — 1100-2200 руб. за упаковку из 500 шт.) или нержавеющей стали (цена — 3500-7500 руб. за упаковку из 500 шт.).

Стягивающий саморез тоже оснащён фрезой, но его наконечник иной — он имеет специальный паз. превращающий шуруп в сверло по дереву. Плоская шляпка имеет большой диаметр и снабжена самозенкующей головкой и шестигранным шлицом. На саморез нанесено специальное восковое покрытие, уменьшающее трение при вкручивании. Диаметр изделия — 3-12 мм. длина — 30-600 мм. Цена — от 300 до 5 тыс. руб. за упаковку из 500 шт.

Регулировочный саморез пригодится, например, для крепления оконных и дверных коробок либо деревянной обрешётки к дереву, бетону, кирпичу или металлу (элемент может снабжаться сверлящим наконечником двух типов). Саморез в один приём вкручивается в коробку и находящуюся за ней стену или силовой элемент.

При этом расположенные под головкой шурупа кольцевые конусные «шипы» прочно закрепляются в коробке (почти как рыболовный крючок), благодаря чему её положение относительно стены легко регулируется путём дальнейшего вкручивания или выкручивания крепёжного элемента. Длина — от 60 до 125 мм. Цена — от 2000 до 3500 руб. за упаковку из 500 шт.

Специальные элементы для выполнения распространённых в деревянном домостроении операций: регулировочный саморез для оконных коробок или обрешётки (а); стягивающий саморез (6); саморез Hobotec для крепления массивной доски, блокхауза или имитации бруса при обшивке деревянного дома (в)

Саморез — флюгель для крепления деревянной обшивки к стальному основанию. Снабжён наконечником-сверлом и специальными «крылышками» (располагаются над наконечником), которые расширяют отверстие в древесине и ломаются при сверлении металла. В результате, нарезав в металле резьбу, саморез закрепляется в нём, а шляпка притягивает к металлу деревянный элемент. Длина: 32-125 мм. Цена: от 500 до 2500 руб. за упаковку из 500 шт.

СПЕЦИАЛЬНЫЕ САМОРЕЗЫ ПОЗВОЛЯЮТ ЗНАЧИТЕЛЬНО УСКОРИТЬ И ОБЛЕГЧИТЬ ВЫПОЛНЕНИЕ ТЕХ ОПЕРАЦИЙ, КОТОРЫЕ НЕОБХОДИМЫ ПРИ СОЗДАНИИ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

На заметку: Соединение деревянных деталей

Каждый столяр знает, что наиболее жесткое и крепкое соединение деревянных деталей — «в шип». Но для изготовления такого узла нужно время, навыки, точный расчет и подходящий инструмент. Чтобы сэкономить время и облегчить труд, использую простой и удобный метод.

Беру металлические накладки для разных вариантов соединения. Прямоугольные накладки (рис. 1) использую для сращивания деревянных брусков. Треугольные (рис. 2) — лучше подходят для соединения деталей, стыкующихся перпендикулярно. Квадратные (рис. 3) — для крестообразных соединений.

Накладки толщиной 1 мм вырезаю из металлических корпусов старой бытовой техники (холодильники, стиральные машины) ножницами по металлу.

При больших нагрузках использую пластины толщиной 3-5 мм. В качестве материала хорошо подходит оцинкованное железо — оно не оставляет на дереве следов ржавчины.

Перед креплением в пластинах пробиваю отверстия гвоздем, а в более толстых — сверлю дрелью. Для соединения с деревом использую шурупы или болты.

Церкви без единого гвоздя — миф или реальность

Автор кандидат архитектуры, архитектор-реставратор 1 категории Вахрамеева Т.И.

Почти все мы слышали фразу, которой нередко характеризуют старинные деревянные сооружения, особенно церкви: «создана без единого гвоздя». Это расхожее определение часто присутствует в лексике экскурсоводов, рассказывающих о памятниках народного деревянного зодчества. Насколько же оправдано такое изречение, действительно ли так создавали наши предки замечательные, удивительные по своей выразительности и красоте деревянные здания. Чтобы понять это, попробуем несколько разобраться в исторической и современной технологии плотницкого дела.

В самом деле, постройка из бревна, сруб, собранный способом рубки « в обло», т.е. с остатком, когда бревна смежных стен, пересекаясь в углах , имеют небольшие выпуски , или « в лапу», без выпусков, образуя «чистый угол», не нуждается в гвоздевом креплении. Стены держатся на врубках. Дерево в этом плане , очень удобный материал. Достаточно легко с помощью топора и других плотницких инструментов вытесать необходимую форму бревна с шипом или пазом, с тем, чтобы состыкованные элементы прочно и надежно крепились между собой. Народными мастерами были выработаны способы взаимного крепления бревен в углах , по длине и высоте на различных типах врубок, так называемых «замках», использование которых позволяло возводить срубы значительной высоты – до 30 и более метров, и различной конфигурации. Например, сруб основного объема Успенской церкви в селе Варзуга имеет высоту около 17 м, и сруб, действительно выполнен без единого гвоздя, бревна соединены между собой врубками, припазованы верхние к нижним. Интересно, что в срубе этой церкви не были использованы для крепления бревен между собой и такие часто используемые элементы, как деревянные нагели (или коксы). Они, как правило, устанавливаются в шахматном порядке между венцами по высоте в вырубаемые или высверливаемые пазы в бревнах, с небольшим зазором для возможной усадки сруба.

Читать еще:  Как сделать теплый потолок в деревянном доме?

Сейчас, при реставрации, было решено такие нагели ввести, для предотвращения выпучивания стен, смещения бревен относительно друг друга в горизонтальной плоскости, для предотвращения деформаций Следовательно, мы выяснили, что сруб – основа бревенчатого сооружения , ставится, действительно, без гвоздей.

Теперь – крыша, как в старину выполнялась она? Существовало несколько традиционных типов крыш по форме, конструктивной основе, покрытию. В XVII-XVIII веках в культовых зданиях применяли чаще всего при строительстве для завершений храмовой части или двускатные самцово-слеговые покпытия, или шатровые покрытия. Церковь в с.Варзуга – пример церкви с шатровым покрытием. Основу шатрового покрытия составляет также сруб, выполненный «в реж», т.е. форму шатра создает пирамидальный бревенчатый сруб , сложенный с прозорами и также без гвоздей. А вот для укладки собственно кровельного покрытия – теса, дороженных досок, гвозди уже требуются. Каждая доска крепилась двумя или четырьмя коваными гвоздями.

Основа главы церкви состоит из каркаса — журавцов и кружал, т.е. хотя она и каркасная, изготавливалась также без гвоздей, соединения – на врубках, или с дополнительным креплением деревянными круглыми нагелями. Обрешетка же и лемех закреплялись на главке коваными гвоздями. Хотя в боле ранние времена эти крепления могли производится деревянными нагелями.

В тоже время существовали и крыши в безгвоздевом варианте. Это были двускатные самцово-слеговые крыши. Постройки с такими крышами имеют бревенчатые рубленые треугольные фронтоны, связанные между собой по горизонтали бревенчатыми слегами. Как правило, чем древнее постройка, тем более часто врубались слеги. Встречаются примеры крыш со слегами в виде сплошного наката. В эти слеги врубались такие конструктивные элементы как «кокоры-курицы», это стволы молодых елок с корневищем, обработанным в виде крюка или стилизованной грудки птицы. На эти курицы-крюки укладывалось почти горизонтально, с небольшим наклоном, бревно или брус с желобом , называемый потоком или водотечником. Затем по скату крыши укладывали тес – кровельные доски. Нижним торцом эти доски упирались в поток, верхним ложились на коневую слегу. Затем верхние концы досок кровли накрывались массивным, выдолбленным снизу под уклоны крыши бревном, именуемым «шелом» или «охлупень». Шелом, в свою очередь, для более его надежного крепления и удержания на крыше , фиксировался к коневой слеге «сороками-стамиками» — деревянными длинными шпонками, проходившими сквозь продалбливаемых отверстий в шеломе и коневой слеге , под которой они заклинивались деревянным клином. А верхняя часть сорок имела декоративную фигурную обработку. Такая конструкция крыш не требует использования гвоздевых соединений, достаточно проста в выполнении, рациональна. Она использовалась при строительстве народными мастерами храмов (церквей, часовен), жилых домов, хозяйственных сооружений вплоть до начала ХХ века.

Т.е. мы выяснили, что сруб и крыша здания, церкви, могут быть возведены без гвоздей , или с их минимальным количеством, что реально и выполнялось. Для устройства перекрытий гвозди также не требовались. Балки пола и потолка врубались в стены, настил пола и потолка, как правило, из плах, опирался на балки с подтеской плах по длине друг к другу и иногда креплением деревянными шпонками. Массивность элементов обеспечивала надежность таких конструкций, и исключались случайные подвижки.

Оформление проемов, – здесь тоже обходились без гвоздей. Косяки окон и дверей изготавливались из массивного бруса, и насаживались на шип бревен проема . Сверху они прижимались вершником, также по принципу шипа и паза. Оконные рамы в косяках заклинивались без гвоздей, и сами изготавливались на врезках элементов, с дополнительным креплением деревянными нагелями.

Изготовление и навеска дверных полотен также могли обходиться без гвоздей. Дверное полотно набиралось из досок толщиной от 40 до 60 мм, соединяемых между собой «в паз» или «в четверть» с фиксацией двумя поперечными врезными шпонками, располагаемыми, как правило, под небольшим уклоном друг к другу. В старину дверь насаживалась без петель, с установкой «на пятах», когда в крайней доске полотна у ее кромки оставляли круглые в сечении шипы, вставляемые в пазы вершника двери и порога. На этих шипах дверь и вращалась. Двери подобной конструкции сохранились на памятниках в музеях-заповедниках деревянного зодчества, и на отдельных старинных храмах, сохраняемых на местах. Конечно, наиболее широко с XVII века стали использовать устройство дверных полотен на металлических жиковинах, прибиваемых к полотну коваными гвоздями.

Из всего, сказанного выше, можно сделать вывод, что выражение «церковь сложена без гвоздей» имеет под собой реальную основу, церкви, действительно рубились без единого гвоздя. И Успенская церковь в с.Варзуга в целом так сложена, а при устройстве кровельного покрытия, навеске дверей в дело пошли и гвозди.

Поэтому, думаю, услышав подобное определение, не стоит возмущаться, обнаруживая в ряде конструкций гвозди, ведь старый сруб-то, действительно, без гвоздей, да и основа традиционных крыш , перекрытий и т.д., тоже. Мастерство старых плотников вобрало в себя опыт многих предшествующих поколений, было настолько велико, что по сути одним топором, без гвоздей, используя различные типы врубок и замковых соединений создавались и мощные срубы и уникальные оформленные декоративной подтеской дверные порталы, элементы внутреннего убранства, скамьи, аналои, клиросы и т.п.

25 лучших фото из Обзора «Супер — Соединения»

Специалисты «Арсенал Мастера РУ» создали и регулярно обновляют данный Обзор с 2016 года, в 2019 вышла переработанная версия «2.0».

В обзоре «Супер-соединения 2.0» собрана фото коллекция максимально широкого спектра вариантов соединений, используемых в изделиях из древесины.
Обзор пополняется новыми идеями и фотографиями, при этом за все это время накопилась СТАТИСТИКА просмотра.

Ниже поделимся САМЫМИ ПОПУЛЯРНЫМИ а значит, самыми ВОСТРЕБОВАННЫМИ и ПОЛЕЗНЫМИ фотографиями. Как говорится, самый смак!
Выборка фото по популярности «Арсенал Мастера РУ» сделана на июль 2019 года.

Начинаем с 25 места — Просмотров 500+

На фото декоративный элемент в виде Х — это самое простое шиповое соединение, которое сделано изящно и красиво, но не скрытым, а наоборот, «открытым» — соединение вынесено на лицевую поверхность столешницы. Технологически здесь использовано замковое соединение с перекрестно установленным клином в шип.
Соединение только кажется простым: для его исполнения требуется высокая точность изготовления.

24 место — Просмотров 550+

Соединение нескольких сходящихся брусьев (стропил) почти всегда оказывается технически сложной задачей. Особенно если надо сделать соединение разъемным, но при этом прочным и надежным. В данном случае 8 балок (стропил) объединены в единую конструкцию с помощью соединения «ласточкин хвост». В таких конструкциях пазы и шипы изготавливаются с помощью ручного фрезера и шаблонов.
Любая крыша, имеющая в плане многогранный или круглый скат (к примеру крыша беседки или башни), может быть выполнена по данной схеме.

23 место — Просмотров 750+

Всегда красиво смотрится сочетание контрастных цветов, исполненных разными породами дерева! На данной фотографии мы видим составное соединение «Ласточкин хвост», выполненное с дополнительным вставным третьим элементом.
Данное соединение можно выполнить с помощью шипорезного приспособления (шипорезки). Широкие возможности здесь предлагает Профессиональная шипорезка Leigh D4R Pro с изменяемым шагом «пальцев» (шипов), благодаря чему соединение выглядит сложным и дорогим.

22 место — Просмотров 750 +

Соединение на косой шуруп позволяет Мастеру с любым уровнем подготовки делать самые разные изделия, включая мебель, быстро, красиво и точно. Шуруп, скрытый в косом отверстии, изготовленном с помощью Кондуктора , не портит своим видом лицевую поверхность. А декоративные заглушки, устанавливаемые в отверстия, делают изделие оригинальным.
Заготовки фиксируются друг к другу и стягиваются с помощью специальных зажимов — ручных тисков непосредственно через отверстия.

21 место — Просмотров 750+

С помощью фрезы для углового сращивания (под склейку) соединение двух боковин ящика получается более точным и прочным, а если использовать древесину контрастных цветов, как на фото, то создается дополнительный визуальный эффект, который украсит любую шкатулку.

20 место — Просмотров 800+

Для непосвященного человека — такое соединение на фото — настоящий ребус: угадать, как же это сделано?
А по сути, это самое обычное шиповое соединение, когда плоский шип, изготовленный из тонких обрезков материала, вставляется в паз, выполненный циркулярной пилой , перпендикулярно к обоим боковинам, как на фото. Круглые элементы, могут быть просто как декоративными (неглубоко посаженными), так и функционально фиксирующими шип — нагелями.

19 место — Просмотров 800+

На фото изображено неразборное ящичное соединение «Ласточкин хвост» на скругленном угле. Это соединение отличается от стандартного углового тем, что изначальная заготовка должна быть гораздо толще для обеспечения радиуса на угле. В дальнейшем снимается большой объем материала. Готовые изделия с таким соединением демонстрируют серьезный уровень Мастерства.

18 место — Просмотров 850+

Классический «Ласточкин хвост» на угловом соединении ящичных боковин завораживает своей Красотой благодаря контрастным цветам покрытия на одном и том же материале. Использование натуральных масел для окраски деревянных изделий позволяет тонировать даже самую сосну так, что она выглядит как дорогое дерево.

17 место — Просмотров 950+

Соединение на круглых шкантах может быть скомбинировано с шиповым соединением под склейку и выполнено с помощью Фрезы для сращивания . Данное решение может быть применимо как для реставрации, так и для изготовления нового изделия. Это клеевое соединение получается более прочным и надежным, благодаря большей площади склейки.

16 место — Просмотров 1200+

Главная «фишка» этого соединения — изготовление объемного изделия из плоских элементов — фанеры.
Используется обычный шип, изготовленный в разных плоскостях.

15 место — Просмотров 1300+

Жгутовое соединение обычных круглых брусьев выглядит эффектно и может быть использовано при изготовлении стилизованной мебели.
При кажущейся «ненадежности» соединения — жгуты имеют высокую прочность, но правда и относительно ограниченный срок службы.

14 место — Просмотров 1300+

Высокая популярность фотографии объясняется Разъясняющей схемой как изготавливается «нереалистично» выглядящее соединение «Ласточкин хвост», выполненное на всех четырех сторона бруса. Фото готового образца прикладываем.

13 место — Просмотров 1300+

На фото показано многошиповое соединение с шипами разной длины. Данное соединение не получится выполнить только с использованием электроинструмента.
Трапециевидные пазы можно выполнить только с помощью стамесок .

12 место — Просмотров 1800+)

Еще один оригинальный пример комбинированного соединения шип-паз и «на нагелях» на контрастной древесине.
Фишка в том, что ножка стола крепится не классическим способом снизу к столешнице, а врезается в массив столешницы. Полностью отсутствует основание с царгами.

11 место — Просмотров 2100+

На схеме предложены варианты соединений с помощью вставных шипов.

10 место — Просмотров 2200+

Бывают просто ящички, а бывают «Ящички» с Большой буквы!
Красота достигается применением углового соединения на контрастной древесине, выполненного с помощью Фрезы для сращивания

9 место — Просмотров 2400+

На фото сборка двери в финальной стадии, выполненной на классических соединениях «Шип-паз». Приятен момент завершения работы!
Склейка происходит популярным среди профессионалов клеем Titebond .

8 место — Просмотров 2500+

На фото показано современное решение старого комбинированного шипового соединения на клиньях. Исторически все соединения делали без единого гвоздя, но при этом они должны были быть разборными и надежными. Разница между историческим и современным вариантом в точности изготовления с помощью современных электроинструментов.

7 место — Просмотров 2600+

Эффектное соединение при помощи нагеля и клиньев.

6 место — Просмотров 3000+

В этой фотографии завораживает все! И красота дерева, и мастерство исполнения, и гениальность и простота самого соединения (шип-паз).

5 место — Просмотров 5500+

Оригинальное решение врезки ножек стола в столешницу.
И с нова «Ласточкин хвост»! Но в совершенно другом исполнении: здесь шип состоит из двух симметричных деталей. Оригинально, красиво и надежно.

4 место — Просмотров 5900+)

Угловое соединение шип-паз, фиксируемое нагелем, позволяет скрепить две заготовки с высокой прочностью, при этом изделии остается разборным.

3 место — Просмотров 6000+

Еще одна великолепная реализация соединения «Ласточкин хвост». Можно уже придумать поговорку: «Сколько Мастеров, столько и «Ласточкиных хвостов».
Оригинальность этого решения в том, что все донца пазов лежат не на прямой а на дуге, поэтому выполняется исключительно вручную.
На фото ниже — вместе все образцы Лучших соединений Ласточкин хвост из нашего рейтинга:

2 место — Просмотров 7300+

Шарнирное соединение на петлях. Самое необычное исполнение замка на дверцах шкафчика, выполненное в виде оригинальной петли, чем и привлекает внимание.
У Мастера получилось превосходное дизайнерское изделие, которое само по себе выглядит как произведение искусства.

1 место — Просмотров 9200+

На контрасте с предыдущими фото — это доступный в реализации вариант. Он и занял первое место в нашем рейтинге популярности по Просмотрам. Это соединение на шарнире, простое и легкое в исполнении, но при этом функциональное и красиво выглядящее. Вариантов применения масса: любая дверца, дверь, крышка.

Надеемся, этот мини Обзор будет вам полезным!
Работаем с пользой,
Команда «Арсенал Мастера РУ»

Напоминанием, что это КРАТКАЯ ФОТО-КОПИЛКА!

Весь ТЕКСТ, ВИДЕО и ПОЛЕЗНОСТИ и ВСЕ ОБНОВЛЕНИЯ в первоисточнике в Обзоре «Супер-соединения 2.0» , где специалисты «Арсенал Мастера РУ» собрали максимально широкий спектр вариантов соединений в изделиях из древесины: Соединения столярных (деревянных) изделий, cтандартные и нестандартные: — Разъемные соединения: на шурупах, винтах, стяжках, клиньях — Неразъемные (клеевые) соединения — Комбинированные соединения, посмотреть ОБЗОР полностью

Новость подготовила Технический редактор Елена Воронина

Крепежи для деревянных конструкций: какие они бывают?

Фото: Ingo Bartussek/Fotolia.com

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 надёжно. 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.

Фото: ESSVE. Балочные башмаки снабжены отверстиями диаметром 5 мм (расположены как на фланце, так и на отворотах) для гвоздей/шурупов и отверстиями диаметром 9 или 11 мм для болтов или шурупов-глухарей. На нижней поверхности фланца имеется отверстие диаметром 7 мм для дополнитель-ного крепления лаги

1. Соединительные элементы с перфорацией

Фото: Eurutec. Специальные элементы для выполнения распространённых в деревянном домостроении операций: регулировочный саморез для оконных коробок или обрешётки (а); стягивающий саморез (б); саморез Hobotec для крепления массивной доски, блокхауза или имитации бруса при обшивке деревянного дома (в)

Читать еще:  Звукоизоляция пола в доме с деревянными перекрытиями

Если балки и лаги пола невидимы в интерьере, то их можно соединять с помощью так называемых балочных башмаков, выпускаемых, например, компанией Essve. Эти элементы подходят для крепления дерева не только к дереву, но и к бетону или кирпичной кладке (при использовании соответствующих дюбелей). Они изготавливаются в основном из горячеоцинкованной стали толщиной 1,5 или 2 мм, но есть на рынке и более дорогие изделия из нержавеющей кислотоустойчивой стали А4. Башмаки выпускаются в двух вариантах: с отворотами, повёрнутыми наружу или внутрь. Цена: от 50 до 500 руб. за 1 шт.

Производитель рекомендует крепить балочные башмаки к соединяемым элементам специальными анкерными шурупами диаметром 5 мм (в зависимости от нагрузки последние могут вставляться во все или в некоторые отверстия), а при очень большой нагрузке или фиксации к «каменному» материалу задействовать также отверстия для болтов. Кроме анкерных башмаков на рынке представлены перфорированные универсальные фиксаторы (а), стропильные крепления (б), уголки (в), пластины (г), показанные на рисунке, и т. д.

Преимущества анкерных шурупов

Почему производители перфорированного крепежа предлагают использовать именно анкерные шурупы? Чем последние лучше обычных саморезов или анкерных (ершёных) гвоздей, применяемых для закрепления балочных башмаков и прочих металлических перфорированных элементов?

Преимущества обусловлены особенностями конструкции анкерных шурупов.

Во-первых, их плоская шляпка плотнее прижимает закрепляемый металлический элемент к древесине.

Во-вторых, гладкая цилиндрическая часть, находящаяся под шляпкой шурупа, имеет тот же диаметр 5 мм, что и отверстия в перфорированных металлоэлементах. Она целиком заполняет отверстие и потому полностью передаёт нагрузку, а также хорошо работает на срез. Кроме того, благодаря конусному подголовку шуруп лучше центрируется.

Обычный саморез далеко не всегда передаёт нагрузку полностью, значительно хуже работает на срез. Ну а анкерный гвоздь невозможно демонтировать, не разрушив ту часть деревянного элемента, в которую он вбит.

А вот анкерный шуруп легко выкручивается и может быть ввёрнут в деревянный элемент на новом месте.

2. Металлические системы «шип-паз»

Узловой соединитель «Атлас» производится немецкой компанией EuroTec. Элемент изготовлен из алюминия и состоит из двух частей, одна из которых снабжена шипом, вторая — соответствующим пазом. Они скрепляются друг с другом по принципу «ласточкин хвост», что позволяет обеспечивать надёжную передачу вертикальных и горизонтальных усилий, воспринимать усилия при растяжении и сжатии и даже изгибающие моменты. Соединение может быть как видимым, так и скрытым, для чего обе металлические части утапливаются в заранее выфрезерованные пазы. Длина узлового соединителя «Атлас» — 70–200 мм. Цена — 1500–5500 руб. за 1 шт.

Основными конкурентами EuroTec на российском рынке являются австрийские компании PITZL и SHERPA Connection Systems, которые выпускают схожий ассортимент соединительных элементов. Более известна система SHERPA, обеспечивающая несущую способностью соединений от 5 до 280 кН —
специальная программа для расчётов позволяет подобрать крепёж для каждого конкретного случая. Любой соединитель состоит из двух алюминиевых деталей, которые также скрепляются по принципу «ласточкин хвост». Стоимость элементов SHERPA — от 800 до 12 тыс. руб. за 1 шт.

Фото: ВВ Stanz-und Umformtechnik, PITZL. Соединители SHERPA (а — д), изготовленные из сверхпрочного алюминиевого сплава, и стальные элементы ВВ (е — з) позволяют создавать не только высокопрочные и надёжные строительные конструкции, но и весьма эстетичные лестницы и даже мебель

Ещё один конкурент EuroTec — немецкая компания ВВ Stanz-und Umformtechnik, разработавшая соединительный узел ВВ. Он изготавливается из оцинкованной листовой стали толщиной 4 мм и состоит, как и его алюминиевые собратья, из двух частей, фиксирующихся друг к другу по принципу «ласточкин хвост». Обе половины крепятся к древесине саморезами, количество которых зависит от размера элемента. Соединители BB имеют ширину 70 мм и длину 90, 125, 150 и 190 мм. Цена — одна из самых доступных на сегодняшний день: 180–800 руб. за 1 шт.

Соединители позволяют за несколько минут решить задачи, на которые в классических технологиях строительства требуются часы и даже дни.

3. Трёхмерные рейки

Фото: Rotho Blaas. Трёхмерные перфорированные алюминиевые рейки для создания потайных соединений: Alumaxi (а), Аlumini (б) и Alumidi (в)

Итальянская компания Rotho Blaas предлагает соединять детали, расположенные как перпендикулярно друг другу в одной плоскости, так и под углом по вертикали, с помощью Т-образных реек, которые изготовлены методом экструзии из алюминиевого сплава высокой прочности EN AW-6005A. Они выпускаются в трёх модификациях, рассчитанных на разный уровень нагрузок: Alumini, Alumidi и Alumaxi. В каждой представлены рейки как с отверстиями в основании и перпендикулярной ему полке, так и без отверстий в полке. Рейки могут иметь фиксированную длину (от 80 до 768 мм), а в модификациях без отверстий доступны рейки длиной 2176 мм с надрезами через каждые 64 мм, что позволяет изготавливать крепёж любой длины.

Фото: Rotho Blaas

При монтаже основание рейки прикрепляется к балке саморезами, далее на торце закрепляемой к балке лаги делается паз, размеры которого соответствуют полке рейки. Если у последней есть перфорационные отверстия, то, используя полку как кондуктор, в лаге сверлят отверстия, надевают её на полку и вставляют в них металлические штифты. Если перфорации нет, то на полку надевают лагу и фиксируют соединение саморезами со сверлом. Цена реечного крепежа: 1230–18 425 руб. за 1 шт.

Соединительную систему следует выбирать в соответствии с размерами сечений соединяемых балок, а также действующими на них статическими и динамическими нагрузками.

4. Потайные элементы типа «Ёж»

Фото: Rotho Blaas. Монтаж элементов «Еж» прост. В торце лаги делается углубление, в которое вкладывается соединительный элемент и закрепляется закрученными под углом саморезами. Далее лага через заранее просверленное отверстие крепится к балке резьбовым элементом, вкручиваемым в центральное отверстие соединителя

Соединители Disc компании Rotho Blaas представляют собой шайбу из углеродистой стали с гальванической оцинковкой. В основании шайбы имеются просверленные под углом отверстия для саморезов, в центральной части — отверстие с резьбой. В последнее вворачивают шпильку, продевают её свободный конец в заранее просверленное в балке отверстие и фиксируют с противоположной стороны балки гайкой с подложенной под неё широкой шайбой. Полученное соединение успешно работает как на сдвиг, так и на выдёргивание. При большой нагрузке в торце лаги можно одновременно устанавливать до трёх элементов Disx с диаметром основания шайбы 50, 80 и 120 мм (диаметр резьбовых отверстий — М12, М16 и М20 соответственно). Цена: от 4145 до 9044 руб. за 1 шт. (винты входят в комплект).

Альтернативой соединителям Disc служат элементы IdeeFix компании EuroTec. Крепёж выполнен в виде полого цилиндра с внешним диаметром 30, 40 или 50 мм, изготовленного из алюминиевого сплава. В нижней части цилиндра имеется отверстие с резьбой М12, М16 или М20. В верхней — конусное углубление с отверстиями под саморезы, просверленными под углом 45°. Элемент IdeeFix крепится почти так же, как и предыдущий соединитель, но лага к балке фиксируется не шпилькой, а мощным болтом с широкой шляпкой (входит в комплект вместе с саморезами). Цена — 1500–4500 руб. за 1 шт.

5. Саморезы с полной резьбой KonstruX

Эти необычные изделия позволяют сэко­номить не только время, необходимое для сборки узла, но и средства, ведь соединительные металлоэлементы не нужны. Саморезы имеют полную резьбу, создающую высокое сопротивление выдёргиванию, и полностью закручиваются в древесину под углом 30, 45 или 60°, что в корне меняет привычную схему их работы. В данном случае шурупы работают только на выдёргивание, что и позволяет им принять на себя значительную часть действующих на соединение усилий. Таким образом, можно соединять детали под углом (а), сплачивать элементы, уменьшая при этом их прогиб (б), усиливать места вырезов в балках и лагах (в) (см. рисунок ниже).

Фото: Eurotec. Выбрать подходящий шуруп KonstruX, схему скрепления элементов, а также рассчитать необходимое количество шурупов помогает специальная программа ECS, которую можно свободно скачать на сайте производителя саморезов или крупной компании-продавца

Существуют саморезы с цилиндрической (диаметр шурупа — 6,5; 8 и 10 мм) и потайной (диаметр шурупа — 8 или 11,3 мм) головкой. Длина — 65–1000 мм. Цена — 20–800 руб. за 1 шт. Для установки шурупов длиной менее 245 мм предварительное сверление не требуется, а вот для более длинных (чтобы предотвратить увод в сторону) рекомендуется заранее просверлить отверстия под саморез на глубину до ⅓ от его длины.

6. Специальные саморезы

С помощью самореза Hobotec крепят массивные доски, блокхауз или имитацию бруса. Шляпка изделия снабжена фрезерными рёбрами и легко утапливается в древесине, а наконечник выполнен в виде сверла. Фреза в середине длины шурупа увеличивает диаметр отверстия, позволяя плотнее притянуть закрепляемый элемент. Саморезы диаметром 3,2 мм и длиной от 20 до 60 мм изготавливаются из обычной стали с покрытием (цена — 1100–2200 руб. за упаковку из 500 шт.) или нержавеющей стали (цена — 3500–7500 руб. за упаковку из 500 шт.).

Стягивающий саморез тоже оснащён фрезой, но его наконечник иной — он имеет специальный паз, превращающий шуруп в сверло по дереву. Плоская шляпка имеет большой диаметр и снабжена самозенкующей головкой и шестигранным шлицом. На саморез нанесено специальное восковое покрытие, уменьшающее трение при вкручивании. Диаметр изделия — 3–12 мм, длина — 30–600 мм. Цена — от 300 до 5 тыс. руб. за упаковку из 500 шт.

Фото: Eurotec. Саморез — флюгель для крепления деревянной обшивки к стальному основанию. Снабжён наконечником-сверлом и специальными «крылышками» (располагаются над наконечником), которые расширяют отверстие в древесине и ломаются при сверлении металла. В результате, нарезав в металле резьбу, саморез закрепляется в нём, а шляпка притягивает к металлу деревянный элемент. Длина: 32–125 мм. Цена: от 500 до 2500 руб. за упаковку из 500 шт.

Регулировочный саморез пригодится, например, для крепления оконных и дверных коробок либо деревянной обрешётки к дереву, бетону, кирпичу или металлу (элемент может снабжаться сверлящим наконечником двух типов). Саморез в один приём вкручивается в коробку и находящуюся за ней стену или силовой элемент. При этом расположенные под головкой шурупа кольцевые конусные «шипы» прочно закрепляются в коробке (почти как рыболовный крючок), благодаря чему её положение относительно стены легко регулируется путём дальнейшего вкручивания или выкручивания крепёжного элемента. Длина — от 60 до 125 мм. Цена — от 2000 до 3500 руб. за упаковку из 500 шт.

Специальные саморезы позволяют значительно ускорить и облегчить выполнение тех операций, которые необходимы при создании деревянных конструкций.

Чтобы гвоздь не раскалывал доску

Людям, периодически работающим с гвоздями и молотком, знакома следующая ситуация: сбиваешь пару деревянных планок, вроде все нормально, а потом бац! одна или обе планки трескаются или даже откалывается часть планки, если недалеко есть сучок, и гвоздь ничего не держит. Причем, чем меньше ширина и высота планки (доски, бруска) и чем ближе к краю забивается гвоздь, тем больше вероятность такой неприятности. Но даже при забивании ближе к середине гвоздей диаметром более 4 мм в толстые и широкие доски или бруски возле стержня гвоздя появляются достаточно заметные трещины.

Избежать раскалывания древесины можно 3 способами:

1. Предварительно рассчитать параметры соединения

Как ни странно, но даже такой казалось бы пустяковый момент, как гвоздевое соединение, но строительными нормативными документами строго регламентируется. Дело в том, что на гвоздях и других цилиндрических нагелях собирается большое количество строительных конструкций и все они должны иметь соответствующую прочность. Потому расстояние от края доски, от верха и низа доски должно быть не менее рекомендуемых при некотором диаметре гвоздя. Посмотреть пример расчета гвоздевого соединения можно здесь.

Вот только далеко не всегда у человека есть большое желание вникать во все тонкости и сложности подобного расчета, тем более, если нужно забить всего пару гвоздей. В этом случае можно воспользоваться следующими двумя способами:

2. Предварительно сверлить отверстия под гвозди

Любой гвоздь, даже очень тонкий, имеет некоторый объем. Когда мы вбиваем гвоздь в древесину, объем древесины уменьшается, частично это происходит за счет неупругих деформаций — смятия древесины, частично за счет упругих, то есть восстанавливаемых деформаций. Благодаря именно упругим деформациям гвоздь достаточно прочно держится в древесине и тем самым обеспечивает требуемое соединение деталей. Однако при достаточно большом диаметре гвоздя и относительно небольших размерах деревянной планки распределение напряжений в теле древесины может привести к раскалыванию волокон. Когда мы предварительно сверлим отверстие под гвоздь, мы тем самым уменьшаем объем, на который будет деформироваться древесина при забивании гвоздя, и тем самым уменьшаем значение действующих в теле древесины напряжений. С одной стороны это плохо, так как уменьшается обжатие гвоздя древесиной, а с другой стороны это снижает риск раскалывания древесины, поэтому единого рецепта — какого диаметра сверлить отверстия — нет. Лично я считаю, что диаметр отверстия должен быть на 1-2 мм меньше диаметра гвоздя. Для моих целей этого хватает (речь идет о планке, которая должна пробиваться насквозь). Кроме того, иногда имеет смысл просверлить предварительно отверстия такого же или даже большего диаметра, чем гвоздь в планке, через которую гвоздь будет забиваться первым (планка, пробиваемая насквозь). В этом случае соединение будет работать за счет того, что стержень гвоздя будет обжиматься в нижней планке, доске или другом деревянном изделии, а верхняя планка будет прижиматься к нижней шляпкой гвоздя.

2. Предварительно тупить гвоздь

Не смотря на кажущуюся парадоксальность, это очень действенный способ. Острие гвоздя, попадая между волокнами древесины, работает как колун из-за соответствующей формы острия гвоздя. Т.е. при забивании острого гвоздя большая часть энергии уходит на упругие деформации древесины. А концентрация возникающих при этом в теле древесины напряжений в области забивания гвоздя тем больше, чем меньше ширина планки и чем ближе гвоздь к краю доски. Когда мы затупляем гвоздь, например, скусывая плоскогубцами острие, то при забивании такого гвоздя большая часть энергии уходит на неупругие деформации древесины, проще говоря смятие. Т.е. тупой гвоздь не раскалывает, а проминает волокна. Энергии на неупругие деформации нужно затратить больше, а значит молотком придется стучать сильнее, но результат того стоит, так как испорченных планок при этом будет намного меньше. Этот способ хорош при работе с очень тонкими планками с большим количеством сучков и штапиками, когда используются гвозди диаметром 1-2 мм и сверлить отверстия меньшего диаметра под такие гвозди достаточно сложно.

Читать еще:  Как правильно обложить деревянный дом кирпичом?

На этом пока все.

Доступ к полной версии этой статьи и всех остальных статей на данном сайте стоит всего 30 рублей. После успешного завершения перевода откроется страница с благодарностью, адресом электронной почты и продолжением статьи. Если вы хотите задать вопрос по расчету конструкций, пожалуйста, воспользуйтесь этим адресом. Зараннее большое спасибо.)). Если страница не открылась, то скорее всего вы осуществили перевод с другого Яндекс-кошелька, но в любом случае волноваться не надо. Главное, при оформлении перевода точно указать свой e-mail и я обязательно с вами свяжусь. К тому же вы всегда можете добавить свой комментарий. Больше подробностей в статье «Записаться на прием к доктору»

Для терминалов номер Яндекс Кошелька 410012390761783

Номер карты Ymoney 4048 4150 0452 9638 SERGEI GUTOV

Для Украины — номер гривневой карты (Приватбанк) 5168 7422 4128 9630

Примечание: Возможно ваш вопрос, особенно если он касается расчета конструкций, так и не появится в общем списке или останется без ответа, даже если вы задатите его 20 раз подряд. Почему, достаточно подробно объясняется в статье «Записаться на прием к доктору» (ссылка в шапке сайта).

Справочник | Лесоматериалы | Деревянное строительство

Вы здесь

Соединения деревянных конструкций

Создавая силовую схему деревянного каркаса здания, приходится в той или иной степени использовать способы соединения деревянных элементов, опыт выполнения которых формировался веками. При этом соединения деревянных элементов для увеличения поперечного сечения конструкции называют сплачиванием, а для увеличения их продольной длины — сращиванием. Кроме того, деревянные элементы каркаса могут соединяться в узлах конструкций под различными углами.

Искусство подгонки деревянных соединений шлифовалось столетиями. Раньше, когда промышленное изготовление металлических соединителей (гвоздей, шурупов и т.п.) не было налажено и их себестоимость была высока, научились так подгонять концы или края деревянных заготовок друг к другу, чтобы они выдерживали эксплуатационную нагрузку и сопротивлялись воздействию окружающей среды.

По способу передачи усилий соединения деревянных элементов разделяют на следующие виды:

Рис. 1. Гвозди, используемые в строительстве: А — круглый гвоздь; Б — с выпуклой шляпкой; В — напольный гвоздь; Г — овальный гвоздь; Д — гвоздь без шляпки; Е — панельный гвоздь; Ж — штукатурный гвоздь; 3 — настенный гвоздь.

Соединения на механических связях обладают достаточно высокой прочностью и надёжностью. Передача сил в таких соединениях происходит от одного элемента к другому через отдельные точки и компенсируется силами трения между металлом и волокнами древесины (гвоздевое соединение) или упорами винтовой нарезки и прорезаемыми в древесине винтовыми желобками (соединение на шурупах). Гвоздевые соединения осуществляются при помощи гвоздей. Наиболее применимые из них даны на рис.1. Количество гвоздей определяют расчётным путём, а в некоторых случаях назначают конструктивно, например, при настилке полов, установке встроенного оборудования, обшивке потолков и перегородок и т.п. В гвоздевых соединениях конструкций, изготовляемых из древесины лиственницы и твердых лиственных пород, гвозди диаметром более 6 мм следует забивать в заранее просверленные отверстия (рис. 2). Причем, диаметр отверстий должен составлять 0,9 диаметра забиваемого гвоздя. В соединениях из досок мягких пород гвозди независимо от диаметра забивают без предварительного сверления. При забивке гвоздей следует придерживаться нескольких правил, которые повышают эффективность соединения и избавляют от нежелательных последствий:

  • чтобы древесина не раскололась во время забивания гвоздя, нужно притупить его кончик (или откусить его кусачками). Такой гвоздь будет сминать волокна древесины, а не раскалывать её;
  • нужно помнить, что гвоздь, забитый вдоль волокон, держится намного слабее, чем гвоздь, забитый поперек волокон;
  • несколько забитых гвоздей, расположенных близко друг к другу вдоль одного слоя древесины, могут ее расколоть. Древесина расколется и в том случае, когда толстый гвоздь забить близко от кромки. Чтобы избежать этого, гвозди лучше брать меньшего диаметра, увеличивая их количество. Забивать их лучше в шахматном порядке.
Рис. 3. Виды гвоздевых соединений: А — забивание под углом; Б — под углом во встречных направлениях; В — скрытность соединения подрубанием кромок; Г — два способа расположения режущих кромок на окончании гвоздя: в положении 1 режущие кромки расположены поперек волокон и не раскалывают заготовку; в положении 2 режущие кромик расположены вдоль и древесина может расколоться; Д — скрытность соединения при помощи пробки.Рис. 4. Шурупы и глухари: А — глухарь; Б — утопленный шуруп; В — шуруп с высокой головкой; Г — самонарезающий шуруп; Д — шуруп с полукруглой головкой; Е — шуруп с удвоенной резьбой.

Некоторые приёмы, которыми пользуются при забвении гвоздей показаны на рис. 3. Соединения на шурупах и глухарях (рис. 4) более надежны, так как для выдергивания шурупов потребуются достаточно большие усилия. Шурупы различаются размерами, формой шляпки и шагом резьбы. Как правило, часть поверхности стержня шурупа резьбы не имеет. Самыми крупными шурупами являются так называемые «глухари». Они имеют квадратную или шестигранную шляпку и закручиваются гаечными ключами. Некоторые из таких шурупов обладают прорезью на шляпке, что позволяет использовать отвёртку.

Расстановка шурупов и глухарей и размеры просверленных гнёзд должны обеспечивать плотный обжим стержня с древесиной, исключая ее раскалывание. Расстояния между осями винтов в продольном направлении должны быть не менее 10 диаметров стержня, а поперёк волокон — 5 диаметров. Диаметр прилегающей к шву части гнезда должен точно соответствовать диаметру ненарезной части глухаря. Диаметр заглубленной части шурупа или глухаря по всей длине нарезной части должен быть на 2—4 мм меньше полного его диаметра, что обеспечит надёжный упор винтовой нарезки.

В древесину шуруп завертывают отвёрткой или шуруповёртом, а не забивают. При забивании шурупа в древесину винтовое соединение получается непрочным, так как сминается нарезка и нарушается древесина в месте прохождения шурупа. При этом соединение теряет до 40% силы, удерживающей шуруп в древесине. Для прочного соединения шуруп необходимо заворачивать до отказа. При этом прочность соединения во многом зависит от плотности древесины, размеров и количества шурупов, глубины их завертывания. В древесину твёрдых пород шурупы заворачивают в заранее просверленные отверстия, диаметр которых должен составлять 0,9 от диаметра ненарезанной части шурупа. Во влажную древесину заворачивать шурупы не рекомендуется, так как они будут быстро корродировать и прочность соединения нарушится.

Рис. 5. Болты: А — болт с ограждением; Б — крепежный: В — машинный; Г — каретный.Рис. 6. Соединения на нагелях: 1 — дубовый нагель; 2 — стальной нагель-болт; 3 — пустотелый нагель; 4 — стальной нагель без шляпки; 5 — нагель-гвоздь; 6 — пластинчатые нагели.

Болтами (рис. 5) можно соединять как изогнутые, так и прямые детали. Крепёжный болт используется для крепления досок сечением 50×100 мм. Машинный и каретный болты применяют для установки деревянных деталей на стальных конструкциях. Параметры болта определяют заданным его диаметром и длиной от нижней плоскости шляпки до конца. Длина крепежного болта с плоской шляпкой измеряется от верхушки до конца.

Соединения на нагелях препятствуют взаимному сдвигу стыкуемых элементов, поэтому гвозди и шурупы в некоторой степени можно считать разновидностью нагелей. В нагельном соединении, находящемся под воздействием внешней нагрузки, сам нагель работает на изгиб, а древесина соединяемых элементов под нагелями подвергается смятию. Нагели бывают стальные, пластмассовые и деревянные, а по форме — цилиндрические и пластинчатые (рис. 6). В конструкциях, которые находятся в агрессивной среде, используют алюминиевые, пластмассовые и дубовые нагели.

Древесина для нагеля подбирается из твердых пород, а ее влажность должна быть на 3-5% ниже, чем влажность основной древесины. В этом случае при достижении баланса влажности нагель плотно заклинивается в гнезде, создавая прочное соединение. Если влажность нагеля и основной древесины будет одинаковой, то при высыхании древесины плотность посадки нагеля уменьшается и соединение может разрушиться. Выбор того или иного диаметра нагеля целиком и полностью зависит от толщины соединяемых деталей и от требований к прочности соединения. Расчетную несущую способность на один срез нагеля определяют исходя из трех условий:

  • изгиба металлического нагеля;
  • смятия древесины крайнего соединяемого, а также более тонкого элемента толщиной а;
  • смятия древесины среднего соединяемого, а также более толстого элемента толщиной с.

Различают две группы соединения на нагелях: симметричные и нессиметричные. Расчетную несущую способность цилиндрического нагеля на один шов сплачивания в соединениях сосны и ели принимают равному одному из значений, приведённых в таблице.

Методика определения несущей способности основных видов цилиндрических нагелей.

Схемы соединений Напряженное состояние соединения Расчетная несущая способность на один шов сплачивания (условный срез)
Гвоздя стального, алюминиевого, стеклопластикового нагеля Дубового нагеля
Симметричные соединенияСмятие в средних элементах0,5 cd0,3 cd
Смятие в крайних элементах0,8 ad0,5 ad
Несимметричные соединенияСмятие во всех элементах равной толщины, а также в более толстых элементах односрезных соединений0,35 cd0,2 cd
Смятие в более тонких средних элементах двусрезных соединений0,8 ad0,5 ad

Соединения на клеях — наиболее прогрессивный способ соединения древесины, отвечающий индустриальным методам изготовления. Этому во многом способствует наличие водостойких и биостойких строительных клеев (на основе синтетических смол), открывших широкие возможности использования клееных конструкций в индустриальном и гражданском строительстве. К достоинствам клееных конструкций относятся возможность компоновки крупноразмерных конструкций из мелкоразмерного сортамента, использование древесины низких сортов в менее напряженных зонах конструкций, отсутствие ослаблений врезками и врубками, надежная работа на сдвиг в швах и т.д. Недостатком клееных конструкций считается необходимость тщательного контроля в заводских условиях и сложность изготовления соединений при монтаже.

Технологический процесс склеивания состоит из нескольких операций, поэтому правильная подготовка поверхностей и подбор склеиваемых деталей по годичным слоям древесины играют не последнюю роль в прочности соединения. Если древесина неверно подобрана, то в процессе эксплуатации (при изменении температурно-влажностного режима) детали могут неравномерно разбухать, в результате клеевое соединение разрушится. Прочное и надежное соединение получится тогда, когда соблюдаются следующие условия:

Рис. 7. Клеевые соединения: А — склеивание продольное; Б — склеивание впритык; В — склеивание «на ус»; Г — склеивание зубчатым шипом; Д — склеивание под углом.

В настоящее время для создания клееных конструкций используют доски и брусья хвойных пород влажностью не более 12% и толщиной не более 42 мм в прямолинейных элементах и 33 мм в криволинейных. Применяют дощатые клееные конструкции в сочетании со строительной фанерой, а также с фанерой и сталью. Склеивание производят под давлением 0,3— 0,5 МПа при длительности запрессовки 4—24 часа. Основные виды клеевого соединения конструкций приведены на рис. 7. Для склеивания шипы и все сопрягаемые поверхности деталей смазывают клеем, собирают и проверяют прямоугольность соединения. После этого склеенные элементы сжимают струбцинами или другими приспособлениями и оставляют до полного засыхания клея. Надёжность соединения будет зависеть от того, как правильно будет зафиксированы склеиваемые детали до полного высыхания клея.

Поперечные сечения клееных конструкций бывают прямоугольными, двутавровыми, коробчатыми и пр. (рис. 8). Клееные соединения применяют при изготовлении несущих и ограждающих конструкций, выполненных из досок или строительной фанеры. К числу таких конструкций относятся составные из досок балки, дощато-фанерные балки, гнутые арки, рамы, щиты ограждающих частей зданий, стропильные фермы и др.

Дощатоклееные балки в виде многослойного пакета обладают рядом преимуществ перед другими составными балками:

  • они работают как монолитные;
  • их можно изготовлять с поперечным сечением большой высоты;
  • в балках длиной более 6 м отдельные доски стыкуют по длине с помощью зубчатого шипа и, следовательно, балки не будут иметь стыка, ослабляющего сечение;
  • в дощатоклееных балках можно рационально размещать доски различного качества по высоте — в наиболее напряженных зонах доски 1-го сорта, в менее напряженных зонах доски 2-го и 3-го сортов.
Рис. 9. Балки дощатоклееные: А — типы балок; Б — варианты сечений балок; В — распределение составных элементов по сортам (по качеству).Рис. 10. Балки клеенофанерные с плоскими стенками и ребрами жесткости:
А — балка постоянной высоты; Б — двухскатная балка; В — балка с криволинейной геометрией верхнего пояса; Г — стык фанерной стенки с накладками; Д — стык фанерной стенки «на ус».

В отечественном строительстве применяют дощатоклееные балки пролётом до 24 м. Сечения дощатоклееных балок принимаются в большинстве случаев не более 16,5 мм, что позволяет изготовлять их из цельных широких досок, склеенных между собой кромками, с расположением этих стыков вразбежку по высоте. Высота сечения балок определяется расчётом и находится в пределах от 1/10 до 1/15 пролета. Форма дощатоклееных балок может быть прямоугольной, односкатной, сегментной и двускатной, постоянной и переменной высоты (рис. 9). Высота балок переменного сечения на опорах должна быть не менее 0,4 высоты сечения в середине длины. Балки склеивают из досок не более 44 мм. Доски перед склеиванием фрезеруют по лопастям на 2,5—3,5 мм, а после склеивания кромки балок фрезеруют в среднем на 5 мм.

Клеенофанерные балки состоят из фанерных стенок и дощатых поясов (рис. 10). Поперечное сечение клеенофанерной балки может быть двутавровым и коробчатым. Так как при этом пояса балки удалены от нейтральной оси, то материал в таких балках используется более эффективно. При этом клеенофанерные балки могут быть постоянной высоты, двускатными, а также с криволинейным верхним поясом. Балки с плоской фанерной стенкой рекомендуется использовать для пролётов до 15 м. Их высоту назначают в пределах 1/18—1/12 длины пролёта. Толщина стенок должна быть не менее 8 мм. Доски поясов балки могут располагаться как горизонтально, так и вертикально. Пояса балки по плоскостям склеивания с фанерными стенками должны иметь прорези для того, чтобы ширина клеевых швов не превосходила 10 см. Это предотвратит появление перенапряжения швов при колебаниях температуры и влажности.

Придание жёсткости фанерной стенке обеспечивается установкой дощатых рёбер жесткости, которые располагают в коробчатых балках в полости между двумя фанерными стенками. В двутавровых балках ребра жесткости располагают по обе стороны стенки. По длине ребра жёсткости ставятся с шагом, равным 1/8—1/10 пролёта.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector