Соединения брусков бывают угловые — концевые на шип открытый сквозной, с полупотемком, с потемком, на шканты (рис. 14).
Рис. 14.Угловые концевые соединения:
1 — на шип открытый сквозной одинарный; 2 — на шип открытый сквозной двойной; 3 — на шип открытый сквозной тройной; 4 — на шип с полупотемком несквозной; 5 — на шип с полупотемком сквозной; 6 — на шип с полупотемком несквозной; 7 — на шип с потемком сквозной; 8 — на шип вставной (шкант)
Угловые шиповые соединения применяют при вязке брусков окон, дверей и при изготовлении мебели. На открытый сквозной шип вяжут бруски окон, на шип в потемок или полупотемок — бруски дверей. Двойные или тройные шипы применяют в тех случаях, когда необходимо получить большую прочность соединения.
Помимо угловых концевых соединений применяют угловые серединные соединения, встречающиеся в филенчатых дверях и в некоторых соединениях мебели. Угловые серединные соединения выполняют на несквозной и сквозной шип, в паз и гребень, в ласточкин хвост и на круглый вставной шип (рис. 15).
Рис. 15.Угловые серединные соединения:
1 — на несквозной шип; 2 — на сквозной шип; 3 — в паз и гребень; 4 — в ласточкин хвост
Для крепления элементов стропил применяют соединение, которое называется «врубка». При таком соединении на одной из деталей часть дерева выбирается, как правило, с помощью топора — вырубается. В эту выемку упирается другая деталь (рис. 16).
Рис. 16.Врубка:
1 — одинарным зубом; 2 — двойным зубом; 3 — соединение стропил в конце затяжки; 4 — соединение сковороднем вполдерева
Для того чтобы от нагрузки конец вырубленной детали не откололся, «врубку» выполняют на расстоянии не менее 250 мм от края. Кроме того, для увеличения прочности соединения, детали дополнительно фиксируют скобами, хомутами или болтами (рис. 17).
Увеличение площади соприкосновения элементов также повышает надежность соединения.
Рис. 17.Способы увеличения прочности врубки:
1 — соединение болтами; 2 — соединение подкосов, бабок и затяжек
Деревянные конструкции соединяют шпонками, нагелями, болтами и гвоздями. Соединение на шпонках (рис. 18) применяют при изготовлении составных балок.
Рис. 18. Соединение на шпонках и болтах:
1 — стяжные болты; 2 — шпонки с расклинкой
Шпонки представляют собой вкладыш, препятствующий сдвигу между собой сопрягаемых элементов. Деревянные шпонки бывают призматические, металлические — кольцевые, гладкие или зубчатые. Деревянные призматические шпонки изготавливают из твердых пород дерева, они бывают поперечные, продольные и косые.
Изготовление шпоночных соединений довольно сложно и трудоемко, поэтому их применение ограничено.
Нагельные соединения применяются достаточно часто. Нагель представляет собой деревянный или стальной стержень цилиндрической или пластинчатой формы (рис. 19).
Рис. 19.Нагельное соединение:
1 — стяжной болт; 2 — нагель
Деревянные нагели применяют для крепления угловых шиповых соединений в окнах, дверях, воротах. Соединение деталей нагелями производят по расчету.
В соединениях, где имеются растянутые элементы, нужно ставить не менее трех стяжных болтов с каждой стороны стыка.
Отверстия под нагели надо сверлить одновременно во всех элементах пакета. Цилиндрические (круглые) стальные и дубовые нагели в отверстия надо ставить плотно, для этого в собранном пакете высверливают отверстия, соответствующие диаметру нагеля. При постановке болтов необходимо под головки и гайки ставить шайбы, препятствующие местному смятию древесины. Направление волокон древесины у пластинчатых нагелей должно быть перпендикулярно плоскости сплачивания.
Нагели должны врезаться в соединяемый элемент не более чем на 1/5 его высоты. Пластинчатые нагели бывают сквозными (во всю ширину балки) либо глухими. Глухие нагели располагают в шахматном порядке.
Сплачивание гвоздями применяют во многих деревянных конструкциях. В соединениях из древесины мягких пород гвозди диаметром до 6 мм забивают без предварительного рассверливания гнезд. Чтобы избежать раскалывания древесины, диаметр гвоздя не должен быть более 1/4 толщины пробиваемого элемента. Забивать гвозди в мерзлую и сырую древесину не рекомендуется, т. к. это приведет к коррозии гвоздей и уменьшит прочность соединения. Забивать гвозди в сучки и трещины не рекомендуется.
Шурупы широко применяют при изготовлении столярных изделий, когда элементы трудно склеить, а также при креплении петель, ручек, замков накладок и др. В древесину шурупы не забивают, а завинчивают: при забивании сминается нарезка винта и нарушается древесина в месте прохождения шурупа. В древесины твердых пород шурупы завинчивают в предварительно рассверленные отверстия. Длина отверстия должна быть не более 3/4 длины шурупа, а диаметр отверстия — несколько меньше диаметра резьбы шурупа. При завинчивании шурупов целесообразно смазать резьбу циатимом или солидолом. Завинчивать шурупы нужно всегда до отказа, т. е. полностью.
Для получения качественного клеевого соединения надо тщательно подогнать склеиваемые поверхности друг к другу. Клеевой шов должен быть тонким и равномерным по толщине. Излишнее количество клея образует неравномерные сгустки, значительно снижающие качество клеевого шва. Склеиваемые детали должны быть сухими.
Желательно, чтобы клеевой шов не был виден. В том случае, когда выполнить шов на тыльной части деталей не представляется возможным, клеевой шов должен быть, как можно тоньше и маскировка его должна быть выполнена особенно качественно.
Для увеличения контакта между склеиваемыми поверхностями их прижимают друг к другу струбцинами или другим способом (рис. 20).
Рис. 20.Способы сжатия склеиваемых деталей:
а — винтовой струбциной; б — пневматический; в — резиновым шнуром; 1 — склеиваемые детали; 2 — винт; 3 — основание
Простейшее и самое удобное приспособление для сжатия деталей — резиновый шнур. Не обязательно склеиваемые детали обматывать шнуром полностью. Иногда достаточно обтянуть детали веревочным кольцом, которое будет стянуто резиновым шнуром.
Необходимо помнить, что усилие, создаваемое натянутым резиновым шнуром настолько велико, что детали могут сместиться. Поэтому перед стягиванием деталей необходимо принять меры по недопущению их смещения.
Для фиксации деталей и предохранения их от перемещения при стягивании наиболее часто используют гвозди. При этом не обязательно сбивать склеиваемые детали. Достаточно забить гвозди у краев деталей в пуансоны. Для фиксации от перемещения и для повышения качества соединения применяют вставные деревянные шипы круглого сечения, называемые нагелями, шкантами, штифтами или шпильками. Иногда шипы могут маскировать под элемент детали или под сучок.
Склеиваемые детали можно фиксировать полосками бумаги, смазанной клеем. Очень хорошие результаты дает стягивание деталей клейкой лентой «скотч». Качество фиксации очень высоко, т. к. лента склеивается по всей длине. Кроме того, лента слегка вытягивается, что позволяет хорошо сжать детали и исключает их перемещение в процессе сушки.
В том случае, когда применение резинового шнура или скотча невозможно (например, при наклеивании на дверную коробку и стену наличников), используют различные струбцины. Крепеж заводского изготовления, при всей его привлекательности, достаточно дорог. А если нужна не одна, а одновременно около десятка струбцин для фиксации наличников, то приходится изготавливать их самостоятельно. При этом для изготовления крепежных приспособлений используют отходы реек, досок, паркета, ДСП или фанера.
Струбцина (рис. 21) представляет собой губки, стопор и стягивающее веревочное кольцо с «закруткой».
Рис. 21.Самодельная струбцина:
1 — губки; 2 — стопор; 3 — веревочное кольцо и «закрутка» с трубкой; 4 — сжимаемые детали
Губки крепят к стопору гвоздями. Длина стопора должна быть на 5–7 мм больше, чем толщина склеиваемых деталей. Веревочное кольцо целесообразно изготавливать из плетеного капронового шнура толщиной не менее 4 мм. Использование вязанного или крученого шнура, а также веревок из натуральных волокон нежелательно. Вязаные или крученые шнуры сильно тянутся, что приведет к ослаблению усилия сжатия деталей. Веревки толщиной 4 мм из натуральных тканей не обладают достаточной прочностью, а более толстые неудобны в работе. В качестве «закрутки» можно использовать стальной пруток диаметром 5–8 мм. С успехом применяются ненужные в данный момент сверла. Для удобства перемещения «закрутки»: в ограниченном пространстве, целесообразно на нее надевать обрезок дюралевой или медной трубки диаметром на 1–2 мм больше «закрутки». Если струбцины будут использоваться часто или толщина склеиваемых деталей фиксирована, то для стягивания губок и стопора можно использовать шпильку с гайкой (рис. 22)
Рис. 22.Струбцина с резьбовым стопором и стяжкой:
1 — губки; 2 — стопор с ограничительными гайками; 3 — стягивающая шпилька с гайками; 4 — сжимаемые детали
Для сжатия склеиваемых деталей можно использовать старые автомобильные камеры (рис. 23).
Рис. 23.Сжатие деталей с помощью автомобильной камеры:
1 — упор наружный;