З'єднання елементів дерев'яних деталей та конструкцій. Секрети виготовлення щільних з'єднань із дерева. Інструмент для склеювання деревини

Виготовлення меблів своїми руками набуває все більшої популярності і через дорожнечу готових виробів, і завдяки великій кількості вихідних матеріалів, що з'явилися у вільному доступі. У домашніх умовах з мінімальним набором відповідних інструментів реально зібрати життєздатні меблі, які справно служитимуть і радувати своїм виглядом. Одним з найбільш затребуваних способів з'єднання є склеювання, що дозволяє отримати міцні, монолітні деталі. Склеювання може використовуватися як самостійне кріплення або як дублююче, при застосуванні зовнішніх елементів, таких як нагелі, шпонки або саморізи.

Клеєна деревина своїми руками

Перед склейкою деталі обробляються, це робиться не тільки для очищення поверхні, але й дозволяє розкрити пори деревини. При нанесенні клейовий склад проникає через пори в структуру деревини, міжклітинний простір, і при застиганні утворює безліч найтонших ниток (павутинок), що надійно «зшивають» заготовки між собою. Міцність правильно виконаного шва перевищує міцність самої деревини, при тестуванні на злам деталь ламається не в місці склейки, а по цільному дереву.

Клейка дерева дозволяє отримувати вироби з кращими, ніж у масивних параметрами. У процесі склеювання підбирають відповідні за фактурою та відтінками елементи, відбраковують пошкоджені, тріснуті та сучкуваті ділянки. В результаті у склеєних деталей міцність більша, ніж у звичайного, а за допомогою наклеювання на лицьові поверхні найтоншого шпону виробам надають вигляду найцінніших порід. Склеєна за всіма правилами деревина набагато менше коробиться, тріскається і розсихається, ніж масив.

Чим склеювати деревину. Технологія

Існує кілька способів з'єднання деталей при склеюванні.

• Склейка дерева на гладку фугу – поєднання гладких деталей, без збільшення площі проникнення.

• Склейка на мікрошип – збільшення площі проникнення на 2,5 – 5 мм з допомогою створення деталі зубчастого рельєфу (з допомогою фрезера).

• Склейка на зубчастий шпилька – збільшення площі проникнення на 10 мм за рахунок створення зубчастого шпильки.

• Склейка на шпунт-гребінь (шип-паз, ластівчин хвіст, косий шип) - додаткове зчеплення за рахунок пазового з'єднання.

Хоча в певних ситуаціях, коли передбачаються особливі умови застосування, актуальні пазові та шипові з'єднання, у більшості випадків деталі склеюються на гладку фугу. Сучасні клейові склади глибоко проникають в структуру і створюють міцний шов без додаткової вибірки деревини.

Як склеїти дошки між собою. Параметри

Деревина, що склеюється, повинна мати показник вологості в межах 8 – 12%, максимум – 18%. Якщо є необхідність склеїти вологі деталі, використовують спеціальний склад, у процесі твердіння він витягує вологу з дерева. При склеюванні болванок з різною вологістю не допускається перепад більше 2%, щоб уникнути внутрішньої напруги в клейовому шві через деформацію більш вологої деталі. Температура заготовок, що склеюються, коливається в межах 15 – 20⁰С, тому роботи проводяться в теплих приміщеннях (18 - 22⁰С). На холоді більшість складів кристалізується, що призводить до погіршення якості склеювання та ускладнює процес.

Заключна підготовка деревини (стругання, фугування, обробка наждачкою) проводиться безпосередньо перед склеюванням, щоб підвищити проникність клею та уникнути жолоблення. Важливо не тільки підібрати деталі за габаритами, структурою та зовнішніми даними, але й правильно їх розташувати.

• При склеюванні по довжині використовуються планки лише одного типу розпилювання – тангентальної чи радіальної;
• При склеюванні і за довжиною, і за шириною не допускається чергування різних частин деревини - ядро ​​укладається з ядром, заболонь (молода, крайня частина) із заболонню;
• Річні кільця сусідніх заготовок із дощок або брусків повинні бути спрямовані у різні боки або під кутом один до одного від 15⁰.

Стандартна товщина меблевих щитів – 2 см, але, щоб склеїти дерев'яні щити в домашніх умовах, при виборі дощок для щита враховується ймовірний відхід при обробці, тому заготовку підбирають товщиною до 2,5 см. і після склейки при шліфуванні щита. Якщо розпускати для меблевого щита дошку товщиною 5 см, виходять дві заготовки з однаковою текстурою і відтінком, що збільшує декоративність виробу. Для щитів підбираються дошки деревини однієї породи, шириною до 120 мм, щоб була можливість якісно обробити кромки щита, довжина болванок повинна мати запас (2 – 5 см).

Клейові склади

Клеї, що використовуються виготовлення клеєної деревини, поділяються на дві основні групи.

Синтетичні – одержувані з урахуванням смол чи поливинилацетатных дисперсій (ПВА). Вони характеризуються підвищеною міцністю одержуваної сполуки, вологостійкістю, біостійкістю. До недоліків відноситься наявність шкідливих речовин, які можуть виділятися в довкілля в процесі роботи та подальшої експлуатації. Цим «славляться» склади на основі фенолформальдегідних смол. Сучасні ПВА дисперсії та їх похідні нетоксичні і зазвичай використовуються у побутовій сфері та вважаються універсальними для дерева. Переважна більшість синтетичних сумішей готова до вживання. Потребує доведення епоксидний клей, для роботи з ним затверджувач, що входить в комплект, змішується з епоксидною смолою.

Натуральні суміші тваринні, рослинні, мінеральні. Безпечні, дають міцну сполуку, але випускаються у вигляді напівфабрикатів, які готуються перед використанням. Як клеїти дерево ними: при приготуванні необхідно чітко дотримуватися інструкцій і дотримуватися дозування, інакше якість клею не дозволить отримати міцне з'єднання. Для приготування клею зазвичай потрібно розвести концентрат-порошок водою до потрібної консистенції (може знадобитися певний період набухання) або розплавити тверді частинки. Не допускається пряма дія вогню, застосовується «водяна баня», де маса з додаванням води після набухання розплавляється до однорідної консистенції.

Як склеїти дерево

При склеюванні дерев'яних поверхонь клей наноситься на обидві деталі рівномірним шаром. Товщина шару залежить від різновиду клею, його консистенції і типу поверхонь, що склеюються - чим тонше деревина, тим тонший шар. Клей повинен змочити деталь, але не надмірно, при з'єднанні елементів назовні повинен виділитись рівний валик. Клейові патьоки видаляються з поверхні, як тільки трохи схопляться, скребком або шпателем. Застиглий зайвий клей сильно псує зовнішній вигляд деталей та ускладнює їх подальшу обробку.

Чим склеїти дерев'яну заготовку?

Після нанесення клею деталі витримують певний проміжок часу, це дозволяє складу проникнути глибше, одночасно випаровується зайва волога, концентрація клеючих речовин підвищується. Під час витримки не допускається завітрювання шва на протяг або його запилення. Деякі різновиди натурального клею (кістковий, мездровий) потрібно наносити в гарячому вигляді, миттєво скріплюючи деталі без витримування, оскільки в міру охолодження склад втрачає свої властивості.

Інструмент для склеювання деревини

Для отримання максимально міцного з'єднання, при склеюванні деревина запресовується - піддається стиску за допомогою спеціальних пресів. У домашніх умовах для цих цілей використовують підручні інструменти та засоби – лещата, струбцини, кулачкові пристрої, рамки з металевого куточка із затискними механізмами. Тиск під час пресування деревини витримується в діапазоні від 0,2 до 1,2 МПа. На виробництві можливі великі величини, в домашніх умовах таких показників, щоб деталі конструкції склеїлися, достатньо.

Клеєна деревина своїми руками.

За дотримання технології склеювання клейовий шов виходить міцним і надійним, і, на відміну від способу з'єднання деталей металевим кріпленням, не псує зовнішній вигляд.

Для любителів створення предметів побуту самотужки на FORUMHOUSE відкрито тему. Як організувати зручний куточок для роботи з деревом, можна дізнатися у статті. Відео про дерев'яні елементи в заміському будинку показують цікаві вироби, зроблені користувачами порталу.

Внаслідок обмеженості розмірів дерева створення з нього будівельних конструкцій великих прольотів чи висоти неможливе без з'єднання окремих елементів. З'єднання дерев'яних елементів для збільшення поперечного перерізу конструкції називають згуртовуванням, а для збільшення їх поздовжньої довжини зрощуванням,під кутом та прикріплення до опор – анкеруванням.

Збільшення заготовок за довжиною називається зрощуванням. Збільшення заготовок за перерізом називається згуртовуванням. Сполуки дерев'яних конструкцій класифікують за різними ознаками. Наприклад, по виду роботи елемента і роботи зв'язку (з'єднання на розтягнутих зв'язках, з'єднання на податливих зв'язках).

За характером роботи всі основні сполуки поділяються на:

• без спеціальних зв'язків (лобові упори, врубки);
  
• зі зв'язками, що працюють на стиск (шпонки колодки);
  
• зі зв'язками, що працюють на вигин (болти, стрижні, цвяхи, гвинти, платівки);
  
• зі зв'язками, які працюють на розтягування (болти, гвинти, хомути);
  
• зі зв'язками, що працюють на зсув-сколювання (клейові шви).
  

За характером роботи з'єднань дерев'яних конструкцій поділяються на податливі та жорсткі. М'які виготовляються без застосування клеїв. Деформації у яких утворюються внаслідок нещільностей.

Прийнято розрізняти три групи з'єднань дерев'яних конструкцій:

1. Контактні з'єднання (без використання робочих механічних зв'язків: врубки та інші з'єднання «впритул»)
   
2. З'єднання з використанням механічних зв'язків (нагельні: болтові, цвяхові; шпонкові, з'єднання на шайбах, пластинах нагельних і т.п.)
   
3. Клейові сполуки та сполуки комбінованого типу
   

Вимоги до з'єднань

1. Надійність.Зокрема, рекомендується зводити до мінімуму несприятливі (ненадійні) види роботи деревини у з'єднаннях (робота деревини на сколювання, зминання поперек волокон, розтяг поперек волокон). З поняттям надійності тісно пов'язаний так званий принцип дробності: «що дрібніші за зв'язок і що їх більше, то вища надійність з'єднання». Іншими словами, десять болтів маленького діаметру краще одного болта при однакових витратах металу, тому що в першому випадку деревина працює в основному на зминання («надійний» вид роботи деревини), а в другому випадку - на зсув («ненадійний» вид роботи деревини)

2. Міцність.Зокрема, прагнення рівноміцності з основною частиною конструкції, до відсутності ослаблень (отвори) у перерізі.

3. Зниження трудомісткостіпри виготовленні та монтажі конструкцій (технологічність)

4. Деформативність.Наприклад, у контактних з'єднаннях величина граничної деформації зминання обмежена

Робота деревини у з'єднаннях.Види роботи деревини на зминання впоперек та під кутом до волокон, а також на сколювання відносяться до несприятливих. Саме ці види роботи деревини супроводжують роботу з'єднань і саме вони найчастіше є прямою чи непрямою причиною відмови конструкції.

Збентеження.Робота деревини на зминання впоперек та під кутом до волокон характеризується підвищеною деформативністю та низькою міцністю. Діаграма "сила - деформація" при зминанні деревини поперек вовкон відображає ефект сплющування трубчастоподібних клітин деревини. Розрізняють три види зминання:

• n зминання по всій поверхні (R см = 1,8 МПа, найнесприятливіший вид зминання)
  
• n зминання на частини довжини
  
• n зминання на частині поверхні (під шайбами) (R см = 4 МПа)
  

Збільшення міцності в останньому випадку пояснюється підкріплюючим впливом навколишніх майданчиків зминання волокон деревини.

Основні емпіричні залежності при зминанні.

Залежність опору від кута між напрямом сили та напрямом волокон деревини

R см, a = R см, 0 / (1 + (R см, 0 / R см, 90 - 1) sin 3 a

Залежність опору від довжини майданчика зминання

R см, L = R см (1 + 8 / (L см + 1.2);[см]

Сколювання.Робота деревини на сколювання (зсув) характеризується низькою міцністю та крихким характером руйнування. У «чистому» вигляді сколювання практично не зустрічається. Зазвичай цей вид напруженого стану комбінується з іншими (розтягування та стиснення упоперек волокон).

Розрізняють два види сколювання: сколювання одностороннє і сколювання двостороннє. У першому випадку міцність менша, оскільки вищий ступінь нерівномірності розподілу напруг. У розрахунках умовно приймають рівномірний розподіл напруги по довжині майданчика зсуву. Тому вводять поняття «середнє значення опору зсуву»

R ск,ср = R ск,ср / (1+ bL/e)

Формула відбиває фізичну сутність явища сколювання: коефіцієнт bвраховує вид сколювання, а відношення L/e враховує вплив нормальних напруг, супутніх сколювання. R ск, ср- Опір сколюванню при рівномірному розподілі дотичних напруг.

Залежність опору сколювання від кута між напрямом сили та напрямом волокон деревини має вигляд:

R ск,a = R ск,0 / (1 + (R ск,0 /R ск,90 - 1) sin 3 a

Призначення з'єднань	У конструкціях, що виготовляються в заводських умовах	У конструкціях, що виготовляються із застосуванням полегшених засобів механізації.
	із висушених пиломатеріалів	з брусів та дощок	з місцевого круглого лісу
Згуртовування	На водостійкому клеї	На дубових або березових пластинках Дерев'ягіна; на цвяхах і топких нагелях із круглої сталі, із пластмас	На колодках, болтах, скобах
Нарощування
У стислому стику	Лобовим упором
У розтягнутому стику	Зубчастим стиком на водостійкому клеї	Дерев'яними накладками та прокладками на нагелях із круглої сталі, на болтах, цвяхах	Дерев'яними накладками на нагелях із круглої сталі, на болтах
	Накладки з шайбами.	Накладками з шайбами ​​на глухих нагелях та шурупах	Сталевими накладками з шайбами ​​на глухих нагелях та глухарях
Вузлові примикання
Стиснутих стрижнів	Лобовим та трилобовим упором	Лобовою врубкою; лобовим та трилобовим упором
Розтягнутих стрижнів	Сталевими тяжами чи хомутами через накладки та прокладки на клеї чи нагелях та болтах	Сталевими тяжами чи хомутами через накладки та прокладки на цвяхах або нагелях та болтах	Сталевими тяжами чи хомутами через накладки на нагелях та болтах; скобами хрестового профілю
Стрижнів, які сприймають знакозмінні сили	Центровим болтом через шайби клеєстальні	Нагелями, штирями хрестового профілю, цвяхами	Нагелями, штирями хрестового профілю
		Центровим болтом через кігтьові шайби, шайби на глухих нагелях, шурупах, штирях хрестового профілю або на цвяхах.	Центровим болтом через шайби на глухих нагелях, глухарях або на штирях хрестового профілю

Основні види з'єднань (при згуртовуванні)

1. З'єднання на врубкахпрацюють без спеціальних робочих зв'язків. З'єднання безрозпірні; потрібні лише допоміжні поперечні зв'язки (застарілий вид гуртування)

Схема з'єднання на врубках
Основною областю застосування врубок є вузлові з'єднання в брусчастих і зроблених з колод фермах, у тому числі в опорних вузлах примикання стисненого верхнього пояса до розтягнутого нижнього пояса. Елементи дерев'яних конструкцій (д. к.), що з'єднуються врубкою, повинні бути скріплені допоміжними зв'язками - болтами, хомутами, скобами і т. п., які слід розраховувати в основному на монтажні навантаження

2. З'єднання на шпонках, що працюють в основному на стиск(с), аналогічно стислим розкосів ферми (с). Розпір Q шп сприймається робочими поперечними зв'язками (р) - болтами, хомутами і т. п., що працюють на розтягуванняаналогічно розтягнутим стоякам ферми (р)

Схема з'єднання на шпонках

3. З'єднання на нагелях, що працюють в основному на вигин(і), аналогічно стійкам (і) безрозкосної ферми. З'єднання безрозривні, потрібні лише допоміжні поперечні зв'язки

4. З'єднання на клею, що працює в основному на зрушення(τ), аналогічно зварному шву в металевих балках. Поперечний зв'язок зазвичай забезпечується самим клейовим швом.

З'єднання за шириною

При стикуванні нешироких дощок виходять щити необхідних розмірів.
Для з'єднання є кілька способів.

1)З'єднання на гладку фугу;
При такому методі з'єднання кожна рейка або дошка називається ділянкою, а шов, який утворюється в результаті з'єднання фугою. Про якість прифугування говорить відсутність просвітів між стиками кромок суміжних ділянок.

2)З'єднання на рейку;
По крайках ділянок вибирають пази і вставляють у них рейки, що скріплюють між собою ділянки. Товщина рейки та ширина паза не повинні перевищувати 1/3 товщини дошки.

3) З'єднання у чверть;
У ділянках, що скріплюються, вибирають по всій довжині чверті. У такому разі розміри чверті зазвичай не перевищують половину товщини ділянки.

3) З'єднання в паз та гребінь (прямокутний та трикутний);
Такий вид з'єднання забезпечує ділянку пазом з одного боку та гребенем з іншого. Гребінь може бути як прямокутним, так і трикутним, але останній рідко використовується, оскільки його міцність трохи гірша. З'єднання в паз та гребінь досить популярне і часто використовується виробниками паркету. Мінусом такого з'єднання вважається менша економічність, оскільки використовується більше дощок.

4) З'єднання «ластівчин хвіст»;
Такий вид кріплення трохи схожий на попередній, ось тільки гребінь має трапецієподібну форму. Ну, звідси й назва.

З'єднання дощок у щити: а - на гладку фугу, б - у чверть, в - на рейку, г - в паз і прямокутний гребінь, д - в паз і трикутний гребінь, е - в «ластівчин хвіст»

Також при складанні щитів використовують шпонки, наконечники в паз і гребінь із вклеюванням рейки в торець. Серед вклеєних рейок зустрічаються трикутні, прямокутні та наклеєні, а при використанні шпонки в основному вибирають паз «ластівчин хвіст». Все це необхідно для надійного скріплення щита.

Щити: а - зі шпонками, 6 - з наконечником в паз і гребінь, - з вклейною рейкою в торець, г - з вклеєною трикутною рейкою, д - з наклеєною трикутною рейкою.

З'єднання за довжиною

Серед популярних видів з'єднання по довжині можна виділити: впритул, на «вус», в паз і гребінь, на клейове з'єднання, в чверть і на рейку. Найбільшою популярністю користується зубчасте з'єднання, тому що воно має найкращу міцність.

З'єднання брусків по довжині: а - впритул, б - в паз і гребінь, в - на вус, г, д - на клейове зубчасте з'єднання, е - в чверть, ж - на рейку

Також існує зрощення, коли довші відрізки стикуються між собою. Це може відбуватися кількома способами. Наприклад, напівдерева, косим прирубом, косим та прямим накладним замком, косим і прямим натяжним замком і впритул. При виборі зрощування напівдерева необхідна довжина з'єднання повинні становити 2 або 2,5 від товщини бруса. Для більшої надійності використовують нагелі, наприклад, таке можна зустріти при будівництві бруківок.

При використанні косого прирубу з підрізанням торця розміри становлять 2,5 - 3 від товщини бруса і кріпиться нагелями.

З'єднання прямим або косим накладним замком використовують у конструкціях, в яких присутні зусилля, що розтягують. Прямий накладний замок знаходиться на опорі, а косою можна розмістити біля опор.

Якщо Ви вирішили використовувати косий прируб з підрізанням торця, то з'єднання повинно мати 2,5 або 3 товщини бруса. У цьому випадку те ж саме використовуються нагеля.

При стикуванні прямим або косим натяжним замком можна не хвилюватися про міцність, але така сполука має складності у виготовленні, а також при усиханні деревини клини послаблюються, тому такий метод з'єднання не підійде для серйозних конструкцій.

Зрощення впритул - це коли два кінці бруса поміщають на опору і надійно з'єднуються скобами.

Зрощування: а - вполдерева, б - косим прирубом, в - прямий накладний замок, г - косий накладний замок, д - прямий натяжний замок, е - косий натяжний замок, ж - впритул

З'єднання брусів або колод можна зустріти при зведенні стін або у верхній або нижній обв'язці в каркасних будинках. До основних видів з'єднань можна віднести напівдерева, напівлапу, шиповеі кутовий сковородою.

Врубкою вполдерева вважається вирубка або зрізання половини товщини на кінцях брусів, після чого вони з'єднуються під кутом 90 градусів.

З'єднання напівлапа утворюється при зарізанні на кінцях брусів похилих площин, завдяки яким бруси щільно з'єднуються. Розмір нахилу визначається за такою формулою.

Врубка кутовим сковородою дуже схожа на врубку вполдерева, але характерною рисою є те, що при такому з'єднанні один з брусів втрачає невелику частину в ширині.

Нарощування

Нарощуванням брусів і колод називається з'єднання елементів по висоті, що часто використовується для будівництва стовпів або матчу.

Існує кілька видів нарощування:
1) впритул з потаємним шипом;
2) впритул зі наскрізним гребенем;
3) вполдерева з кріпленням болтами;
4)вполдерева з кріпленням хомутами;
5) вполдерева з кріпленням смугової сталлю;
6) косим прирубом із кріпленням хомутами;
7) впритул з накладками;
8) кріплення болтами;

Довжина стиків зазвичай становить 2-3 від товщини брусів, що з'єднуються, або 2-3 діаметра колод.

З'єднання колод при нарощуванні: а - впритул з потаємним шипом, б - впритул з наскрізним гребенем, в - вполдерева з кріпленням з болтами, г - вполдерева з кріпленням смугової сталлю, д - впівдерева з кріпленням хомутами, е - косим прирубом з кріп - впритул з накладками та кріпленням болтами

Шипове з'єднання

При шиповій в'язці брусків на одному роблять зарізування шипа, а на іншому вухо або гніздо. Шипову в'язку брусків часто використовують під час створення столярних виробів, дверей, вікон чи фрамуг. Усі з'єднання робляться на клею. Можна використовувати не тільки один, а й два або більше шипи. Чим більше шипів, тим більше площа склеювання. Такий вид з'єднання можна розділити на кутові кінцеві, кутові серединні та кутові ящикові.

При кутовому кінцевому з'єднанні використовується відкритий наскрізний шип (один, два або три), шип з потемком наскрізний і ненаскрізний, вставні шканти. Кутові середні з'єднання можна зустріти на дверях. Кутові середні та кінцеві можуть додатково використовувати цвяхи, шурупи, нагеля або болти.

Кутові шипові з'єднання: а - відкритий наскрізний одинарний шип КК-1; КК-5; ненаскрізний на вус із вставним плоским шипом КК-10, л - наскрізний на вус із вставним плоским шипом КК-11

Кутові серединні з'єднання на шип: а - ненаскрізний типу УС-1, б наскрізний УС-2, в - наскрізний подвійний УС-3, г - ненаскрізний в паз і гребінь УС-4, д - ненаскрізний в паз УС-5, е - ненаскрізний на круглих шкантах УС-6

Крім обробки цілісних шматків деревини, часто доводиться з'єднувати дерев'яні деталі у вузли та конструкції. Сполуки елементів дерев'яних конструкцій називають посадками. З'єднання в конструкціях дерев'яних деталей визначаються п'ятьма видами посадок: напружена, щільна, ковзна, вільна і вільна посадка.

Вузли - це частини конструкцій у місцях з'єднання деталей. З'єднання дерев'яних конструкцій поділяються на види: торцеві, бічні, кутові Т-подібні, хрестоподібні, кутові L-подібні та ящикові кутові з'єднання.

Столярні з'єднання мають понад 200 варіантів. Тут розглянуті лише сполуки, якими користуються практично столяри і тесля.

Торцеве з'єднання (нарощування) – з'єднання деталей за довжиною, коли один елемент є продовженням іншого. Такі сполуки бувають гладкі, зубчасті із шипами. Додатково закріплюють їх клеєм, шурупами, накладками. Горизонтальні торцеві з'єднання витримують навантаження на стиск, розтяг та на вигин (рис. 1 - 5). Пиломатеріали нарощують у довжину, утворюючи на кінцях вертикальні та горизонтальні зубчасті з'єднання (клиновий замок) (рис. 6). Таким з'єднанням не потрібно бути під тиском протягом всього процесу склеювання, оскільки тут діють значні сили тертя. Зубчасті з'єднання пиломатеріалів, виконані фрезеруванням, відповідають першому класу точності.

З'єднання дерев'яних конструкцій мають бути виготовлені ретельно, відповідно до трьох класів точності. Перший клас призначений для вимірювального інструменту високої якості, другий клас – для виробів меблевого виробництва, а третій – для буддеталей, сільськогосподарського інвентарю та тари. Бокове з'єднання кромкою кількох дощок або рейок називають згуртовуванням (рис. 7). Такі з'єднання застосовують у конструкціях підлог, воріт, теслярських дверей і т. д. Дощаті, рейкові щити додатково зміцнюють поперечками та наконечниками. При обшивці стель стін верхні дошки перекривають нижні на 1/5 - 1/4 ширини. Зовнішні стіни обшивають горизонтально покладеними дошками внахлест (рис. 7, ж). Верхня дошка перекриває нижню на 1/5 – 1/4 ширини, що забезпечує відведення атмосферних опадів. З'єднання кінця деталі з середньою іншою утворює Т-подібне з'єднання деталей. Такі сполуки мають велику кількість варіантів, два з яких показані на рис. 8. Ці з'єднання застосовують при поєднанні лаг перекриттів і перегородок з обв'язкою будинку. З'єднання деталей під прямим або косим кутом називають хрестоподібним з'єднанням. Така сполука має один або два пази (рис. 3.9). Хрестоподібні сполуки застосовують у конструкціях дахів та ферм.

Мал. 1. Торцеві з'єднання брусів, що опираються стиску: а - з прямою накладкою вполдерева; б -з косою накладкою (на "вус"); в - з прямою накладкою вполдерева зі стиком в тупий кут; г - з косою накладкою зі стиком у шип.

Мал. 2. Торцеві з'єднання брусів (нарощування), що опираються розтягуванню: а - у прямий накладний замок; б - у косий накладний замок; в - з прямою накладкою вполдерева зі стиком в косий шип (в ластівчин хвіст).

Мал. 3. Торцеві з'єднання брусів, що опираються вигину: а - з прямою накладкою вполдерева з косим стиком; б - з прямою накладкою вполдерева зі східчастим стиком; в - у косий накладний замок з клинами та зі стиком у шип.

Мал. 4. Зрощування врубкою з посиленням клинами та болтами.

Мал. 5. Торцеві з'єднання брусів, що працюють на стиск: а - впритул з потаємним видовбаним шипом; б - впритул з потайним вставним шипом; в - з прямою накладкою вполдерева (з'єднання може бути укріплене болтами); г-з прямою накладкою вполдерева із закріпленням дротом; д - з прямою накладкою вполдерева із закріпленням металевими обоймами (хомутами); е - з косою накладкою (на «вус») із закріпленням металевими обоймами; ж - з косою накладкою та закріпленням болтами; з – розмітка косої накладки; і - впритул з потаємним чотиригранним шипом.

Мал. 6. Торцеві нарощування схеми фрезерування при торцевому склеюванні заготовок: а - вертикальне (по ширині деталі), зубчасте (клиноподібне) з'єднання; б - горизонтальне (за товщиною деталі), зубчасте (клиноподібне) з'єднання; в - фрезерування зубчастої сполуки; г - випилювання зубчастої сполуки; д - вифрезерування зубчастої сполуки; е - з'єднання в торець та склеювання.

Мал. 7. Об'єднання дощок: а - на гладку фугу; б - на вставну рейку; в - у чверть; г, д, е - в паз і гребінь (з різними формами паза та гребеня); ж - внахлест; з - з наконечником у паз; і - з наконечником о чверть; до - з перекриттям.

Мал. 8. Т-подібні з'єднання брусків: а - з потаємним косим шипом (в лапу або в ластівчин хвіст); б - із прямою ступінчастою накладкою.

Мал. 9. Хрестові з'єднання брусків: а - з прямою накладкою вполдерева; б - із прямою накладкою неповного перекриття; в - із посадкою в одне гніздо

З'єднання двох деталей кінцями під прямим кутом називають кутовими. Вони мають наскрізні і ненаскрізні шипи, відкриті і впотемок, напівпотемок внакладку, вполдерева і т. п. (рис. 10).Кутові з'єднання (в'язки) застосовують у віконних невірних блоках, в з'єднаннях парникових рам та ін. Це необхідно щоб деталі, що з'єднуються, легко сполучалися один з одним, і в гнізді шипа після склеювання залишалося місце для надлишків клею. Для дверних рам застосовують кутове шипове з'єднання впотемок, а для збільшення розмірів поверхні, що з'єднується - в напівпотемок. Подвійний або потрійний шип підвищує міцність кутового з'єднання. Однак міцність з'єднання визначається якістю виконання. У меблевому виробництві широко застосовують різноманітні кутові ящикові з'єднання (рис. 11). З них найпростіше - відкрите наскрізне шипове з'єднання. До виготовлення такого з'єднання на одному кінці дошки шилом розмічають за кресленням шипи. По розмітці бокових частин шипа пилкою з дрібними зубами роблять пропил. Кожен другий пропил шипа видовбують стамескою. Для точності з'єднання спочатку пропилюють і видовбують гнізда для шпильок в одній деталі. Її накладають на кінець іншої деталі та подрібнюють. Потім пропилюють, видовбують і з'єднують деталі, зачищаючи з'єднання рубанком, як показано на рис. 11.

При з'єднанні деталей на «вус» (під кутом 45°) кутову в'язку закріплюють сталевими вставками, як показано на рис. 12. При цьому стежать, щоб одна половина вставки або скріпки входила в одну деталь, а інша половина - в іншу. Клиноподібну сталеву пластинку або кільце поміщають у вифрезеровані пази деталей, що з'єднуються.

Кути рам і ящиків з'єднують прямим відкритим наскрізним шиповим з'єднанням (рис. 3.13 а, б, в). При підвищених вимогах до якості (з зовнішньої сторони шипи не видно) кутову в'язку виконують косим з'єднанням втемок, паз і гребінь або косим з'єднанням на рейку, як показано на рис. 13, г, д, е, ж і на рис. 14.

Коробчасту конструкцію з горизонтальними або вертикальними поперечними елементами (полиці, перегородки) з'єднують за допомогою кутових Т-подібних з'єднань, показаних на рис. 15.

У поєднанні елементів верхнього пояса дерев'яних ферм з нижнім використовують кутові врубки. При поєднанні елементів ферми під кутом 45° або менше в нижньому елементі (затяжці) роблять одну врубку (рис. 16,а), при куті більше 45° - два врубки (рис. 16,6). В обох випадках торцевий пропил (врубка) перпендикулярний до напрямку діючих сил.

Додатково вузли закріплюють болтом із шайбою та гайкою, рідше скобами. Зроблені з колод стіни будинку (зруба) з горизонтально укладених колод в кутах з'єднують врубкою «в лапу». Вона може бути простою або з додатковим шипом (лапа з приямком). Розмітку врубки виконують так: кінець колоди обтісають у квадрат, на довжину сторони квадрата (вздовж колоди), щоб після обробки вийшов куб. Сторони куба ділять на 8 рівних частин. Потім з одного боку знизу та зверху видаляють 4/8 частину, а інші сторони виконують, як показано на рис. 17. Для прискорення розмітки та точності виготовлення врубок використовують шаблони.

Мал. 10. Кутові кінцеві з'єднання заготовок під прямим кутом: а - з одинарним відкриттям наскрізним шипом; б - з одинарним наскрізним потайним шипом (потемок); в-з одинарним глухим (ненаскрізним) шипом потемок; г - з одинарним наскрізним напівпотайним шипом (напівпотемок); д - з одинарним глухим шипом напівпотемок; е - з потрійним відкритим наскрізним шипом; ж - у пряму накладку вполдерева; з - в наскрізний ластівчин хвіст; і - у вуха з підрізуванням.

Мал. 11. Ящикові кутові з'єднання з прямими наскрізними шипами: а - випилювання шипових пазів; б – розмітка шипів шилом; в – з'єднання шипа з пазом; г - обробка рубанком кутового з'єднання.

Мал. 12. Кутові кінцеві з'єднання під прямим кутом, укріплені металевими вставками – кнопками: а – 8-подібною вставкою; б-клиноподібною платівкою; в-кільцями.

Мал. 13. Ящикові кутові з'єднання під прямим кутом: а - прямими відкритими наскрізними шпильками; б - косими відкритими наскрізними шпильками; в - відкритими наскрізними шипами в ластівчин хвіст; г - паз на вставну рейку впритул; д - в паз та гребінь; е – на вставних шипах; ж - на шипах в ластівчин хвіст напівпотемок.

Мал. 14. Косі (на «вус») ящичні з'єднання під прямим кутом: а - косими шипами потемок; б - косим з'єднанням на вставну рейку; в - косим з'єднанням на шипи потемки; г - косим з'єднанням, укріпленим тригранною рейкою на клею.

Мал. 15. Прямі та косі з'єднання заготовок: а - на подвійне з'єднання в косі паз та гребінь; б - на прямий паз та гребінь; в - на тригранний паз та гребінь; г - на прямий паз і гребінь потемок; д – на прямі наскрізні шипи; е - на круглі вставні шипи потемки; ж - на шип у ластівчин хвіст; з - на паз та гребінь, укріплені цвяхами.

Мал. 16. Вузли у елементах ферми.

Мал. 17. Поєднання колод стін зрубу: а - проста лапа; б – лапа з вітровим шипом; в – розмітка лапи; 1 - вітровий шип (приямок)

Усі фото зі статті

Іноді при проведенні будівельних та інших робіт з використанням деревини потрібно зробити елементи довшими або ширшими, а як це правильно робиться, знають дуже мало хто. Саме тому ми розглянемо, як провести зрощування дошки самостійно та які способи та методики існують. Важливо вибрати варіант, який найкраще підійде в тій чи іншій ситуації і вимагатиме мінімальних витрат часу та коштів.

Основні вимоги до робочого процесу

Перш ніж ми почнемо розглядати конкретні варіанти проведення робіт, необхідно розібратися в тому, дотримання яких факторів гарантує отримання результату, який і очікується:

Якість матеріалу	Тут все просто: неможливо зробити з неякісного дерева міцні конструкції, особливо це стосується місць з'єднання, якщо на них будуть сучки, пошкодження деревоточками, пліснявою та інші проблеми, то ні про яку надійність і довговічність не може бути й мови. Підбирайте найкращі елементи, щоб не витрачати сили та засоби даремно
Вологість	Ще один найважливіший параметр, який слід враховувати. Для роботи підходять тільки сухі елементи, оскільки підвищена вологість, по-перше, знижує міцність, по-друге, зменшує адгезію клейового складу при його використанні, а по-третє, після закінчення робіт ніхто не дасть гарантії, що через тиждень чи місяць конструкцію не поведе або вона не потріскається
Навантаження на з'єднання	Саме від цього показника багато в чому залежить вибір того чи іншого варіанту з'єднання, чим більше навантаження, тим вищі вимоги до якості сполучення і тим складніший процес. Тому заздалегідь вирішіть, який варіант використовуватиметься, щоб гарантовано забезпечити високий результат
Використання якісного інструменту	Від цього залежить дуже багато, особливо коли справа стосується складних варіантів, коли з'єднання вирізається спеціальними пристосуваннями. Вони повинні забезпечувати максимальну якість різання та максимальну точність стикування, тому що від цього багато в чому залежить надійність

Важливо!
Пам'ятайте одне просте правило, яке завжди використовують фахівці: для отримання найкращого результату потрібно, щоб параметри елементів, що з'єднуються, були аналогічними, простіше кажучи, повинна використовуватися одна порода деревини.

Варіанти проведення робіт

Всі подібні заходи можна розділити на дві великі групи - згуртовування дощок по ширині і по довжині, ми розглянемо їх окремо і розповімо, які методики найбільш популярні і як їх правильно реалізовувати.

З'єднання за шириною

Звичайно, найпростішим рішенням буде щитовий варіант зрощування, тому ми почнемо саме з нього, спочатку представимо схему основних варіантів, а нижче докладно опишемо їх:

• Перший спосіб передбачає вирізання за допомогою фрезерного верстата порожнини, яка має трапецієподібну форму і дозволяє використовувати шпонку як фіксатор. Плюсом цього рішення можна назвати надійність, а мінусом – необхідність у фрезерному верстаті чи наявність ручного фрезера для проведення робіт, ручним інструментом тут не обійдешся;
• Об'єднання з використанням торцевого бруска, який з'єднується з торцями дошки методом паз-гребінь, використовується для елементів невеликої довжини., так як даний варіант забезпечує високу надійність саме невеликих конструкцій. Для роботи знову ж таки знадобиться. З його допомогою вона буде проведена швидко та якісно;
• Можна вирізати по торцю, підігнати під нього рейку і посадити її на столярний клей., це також досить цікавий варіант, що підходить для конструкцій невеликого розміру;
• Останні два варіанти припускають приклеювання трикутної рейки, тільки одна з них врізається в торець, а другий варіант передбачає зарізування торця під кутом, потрібно вибрати те, що краще підійде у тій чи іншій ситуації.

Але якщо потрібно з'єднати дошку надійніше, то підійде один із таких методів:

• Друге рішення - з'єднання в так званий мінішип, це дуже міцний і надійний варіант, але для проведення робіт вам знадобиться спеціальна фреза, ціна якої велика, тому такий спосіб вибирають ті, кому часто доводиться зрощувати елементи;

• Якщо елементи з'єднуються по довжині не в один, а в два і більше шари, то можна використовувати варіант впритул, таке з'єднання дощок по довжині добре підходить для багатошарових систем, на малюнку під літерою А;

• Часто використовується традиційний варіант паз-гребінь, тут важливо забезпечити оптимальну конфігурацію з'єднання, так ширина паза і відповідно шпунта не повинна становити більше третьої частини загальної товщини дошки, важливо робити дуже точно нарізку, щоб елементи збігалися ідеально, це значно збільшить міцність з'єднання;

Важливо!
При роботі найчастіше використовується фрезер, але фрези можуть мати різну конфігурацію, слід стежити за станом їх ріжучих кромок і своєчасно точити їх або замінювати, оскільки від чистоти обробки багато в чому залежить якість з'єднання.

• Можна застосовувати варіант зарізки під кутом, він добре підходить там, де особлива міцність не потрібна, а потрібно добре з'єднати між собою елементи, які можуть використовуватись для оздоблення тощо;
• Трикутний шип-паз багато в чому нагадує типовий, відрізняється лише зміна торців. Тут також важливо, щоб елементи ідеально поєднувалися між собою, оскільки це забезпечить і акуратність сполучення, і його максимальну надійність;
• З'єднання в чверть відрізняється простотою - робляться вирізи на половину товщини, довжина виступів не повинна перевищувати товщину, елементи змащуються клеєм і стискаються до висихання складу, це стандартна процедура практично для всіх варіантів;
• Останній вид - шпонкове згуртовування, воно не відрізняється від вищеописаного варіанта при проведенні робіт по ширині, вимоги ті ж.

Висновок

Правильно та надійно з'єднати дошку, значить забезпечити її максимальну міцність, важливо виконувати всі рекомендації та використовувати лише якісні матеріали. Відео у цій статті покаже деякі варіанти проведення робіт наочно, а якщо у вас є запитання чи доповнення – відписуйтесь у коментарях.

Усі фото зі статті

У цій статті ми зробимо огляд того, які можливі варіанти з'єднання виробів із дерева. А таких способів безліч, від простого з'єднання встик до найскладнішого з'єднання «ластівчин хвіст». Важливо пам'ятати, що не всі їх можна виконати самостійно, але зайвою нижченаведена інформація точно не буде.

Надійна зчіпка - запорука міцності та надійності для будь-якої конструкції

Перелічуємо допустимі варіанти

Всі вони відрізняються своєю міцністю та складністю, наприклад, корпус шафи збирають фальцевим або стиковим з'єднанням, рідше використовують поєднання «в паз» або «в ус». А ось для виготовлення дверної рами або панелі нагоді майстерність шипового з'єднання.

Нижче наведено способи з'єднання дерев'яних деталей.

З'єднання деталей «встик»

Стиковим поєднанням називають закріплення країв. Для цього зазвичай застосовують кріпильні засоби та клей. Але стикове з'єднання не дуже надійне, тому його слід зміцнювати, що зробити не так вже й складно.

Кріплення «встик» бажано зміцнювати металевим кріпленням: куточками та саморізами

Такий спосіб зазвичай застосовують при складанні лицьової рами шафи, де міцність не відіграє важливої ​​ролі, оскільки частини рами надійно прикріплюються до самої шафи. З'єднання дерев'яних конструкцій "встик" зазвичай зміцнюють ламелями або нагелями, які здатні поєднати окремі частини під час склеювання.

Скріплення деталей «в ус»

Це поєднання має деякі відмінності від попереднього. При склеюванні поверхні деталі скошуються під кутом 45° стосовно осі. З'єднання дерев'яних деталей "в ус" також необхідно зміцнювати за допомогою додаткового кріплення.

До відома! Зазвичай такий спосіб об'єднання застосовують у тому випадку, коли необхідно з'єднати два відрізки молдингу в кутку.

Зміцнення з'єднання деталей з деревини

Як говорилося вище, зміцнити можна з допомогою звичайних дерев'яних нагелів. Нагельні укріплення зазвичай здійснюють за допомогою двох нагелів, вклеєних в один і в інший кінець поперечки, вертикальні стійки, відповідні їм гнізда. Існує певна інструкція виконання таких з'єднань:

Розмічаємо гнізда для нагелів:

1. Для чіткої розмітки, деталі, що підлягають скріпленню, прикласти один до одного.
2. Провести лінію олівцем, позначаючи місця для нагелів.