Главная > Материалы

Шиповые соединения брусков. Столярные соединения

>> Шиповые столярные соединения

7. Шиповые столярные соединения

Шиповые соединения деревянных деталей на клею отличаются большой прочностью и нашли широкое применение при изготовлении дверных и оконных переплетов и блоков, мебели и различных деревянных конструкций. "

Элементами шипового соединения являются шип, соединяемый с гнездом (рис. 18, б) или проушиной (рис. 17; рис. 18, в).

Содержание урока конспект урока опорный каркас презентация урока акселеративные методы интерактивные технологии Практика задачи и упражнения самопроверка практикумы, тренинги, кейсы, квесты домашние задания дискуссионные вопросы риторические вопросы от учеников Иллюстрации аудио-, видеоклипы и мультимедиа фотографии, картинки графики, таблицы, схемы юмор, анекдоты, приколы, комиксы притчи, поговорки, кроссворды, цитаты Дополнения рефераты статьи фишки для любознательных шпаргалки учебники основные и дополнительные словарь терминов прочие Совершенствование учебников и уроков исправление ошибок в учебнике обновление фрагмента в учебнике элементы новаторства на уроке замена устаревших знаний новыми Только для учителей идеальные уроки календарный план на год методические рекомендации программы обсуждения Интегрированные уроки

ОБРАБОТКА ДРЕВЕСИНЫ НА ШИПОРЕЗНЫХ СТАНКАХ

Характеристика шиповых соединений древесины и требования к ним

Соединения на шипах широко применяют при сборке столярных изделий, а также при сращивании коротких брусков для получения длинномерных материалов.

Изделия, отдельные элементы которых соединяют при помощи шипов, могут быть выполнены в виде рамок и ящиков. К изделиям рамочной конструкции относятся оконные переплеты, коробки, двери, форточки, различные элементы мебели. Рамочная конструкция может быть собрана из двух продольных и двух поперечных брусков без промежуточных связывающих элементов или с серединными брусками в виде переплетов или решеток. Шиповые соединения в основном выполняют на клею, иногда для повышения прочности их дополнительно усиливают металлическими крепежными деталями. По месту расположения в изделии шиповые соединения бывают угловые, серединные и концевые.

Угловые шиповые соединения осуществляют при помощи плоских прямоугольных (рамных) или клиновых (зубчатых) шипов (рис. 130). Рамное шиповое соединение бывает на сквозной одинарный (рис. 130а)двойной (рис. 130 6) или тройной (рис. 130 в) шип и соответствующую ему проушину. Обычно шипы вырезают на коротких (поперечных) брусках рамки, а проушины - на длинных (продольных).

Плоский одинарный рамный шип (рис. 130, а) состоит из следующих элементов: двух боковых граней (пластей) 5, двух заплечиков 6 и торцовой грани 4. У проушины различают две боковые пласта 2, внутреннюю торцевую грань 1 и две внешние торцевые грани 3.

Рис. 130. Угловые шиповые концевые соединения: а,б,в-рамные на одинарный, двойной и тройной шипы; г-клиновид-ные шипы; д,е,ж-«ласточкин хвост» с плоскими скругленными и закрытыми шипами; 1-дно проушины; 2,5-пласти; 3-внешние торцевые грани; 4-торец шипа; 6-шипы

Кроме открытых сквозных соединений бывают шиповые соединения несквозные - на шип с полупотемком или потем-ком. В этом случае торцовая грань (вершина) шипа скрыта или частично выступает на боковую внешнюю поверхность рамки. В столярной практике используют также шиповые соединения на ус с применением вставных круглых шипов (шкантов) или плоских шипов. Концы соединяемых брусков в этом случае предварительно торцуют под углом 45°.

Клиновые шипы для углового концевого соединения (рис. 130 г) формируют с одинаковым для обоих брусков шагом на предварительно торцованных под углом 45 ° концах. Чтобы острые концы шипов не выступали на внешних ушах рамки, перед сборкой на торцах заготовок заранее делают фаску 7 под углом 45 ° размером, равным высоте шипа. Угловые соединения при помощи клиновых шипов обеспечивают достаточную прочность и надежность.

Угловое концевое соединение широких досок при сборе ящиков или коробок осуществляют с помощью прямоугольных шипов (рис. 130 б, в) и шипов “ласточкин хвост” с плоскими (рис. 130 д) или округленными (рис. 130 е) гранями. У мебельных ящиков шипы “ласточкин хвост” делают с лицевой стороны закрытыми (рис. 130 ж). При этом лицевая стенка должна быть толще боковой.

Рис. 131. Срединные шиповые соединения: a-плоским одинарным шипом; б-прямым скругленным шипом; в-несквозным срединным «ласточкиным хвостом»

Угловые серединные шиповые соединения используют при сопряжении конца одного бруска со средней частью другого (рис. 131). Такие соединения бывают в виде плоского одинарного шипа и прямоугольного несквозного или сквозного гнезда (рис. 131а). При больших поперечных сечениях собирают детали на двойной шип и два гнезда. Соединение с помощью прямого или косого скругленного шипа и соответствующего ему гнезда овальной формы показано на рис. 131 б, в. В качестве соединительного элемента используют также цилиндрические шипы (шканты) и круглые отверстия, выполненные сверлением. Иногда при сборке крупномерных изделий применяют серединное несквозное соединение “ласточкин хвост”

(рис. 131 в). Форма и размеры шиповых элементов определяют прочность соединения, поэтому их выбирают в зависимости от конструкции изделия.

Шиповые соединения по длине (сращивание) выполняют с помощью клиновых (зубчатых) шипов. Клиновые шипы могут быть с торцовыми гранями или остроконечные. Грани шипов делают плоскими или фасонными в зависимости от применяемого режущего инструмента. Наиболее широко распространены клиновые шипы, показанные на рис. 132. Основные параметры соединения - длина шипа L и шаг соединения t. Шипы затупляют, чтобы в стыках после запрессовки оставался зазор S.

Рис. 132. Клиновой шип: L-длина шипа; t-шаг соединения; S-зазор

По длине различают длинные (30-50 мм), средние (10 -20 мм) и мелкие (3-5 мм) шипы. Стандартные размеры шипов приведены в таблице 17. В зависимости от расположения шипов по отношению к пласти склеиваемых заготовок зубчатые соединения могут быть трех типов: вертикальные, горизонтальные, диагональные.

Торцовое давление запрессовки устанавливают в зависимости от геометрических параметров зубчатого соединения, размеров поперечного сечения заготовки и породы склеиваемой древесины. Чем меньше длина шипа, тем выше давление запрессовки. Основная характеристика зубчатого клеевого соединения - его прочность. Существует две категории относительной прочности: 1 - не менее 75 % прочности цельной древесины и II категория - не менее 60 %.

Таблица 34. Стандартные размеры шипов

Длина, мм

Шаг, мм

Затупление,

мм

прочности

Минимальное удель­ное торцовое давление при запрессовке, МПа

50

12,0

2,0}

1,5

32

8,00

1,0}

1,11

2,5

20

6,00

1,0

3,5

10

3,50

0,5

И

6,0

5

1,75

0,2}

10,0

Сборка шиповых соединений является очень ответственной частью технологического процесса. Она заключается в нанесении клея на боковые поверхности шипов и приложении определенного давления на места их запрессовки либо сразу же после нанесения клея, либо после некоторой выдержки. На качество сборки шиповых соединений влияют такие факторы: качество подготовки поверхности под склеивание, точность формирования шипов, техническая характеристика клея и режим склеивания, давление запрессовки, режим отверждения клеевой прослойки.

Отдельные элементы шипа имеют разное функциональное назначение и по-разному влияют на качество углового соединения, поэтому требования к точности их обработки различны. Наиболее важные размеры-толщина шипа и ширина проушины, так как в основном они определяют прочность и долговечность шипового соединения.

Следует помнить, что в шиповых соединениях деревянных деталей используют посадки с натягом. Натяг - это разница в размерах шипа и проушины до сборки, если толщина шипа больше размера проушины. При образовании посадок допуски проушины и шипа могут быть одинаковыми или разными. При разных допусках проушины и шипа в посадке рекомендуется, чтобы больший допуск был у проушины.

В шиповых соединениях и в местах расположения врезных приборов и крепежных деталей не допускается наличие сучков, смоляных карманов и червоточины. Влажность коробок наружных и тамбурных дверей должна быть 12 ±3 %, коробок внутренних дверей и дверных полотен - 9± 3%; влажность древесины для пробок, планок, нагелей и шкантов - на 2-3 % меньше влажности древесины деталей. Прочность на изгиб должна быть не менее 0,4 Мпа для угловых шиповых соединений дверных коробок и не менее 0,7 Мпа для обвязок дверных полотен.

Детали дверей можно изготовлять клеенными по толщине, ширине и длине. Соединения с зубчатым шипом длиной до 10 мм применяются во всех деталях без ограничения места их расположения, но в угловых соединениях на расстояниях менее 150 мм от них - исключаются. Количество соединений по длине не должно быть более трех на 1 м детали при минимальной длине склеиваемых заготовок 250 мм; склеенные элементы могут отличаться по влажности не более чем на 5 %. В зоне соединения не допускаются сучки диаметром более 5 мм. Сучки, разрешенные техническими требованиями на изделия, должны находиться от основания шипов на расстоянии не менее трех размеров сучка. Лишний сучок вырезают - расстояние от реза до сучка не менее одного размера сучка При выполнении шипового соединения следует также учесть, что склеивание необходимо производить не позднее, чем через 24 ч после формирования зубчатых шипов, так как возможно нарушение формы шипов вследствие упругого восстановления волокон древесины.

При производстве столярных изделий основным видом соеди­нений является шиповое, состоящее из двух элементов: шипа и гнезда, или проушины. В зависимости от толщины изделий и требуемой прочности бруски соединяют на один, два и более ши­пов. Увеличение количества шипов повышает площадь склеивания.

В соответствии с ГОСТ 9330-76 шиповые соединения брусков бывают угловые концевые, угловые серединные и угловые ящич­ные.

Угловые концевые соединения брусков выполняют на шипы: открытый сквозной одинарный УК-1 (рис. 48, а), открытый сквоз­ной двойной УК-2 (рис. 48,6), открытый сквозной тройной УК-3 (рис. 48,в), несквозной с полупотемком УК-4 (рис. 48, г), ckbcj-ной с полупотемком УК-5 (рис. 48,5), несквозной с т/гсмном УК-6 (рис. 48,е), сквозной с потемком УК-7 (рис. 48,х), не­сквозные и сквозные на круглые вставные шипы УК-8 (рис. 48, з), на «ус» со вставным и несквозным круглым шипом УК-9 (рис. 48, и), на «ус» со вставным несквозным плоским шипом УК-10 (рис. 48, к), на «ус» со вставным сквозным плоским шипом УК-11 (рис. 48,л). Размеры шипов и других элементов угловых концевых шиповых соединений приведены в табл. 5, а виды угло­вых серединных и угловых ящичных соединений - на рис. 49 и 50.

Размеры шипов и других элементов угловых серединных соеди­нений должны быть следующие. В соединении УС-3: Si = 0,4 So! S 2 =0,5 (So--Si); b - не менее 2 мм; /, = (0,3...0,8) В; 1 2 = =з (0,2...0,3)В|. В соединениях УС-1, УС-2 допускается двойной шип, при этом Si = 0,2So; R соответствует радиусу фрезы. Для

5 .Столярные, плотничные и паркетные работы

Рис. 48. Угловые концевые соединения:

а - на шип открытый сквозной одинарный УК-1, б - на шип открытый сквозной двойной УК-2, в - на шип открытый сквозной тройной УК-3, г - на шип с полупотемком несквоз­ной УК-4, д - на шип с полупотемком сквозной УК-5, е - на шип с потемком не­сквозной УК-6, ж - на шип с потемком сквозной УК-7, з - на шипы круглые вставные (шканты) несквозные и сквозные УК-8, и - на «ус» со вставным несквозным круглым шипом УК-9, к - на «ус» со вставным несквозным плоским шипом УК-10, л - на «ус» со вставным сквозным плоским шипом УК-11

соединения y"C-4:5i = S 3 = 0,25о;5г = 0,5; Д ля соединения УС-5: S, = (0,4...0,5)S 0 ; /= (0,3...0,8)S; S 2 = 0,5(S Q - - Si); b - не менее 2 мм; для соединения УС-6: /= (0,3...0,5)So;

Таблица 5. Размеры шипов и других элементов угловых концевых соединений

Соединения

s 3

0,4S 0

0,5|5o- (2Si + S 3)]

0,14S 0

0,5 (5o-SO

0,45 0

0,4S 0

(2,5...6)ri

Продолжение табл. 5

Соединения

Не менее 2 мм

Не менее 2 мм

/i > 1 на 2...3 мм

b - не менее 1 мм; для соединения УС-7: rf=0,4; / = (2,5...6)d; /i = / + 2...3 мм; для соединения УС-8: /= (0,3...0,5)Bi; 5i = = 0,o5S b Полученный размер следует округлить до ближайшего размера фр^ "13, 14, 15, 16 и 17 мм), но не менее So.

Расчетные то- "\ины шипов и диаметры шкантов соединений типа УС округляют до ближайшего размера фрезы (4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 20, 25 мм), а угол а устанавливают в зависимости от кон­струкции изделия. Размеры углового ящичного соединения УЯ-1 (рис. 50, а) должны быть: S: = 5з = 6, 8, 10, 12, 14, 16 мм; / = = So; S 2 должно быть не менее 0,35о. В соединениях У Я-2 S\ = = 0,85So, причем полученный таким образом размер округляют

Рис. 49. Угловые серединные соединения:

а - на шип одинарный несквозной УС-1, б - на шип одинарный несквоз­ной в паз УС-2, в - на шип одинарный сквозной УС-3, г - на шип двойной сквозной УС-4, д - в паз и гребень несквозной УС-5, е - в паз несквозной УС-6, ж - на шипы круглые вставные несквозные УС-7, з - на шип «лас­точкин хвост» несквозной УС-8

Рис. 50. Угловые ящичные соединения:

а - на шип прямой открытый УЯ-1, б - на шип открытый «лас­точкин хвост» УЯ-2, в - на открытый круглый вставной шип (шкант) УЯ-3

до ближайшего размера фрезы (13, 14, 15, 16, 17 мм); 52 - не менее 0,755 0 ; S 3 = (0,85...3)5 0 ; 1= So, a= 10°. В этом соедине­нии допускается шип «ласточкин хвост» в полупотай.

В соединении УЯ-3 d = 0,45o; полученный размер шкантов ок­ругляют до ближайшего размера фрезы (4, 6, 8, 10, 12, 16, 20, 25 мм); 1= (2,5...6)d; /i = / + 1...2 мм; Ь = от 0 до d mia .

Для столярных изделий угловые шиповые соединения делают: концевыми - на сквозных прямых шипах; серединными верти­кальными - на сквозных прямых шипах или шкантах; серединны­ми горизонтальными - на несквозных прямых шипах или шкан­тах. Типы шиповых соединений в зависимости от толщины соеди­няемых деталей даны в табл. 6.

Шиповое соединение должно быть выполнено с величинами натягов и зазоров в пределах 0,1...0,3 мм, т. е. практически плот­ным. Основными недостатками шипового соединения являются: не выдержаны размеры шипа по длине, толщине; непараллель­ность поверхности шипа или проушины; сколы, вырывы, неплот­ности в шиповом соединении и др.

Таблица 6. Шиповые соединения

К шиповым клеевым соединениям относятся угловые и по кромке.
Элементами шиповых соединений или вязок являются шипы,
проушины, гнезда, паз и гребень.

По форме шипы бывают плоские, трапециевидные («ласточкин хвост»)
и круглые; по конструкции - цельные, выполненные вместе с деталью,
и вставные, изготавливаемые отдельно.

Вставные круглые шипы называются шкантами, вставные плоские шипы,
проходящие по всей длине соединяемых деталей - рейками.
Угловые соединения могут быть концевыми, срединными и ящичными.
Концевые соединения показаны на рисунке(1).

а - открытый сквозной одинарный;
б - открытый сквозной одинарный на "ус";
в - с полутемком не сквозной;
г - с потемком не сквозной;
д - шканты несквозные;
е - шканты несквозные, на "ус";
ж - вставной плоский несквозной;
з - вставной плоский сквозной.

Большую прочность имеют соединения на шип открытый сквозной одинарный прямой (а)
и на «ус» (б).

Оптимальная толщина одинарного шипа - 0,4 толщины бруска.
Соединения на шип с полупотемком несквозной (в) и сквозной, на шип с потемком несквозной (г) и сквозной применяют «в случаях, когда необходимо предохранить соединения от выворачивания брусков при сборке.
Соединения с несквозным шипом предусматривают в конструкциях, где желательно
скрыть торец шипа.
Ширина шипов принимается равной 0,6-0,7 ширины бруска, длина несквозных
шипов - 0,5-0,8 ширины бруска, длина полупотемка - 0,3-0,5 длины шипа.
Соединения на шканты несквозные (д) и сквозные под прямым углом, на шканты несквозные на «ус» (е) уступают по прочности соединениям на прямой открытый
шип примерно на 35%.
Учитывая, однако, что в большинстве мебельных изделий нагрузки, действующие на соединения, значительно меньше нагрузок разрушающих эти соединения, можно рекомендовать соединения на шкантах, как дающие экономию древесины.

Диаметр шканта принимают равным 0,4 толщины бруска,
длину шканта - 2,5-6 мм диаметра.
Расстояние между шкантами, а также расстояние от края бруска до
шканта должно быть не менее 2-3d, где d - диаметр шканта.
В соединениях под прямым углом для обеспечения равной прочности соединения
в торце и кромке сопрягаемых брусков в торце бруска рекомендуется
запрессовывать шканты на глубину 0,55, а в кромке
на глубину 0,45 общей длины шканта.
Например, если при соединении царги стула с ножкой общая длина шканта 60 мм,
то глубина его запрессовки в торце царги составит 0,55х60 = 33 мм,
а глубина запрессовки в кромке ножки 0,45х60 = 27 мм.

Соединения на «ус» вставным плоским шипом несквозным (ж) и сквозным (з)
позволяют скрыть торцы соединяемых деталей, однако они менее прочны, чем соединения на цельные шипы.
Для увеличения прочности применяют соединения двойным вставным шипом.

Толщина вставного одинарного шипа 0,4 толщины бруска, двойного - 0,2 толщины бруска.
Для соединения тонких брусков обычно применяют шипы из шпона толщиной 2 мм.
Ширина несквозных шипов - 0,75 ширины бруска, сквозных - 1- 1,2 ширины бруска.


рис.2

Угловое срединное соединение на шип одинарный сквозной и несквозной в
проушину (рис. 2 а) или не сквозной в паз формируют на кромке бруска
по всей его длине или отдельно под каждый шип.

Длина шипов при соединении в проушину - 0,3-0,8 ширины бруска с проушиной,
при соединении в паз - 0,2-0,3 ширины бруска с пазом.
Угловое срединное соединение брусков на шип «ласточкин хвост» может быть несквозным (рис. 2 б), проходящим на половину толщины бруска, и сквозным.

Длина шипа - 0,3-0,5 ширины присоединенного бруска,
угол наклона шипа -10*.
Угловые соединения в паз и гребень несквозной (рис. 2 в) обеспечивают правильное расположение деталей при сборке изделий.
Длина гребня должна быть 0,3 - 0,5 мм толщины бруска.
Соединение рекомендуется располагать от торца бруска с пазом на расстоянии
не менее 10мм.
Ящичные угловые соединения на шип прямой открытый (рис. 2 г) и на шип
«ласточкин хвост» открытый (рис. 2 е) и полупотайной (рис. 2 д) имеют
высокую прочность.
Толщина прямых шипов 6-16 мм с градацией 2мм.
Толщина шипов «ласточкин хвост» в широкой части шипа - 0,85 толщины бруска,
угол наклона шипа 10*.
Шипы должны располагаться от кромки бруска на расстоянии не менее 0,75 его толщины.

Ящичные соединения на шкант открытый (рис. 2 ж) и несквозной (рис. 2 з) имеют небольшую площадь склеивания, поэтому такие соединения следует применять
в тех случаях, когда основные нагрузки на шканты работают
не на растяжение, а на срез.

Необходимо учитывать, что увеличение количества шкантов на одно соединение усложняет подгонку и сборку соединения, но усиливает его прочность.
В одном соединении не рекомендуется ставить более четырех шкантов.
Диаметр шкантов 8 и 10мм, длина 30-40мм.
Ящичное угловое соединение на «ус» вставной рейкой (рис. 2 и) применяют, когда
надо скрыть торцы соединяемых деталей.
Для увеличения прочности соединения может быть применено дополнительное крепление металлическим уголком, деревянным бруском (бобышкой) и др.
Ширина рейки равна толщине соединяемых плит, толщина - 4-6 мм.
Рейки изготавливают из фанеры.
Соединение по кромке на вставную рейку (рис. 2 к) - прочное, если применять рейки
из древесины с поперечным направлением волокон или из фанеры.
Ширина реек 20-30мм, толщина реек из древесины - 0,4 толщины
заготовки, из фанеры - 3-6 мм.
В соединениях на шкантах (рис. 2 л) диаметр шкантов 8 и 10мм, длина 30-40 мм.
Количество шкантов на одно соединение не более четырех.
Прочность клеевых соединений на шкантах во многом зависит
от конструкции шканта.
Шканты изготавливают из цилиндрических заготовок твердых лиственных пород.
Чтобы при установке шканта клей не сгонялся с поверхностей склеивания,
образующую поверхность шканта делают рифленой,
на торцах шканта формируют фаски (рис. 3 а).


рис.3

Для рифления поверхности шканта применяют специальный калибр
(рис. 3 б), представляющий собой стальную пластину толщиной 5-6 мм с
четырьмя конусными отверстиями, диаметром каждого на 0,5 мм
менее диаметра шканта.
На верхней образующей конусного отверстия надфилем нарезают зубья высотой 0,5 мм.
При прогоне заготовки ударом молотка через отверстие калибра на ее поверхности образуется рифление.
При отсутствии калибра рифление заготовки проводят рашпилем.
Диаметр гнезда для установки шкантов равен диаметру шканта.
Сопрягаемые поверхности шипа и проушины должны обрабатываться
с достаточной точностью.
Сопрягаемые поверхности плоских шипов и проушин размечают под

запиливание рейсмусом.
Такая разметка выполнена с одинаковыми отклонениями в сопрягаемых заготовках, поэтому погрешности разметки не влияют на точность запиливания.

Зона пропила 1 должна захватывать половину ширины риски 2,
причем при запиливании проушины зона пропила располагается с внутренней стороны риски, в теле проушины (рис. 4 а), а при запиливании шипа - с наружной стороны риски, в теле щечек шипа (рис. 4 б).

Такое запиливание шипов и проушин позволяет выполнять соединения деталей с достаточной точностью, без дополнительной последующей обработки.
Шипы «ласточкин хвост» (рис. 4 в) размечают карандашом с помощью
малки или на глаз.

При запиливании шипов зона пропила располагается рядом с риской с наружной
стороны шипа.
После формирования шипов (рис. 4 г) размечают проушины.
Зона пропила при запиливании проушин располагается рядом с риской с
внутренней стороны проушины.
Запиливание шипов и проушины следует начинать только после приобретения достаточного опыта в работе ручными пилами, отработки приемов пиления.

Полотно пилы может отклоняться от риски, если зубья имеют неравномерный односторонний развод.
Необходимо устранять такой дефект в начале пиления.

Начинающим домашним мастерам будет полезно узнать о методах соединения деревянных деталей. Этой теме мы посвящаем краткий ликбез, в котором будут описаны основные виды столярных соединений и сплачиваний с использованием клея, гвоздей, саморезов или шкантов, либо вовсе без них.

Правила выбора соединения в зависимости от типа нагрузки

Наиболее просты торцевые соединения, их применяют при необходимости нарастить деталь. Лучше всего такие соединения переносят нагрузку сжатия, однако при вырубке замков специальной формы можно достичь хорошего сопротивления скручиванию, растяжению и изгибу. Стандартный вариант торцевого соединения — с подрезкой на половину толщины обеих деталей. Срез может быть прямым или косым, при необходимости препятствовать изгибу, растяжению или скручиванию на конце каждого среза нарезают шип или тупой угол, либо делают срез ступенчатым, образуя своего рода «замок».

1 — прямая накладка вполдерева; 2 — косая накладка; 3 — прямая накладка со ступенчатым стыком; 4 — накладка вполдерева с косым стыком; 5 — косой накладной замок; 6 — соединение вполдерева с косым шипом

Угловые и боковые соединения применяются для соединения прямых деталей в ферму или каркас. Обычно эта часть конструкции опорная, поэтому основные нагрузки приходятся на смещение и сжатие. Если конструкция испытывает статичную предусмотренную нагрузку, на одной из деталей нарезают прямоугольный шип, а на другой — паз или проушину соответствующих размеров. Если возможно действие на разрыв конструкции, шип и паз нарезают в форме трапеции.

Угловые соединения: 1 — с открытым сквозным шипом; 2 — с глухим закрытым шипом; 3 — со сквозным косым шипом

Накладные крестовые и Т-образные соединения используют, как правило, для дополнительных связей между ответственными деталями конструкции. Основная нагрузка в них — на сжатие, смещение и разрыв. Первые два типа нагрузки устраняются подрубкой в полдерева или меньше с последующим совмещением деталей. Плечи зарубок принимают основную нагрузку на себя, остается лишь закрепить соединение шурупами или накладными скобами. В ряде случаев для укрепления связи используют шкант или вырубают шип с клином.

1 — крестовое соединение накладкой вполдерева; 2 — крестовое соединение с посадкой в одно гнездо; 3 — Т-образное соединение с потайным косым шипом; 4 — Т-образное соединение с прямой ступенчатой накладкой

Отдельный тип соединений — ящичные. Предназначены они для соединения досок под прямым углом. Обычно для ящичного соединения на каждой доске нарезают зубья, ширина которых равна расстоянию между ними. На разных досках зубья нарезаны со смещением, поэтому при соединении угол из досок выглядит как одно целое. Зубья также могут иметь клиновидную форму, препятствующую разрыву угла в одном направлении, либо скрепляются дополнительно клеем или гвоздями.

Ящичные угловые соединения: 1 — с прямыми сквозными шипами; 2 — с косыми сквозными шипами

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).

Как срастить доски на клею

Очень популярный метод соединения досок и брусков — продольное и поперечное склеивание. При соединении досок широкой стороной торец может быть ровным, хотя в большинстве случаев используют пазогребневый профиль. Очень важна плотная подгонка деталей, чтобы слой клея был как можно более тонким, только так можно достичь максимальной прочности. Иногда на торец, смазанный клеем, наносят небольшое количество хлопкового волокна, это повышает качество сцепки.

Доски можно соединять и в профиль, но для этого потребуется выполнить клиновидную зубчатую нарезку обоих торцов со смещением в пол зуба для разных деталей. В домашних условиях такую операцию можно выполнить с применением ручного фрезера .

Для склеивания деталей используют казеиновый клей или ПВА высокой концентрации, для придания прочности в клеящее вещество добавляют просеянную древесную муку. Поверхности покрывают клеем и выдерживают на воздухе 3-5 минут, после чего помещают под гнет или сдавливают струбцинами. Такое соединение получается прочнее самого дерева и никогда не ломается по стыку.

Как сплачивать элементы несущих конструкций

Для несущих конструкций используют два вида соединений — наращивание и сочленение. Самый простой способ срастить две детали — выполнить надрез ножовкой на половину толщины на одинаковом расстоянии от торцов, а затем сколоть топором лишнюю древесину. После сопоставления двух деталей соединение обычно скрепляют двумя накладными планками, прибитыми сбоку от разреза. Склеивание тоже возможно, но только при плотной подгонке деталей.

Надрезанные в полдерева торцы можно свести практически под любым углом, это основной метод соединения кровельных ферм. Для скрепления деталей необходима дополнительная стягивающая связь: брус прикладывают к соединенным деталям сбоку на расстоянии в 30-50 см от угла и подрубают в половину толщины по местам соприкасания, а затем скрепляют конструкцию гвоздями.

Часто вертикальные и наклонные конструкции нуждаются в опоре, например при соединении стропильной системы с балками перекрытия. В этом случае выполняется зарубка посадочных гнезд на горизонтальной балке, в которые будут вставлены стойки. Очень важно соблюдать угол наклона и делать подрубку не более чем на треть толщины бруса.

Соединения со специальными связями

Практически все столярные соединения выполняются с дополнительными укрепляющими связями. В самом простом примере роль таких выполняют гвозди или саморезы.

При наращивании деталей узел может укрепляться сквозным болтовым соединением, хомутами, скобами и глухарями, либо его просто обматывают холоднокатаной проволокой. Сращенные вертикальные опоры достаточно скрепить двумя накладными планками — деревянными или металлическими.

Угловые соединения чаще всего скрепляют скобами, накладными пластинами или уголками. В случаях, когда надо сохранить небольшую подвижность соединения, используют один сквозной болт, который либо прошивает поперек место накладки деталей, либо стягивает их в продольном направлении с минимальным отступом от накладки.

Место крепления специальной связи должно быть удалено от края не менее чем на 10 диаметров крепежного элемента и не иметь пороков. Важно помнить, что часто связи не обеспечивают общую прочность соединения, а только компенсируют неучтенную нагрузку.



Рекомендуем также

Loading...Loading...