При будівництві багатоповерхових будівель промислового та цивільного призначення з великими прольотами, колонами, масивними фермами використовують . У процесі монтажу їх потрібно стикувати один з одним та іншими будівельними елементами. Монтажні стики двотаврових балок, які мають бути практично рівноміцними з тілом металопрокату, виконуються зварюванням або за допомогою кріпильних елементів. На будівельному майданчику виготовляти їх складніше, ніж у заводських умовах, через необхідність чіткого позиціонування та посилення стикувальних вузлів.

Особливості стикування двотаврових балок

Основний варіант використання фасонного прокату з перерізом Н-подібної форми – як елементи балкових клітин. З'єднання балок у таких конструкціях здійснюється у горизонтальній площині або опиранням зверху.

У місці спирання кінця двотавра створюють опорні ребра жорсткості. Вони служать розподілу і передачі навантаження від двутаврового прокату – опорі.

Особливості виконання зварних з'єднань

Надійним способом створення вузлів стикування балок із двотавровим профілем є зварювання. При виконанні зварювання встик обов'язково проводиться контроль якості шва. Найчастіше підвищення надійності вузла використовують підсилювальні накладки.

Один із варіантів подовження двотаврової балки – приварювання профільного прокату з двох сторін до прокладки по периметру двотаврового профілю. Обробка кромок не потрібна.

Другий спосіб - з'єднання двотаврових балок встик з наступним наварюванням чотирьох зміцнювальних накладок, підбір форми яких залежить від положення двотавра в просторі. Накладки приварюють на кожну полицю та на кожну сторону стінки.

Етапи виконання робіт:

• На кромках двотавра виготовляють скіс, що забезпечує хороше проварювання шва.
• Готують накладки із листової сталі. Зміцнюючі елементи прямокутної форми, що приварюються на полиці, повинні мати ширину полиць, на стінку – висоту стінки.
• Накладки укладають на шов, приварюють по периметру, притискаючи за допомогою струбцини. Для зручності проведення робіт накладки на стінку роблять ромбоподібними. Головна вимога – накладка повинна мати форму, симетричну щодо поздовжньої осі двотавра.

Зварювання двотаврових балок з використанням накладок та прокладок застосовується для створення конструкцій, що не піддаються значним навантаженням. Це з тим, що шви, якими приварюються ці зміцнюючі елементи, є концентраторами напруг. Ще одна проблема зварних швів – швидке старіння. Для боротьби з цим негативним явищем застосовують ґрунтувальні склади.

Зварювання виконують при зафіксованому положенні балок. Для цього їх укладають на жорсткі основи, найчастіше – на спеціалізовані стелажі-фундаменти.

Особливості виконання болтових з'єднань

Для визначення способу, як правильно стикувати елементи конструкції з двотавра, необхідно знати особливості експлуатації об'єкта. Роз'ємний вид стикування двотаврової балки зазвичай застосовується при монтажі конструкцій, які планується кілька разів демонтувати та монтувати знову. Виконується з використанням накладок, має переваги та недоліки.

Плюси болтового з'єднання

• Відносна простота збирання, яку можуть виконати робітники з невисоким рівнем кваліфікації.
• Відсутність залишкових напруг, що є у зварному шві.
• Простіші заходи щодо перевірки якості з'єднань, порівняно з перевіркою зварного шва.
• Відсутність необхідності залучення до роботи кваліфікованих зварювальників.
• Стійкість до ударних та вібраційних навантажень. Однак у складних експлуатаційних умовах може знадобитися періодична підтяжка кріплення.

Недоліки цього методу – більш висока (порівняно зі зварюванням) трудомісткість і металомісткість через необхідність використовувати додаткові елементи, що підсилюють, поступове корозійне руйнування кріплення, виготовленого з «чорних» сталей.

Комбіноване стикування двотаврових балок

Для створення великогабаритних прольотів застосовують спосіб комбінованого з'єднання двотаврів, що поєднує стикування на болтах та зварювання. Порядок проведення робіт:

• з'єднання балок за допомогою накладок та різьбового кріплення з високоміцної сталі;
• зварювання поясів;
• закриття технологічних вікон за допомогою накладок та прокладок.

GD Star Rating
a WordPress rating system

, 5.0 з 5 - всього голосів: 3

В індивідуальній забудові найбільшою популярністю користується дерев'яна кроквяна система – основа переважної більшості дахів приватного сектора, що несе, виконана з дерева.

Кожна покрівля має індивідуальні розміри та конфігурацію, і найчастіше доводиться використовувати опорні балки з нестандартними параметрами.

Крокви бувають:

• із бруса;
• з дошки.

Чинники, що впливають на параметри пиломатеріалу

Деревину для кроквяної системи вибирають добре просушену, з малою кількістю сучків та інших дефектів. Як правило, застосовується хвойні породи, легкі в обробці та додатково просочені антисептиками та антипіренами.

Для кожного елемента системи - підкосу, стійки або крокви - проводиться розрахунок перетину та довжини.

На параметри опорних брусів впливає кут нахилу даху, геометрія ската, відстань між ковзаном і мауерлатом, відстань між кроквяними ногами і розрахункове навантаження на крокви, в яку входять вага покрівельного покриття, вага решетування, вітрове та снігове навантаження.

Грамотний розрахунок обов'язково повинен враховувати всі ці показники.

Способи з'єднання для нарощування довжини

Крокви, довжина яких більше звичайних шести метрів, виготовляють на замовлення виробничим способом.

Однак у такому випадку разом із довжиною збільшується і товщина бруса, що не завжди виправдане: адже поява зайвої ваги в конструкції даху небажана, та й ціна таких крокв буде вдвічі вищою.

Тому найчастіше будівельники вдаються до зрощування крокв.

Стикування брусів не забезпечує достатньої жорсткості на вигин, і тому місце з'єднання двох елементів повинно розташовуватися якомога ближче до опори - на відстані, що не перевищує 15 відсотків довжини всього основного прогону.

Подовження кроквяних ніг із бруса здійснюють трьома основними способами.

Торці брусів, що зрощуються, повинні бути обрізані строго під кутом в 90 градусів, щоб не допустити прогину в місці з'єднання.

По обидва боки місце стикування закріплюють накладками з пиломатеріалу. Накладки, у свою чергу, фіксують цвяхами.

Широко поширене також з'єднання за допомогою сталевої зубчастої пластини.

У разі застосування металевих елементів не слід забувати про антикорозійне покриття – щоб не допустити загнивання деревини та не зменшити надійність усієї кроквяної системи.

З'єднання шляхом косого прирубу

Кінці елементів, які стикуватимуться, розпилюють особливим способом – під кутом 45 градусів.

Бруси, що стикуються, повинні бути щільно підігнані, потрібно домогтися максимально рівних поверхонь, що з'єднуються за допомогою зачистки наждаком.

Посередині з'єднання роблять наскрізний отвір під болт 12 або 14 мм, яким фіксується стикування.

Це найпростіший у виконанні спосіб, з'єднання виходить жорстким, надійним. Один кроквяний брус накладається на інший так, щоб перехльост був не менше
100 див.

Як при цьому обрізані краї крокв – значення не має.

Фіксується з'єднання двома методами:

• за допомогою цвяхів. Щоб не розколоти крокви, цвяхи вбивають із чергуванням – у шаховому порядку;
• за допомогою шпильок. У заздалегідь підготовлені отвори вставляються шпильки, що закріплюються шайбами ​​та гайками. Такий варіант вважається надійнішим.

Складові та спарені дошки, посилення крокв.

Якщо горище планується зробити холодним, доцільніше використовувати кроквяну систему з дощок.

Їхні переваги – легкість у порівнянні з брусами та нижча ціна при не меншій міцності.

Щоб отримати складову крокву, дві однакові дошки встановлюють на ребро, а між ними вкладають третю.

Усі дерев'яні елементи повинні бути рівними по ширині, довжина третьої дошки варіюється залежно від необхідного розміру крокви.

Просвіт, що утворився, заповнюють обрізками, а закріплюють всю конструкцію цвяхами, вбиваючи їх у шаховому порядку.

Сполучені таким чином крокви забороняється використовувати як діагональні.

Більш надійними є спарені крокви: дошки з'єднуються відразу і встик, і внахлест.

Для нарощування ширини, посилення крокв використовують додаткові дошки, домагаючись оптимального співвідношення довжини та ширини відповідно до розрахункового навантаження.

Покрівельний звис захищає стіни від дощу та снігу та відводить воду з даху. Його стандартний розмір – 40 см.

Якщо кроквяна нога не виступає за стіну будівлі на необхідну довжину, її нарощують, прибиваючи дошку – так звану «кобилку».
«Кобилка» може бути легшою і вже основного бруса.

Кріпильні деталі та збірні крокви

Додатково кожне з'єднання зміцнюється металевими пластинами, скобами або куточками.

Отвори для кріплень роблять, дотримуючись такого правила: діаметр свердла має бути на 1 мм менше, ніж діаметр болта.

Металеві голчасті пластини дозволяють суттєво полегшити будівництво даху, вони просто монтуються та надійно скріплюють елементи кроквяної системи.

Останнім часом заводським способом випускають збірні крокви, підготовлені до монтажу. Транспортування таких елементів дуже зручне.

Вже на місці будівництва за допомогою голчастих пластин з декількох деталей отримують кроквяні ноги необхідних параметрів.

Збірні елементи можуть бути виконані не лише з дерева, та й з металу.

Всі роботи зі зведення кроквяної системи, формування вузлів і нарощування крокв потрібно виконувати ретельно, тому що ремонт і заміна крокв - складний процес, що вимагає серйозних трудовитрат і матеріальних вкладень.

Якщо суворо дотримуватися технології, всіх правил та рекомендацій, то дах вийде надійним та міцним.

Стики елементів балок

Особливості заводських, укрупнювальних та монтажних стиків.Необхідність у пристрої стиків елементів, що становлять балку, може виникнути, по-перше, через недостатню довжину листів і куточків, що прокочуються на заводах, у порівнянні з довжиною балки і, по-друге, внаслідок того, що загальна вага балки або загальні розміри її не дозволяють транспортувати або піднімати цілі балки обладнанням, що є на будівництві.
У першому випадку стики окремих елементів влаштовують під час виготовлення балки на заводі і тому називають заводськими. У другому випадку стики частин балок виконують на укрупнювальних монтажних майданчиках, а за недостатньої вантажопідйомності монтажного обладнання - на місці постійного розташування споруди. Перші з них називають укрупнювальними стиками, а другі – монтажними.
Положення стиків окремих елементів, виконаних на заводі, залежить головним чином довжини цих елементів. Довжина широких листів, що вживаються на стінку, і вузьких, що йдуть на пояси, а також куточків різна, тому заводські стики влаштовують у різних місцях балки, або, як кажуть, розсипом. Незалежне стикування окремих елементів при виготовленні балки не викликає особливих труднощів. Заводські стики листів у поясах і стінках зварюють до накладання поясних швів, що забезпечує свободу деформацій при охолодженні стиків, а також простоту влаштування самих стиків і подальшу їх обробку, якщо така буде потрібна. З метою зменшення кількості шаблонів виготовлення окремих елементів корисно розташовувати стики їх симетрично щодо середини прольоту балки. Це створює велику повторюваність елементів.
У укрупнювальних та монтажних стиках з'єднують усі поздовжні елементи балки. Взаємне розташування цих елементів на момент влаштування стиків суворо фіксовано. Повороти частин, що з'єднуються внаслідок великих розмірів і ваги їх при укрупнювальній збірці утруднені, а при монтажній - зовсім неможливі. Тому при проектуванні таких стиків слід ретельно враховувати умови виконання робіт та доступність окремих елементів для зварювання або постановки болтів (заклепок).
Крім того, для зручності транспорту окремих секцій балок та зменшення небезпеки ушкодження їх елементів бажано, щоб останні не утворювали виступаючих частин (звисів).
Кріплення кожного елемента балки у стику має бути розраховане на силові фактори, що діють у цьому елементі (N, Q або М).
Стики у зварних балках.Під час проектування стиків необхідно враховувати порядок зварювання елементів балки. Цей порядок повинен бути таким, щоб забезпечити найбільшу свободу деформацій і переміщень окремих елементів, що з'єднуються, і тим зменшити величину усадкової напруги. З цією метою, як зазначено вище, заводське зварювання стрічок поясів і стінки ведуть окремо, а потім з'єднують пояси зі стінкою; у укрупнювальних та монтажних стиках балок поясні шви не доводять до місця стику приблизно на 50 см (рис. IV-18, б, в). Там же показана рекомендована послідовність пристрою зварних швів у стику балки для зменшення шкідливого впливу напруг усадок.

У балках змінного перерізу стики поясних листів зазвичай використовують для зміни їх ширини або товщини. У багатолистовому пакеті стики окремих стрічок слід розташовувати вразбежку.
Найбільш раціональним типом і єдино допустимим у балках, що працюють під динамічним навантаженням, є стик листів без накладок (рис. IV-18 а). Стики в стик, посилені накладками, вимагають більше металу (основного та наплавленого), більше часу та робочої сили, а межа витривалості стиків з накладками нижче, ніж без накладок. Стики, що перекриваються лише накладками, мають особливо низьку межу витривалості.
У стислому поясі балки всі стикові шви влаштовують під прямим кутом до поздовжньої осі. Якщо якість розтягнутих стикових швів може бути перевірена просвічуванням γ-променями або іншими підвищеними способами контролю, такі шви можна влаштовувати прямими в будь-якому місці балки. Просвічувати стикові шви у разі розташування їх у місцях з розтягуючими напругами σ>0,85R слід у розтягнутому поясі і в частині стінки, що примикає до нього, на довжині близько 1/10 висоти стінки. При неможливості використовувати підвищені засоби контролю, розтягнуті стики влаштовують прямими в місцях з напругою σ≤0,85R або косими з кутом σ=65° між напрямком шва і поздовжньою віссю елемента (відношення катетів 2,1:1).
Якщо у прямого стикового шва стінки одержуване за розрахунком напруга розтягування більше Rр св = 0,85R, але розтягнутий пояс у цьому місці не має стику або зварний стик його рівноміцний поясу, то шов стінки буде працювати в умовах стиснутої деформації. Тому в обмеженій зоні, що прилягає до такого поясу, можна не побоюватися шкідливих наслідків розрахункових перенапруг та залишати шов стінки прямим.
При виготовленні балок, призначених під статичні навантаження, в майстернях, що не мають обладнання для точного обрізання листів і підготовки кромок під шви в стик, а також при великих зазорах між частинами балок на монтажі, що стикуються, допустимо перекривати стики листів стінки і поясів тільки накладками. Стик листів стінки перекривають двома накладками прямокутної форми (рис. IV-18 г), приварюючи їх кутовими швами. Товщину накладок у стінки призначають таку ж, як і товщину стінки. В цьому випадку два пологих лобових шва (1:1,5), покладених уздовж довгих сторін накладок, мають більшу несучу здатність, ніж стінка:

Тому необхідність у пристрої флангових швів відпадає. Влаштовувати флангові шви важко, якщо до стінки приварені пояси. Ширину накладок призначають близько 10 товщин їх (для зменшення впливу напруги усадки і для більш плавного відхилення силових потоків).
Перевіряти міцність кутових швів слід тому, що довжина накладок менша за повну висоту стінки.
Пояси перекривають накладками. Односторонні накладки викликають різке відхилення силових потоків та погіршення роботи поясів. Товщина накладок визначається необхідною висотою кутових швів; при цьому площа поперечного перерізу накладки повинна бути не менше площі поперечного перерізу листа, що перекривається. У місцях кріплення односторонніх накладок до пояса слід збільшувати висоту поясних швів, щоб зменшити несприятливий вплив ексцентриситету в стику.
Розрахунок кутових швів, що прикріплюють накладки до поясних листів, ведуть або по зусиллю, що діє в аркуші в місці стику N=Fσ, або по здатності листа, що несе [N]=FR:

де ΣFш - розрахункова площа кутових швів, розташованих з одного боку стику.
Враховуючи наявність ексцентриситету у стику з односторонньою накладкою, корисне розрахункове зусилля збільшити приблизно на 20%.
Шви, що прикріплюють накладки до стінки, розраховують за згинальним моментом Мст, що діє в стінці:

де ΣWш - сума моментів опору кутових швів, розташованих з одного боку стику.
Величину згинального моменту Мст, що припадає на стінку балки, визначають з пропорційності між згинальними моментами, що припадають на окремі частини складової балки, і жорсткістю цих частин:

де Iст, Iп та Iб - моменти інерції стінки, пояса та всієї балки щодо нейтральної осі балки;
Mб - згинальний момент, що діє на балку в місці стику.
Шви, що приєднують накладки до стінки, повинні бути перевірені на вплив поперечної сили, що діє в місці стику. Внаслідок малої жорсткості поясів балок порівняно зі стінкою вважають (на запас міцності), що вся поперечна сила сприймається швами біля накладок стінки. Середня напруга, що сколює в швах:

де ΣFш - сума площ кутових швів, розташованих з одного боку стику.
Хоча максимальна напруга від поперечної сили не збігається з максимальною напругою від згинального моменту, проте робить умовну перевірку міцності швів на вплив обох силових факторів:

З'єднання балок

З'єднувати балки між собою можна дуже різноманітними способами. Вибір способу з'єднання залежить від взаємного розташування балок, від силових факторів і від засобів з'єднання, що застосовуються.
Балки, що перетинаються, можуть бути розташовані одна над іншою або на одному рівні. Крім того, прилеглі балки іноді розташовуються по відношенню до головних балок косо в горизонтальній або вертикальній площині.
З'єднання балок, що передають лише опорні тиски, називають вільними (шарнірними). Сполуки, що передають як опорні тиски, так і опорні моменти, називають жорсткими (защемленими).
При конструюванні з'єднань головних і другорядних балок необхідно враховувати, що у більшості випадків останні використовують як зв'язки, що забезпечують загальну стійкість головних балок.
Найбільш просто здійснюється кріплення балок при поверховому розташуванні.
Під гайки болтів, що примикають до полиць двотаврів та швелерів, зсередини слід підкладати косі шайби, щоб усунути вигин болтів у їхній нарізаній частині.
Місця, в яких на складові балки спираються допоміжні сильно навантажені, повинні бути посилені ребрами жорсткості, щільно пригнаними до верхнього пояса, для усунення місцевих перенапруг поясних швів і стінки. Прокатні балки в таких випадках слід перевірити на стиск стінки під викружкою, що з'єднує її з полицею. У разі перенапруги необхідно встановити ребра.
З'єднання балок на одному рівні та знижені діляться на кріплення, що не потребують точного обрізання допоміжних балок і потребують точного різання їх. Останні дуже трудомісткі і тому небажані.
Допоміжні балки, розташовані на одному рівні або знижено, зручно кріпити до поперечних ребрів головної балки за допомогою болтів (рис. IV-19 а). При цьому одну або обидві полиці допоміжних балок та частину стінки доводиться зрізати. Вертикальну та горизонтальну частину різу сполучають закругленням радіусом близько 20 мм. Таке кріплення не вимагає точного обрізу допоміжних балок і зручне для монтажу, так само як і кріплення балок за допомогою столика (рис. IV-19 б), який приймає на себе весь опорний тиск.

Болти або зварні шви по стінці потрібні для утримання допоміжних балок від перекидання, а головної балки від втрати стійкості. В останньому відношенні кріплення балок до ребра ефективніше, ніж до столика.
Кріплення балок, що вільно примикають, розраховують на опорний тиск А, збільшений на 20-30%. Цим враховують наявність у опорних кріпленнях незначних моментів. За великої величини моментів їх вплив має бути враховано розрахунком.

Приклад жорсткого з'єднання балок одному рівні, що забезпечує передачу як опорних тисків, а й опорних моментів, представлений малюнку IV-20. Прикріплення верхнього пояса допоміжної балки до накладки (її називають «рибкою») та нижнього пояса до столика має бути розраховане на зусилля

де M0 - опорний момент балки,
h" – висота допоміжної балки.
Кріплення горизонталу столика до вертикалу розраховують на рівнодіючу сили N та опорного тиску А, якщо стінка допоміжної балки не прикріплена безпосередньо до головної балки (рис. IV-20, праворуч), та на частину опорного тиску A1, якщо стінка прикріплена до головної балки (рис .IV-20, зліва).
Частку опорного тиску - A1, що передається через столик, і частку A2, що передається безпосередньо від стінки на куточки, визначають припущення прямої пропорційності між цими зусиллями і площами швів, що кріплять стінку допоміжної балки та консоль до головної балки.
Зварні шви, що кріплять столик до головної балки, повинні бути розраховані на оперний тиск А та момент M = Ae-Nz, де е - ексцентриситет докладання сили A; z - відстань від сили N до центру тяжкості зварних швів, що розраховуються.

Приклад жорсткого зварного з'єднання на зниженому рівні представлений малюнку IV-21. Кріплення двостінчастих балок ускладнюється тим, що в опорних перерізах їх діють опорні тиски та моменти не тільки у вертикальній площині, а й у горизонтальній, а також крутильні моменти. Приклад кріплення двостінчастої балки кранового моста до кінцевої балки представлено малюнку IV-22. Обидві стінки 1 кранової балки приварені до стінки кінцевої балки за допомогою вертикальних накладок 2. У місцях примикання стінок кранової балки до кінцевої між стінками 3 останньої повинні бути поставлені діафрагми 4. Пояси кранової балки у вузлі замінені або перекриті вузловими фасонками 5, °. У швидкохідних кранах вільні кромки вузлових фасонок 5 закруглюють і забезпечують плавне примикання кромок фасонки до поясів балок, що з'єднуються. Пояси кранової балки можуть бути приварені впритул із суцільним проваром безпосередньо до поясів кінцевої балки. Для жорсткості вузла в цьому випадку між поясами обох балок поміщають вставки у формі рівнобедреного трикутника з довжиною катета і не менше ширини ширшого пояса балок, що з'єднуються.

При розрахунку таких з'єднань умовно вважають, що вертикальні шви між стінками і накладками (ш-1 і ш-2) працюють на вертикальні опорні тиски примикаючої Ав балки. Горизонтальні шви між поясами та вузловими вставками (ш-3) працюють на вертикальні та горизонтальні моменти та горизонтальні опорні тиски сусідньої балки.
При розрахунку таких з'єднань умовно вважають, що вертикальні шви (ш-1 і ш-2) між стінками (1 і 3) і накладками (2) працюють на передачу вертикального опорного тиску Ав примикаючої балки. Насправді ці шви сприймають і деякі частки згинальних вертикальних та горизонтальних моментів. Цю обставину враховують збільшуючи опорний тиск на 20-30%. При розрахунку швів необхідно врахувати також вплив конструктивного моменту М = Авbн, де bн - ширина вертикальної накладки (відстань між швами ш-1 і ш-2).

Також умовно вважають, що горизонтальні шви (ш-3 і ш-4) між вузловими фасонками і поясами балок, що з'єднуються, працюють на опорний горизонтальний тиск Aг примикаючої балки (без збільшення на 20-30%) і на згинальні моменти, що діють у вертикальній і горизонтальній (Мв та Mг) площинах. Сумарні крайові напруги у шві (ш-3) можна приблизно перевірити за формулою:

де Fшз - площа одного горизонтального шва (ш-3) між вузловою фасонкою та поясом прилеглої балки;
Wшз - момент опору того самого шва;
hп - відстань між центрами ваги поясів сусідньої балки.
Приклад графічного оформлення звареної одностінчастої балки представлений малюнку IV-23.

Усі фото зі статті

У цій статті ми з'ясуємо, як виконується розрахунок дерев'яних балок перекриття. Крім того, ми познайомимося із загальними принципами спорудження утеплених перекриттів та дізнаємось, яким чином розраховується їхнє утеплення.

Дерев'яне перекриття – типове рішення для приватного будинку.

Як все влаштовано

Дерево хвойних порід є найбільш затребуваним матеріалом для будівництва міжповерхових та горищних перекриттів у приватному будинку. Основна причина очевидна – невисока порівняно з монолітним залізобетоном чи готовими плитами ціна.

Крім того: перекриття по дерев'яних балках, на відміну від плитного, може бути змонтоване без послуг вантажної техніки, що також забезпечує суттєву економію.
Від монолітного воно вигідно відрізняється тим, що не потребує спорудження опалубки.

При необхідності:

1. Забезпечити їхню достатню несучу здатність при розрахункових довготривалих навантаженнях;
2. Виконати ефективну міжповерхову шумоізоляцію;
3. Якщо йдеться про перекриття над підвалом, що не опалюється, або під неексплуатованим горищем — організувати досить ефективну теплоізоляцію, що відповідає вимогам кліматичної зони, в якій ви проживаєте.

Перше завдання вирішується підбором оптимальних перерізів та кроку балок. Максимальна довжина дерев'яної балки перекриття зазвичай обмежена 6 метрами — довжиною бруса камерного сушіння, що поставляється виробниками; при більшому прольоті споруджуються проміжні несучі стіни чи опорні колони.

Для вирішення другого та третього завдань міжбалочний простір заповнюється утеплювачем — скло- або мінеральною ватою, пінополістиролом, ековатою та іншими матеріалами. Їхній вибір — тема для окремого дослідження; на ньому ми не загострюватимемо своєї уваги.

Типова конструкція утепленого перекриття така:

• На бічні поверхні балок у нижній частині набиваються черепні бруски перетином від 40х40 мм..

• По них без кріплення укладаються дошкитовщиною від 25 мм.
• По настилу розстилається пароізоляційна плівка. Вона перекриває і дошки настилання, і балки.
• Між балками укладається утеплювач.
• Зверху він застеляється гідроізоляцією(найчастіше у цій ролі виступає звичайний поліетилен з проклеєними швами між полотнами).
• По гідроізоляції настилається чорнова підлога— безпосередньо по балках (при достатній товщині дошки для підлоги) або по перпендикулярних їм лагах. У першому випадку між балками і настилом набивається контробрешітка - рейка завтовшки 20 мм, що залишає під настилом просвіт для вентиляції.

Розрахунок несучої здатності

Загальна інформація

Максимальний проліт нами вже згадувався: він обмежений довжиною бруса, що поставляється. Однак оптимальним значенням прольоту для дерев'яних несучих конструкцій вважаються 2,5-4 метри. Серед іншого менший проліт дозволяє обійтися брусом меншого перерізу, що здешевлює конструкцію перекриття.

Оптимальне використання як балки бруса з прямокутною формою перерізу. Його висота має відноситися до ширини як 1,4:1. У цьому випадку ми отримуємо максимальну несучу здатність при знов-таки мінімальних витратах.

Однак реальні змушують дещо відхилятися від оптимальної пропорції розмірів.

Балка повинна спиратися на стіну як мінімум 12 сантиметрами своєї довжини від краю.

Край, що спирається на стіну, гідроізолюється з усіх боків, крім торця. При закладенні торця непроникним для вологи матеріалом торці рано чи пізно загниють через відсутність природного сушіння.

При розрахунку міжповерхових перекриттів зазвичай використовують розрахункове значення повного навантаження (власна вага перекриття та експлуатаційне навантаження) 400 кгс/м2. Однак для неексплуатованих горищ це значення може бути зменшено.

Таблиці перерізів

Почнемо з підбору перерізу прямокутного бруса для навантаження 400 кгс/м2 за різних значень прольоту та кроку між балками.

При спорудженні горищного перекриття під горищем, що не експлуатується, розрахункове навантаження може лежати в межах 150 — 350 кгс/м2. При кроці між балками один метр їх перетину в сантиметрах повинні бути такими:

Ще одна таблиця містить мінімальні діаметри круглих балок (оциліндрованої колоди) при навантаженні 400 кгс/м2 та кроці 1 метр.

Зрощування та посилення

Як наростити дерев'яну балку перекриття, якщо придбаний вами брус має довжину меншу за необхідний проліт?

Перше і основне: за будь-якого способу зрощування отримана балка матиме набагато меншу міцність, ніж цільнодерев'яна. Ідеальним рішенням буде будівництво додаткової стіни, що несе, зі зменшенням прольоту. Як варіант - під місця зрощення встановлюються підпірні колони.

Як подовжити дерев'яну балку перекриття, якщо навантаження на неї незначне (наприклад, нагорі знаходиться горище, що не експлуатується)?

Найбільш надійний спосіб - з'єднання двох брусів без зменшення товщини кожного з них. Елементи просто сполучаються сталевими шпильками з широкими шайбами ​​внахлест; додатково посилити з'єднання можна, проклеївши його казеїновим, альбуміновим клеєм або звичайним ПВА.

Важливо: місця зрощування при
При підпірних стінах або колонах розташовуються врозбіг, зі зміщенням від балки до балки. В цьому випадку несуча здатність перекриття буде максимальною.

Ще одне непогане рішення – спорудження збірних балок із трьох широких дощок невеликої товщини (25 – 50 мм). І в цьому випадку з'єднання дощок встик усередині кожної балки і між суміжними балками розташовуються врозбіг; дошки проклеюються по довжині та додатково стягуються шпильками.

Як посилити дерев'яні балки перекриття при збільшених вимогах до їхньої несучої здатності (наприклад, при перетворенні холодного горища на мансарду)?

Способів не так багато:

1. Зведення підпірних колон або стін із зменшенням прольоту;
2. Підшивка до кожної балки додаткової дошки або бруса по всій довжині від стіни до стіни.

В останньому випадку корисно знати одну тонкість:

• Підшивка бруса того ж перерізу збоку збільшує здатність балки, що несе, вдвічі.
• Збільшення висоти балки в 2 рази (підшивка такого ж бруса знизу або зверху) збільшить здатність, що несе, вже вчетверо.

Бо як зміцнити дерев'яні балки перекриття шляхом підшивки до них додаткової дошки чи бруса?

1. Ставимо всередині прольоту під кожну другу балку тимчасові підпірки з бруса, прибираючи прогин перекриття.
2. Вільні від колон балки посилюємо накладками із бруса або дошки. Розташування та товщина накладки вибирається з урахуванням розрахункових навантажень та висоти приміщення; спосіб кріплення - клейовий шов з додатковою фіксацією шпильками з широкими шайбами ​​або оцинкованими накладками.
3. Переставляємо підпірні колони і повторюємо операцію з балками, що залишилися.

Цікаво, що значно збільшити жорсткість балок можна за допомогою звичайної фанери завтовшки 18 - 22 міліметри. Вона нарізається смугами шириною, що дорівнює висоті балок, і після усунення прогину перекриття підпірними колонами приклеюється до кожної балки з обох боків з фіксацією цвяхами або шурупами з кроком 15 - 25 сантиметрів.

Зрозуміло, і тут обов'язкове розбіжність поперечних швів — і на кожній окремій балці, і між суміжними балками.

Утеплення

Інструкцію зі спорудження утепленого перекриття нами вже наведено; проте розрахунок утеплювального шару залежно від застосовуваного матеріалу та кліматичних умов потребує коментарів.

Основна властивість будь-якого утеплювача – його теплопровідність. Чим вона нижча, ніж краще утеплення забезпечується шаром фіксованої товщини.

Для кожного регіону країни в залежності від зимових температур у ньому російським СНиП 23-02-2003 пропонуються власні норми теплового опору конструкцій, що захищають.

Тепловий опір складається з опору кожного з шарів стіни чи перекриття; проте саме для перекриттів властивостями настилу, паро- та гідроізоляції можна знехтувати, оскільки їх теплоізолюючі якості серйозно поступаються таким у будь-якого сучасного утеплювача.

Товщина шару утеплювача розраховується за найпростішою формулою: вона дорівнює добутку розрахункового теплового опору та коефіцієнта теплопровідності вибраного теплоізоляційного матеріалу.

Важливий момент: усі значення наводяться в одиницях СІ; відповідно, результат ми отримаємо за метри.
Для обчислення шару утеплювача у сантиметрах його достатньо помножити на 100.

Очевидно, для розрахунку не вистачає лише довідкових даних. Щоб позбавити читача їх пошуку, наведемо ці значення тут.

Місто	Нормований тепловий опір перекриття, (м2*С)/Вт
Архангельськ	4,6
Калінінград	3,58
Москва, Пенза, Саратов	4,15
Краснодар	2,6
Астрахань	3,6
Оренбург	4,49
Перм	5,08
Тюмень	4,6
Київ	4,83
Єкатеринбург	4,38
Сургут	5,28
Красноярськ	4,71
Чита	5,27
Хабаровськ	4,6
Владивосток	4,03
Петропавловськ-Камчатський	4,38
Магадан	5,5
Анадир	6,39
Верхоянськ	7,3

Уточнимо: реальні значення теплопровідності можуть змінюватися в залежності від щільності матеріалів та атмосферної вологості.
Залежність обох випадках лінійна: зростання щільності і вологості веде до підвищення теплопровідності.

Як приклад своїми руками виконаємо розрахунок утеплення перекриття над холодною підлогою для будинку, побудованого в Астраханській області.

Утеплювач – базальтова вата.

На фото – плитний утеплювач на основі базальтової вати.

1. Нормований теплоопір із верхньої таблиці береться рівним 3,6 (м2*С)/Вт.
2. Теплопровідність базальтової вати дорівнює 0,042 Вт/(м2*С).
   
3. Мінімально необхідна товщина утеплювача, таким чином, дорівнює 3,6 * 0,042 = 0,1512 метра, або 15 сантиметрів.

Висновок

Сподіваємося, що нам вдалося відповісти на всі питання, що накопичилися у читача. Додаткову інформацію про будівництво перекриттів дерев'яними балками можна отримати з відео в цій статті. Успіхів!

Для з'єднання дерев'яних деталей можна використовувати безліч сполук. Назви та класифікація столярно-теслярських сполук, як правило, істотно різняться залежно від країни, регіону і навіть школи деревообробки. Майстерність полягає в тому, щоб точність виконання забезпечила правильно діюче з'єднання, яке здатне витримувати призначені йому навантаження.

Початкові відомості

Категорії з'єднань

Усі з'єднання (у столярній справі вони називаються в'язками) дерев'яних деталей по області застосування можна поділити на три категорії (закордонний варіант класифікації):

• ящикові;
• рамні (рамочні);
• для згуртовування/зрощування.

Скринькові з'єднання використовуються, наприклад, у виготовленні висувних ящиків та пристрої шаф, рамні застосовуються у віконних рамах та дверях, а згуртовування/зрощування служить для отримання деталей збільшеного за шириною/довжиною розміру.

Багато з'єднань можуть використовуватись у різних категоріях, наприклад, стикові з'єднання застосовуються у всіх трьох категоріях.

Підготовка матеріалу

Навіть стругані пиломатеріали можуть потребувати деякої підготовки.

• Обріжте матеріал із запасом по ширині та товщині для подальшого стругання. Довжину поки що не обрізайте.
• Виберіть найкращу за якістю пласть — лицьову сторону. Строгайте її по всій довжині. Перевіряйте по перевірочній лінійці.
  Після остаточного вирівнювання зробіть олівцем мітку лицьового боку.
• Строгайте лицьову - чисту - крайку. Перевіряйте перевірочною лінійкою, а також косинцем щодо лицьової сторони. Строганням вирівняйте пошкодження. Поставте мітку чистої кромки.
• Рейсмусом зробіть розмітку необхідної товщини по всіх краях контуру деталі. Строгайте до цієї ризики. Перевіряйте перевірочною лінійкою.
• Повторіть операцію ширини.
• Тепер робіть розмітку довжини та власне з'єднань. Розмічайте від лицьового боку та чистої кромки.

Розмітка пиломатеріалів

При розмітці пиломатеріалів будьте уважні. Робіть достатні припуски на ширину пропилів, товщину стругання та виконання з'єднань.

Усі відліки ведіть від лицьового боку та чистої кромки, на які поставте відповідні позначки. У конструкціях рам та шаф ці мітки повинні дивитися всередину, щоб підвищити точність виготовлення. Для полегшення сортування та складання пронумеруйте деталі при їх виготовленні на лицьовій стороні так, щоб, наприклад, позначити, що сторона 1 з'єднується з торцем 1.

При розмітці однакових деталей акуратно вирівняйте їх та робіть розмітку відразу на всіх заготовках. Це забезпечить ідентичність розмітки. При розмітці профільних елементів врахуйте, що можуть бути «праві» та «ліві» деталі.

Стикові з'єднання

Це найпростіші зі столярно-теслярських з'єднань. Вони можуть входити до всіх трьох категорій з'єднань.

Складання

Стикове з'єднання можна зміцнити цвяхами, забитими під кутом. Убивайте цвяхи врозбіг.

Рівно обріжте кінці двох деталей та з'єднайте їх. Закріпіть цвяхами або шурупами. Перед цим можна на деталі нанести клей для посилення фіксації. З'єднання встик у рамних конструкціях можна посилити сталевою накладкою або хвилястою шпонкою із зовнішнього боку або дерев'яним бруском, закріпленим зсередини.

Наггельні / шкантові з'єднання

Дерев'яні нагелі – сьогодні їх все частіше називають шкантами – можна використовувати для посилення з'єднання. Ці вставні круглі шипи збільшують міцність на зсув (зріз), а за рахунок клею надійніше фіксують складання. З'єднання з нагелями (шкантами) можуть використовуватися як рамні з'єднання (меблі), ящикові (шафи) або для згуртовування/зрощування (панелі).

Складання нагельного з'єднання

1. Акуратно виріжте всі компоненти, точно дотримуючись розмірів. Позначте положення поперечини на лицьовій стороні та чистій кромці стійки.

2. Розмістіть центрові лінії для нагелів на кінці поперечини. Відстань від кожного кінця має бути не менше половини товщини матеріалу. Для широкої перекладини може знадобитися більше двох нагелів.

Позначте центрові лінії для нагелів на торці поперечини і по косинці перенесіть їх на стійку.

3. Покладіть стійку та поперечину лицьовою стороною вгору. По косинці перенесіть центрові лінії на стійку. Пронумеруйте і позначте всі з'єднання, якщо стійок і поперечин більше однієї пари.

4. Перемістіть цю розмітку на чисту кромку стійки та торці поперечини.

5. Від лицьового боку рейсмусом прокресліть ризик по центру матеріалу, що перетинає лінії розмітки. Так буде розмічено центри отворів під нагелі.

Рейсмусом прокресліть центрову пінію, перетинаючи пінії розмітки, що покаже центри отворів під нагелі.

6. Електродрилем із спіральним свердлом або ручним дрилем із перовим свердлом просвердліть Отвори у всіх деталях. Свердло повинно мати центрове вістря та підрізувачі. Отвір упоперек волокон повинен мати глибину приблизно 2,5 діаметра нагелю, а отвір у торці - глибину, рівну приблизно З діаметрам. Для кожного отвору зробіть припуск 2 мм, на цю відстань нагель не повинен сягати дна.

7. Зенковкою заберіть з верху отворів зайві волокна. Це також полегшить установку нагелю та створить простір для клею, що закріплює з'єднання.

Нагелі

У нагеля повинен бути поздовжній паз (зараз стандартні нагелі роблять з поздовжніми ребрами), по якому видалятиметься надлишок клею при складанні з'єднання. Якщо у нагеля немає паза, то плоско зістрогайте його з одного боку, що дасть той самий результат. На торцях має бути фаска для полегшення складання та попередження пошкодження нагелем отвору. І тут, якщо у нагелів немає фаски, зробіть її напилком або зашліфуйте ребра їх торців.

Використання центриків для розмітки нагелів

Розмітьте та просвердліть поперечини. Вставте в отвори для нагелів спеціальні нагельні центрики. Вирівняйте поперечину по розмітці стійки та стисніть деталі разом. Вістря центриків зроблять позначки на стійці. Просвердліть отвори. В якості альтернативи можна зробити з дерев'яного бруска шаблон, просвердлити отвори, зафіксувати шаблон на деталі і через отвори в ньому свердлити отвори під нагелі.

Використання кондуктора для нагельного з'єднання

Металевий кондуктор для нагельних з'єднань суттєво полегшує розмітку та свердління отворів під нагелі. У ящикових з'єднаннях кондуктор можна використовувати на торцях, але він не діятиме на пласті широких панелей.

кондуктор для наггельних з'єднань

1. Розмістіть центрові лінії на лицьовій стороні матеріалу, в якому мають бути отвори під нагелі. Виберіть відповідну напрямну втулку для свердла та вставте її в кондуктор.

2. Вирівняйте центрувальні мітки збоку кондуктора та зафіксуйте рухому опору напрямної втулки.

3. Встановіть кондуктор на деталь. Вирівняйте центрувальну зарубку по центровій лінії отвору під нагель. Затягніть.

4. Встановіть обмежувач глибини свердління на потрібному місці на свердлі.

Згуртовування

Для отримання ширшої дерев'яної деталі можна за допомогою нагелів з'єднати по краю дві деталі однакової товщини. Складіть дві дошки широкими сторонами разом, точно вирівняйте їх кінці та затисніть цю пару в лещата. На чистій кромці проведіть перпендикулярні лінії, що вказують на центрові лінії кожного нагеля. Посередині кромки кожної дошки рейсмусом зробіть ризик упоперек кожної раніше зазначеної центрової лінії. Точки перетину будуть центрами отворів під нагелі.

Нагноьне з'єднання акуратне і міцне.

З'єднання врубкою/врізанням

З'єднанням врубкою, врізкою або паз називають кутові або серединні з'єднання, коли торець однієї деталі кріпиться до пласт і іншої деталі. Воно засноване на з'єднанні з стиковим з вирізом під торець, зробленому в пласті. Використовується в рамних (каркаси будинків) або ящикових (шафи) з'єднаннях.

Типи з'єднань врубкою/врізкою

Основними типами з'єднань врубкою є таврова врубка в потемок/напівпотемок (часто цей термін замінюється терміном «впотай/вполупотай»), яка виглядає як стикове з'єднання, але міцніше, кутова врубка (кутове з'єднання) в чверть і кутова врубка в потемок/. Кутова врубка в фальц і кутова врубка в фальц з потемком/полупотемком робляться так само, але фальц робиться глибше - вибирається дві третини матеріалу.

Виконання врубки

1. Розмітте паз на лицьовому шарі матеріалу. Відстань між двома лініями дорівнює товщині другої деталі. Продовжуйте лінії на обидві кромки.

2. Рейсмус розмітьте глибину паза між лініями розмітки на кромках. Глибину зазвичай роблять від однієї чверті до третини товщини деталі. Позначте відхідну частину матеріалу.

3. З-подібною струбциною надійно закріпіть деталь. Пропиляйте заплічики з відхідного боку ліній розмітки на потрібну глибину. Якщо широкий паз, зробіть додаткові пропили у відході, щоб спростити вибірку матеріалу стамескою.

Пилуйте впопоту до лінії розмітки з боку відходу, роблячи проміжні пропили при широкому пазі.

4. Працюючи стамескою по обидва боки, видаліть зайвий матеріал і перевірте рівність дна. Для вирівнювання дна можна використовувати ґрунтубель.

Стамескою видаліть відхід, працюючи по обидва боки, і вирівняйте дно паза.

5. Перевірте підгонку, якщо деталь вставляється занадто туго, можливо, доведеться її підстругати. Перевірте перпендикулярність.

6. З'єднання врубкою можна зміцнити одним з таких способів або їх поєднанням:

• склеювання та затискач до схоплювання клею;
• пригвинчування шурупами через пласть зовнішньої деталі;
• прибивання цвяхами під кутом через пласть зовнішньої деталі;
• прибивання цвяхами навскіс через кут.

З'єднання врубкою досить міцне

З'єднання в паз та бічний гребінь

Це комбінація врубки на чверть і врубки на фальц. Воно використовується у виготовленні меблів та влаштуванні укосів віконних отворів.

Виконання з'єднання

1. Торці зробіть перпендикулярними поздовжнім осям обох деталей. На одній деталі розмітте заплечик, відмірявши від торця товщину матеріалу. Продовжте розмітку на обох краях та лицьовій стороні.

2. Розмітте другий заплечик з боку торця, він має бути на відстані однієї третини товщини матеріалу. Продовжіть на обидві кромки.

3. Рейсмус розмітьте глибину паза (третина товщини матеріалу) на кромках між лініями заплічників.

4. Ножівкою з обушком пропиляйте заплечики до ризику рейсмусу. Видаліть відхід стамескою та перевірте вирівняність.

5. Рейсмусом із тією самою установкою розмітте лінію на тильній стороні та на кромках другої деталі.

Поради:

• З'єднання типу з'єднання в паз і бічний гребінь можна легко робити за допомогою фрезера і відповідного напрямного пристрою - або для паза, або для паза, і для фальця. Рекомендації щодо правильної роботи з фрезером дивись на с. 35.
• Якщо гребінь входить у паз занадто туго, підстрогайте лицьову (гладку) сторону гребеня або зашліфуйте шкіркою.

6. Від лицьової сторони рейсмусом зробіть розмітку на кромках у бік торця та на самому торці. Пропиляйте по лініях рейсмусу ножівкою із обушком. Не пиляйте занадто глибоко, оскільки це послабить з'єднання.

7. Працюючи стамескою з торця, видаліть відхід. Перевірте пригін і за необхідності відкоригуйте.

З'єднання вполдерева

З'єднання напівдерева відносяться до рамних з'єднань, які використовуються для з'єднання деталей пластами або по кромці. З'єднання виконується вибіркою однакової кількості матеріалу з кожної деталі, так що вони з'єднуються врівень один з одним.

Типи з'єднань вполдерева

Можна виділити шість основних типів з'єднань вполдерева: поперечне, кутове,потемок, кутове на вус, ластівчин хвіст і зрощування.

Виконання кутового з'єднання вполдерева

1. Вирівняйте торці обох деталей. На верхній стороні однієї з деталей проведіть лінію перпендикулярно кромкам, відступивши від торця на ширину другої деталі. Повторіть на нижній стороні другої деталі.

2. Встановіть рейсмус на половину товщини деталей та прокресліть лінію на торцях та кромках обох деталей. Позначте відхід на верхній стороні однієї та нижньої сторони іншої деталі.

3. Затисніть деталь у лещата під кутом 45° (пласти вертикально). Акуратно пиляйте уздовж волокон впритул до рейсмусної лінії з боку відходу, доки пила не вийде на діагональ. Переверніть деталь і продовжуйте акуратно пиляти, поступово піднімаючи ручку пили, доки пила не вийде на лінії заплечика на обох кромках.

4. Вийміть деталь із лещат і покладіть на пласть. Щільно притисніть її до цулаги і затисніть струбциною.

5. Пропиляйте заплечик до зробленого раніше пропилу та видаліть відхід. Усі нерівності вибірки вирівняйте стамескою. Перевірте акуратність вирізу.

6. Повторіть процес на другій деталі.

7. Перевірте пригін деталей і при необхідності порівняйте стамескою. З'єднання має бути прямокутним, урівень, без зазорів і люфтів.

8. З'єднання можна зміцнити цвяхами, шурупами, клеєм.

Кутові з'єднання на вус

Кутові з'єднання на вус робляться за допомогою скосу торців і приховують торцеве волокно, а також естетично більше відповідають кутовому повороту декоративної накладки.

Типи кутових з'єднань на вус

Для виконання скосу торців у кутовому з'єднанні на кут, під яким зустрічаються деталі, ділиться навпіл. У традиційному з'єднанні цей кут становить 90 °, тому кожен торець обрізається під 45 °, але кут може бути тупим, і гострим. У нерівномірних кутових з'єднаннях на вус з'єднуються деталі з різною шириною.

Виконання кутового з'єднання на вус

1. Розмітте довжину деталей, маючи на увазі, що її слід відміряти по довгій стороні, оскільки скіс зменшить довжину всередині кута.

2. Визначившись із довжиною, розмітте лінію під 45° — на кромці чи пласті залежно від цього, де різатися скіс.

3. Комбінованим косинцем перенесіть розмітку на всі сторони деталі.

4. При ручному різанні використовуйте стусло та ножівку з обушком або ручну торцювальну пилку. Щільно притисніть деталь до задньої сторони стусла - якщо вона зрушить, то скіс вийде нерівним, а з'єднання погано пригнаним. Якщо пиляєте просто від руки, стежте за процесом, щоб не відхилятися від ліній розмітки на всі боки деталі. Торцювальна електропилка, якщо вона у вас є, зробить дуже акуратний скіс.

5. Прикладіть дві деталі одна до одної і перевірте підгін. Підправити її можна, підстругавши рубанком поверхню скосу. Міцно зафіксуйте деталь та працюйте гострим рубанком, виставивши малий виліт ножа.

6. З'єднання слід збити цвяхами через обидві деталі. Для цього спочатку покладіть деталі на пласть і вбийте у зовнішній бік скосу цвяхи так, щоб їх кінчики трохи здалися зі скосів.

Наживіть цвяхи в обох деталях, так щоб кінчики трохи випи з поверхні скосу.

7. Нанесіть клей і щільно стисніть з'єднання так, щоб одна деталь виступала трохи — перекривала іншу. Спочатку забіть цвяхи в деталі, що виступає. Під ударами молотка при забиванні цвяхів деталь трохи зрушить. Поверхні мають вирівнятися. Прибийте другий бік з'єднання та втопіть капелюшки цвяхів. Перевірте прямокутність.

Спочатку забіть цвяхи в деталь, що виступає, і вплив молотка зрушить з'єднання в потрібне положення.

8. Якщо через нерівності виконання вийшов маленький проміжок, прогладьте з'єднання з обох боків круглим стрижнем викрутки. Це підсуне волокна, які і закриють проміжок. Якщо щілина занадто велика, то доведеться переробити з'єднання, або закласти зазор шпаклівкою.

9. Для посилення кутового з'єднання на вус можна вклеїти всередину кута дерев'яний брусок, якщо його не буде видно. Якщо важливий зовнішній вигляд, з'єднання можна зробити на вставний шип або закріпити його шпонками зі шпону. Всередині плоских з'єднань можна використовувати нагелі або ламелі (стандартні вставні плоскі шипи).

Зрощування на вус та з'єднання з прирізкою

Зрощування на вус з'єднує кінці деталей, розташованих на одній прямій, а з'єднання з прирізанням використовується, коли треба з'єднати дві профільні деталі під кутом один до одного.

Зрощування на вус

При зрощуванні на вус деталі з'єднуються однаковими скосами на торцях таким чином, що однакова товщина деталей залишається незмінною.

З'єднання з прирізкою

З'єднання з прирізанням (з підрізанням, з підгонкою) використовується, коли треба з'єднати в кутку дві деталі з профілем, наприклад, два плінтуси або карнизи. Якщо деталь зрушиться в процесі її кріплення, зазор буде менш помітний, ніж при кутовому з'єднанні на вус.

1. Закріпіть на місці перший плінтус. Посуньте до нього впритул другий плінтус, розташований уздовж стіни.

Закріпіть перший плінтус на місці та притисніть до нього другий плінтус, вирівнявши його вздовж стіни.

2. Проведіть по профільній поверхні закріпленого плінтуса маленьким дерев'яним бруском з олівцем. Олівець залишить на плінтусі лінію розмітки.

Бруском з притиснутим до нього олівцем, приставленим вістрям до другого плінтуса, проведіть по рельєфу першого плінтуса, і олівець розмітить пінію відрізу.

3. Обріжте по лінії розмітки. Перевірте пригін і при необхідності підправте.

Складні профілі

Покладіть перший плінтус на місце і, помістивши другий плінтус у стусло, зробіть на ньому скіс. Лінія, утворена профільною стороною та скосом, покаже необхідну форму. Обріжте по цій лінії лобзиком.

З'єднання в вушко

З'єднання в вухо використовуються, коли потрібно з'єднати деталі, що перетинаються, розташовані «На ребрі», або в кутовому, або в серединному варіанті (наприклад, кут віконної палітурки або там, де ніжка столу з'єднується з поперечиною).

Типи з'єднань у вушко

Найпоширенішими типами з'єднань у вухо є кутове та таврове (Т-подібне). Для міцності з'єднання треба склеювати, але можна зміцнити його нагелем.

Виконання з'єднання у вушко

1. Зробіть розмітку так само, як для , але розділіть товщину матеріалу на три, щоб визначити одну третину. Позначте відхід обох деталях. На одній деталі треба вибрати середину. Цей паз називається вушком. На другій деталі видаляються обидві бічні частини матеріалу, а середня, що залишилася, називається шипом.

2. Пропиляйте уздовж волокон до лінії рюкзаків уздовж ліній розмітки з боку відходу. Ножівкою з обушком випиляєте заплечики, і вийде шип.

3. Працюючи з двох сторін, виберіть матеріал із вуха стамескою/ долотом для пазів або лобзиком.

4. Перевірте пригін і при необхідності підправте стамескою. Нанесіть клей на поверхні з'єднання. Перевірте прямокутність. С-подібною струбциною затисніть з'єднання під час затвердіння клею.

З'єднання шипом у гніздо

З'єднання шипом у гніздо, або просто шипові з'єднання, використовуються, коли дві деталі з'єднуються кутом або при перетині. Це, ймовірно, найміцніше з усіх рамних з'єднань у столярно-теслярській справі, і воно використовується при виготовленні дверей, віконних палітурок і меблів.

Типи з'єднань шипом у гніздо

До двох основних видів шипових з'єднань відносяться звичайне з'єднання шипом в гніздо і з'єднання ступінчастим шипом в гніздо (напівпотемок). Шип та гніздо становлять приблизно дві третини ширини матеріалу. Розширення гнізда виробляється з одного боку паза (напівпотемок), і в нього вставляється сходинка шипа з його боку. Напівпотемок допомагає попередити вивертання шипа з гнізда.

Звичайне з'єднання шипом у гніздо

1. Визначте положення з'єднання на обох деталях та зробіть розмітку на всіх сторонах матеріалу. Розмітка показує ширину деталі, що перетинає. Шип буде на торці поперечини, а гніздо пройде крізь стійку. Шип повинен мати невеликий припуск по довжині для подальшого зачищення з'єднання.

2. Підберіть стамеску максимально близьку до третини товщини матеріалу. Встановіть рейсмус за розміром стамески та розмітте гніздо у середній частині стійки між раніше нанесеними лініями розмітки. Працюйте від лицьового боку. За бажанням можна встановити розчин рейсмусу на третину товщини матеріалу і працювати ним з обох боків.

З. У такий же спосіб розмітте шпильку на торці та обох сторонах до розмітки заплечиків на перекладині.

4. Затисніть у лещатах допоміжну опору у вигляді дерев'яного обрізання досить високо, щоб можна було прикріпити до нього стійку, повернуту на ребро. Закріпіть на опорі стійку, розташувавши струбцину поряд із розміткою гнізда.

5. Виріжте стамескою гніздо, зробивши припуск внутрішньо приблизно на 3 мм від кожного її кінця, щоб не пошкодити краї при вибірці відходу. Тримайте стамеску рівно, зберігаючи паралельність
її крайки стійкості площині. Перший різ зробіть строго вертикально, розташувавши скіс заточування у бік середини гнізда. Повторіть з іншого кінця.

6. Зробіть кілька проміжних різів, тримаючи стамеску під невеликим кутом та скосом заточування вниз. Виберіть відхід, використовуючи стамеску як важіль. Заглибившись на 5 мм, зробіть ще різи та оберіть відхід. Продовжуйте приблизно до половини товщини. Переверніть деталь і працюйте так само з іншого боку.

7. Після видалення основної частини відходу зачистіть гніздо та зріжте залишений раніше припуск до ліній розмітки з кожного боку.

8. Проріжте вздовж волокон шип, ведучи ножівку з обушком по лінії розмітки з боку відходу, і виріжте заплічки.

9. Перевірте пригін і при необхідності підправте. Заплічники шипа повинні акуратно примикати до стійки, з'єднання має бути перпендикулярним і не мати люфту.

10. Для закріплення можна вставити клини з обох боків шпильки. Зазор для цього робиться у гнізді. Працюючи стамескою із зовнішнього боку гнізда, розширте приблизно дві третини глибини з ухилом 1:8. Клини робляться з таким самим ухилом.

11. Нанесіть клей і щільно стисніть. Перевірте прямокутність. Нанесіть клей на клини та вганяйте їх на місце. Відпиліть припуск шипа та видаліть надлишок клею.

Інші шипові з'єднання

Шипові з'єднання для віконних плетінь і дверей дещо відрізняються від шипових з'єднань напівтемок, хоча техніка виконання така ж. Усередині проходить фальц та/або накладка для скла або фільонки (панелі). Під час з'єднання шипом у гніздо на деталі з фальцем площину шипа робіть на одній лінії з кромкою фальця. Один із заплічників поперечини робиться довше (на глибину фальця), а другий коротше, щоб не перегороджувати фальц.

Шипові з'єднання для деталей з накладками мають заплечик, виконаний з прирізанням, щоб відповідати профілю накладки. В якості альтернативи можна зняти накладку з кромки гнізда і зробити скіс або прирізку відповідно до відповідної деталі.
Інші різновиди з'єднань шипом у гніздо:

• Бічний шип — при виготовленні дверей.
• Потайним скошеним шипом вполутемок (зі скошеною сходинкою) - щоб приховати шип.
• Шипом у темряві (сходинки шипа з двох його сторін) - для відносно широких деталей, таких як нижня обв'язка (брусок) дверей.

Всі ці з'єднання можуть бути наскрізними, а можуть бути глухими, коли торець шипа не буде видно зі зворотного боку стійки. Їх можна зміцнювати клинами чи нагелями.

Згуртовування

Знайти широку високоякісну деревину стає все важчим, і вона дуже дорога. До того ж такі широкі дошки схильні до великих усадкових деформацій, що ускладнює роботу з ними. Для з'єднання вузьких дощок по краю в широкі панелі для стільниць або кришок верстата використовують згуртовування.

Підготовка

Перед початком безпосередньо гуртування необхідно виконати таке:

• По можливості підберіть дошки радіального розпилювання. Вони менш схильні до садибних деформацій, ніж пиломатеріали тангенціального розпилювання. Якщо використовуються дошки тангенціального розпилювання, то їх ядрову сторону кладіть по черзі в одну та іншу сторону.
• Намагайтеся не гуртувати матеріали з різними способами розпилювання в одну панель.
• У жодному разі не згуртовуйте дошки з різних порід деревини, якщо вони не просушені належним чином. Вони даватимуть різну усадку і тріскатимуться.
• По можливості розташовуйте дошки волокнами в одному напрямку.
• Перед об'єднанням обов'язково обріжте матеріал за розміром.
• Використовуйте лише клей гарної якості.
• Якщо деревина поліруватиметься, підбирайте текстуру або колір.

Згуртування на гладку фугу

1. Викладіть усі дошки лицьовою стороною вгору. Для полегшення наступного складання позначте кромки безперервною олівцевою лінією, проведеної по стиках під кутом.

2. Простругайте рівні кромки і перевірте пригін до відповідних сусідніх дошок. Щоразу вирівнюйте торці або лінії олівця.

3. Переконайтеся у відсутності зазорів та площинності всієї поверхні. Якщо стиснути зазор струбциною або зашпаклювати його, з'єднання згодом розтріскається.

4. При струганні коротких деталей затисніть дві в лещата лицьовими сторонами разом і стругайте обидві кромки одночасно. Витримувати прямокутність кромок не доведеться, тому що при стикуванні вони взаємно компенсуватимуть свій можливий нахил.

5. Зробіть підготовку як для стикового з'єднання і нанесіть клей. Стисканням з притирання з'єднайте дві поверхні, видавивши надлишок клею і допомагаючи поверхням «присмоктуватися» один до одного.

Інші способи згуртовування

Інші сполуки згуртовуванням з різним посиленням готуються так само. До них відносяться:

• з нагелями (шкантами);
• в паз та гребінь;
• у чверть.

Склеювання та фіксація затискачами

Склеювання та фіксація склеєних деталей є важливою частиною деревообробки, без якої багато виробів втратить міцність.

Клеї

Клей посилює з'єднання, скріплюючи деталі так, що їх не можна легко роз'єднати. При роботі з клеями обов'язково надягайте захисні рукавички та виконуйте рекомендації щодо безпеки на упаковці. Очищайте виріб від надлишку клею до його схоплювання, оскільки він може тупити ніж рубанка і засмічувати абразив шкірки.

ПВА (полівінілацетат)

Клей ПВА – це універсальний клей для деревини. У ще вологому стані його можна стерти змоченою водою ганчіркою. Він чудово склеює нещільно прилеглі поверхні, не вимагає тривалої фіксації для схоплювання та схоплюється приблизно за годину. ПВА дає досить міцну сполуку і приклеюється майже до будь-якої пористої поверхні. Дає постійне з'єднання, але не є термостійким та вологостійким. Наносите пензлем, а при великих поверхнях розведіть водою та наносите малярним валиком. Оскільки клей ПВА має водяну основу, то при схоплюванні дає усадку.

Контактний клей

Контактний клей склеює безпосередньо після нанесення та з'єднання деталей. Нанесіть його на обидві поверхні і, коли клей стане сухим на дотик, з'єднайте їх. Він використовується для шаруватого пластику (ламінату) або шпону до ДСП. Фіксація не потрібна. Зчищається розчинником. Контактний клей вогнебезпечний. Працюйте з ним у добре вентильованому приміщенні, щоб знизити концентрацію випарів. Не рекомендується для зовнішніх робіт, тому що не є вологостійким та термостійким.

Епоксидний клей

Епоксидний клей - найміцніший з клеїв, що застосовуються в деревообробці, і найдорожчий. Це двокомпонентний клей на основі смоли, він не дає усадки під час схоплювання і розм'якшується при нагріванні і не повзе під навантаженням. Водостій і склеює майже всі матеріали, як пористі, так і гладкі, за винятком термопластиків, наприклад, полівінілхлориду (ПВХ) або плексигласу (органічного скла). Придатний для зовнішніх робіт. У незастиглий вигляді може видалятися розчинником.

Термоклів

Термоплавкий безрозчинний клей склеює багато, включаючи багато пластики. Зазвичай продається у вигляді клейових паличок, які вставляють у спеціальний електричний пістолет для склеювання. Нанесіть клей, з'єднайте поверхні та стисніть на 30 секунд. Фіксація не потрібна. Зчищається розчинниками.

Затискачі для фіксації

Затискачі бувають різноманітних конструкцій та розмірів, більшість з яких називається струбцинами, проте зазвичай потрібна всього пара різновидів. Обов'язково поміщайте між затискачем і виробом прокладку з деревних відходів, щоб уникнути вм'ятин від тиску, що прикладається.

Техніка склеювання та фіксації

Перед склеюванням обов'язково зберіть виріб "насуху" - без клею. Зафіксуйте за потреби, щоб перевірити з'єднання та габаритні розміри. Якщо все нормально, розберіть виріб, розташовуючи деталі у зручному порядку. Розмітте площі, що склеюються і приготуйте затискачі з розведеними губками/упорами на потрібну відстань.

Складання рами

Поступово пензлем розподіліть клей на всі поверхні, що склеюються, і швидко зберіть виріб. Видаліть надлишок клею і зафіксуйте складання затискачами. Рівномірним тиском стисніть з'єднання. Затискачі повинні розташовуватися перпендикулярно і паралельно до поверхонь виробу.

Затискачі розташовуйте якомога ближче до з'єднання. Перевірте паралельність перекладин і за потреби вирівняйте. Виміряйте діагоналі — якщо вони однакові, то прямокутність виробу витримана. Якщо ні, то несильний, але різкий удар по одному кінці стійки може вирівняти форму. За потреби поправте затискачі.

Якщо рама не лягає плоско на рівну поверхню, то підстукайте ділянки, що виступають, киянкою через дерев'яний брусок як прокладку. Якщо це не допоможе, можливо, доведеться послабити затискачі або затискачі зафіксувати дерев'яний брусок поперек рами.