Соединение элементов деревянных конструкций. Рубка углов, врубка, сплачивание

Разница между плотничными и столярными работами заключается, как в размерах обрабатываемых элементов (в плотничном деле они крупнее), так и в способах крепления сопрягаемых частей.

Соединение элементов в плотничном деле производится врубкой с фиксацией гвоздями, скобами, болтами и т.п., в столярном же – осуществляется, преимущественно, столярным клеем, что требует более тщательной и чистой обработки элементов, достигаемой более сложным инструментом.

Нашей задачей является ознакомление со способами изготовления, сборки и фиксации отдельных элементов деревянных конструкций.

Инструменты и приспособления

Инструменты и приспособления, применяемые для производства плотничных работ, достаточно разнообразны.

Самым главным из них является топор, которым выполняется большая часть плотничных работ: тёска, выборка четвертей, устройство врубок, заколачивание скоб, гвоздей и т.п.

Более тщательную обработку поверхностей, отёсанных топором, производят рубанком, шерхебелем, медведкой, прямым и кривым стругами.

Для долбёжки отверстий и гнёзд применяется долото. Для подчистки различных врубок предназначена стамеска.

Сквозные отверстия в древесине выполняются при помощи буравов с различными наконечниками: ложечными, перовыми, винтообразными.

Для распиловки вдоль и поперёк волокон применяются различного устройства пилы: поперечная, лучковая, ножовка.

Кроме перечисленного режущего инструмента, существует целый ряд других рабочих инструментов: молоток, молот (1-2 кг), кувалда (2-8 кг), киянка (деревянный молоток), вспомогательные инструменты (вьюшка с отвесом, угольник, циркуль, ватерпас, уровень и пр.).

Для скрепления между собой различных деревянных элементов, используют следующие металлические изделия: гвозди проволочные и кованые, металлические скобы круглого или квадратного сечения, болты с гайками, шурупы, глухари с квадратной головкой и пр.

Приёмы производства работ

Главной, в плотничном деле, является работа топором, которая включает в себя три основных приёма:

q рубка – основное направление движения лезвия топора перпендикулярно волокнам древесины;

q колка – лезвие топора двигается параллельно волокнам;

q тёска – лезвие топора двигается наискосок, по отношению к направлению волокон.

Рубка брёвен производится попеременными ударами топора то поперек, то наискосок волокон.

Колка– топор с усилием вгоняется в конец бревна, в щель вставляется клин, топор вынимается, наносится следующий удар топором, клин вгоняется глубже, по мере удлинения щели вгоняется новый клин и т.д.

Соединения

Соединение различных деревянных частей между собой называется врубкой. Основные требования, предъявляемые к врубкам, следующие:

· врубка должна быть выполнена таким образом, чтобы она могла воспринимать передаваемые на неё нагрузки (сжатие, растяжение, сдвиг);

· соприкасающиеся части древесины должны плотно прилегать друг к другу по всем плоскостям соединения;

· металлические крепления (скобы, болты, глухари и т.д.), используемые при выполнении врубок, предназначены для противодействия случайным нагрузкам, на которые врубки не рассчитаны;

· при устройстве врубок, подверженных воздействию атмосферных осадков, необходимо принимать меры против застоя в них воды;

· врубка должна быть, по возможности, несложной в выполнении.

По взаимному расположению элементов различаются следующие виды соединений:

наращивание— удлинение брёвен или брусьев (свай, стоек) в вертикальном направлении. Оси соединяемых элементов расположены на одной вертикальной прямой;

сращивание— удлинение в горизонтальном направлении. Оси соединяемых элементов расположены на одной горизонтальной прямой;

сплачивание— увеличение по ширине. Оси соединяемых элементов расположены параллельно;

вязка— сопряжение под углом. Оси соединяемых элементов расположены под углом друг к другу.

Врубки наращивания

Самый простой способ — это наращивание впритык (см. рис. 4) со вставкой заёршенного штыря, который воспринимает случайные боковые нагрузки.

Иногда штырь заменяют чугунным башмаком с внутренней перегородкой, в которую и упираются концы соединяемых частей (см. рис. 5).

Такие способы наращивания применяются, при забивке свай, причём, место стыка, после забивки, должно быть, не менее, чем на два метра ниже уровня земли.

Наращивание с шипом – одинарным (см. рис. 6) и двойным (см. рис. 7) – также предохраняет соединение от воздействия боковых нагрузок.

Ширина и высота одинарного шипа – около одной трети толщины бруса.

Глубина гнезда для шипа должна быть немного больше высоты шипа, чтобы стойки соприкасались всей своей плоскостью.

Для выполнения двойного шипа, на торцах соединяемых брёвен намечают два взаимно перпендикулярных диаметра и вырезают по два взаимно противоположных сектора, длиной около двух диаметров бревна.

Сплачивание

Сплачиванием называется соединение элементов по их длинным сторонам для увеличения ширины изделия.

При сплачивании досок, необходимо учитывать направление годовых колец древесины, так как, при высыхании, доски коробятся в ту сторону, в которую обращена выпуклая часть годовых колец.

Вследствие этого, при сплачивании, необходимо чередовать соседние доски, в зависимости от направления годовых колец.

Различные варианты сплачивания досок приведены на рисунке 21.

Вязка

Необходимость сопряжения элементов, расположенных под углом относительно друг друга, может возникнуть, например, при рубке сруба. Кроме того, случаются ситуации, при которых один брус упирается в середину другого или перекрещивается с другим брусом.

При стыковке концов бревен или брусьев (вязка стропильных ног, углов срубов, углов оконных и дверных коробок) выполняются следующие способы соединения:

Столярные работы

Как уже говорилось, столярные работы отличаются от плотничных лишь тем, что столярные изделия меньше плотничных, тщательность обработки и точность пригонки частей намного выше и, для скрепления элементов врубок, применяется столярный клей.

Для выполнения таких работ необходим дополнительный набор инструментов.

Инструменты и приспособления

Для тщательной фиксации обрабатываемых деталей при острожке, распиловке и долбежке, необходим верстак с различными приспособлениями.

Строгальный инструмент, применяемый при столярных работах: шерхебель, рубанок, фуганок, цинубель, горбач, зензубель, калёвка, шпунтубель.

Для долбёжки и подчистки шипов, гнёзд, краёв выемок и т.п., применяются долота и стамески.

Для сверления отверстий, используют коловорот. Пила, в столярных работах, применяется, главным образом, лучковая. Молотки — те же, что у плотников, но меньших размеров.

Столярные соединения

Соединения в столярном деле, в основном, повторяют соединения плотничные.

Отличие состоит в том, что, из-за малых размеров изделий, не применяются наращивание и очень редко требуется сращивание.

Главным образом, применяются вязка и сплачивание на столярном клее, с использованием деревянных нагелей.

Сплачивание выполняется впритык, в шпунт, в шпунт с рейками (см. рис. 21), со шпонками (см. рис. 22).

Вязка, в столярных работах, обычно, выполняется так же, как и в плотничных, то есть, в полдерева (см. рис. 29), одиночным (см. рис. 31)и двойным прорезным шипами (см. рис. 32), прорезной лапой (см. рис. 33).

Кроме того, в столярных работах применяются вязка в ус (для брусков и досок) и вязка досок под углом лапчатыми или сковородными шипами.

освещение зданий