Безврубовые соединения

Категория:
Плотничные и столярные работы


Безврубовые соединения

Наряду с соединениями элементов деревянных конструкций с помощью различных врубок при производстве плотничных работ применяются безврубовые соединения.

К таким соединениям относятся шпоночные, нагельные и болтовые, гвоздевые и соединения на клею.

Шпоночные соединения применяют главным образом в работающих на сжатие и растяжение составных деревянных конструкциях (прогоны, балки, фермы). В узлах и соединениях используют при этом стяжные болты. Шпонки бывают деревянные (из древесины твердых пород — дуба или бука) и металлические (стальные и чугунные).

Деревянные шпонки чаще всего изготовляют следующие:
— поперечные (натяжные) прямоугольные, состоящие из двух клиньев, загоняемых в гнездо навстречу друг другу. Гнезда для таких шпонок зарезают в составных элементах сквозным пропилом. Шпонку забивают после постановки стяжных болтов;
— продольные косые дубовые, закладываемые в гнезда при сборке конструкции. Это соединение требует особо тщательного зарезания гнезда, при этом подклинка не допускается;
— поперечные цилиндрические, применяемые в сжатых составных элементах. Гнездо засверливают электросверлом после сборки конструкции и постановки стяжных болтов, а затем забивают шпонку.

Нагельные соединения применяют для крепления стыков составных элементов, работающих на растяжение (затяжка дощатых ферм и др.). Для удобства производства работ при устройстве таких соединений нагели делают цилиндрической формы. Соединения этого типа во избежание расслоения сплачиваемых элементов должны быть стянуты несколькими стяжными болтами, которые одновременно выполняют роль нагелей. Воспринимая растягивающие усилия в стыке, .нагель работает на изгиб.

Нагели бывают деревянные (дубовые) и металлические (болтовые и трубчатые). Дубовые нагели лучше всего изготовлять точеными на токарных станках. При этом один конец затачивается слегка на конус. Нагели надо забивать легкими ударами в сквозное гнездо, засверленное точно по диаметру нагеля. Болтовые нагели изготовляют из круглой стали, трубчатые — из отрезков во-догазопроводных труб. При постановке болтов под их головки и гайки необходимо подкладывать круглые или квадратные шайбы. Гайки завинчивают до отказа.

Рис. 1. Шпоночные соединения:
а — натяжная шпонка; б — продольная косая шпонка; в—круглая шпонка

При устройстве нагельных соединений должны быть соблюдены следующие правила:
— продольное расстояние между осями нагелей вдоль волокон, а также расстояние оси нагеля от торцового края элементов независимо от направления усилия принимается не менее 5 диаметров нагеля для дубовых нагелей и 7 диаметров для стальных;
— поперечное расстояние между осями дубовых нагелей должно быть не менее 3 диаметров нагеля, а расстояние от оси нагеля до продольной кромки доски — не менее 2,5 диаметра; для стальных нагелей соответственно — 3,5 и 3 диаметра.

Рис. 2. Нагельное соединение (стык нижнего пояса дощатой стропильной фермы)

При массовой заготовке деревянных конструкций однотипных нагельных сопряжений сверление отверстий для нагелей в стыках или узлах осуществляется электросверлом по предварительной разметке отверстий по шаблонам.

Гвоздевые соединения при производстве плотничных работ являются самыми распространенными.

Гвозди в соединениях работают на сдвиг (на срез) и на выдергивание.

В узловых сопряжениях при сплачивании составных дощатых конструкций (фермы, прогоны, составные балки), а также в прокладках составных дощатых стоек, работающих на продольный изгиб, гвозди воспринимают сдвигающую силу между частями этих конструкций. Количество гвоздей, забиваемых в стыках и узлах, определяется расчетом, а расстановка гвоздей производится строго по чертежам.

На рис. 3 в качестве примера показана расстановка гвоздей и разметка гвоздевого забоя в узлах стропильных ферм.

Соединения элементов деревянных конструкций на гвоздях Необходимо выполнять с соблюдением следующих основных правил:
— забивать гвозди надо перпендикулярно к поверхности соединяемых элементов;
— забивать гвозди необходимо только молотком; длина гвоздя, как правило, должна превышать толщину прибиваемого элемента в 2—3 раза;
— забивать гвозди в торец деревянных элементов во избежание появления трещин не следует;
— расстояние между гвоздями вдоль волокон древесины должно быть не менее 25 диаметров гвоздя при толщине прибиваемого элемента, равной четырем диаметрам гвоздя, и 15 диаметров гвоздя при толщине элемента, равной десяти и более диаметрам гвоздя;
— расстояние от крайнего гвоздя до торцового конца доски должно быть не менее 15 диаметров гвоздя;
— расстояние гвоздя от края элемента поперек’ волокон и расстояние между продольными рядами гвоздей должно быть не менее 4 диаметров гвоздя, а при шахматной расстановке — 3 диаметров гвоздя;
— сшивать тонкие доски толщиной менее 4 диаметров гвоздя во избежание растрескивания досок не допускается;

Рис. 4. Расстановка гвоздей и разметка гвоздевого забоя в узлах составных дощатых конструкций

Шляпки забитых гвоздей, как правило, должны быть заподлицо с поверхностью элемента. Исключение допускается в тех случаях, когда после забивки гвоздей поверхность древесины необходимо строгать (например дощатые полы после настилки). В таких случаях шляпки гвоздей надо несколько заглублять в древесину (утапливать).

Гвозди, изогнутые при забивке, должны быть выдернуты и заменены новыми.

Если гвозди предполагается вынимать через определенное воемя (например при прибивке временных расшивок), то их надо вколачивать так, чтобы шляпка на 5—10 мм выступала над поверхностью прибитого элемента.

Для выдергивания гвоздей применяются клещи, молотки гвоздодеры и ломики-гвоздодеры.

Рис. 5. Сечения клееных деревянных балок и прогонов:
а — сплошные прямоугольные; б — прямоугольные-коробчатые; в — двутавровые

Соединения на клею являЬтся основными соединениями элементов столярных изделий, а также применяются в плотничных работах при изготовлении несущих деревянных клееных конструкций. Клееные деревянные конструкции (балки, прогоны, фермы) обычно изготовляют на деревообрабатывающих предприятиях, но наиболее простые из них можно изготовлять и в мастерских на стройдворах.

На рис. 5 показаны сечения сплошных прямоугольных, пустотелых прямоугольных и сплошных двутавровых клееных деревянных балок я прогонов, наиболее часто применяющихся в строительстве.

В связи с тем что к несущим клееным конструкциям предъявляются повышенные требования в отношении долговечности, наряду с прочностью применяемого для их изготовления клея особое значение имеют его водостойкость и грибоустойчивость. Костный, мездровый и казеиновый клеи этими качествами не обладают, поэтому для соединения элементов деревянных несущих конструкций они непригодны. Для изготовления этих конструкций применяют казеино-цементный клей — средневодостойкий (в этом случае для защиты от увлажнения клееные конструкции окрашивают). Наиболее надежными являются различные смоляные клеи, являющиеся абсолютно водостойкими и грибо-устойчивыми (КБ-3, БФ-2, БФ-4 и др.).

Влажность древесины, предназначенной для изготовления клееных: деревянных конструкций, не должна превышать 18%.

Подлежащие оклеиванию поверхности должны быть чисто остроганы. На них при помощи кистей наносят жидкий клей. Сразу же после промазки клеем соединяемые элементы плотно сжимают в специальных ваймах или прошивают гвоздями. Этот последний способ является наиболее} простым и распространенным. Запрессовка должна обеспечивать беспустотность клеевого шва и толщину его в 0,1 мм.

Стыкование брусков или досок по длине в клееных деревянных конструкциях производят «на ус» с длиной стыка, превышающей в 12—15 раз толщину стыкуемых элементов. Склеивание должно осуществляться при температуре воздуха в помещении + 10 —16°.

Рис. 6. Изготовление клееных деревянных конструкций:
а – малого сечения; б — большого сечения

На рис. 6 показано изготовление деревянных клееных балок и прогонов в мастерской стройдвора. После выдержки в течение 1.5—2 суток клееные конструкции оторцовывают, клеевые швы зачищают, а через 3 суток после скЛеивания готовые конструкции можно отправлять на стройку для их монтажа.


Реклама:



Читать далее:



Статьи по теме:


Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум