Соединение элементов деревянный конструкций. Рубка углов, врубка, сплачивание

Соединение деревянных конструкций с помощью лобовой врубки

При изготовлении конструкций из дерева используются различные соединения деревянных конструкций, которые способны выдерживать и передавать действующие усилия от нагрузок.

Соединения – это очень важные части деревянных конструкций. От них во многом зависят прочность и долговечность сооружения в целом. Соединения нужно правильно выбирать и конструировать, точно рассчитывать и высококачественно изготовлять.

Лобовая врубка – соединение деревянных конструкций двух стержней под углом менее 90°. Врубаемый стержень может быть только сжат, так как на растяжение врубка не работает. Эта врубка применяется для соединения стержней подносных систем и простейших ферм в опорных и промежуточных узлах. Делается она в построечных условиях при помощи ручных пил, хотя название ее сохранилось с тех времен, когда основным инструментом строителя был топор.

Древесина стержней в зоне врубки не должна иметь недопустимых пороков, особенно опасных трещин и косослоя у гнезда. В этой врубке врубаемый стержень частью подрезанного снизу прямого торца входит в треугольное гнездо основного стержня и упирается в меньшую плоскость гнезда. Опирание во вторую плоскость гнезда предотвращается узкой щелью.

Глубина гнезда делается не менее 3 см в бревнах и 2 см в брусьях и не более 1/3 высоты сечения в опорных и 1/4 – в промежуточных узлах, чтобы не слишком ослаблять сечение. Длина свободного конца основного стержня опорного узла должна быть не меньше 1,5 высоты сечения для получения достаточной площади скалывания.

Врубка стягивается наклонным стяжным болтом диаметром не менее 16 мм, перпендикулярным врубаемому стержню. Он начинает работать в случае скалывания древесины, предотвращая обрушение, и называется аварийным. В опорных узлах снизу прибивают короткую доску – подбалку с вырезом для опорной подкладки и скосом для шайбы болта. В бревно она врезается.

Опорный узел на такого соединения деревянных конструкций должен быть правильно центрирован. Оси бревен должны пересекаться с осью опоры в одной точке. При соединении брусьев ось основного бруса должна проходить через середину ослабленного гнездом сечения для предотвращения возникновения здесь дополнительного изгиба.

Лобовая врубка работает и рассчитывается на смятие и скалывание древесины соединяемых стержней.

Смятие древесины возникает в плоскости упора торца врубаемого стержня. Напряжение смятия а постоянно по величине и определяется делением сжимающей силы N на площадь смятия F. Площадь смятия находится в зависимости от глубины врубки hвр, ширины сечения b, диаметра d и угла наклона а из выражений:

Расчетом проверяется прочность древесины гнезда соединения деревянных конструкций, смятие которой происходит под углом и расчетное сопротивление Rcм а.

Скалывание древесины возникает в свободном конце основного стержня в плоскости, начинающейся от вершины гнезда. Напряжения скалывания т распределяются по длине площади скалывания неравномерно и близ гнезда имеют максимальное значение. Их среднее значение определяется делением силы скалывания Т на площадь скалывания F, определяемую выражением F = lCKb. Длина скалывания, учитываемая расчетом, не может быть больше десяти глубин врубки. Величина расчетного среднего сопротивления скалыванию в опорных узлах при длине площади скалывания не более двойной высоты сечения принимается равной R ср /ск = 12 кГ/см 2 .

Более сложные соединения деревянных конструкций, требующие особо точного изготовления, двухлобовые врубки с двумя зубьями в настоящее время почти не применяются.

Соединения на врубках

Общие сведения

ГЛАВА 3. СОЕДИНЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Размеры деревянных элементов – бревен, брусьев или досок – ограничены сортаментом, как в отношении длины, так и в отношении поперечного сечения. Поэтому при возведении деревянных сооружений или конструкций приходится отдельные элементы соединять между собой по длине, в поперечном сечении, а также под углом.

Соединения элементов деревянных конструкций по способу передачи усилий разделяются на следующие виды:

· соединения, в которых усилия передаются непосредственным упором контактных поверхностей (врубка);

· соединения на механических связях;

· соединения на клеях.

Несущая способность и деформативность деревянных конструкций в большой мере зависит от способа соединения их отдельных элементов. Соединения растянутых деревянных элементов, как правило, связано с их местным ослаблением. В ослабленном сечении растянутых деревянных элементов наблюдается концентрация опасных, не учитываемых расчетом местных напряжений. Наибольшую опасность в стыковых и узловых соединениях растянутых деревянных элементов представляют сдвигающие и раскалывающие напряжения. Она усугубляется в случае наложения этих напряжений на напряжения, которые возникают в древесине вследствие ее усушки.

Общая характеристика. Сопряжения при помощи врубок являются наиболее старым и распространенным способом соединения деревянных элементов. Врубки применяют для соединения массивных элементов из бревен или брусьев, преимущественно в конструкциях построечного изготовления. Врубки могут обеспечить передачу только однозначных сжимающих усилий, вследствие чего область их применения ограничена устройством сжатых стыков и присоединением сжатых элементов под углом.

Соединения на врубках изготовляют простейшими средствами без применения специального оборудования. Все рабочие поверхности современных врубок образуют сквозным пропилом без долбления гнезд.

В связи с отсутствием рабочих стальных частей соединения на врубках вызывают небольшой расход стали в виде нерасчетных (конструктивных) стяжных болтов, скоб или штырей, необходимых для предотвращения взаимного сдвига соединяемых элементов во время перевозки или в процессе монтажа. По расчету во врубках ставят «аварийные» болты, о которых сказано ниже.

Соединения на врубках открыты и доступны осмотру, вследствие чего легко осуществляется контроль за качеством изготовления и работой врубок во время эксплуатации.

Отрицательными свойствами врубок являются: значительное местное ослабление элементов; сравнительно большая трудоемкость при изготовлении; необходимость привлечения для изготовления врубок рабочих высокой квалификации.

Наибольшее распространение имеют врубки лобовым упором, лобовые врубки с одним зубом, лобовые врубки с двумя зубьями и врубки с подушками.

Лобовой упор. Врубки лобовым упором осуществляют в сжатых стыках или пологих сопряжениях с передачей усилий непосредственно «торец в торец» – без промежуточных деревянных подушек или элементов с поперечным направлением волокон (рис.3.1.а,б).

Рис. 3.1. Сопряжения деревянных элементов:

а – стык сжатого пояса фермы,

б – коньковый узел фермы

Для предотвращения смещения сопрягаемых элементов из плоскости системы с двух сторон стыка ставят накладки, соединенные с элементами стяжными болтами d=12-16 мм, в количестве не менее двух болтов с каждой стороны стыка. Длина накладок не должна быть меньше трех высот соединяемых брусьев.

Сопряжение лобовым упором является весьма мощным, надежным в работе и простым в изготовлении. Достоинством его является также отсутствие работы на скалывание.

Расчет сопряжений при помощи лобового упора производят на смятие под действием сжимающей силы с учетом угла смятия.

Лобовая врубка с одним зубом. Является наиболее распространенным видом соединения круглых и брусчатых элементов под углом. Рекомендуемый вариант такой врубки применительно к решению опорного узла ферм на врубках представлен на рис.3.2.

Рис. 3.2. Лобовая врубка с одним зубом: 1 – плоскость

смятия, 2 – плоскость скалывания, 3 – подбалка,

4 – опорная подушка

Верхний сжатый элемент упирается частью своего торца в вынутое для этой цели гнездо в нижнем растянутом элементе. Площадка смятия а-б располагается перпендикулярно к оси верхнего сжатого элемента, центр площадки смятия должен совпадать с осью верхнего элемента. Площадка б-в в работе врубки участия не принимает. Площадка б-г работает на скалывание.

Глубина лобовой врубки hвр в опорных узлах должна быть не более 1/3 диаметра бревна или высоты бруса нижнего элемента h. В промежуточных узлах сквозных конструкций, решаемых на лобовой врубке, глубина врубки не должна быть более 1/4d или h. Наименьшую глубину врубки принимают в бревнах – 3см и в брусьях – 2см. Длина плоскости скалывания должна быть не менее 1,5h, где h-полная высота сечения скалываемого элемента.

Для связи верхнего и нижнего элементов должен быть поставлен стяжной болт диаметром 16-25мм, обеспечивающий необходимую плотность сопряжений. В случае скалывания площадки б-г болт может предотвратить обрушение фермы или замедлить его, вследствие чего эти стяжные болты иногда называют «аварийными». Болты располагают перпендикулярно к оси сжатого элемента, иногда при очень больших углах наклона сжатого элемента к нижнему растянутому элементу возможна постановка болтов перпендикулярно к биссектрисе угла наклона.

Упором для нижней шайбы болта служит скошенная плоскость деревянной опорной подкладки – подбалки, прибиваемой к нижнему элементу гвоздями. Подбалку опирают на опорную подушку, которая распределяет опорное давление на большую площадь стены. Постановка подбалок в опорных узлах ферм совершенно обязательна. Помимо создания упора для закрепления стяжного болта, подбалка усиливает ослабленное сечение растянутого пояса и своим уступом (высотой примерно 2-4 см) фиксирует положение опорной подушки, чем облегчает и ускоряет правильную установку ферм на место. Толщину подбалки принимают не менее глубины врубки hвр. Размеры опорной подушки принимают обычно примерно следующие: ширина 16-22 см, толщина 8-12 см, длина не менее трёхкратной ширины подбалки.

В фермах из брусьев для предотвращения появления значительных изгибающих моментов, возникающих вследствие несимметричного ослабления растянутого элемента, рекомендуется центрировать опорные узлы по оси, проходящей через середину ослабленного сечения нижнего пояса (рис.3.3.а).

При разметке врубки с площадкой смятия, расположенной симметрично относительно оси сжатого элемента, наиболее простое графическое её построение может быть получено следующим образом (рис.3.3.б). На расстоянии 0,5hвр от верхней кромки нижнего пояса проводят прямую линию, параллельную этой кромке, до пересечения с осью сжатого элемента. Через точку пересечения затем проводят прямую , перпендикулярную к оси сжатого элемента.

На рис.3.3.в приведен другой вариант лобовой врубки, он отличается от основного тем, что в нем осевая линия сжатого бруса не совпадает с серединой площадки смятия, вследствие чего в сжатом элементе возникает изгибающий момент М=Nc×e. Такое решение не рекомендуется для основных узлов ферм, но оно иногда допускается в промежуточных узлах подкосных конструкций с обязательным учетом дополнительных напряжений, возникающих в сжатом элементе от эксцентричного приложения сжимающего усилия.

Читайте также:  Гараж на загородном участке

Рис. 3.3. Конструирование врубок с одним зубом:

а – центрирование, б – разметка, в – врубка с нецентрированной площадкой

Расчет лобовых врубок с одним зубом. В лобовых врубках с одним зубом проверяют прочность рабочих поверхностей на смятие и скалывание. Проверку на смятие проводят по формуле:

,

где Ncm=Nc – усилие смятия, равное усилию в примыкающем сжатом элементе верхнего пояса и направленное перпендикулярно к плоскости смятия, Асм– площадь смятия.

Для ферм из брусьев:

,

где hвр-глубина врубки,

– угол между направлениями сминающего усилия и волокон сминаемого элемента,

b – ширина бруса.

Проверку на скалывание проводят по формуле:

где Nck=Np=Nc×сos– скалывающее усилие, равное усилию в нижнем поясе или (что все равно) проекции усилия в верхнем поясе на ось нижнего,

lck – длина площадки скалывания, lck

где Rck – расчетное сопротивление древесины скалыванию вдоль волокон,

e – плечо сил скалывания, принимаемое равным 0,5h при расчете элементов с несимметричной врезкой в соединениях без зазора между элементами (рис.3.3.) и 0,25h при расчете симметрично загруженных элементов с симметричной врезкой,

h – полная высота поперечного сечения элемента,

– коэффициент, принимаемый 0,25.

Отношение должно быть не менее 3.

Стяжной болт рассчитывается как «аварийный». Аварийная связь должна полностью включиться в работу лишь при скалывании зуба растянутого пояса.

Растягивающее усилие в болте с учетом сил трения находят из выражения:

Необходимая площадь болта в месте, ослабленном резьбой:

,

где Rbt – расчетное сопротивление стали болта растяжению

Необходимое количество гвоздей, крепящих подбалку:

nгв= ,

где Тгв – расчетное усилие на один срез несимметрично работающего гвоздя, определяемое по общим правилам расчета нагельных соединений (см. ниже),

Т – сдвигающее усилие, возникающее при наступлении аварийного состояния, Т=Nb×sin

Расчет опорной подушки сводится к проверке напряжений смятия по площади соприкасания подбалки с опорной подушки по формуле:

,

где А – опорная реакция,

b и bпод – ширина подбалки и опорной подушки соответственно.

Рис. 3.4. Сопряжение на врубке с подушкой

Врубки с подушкой. Во врубке с подушкой усилие от примыкающего элемента передают основному элементу не непосредственно, а через подушку, которую врезают в основной элемент (рис.3.4.)

Глубина врезки hвр по-прежнему должна быть не менее 2см в брусьях и 3см в бревнах. В соединениях – две площадки смятия а-б и г-д , более опасной является площадка г-д и именно здесь проводится расчет на смятие. Площадку в-б рассчитывают на скалывание.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Как то на паре, один преподаватель сказал, когда лекция заканчивалась – это был конец пары: “Что-то тут концом пахнет”. 8640 – | 8191 – или читать все.

Соединение элементов деревянных конструкций. Рубка углов, врубка, сплачивание

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

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

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

Инструменты и приспособления

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

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

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

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

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

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

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

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

Приёмы производства работ

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

1. рубка – основное направление движения лезвия топора перпендикулярно волокнам древесины;

2. колка – лезвие топора двигается параллельно волокнам;

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

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

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

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

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

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

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

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

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

По взаимному расположению элементов различаются следующие виды соединений:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Различные варианты сплачивания досок приведены на рисунке 21.

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

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

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

Для выполнения таких работ необходим дополнительный набор инструментов.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Читайте также:  Полы в спальне

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

Справочник | Лесоматериалы | Деревянное строительство

Вы здесь

Врезки и врубки соединительных узлов

Существует множество способов сплачивания деталей из дерева. Начиная от простых гвоздей и заканчивая хитроумными соединениями на шипах и различными плотничьими врубками сплачивают между собой деревянные детали с высокой надежностью и жёсткостью. От качественного и прочного соединений узлов и деталей деревянного каркаса зависит его прочность, устойчивость, а в большинстве случаев — и внешний вид.

Рис. 1. Шиповые соединения: А — «гнездо-шип»; Б — глухое открытое шиповое соединение; В — зубчатый шип; Г — двойной шип; Д — многократный шип; Е — одинарный шип; Ж — круглый шип; З — одинарный сквозной шип с расклинкой; И — двусторонний «ласточкин хвост»; К — односторонний «ласточкин хвост»; 1 — плоский шип; 2 — гнёзда (проушина); 3 — расклинка.
Рис. 2. Элементы шиповых соединений: 1 — шпунт; 2 — гребень; 3 — шип круглый; 4 — шипы плоские; 5 — проушина; 6 — гнездо плоского шипа; 7 — гнездо круглого шипа.

Шиповые соединения элементов деревянного каркаса считаются наиболее эстетичными, но их исполнение требует высокой квалификации (рис. 1). Шиповое соединение состоит из двух элементов — шипа и гнезда, или проушины. Шипом называют выступ, находящийся на конце одной детали и входящий в гнездо или проушину другой детали (рис. 2). Подгонка гнёзд и шипов должна быть такой, чтобы шипы плотно входили в гнёзда, не разрушая волокна древесины. При очень тугой посадке промежутки между шипами или гнездами могут отслаиваться, а при свободной посадке — соединение будет непрочным.

Для изготовления шипа рейсмусом размечают его высоту и глубину гнёзд на концах заготовки. После этого при помощи малки или специального шаблона размечают расположение шипов и гнёзд на боковых и торцевых сторонах обеих заготовок и приступают к пропиливанию контуров вдоль волокон древесины, пользуясь мелкозубой ножовкой. При этом пропилы не должны выходить за линию высоты шипов. Лишняя древесина из гнёзд удаляется долотом или стамеской вдоль линии, проведённой рейсмусом.

Гнёзда выбирают без предварительного пропила только с помощью долота или стамески. Эта работа более трудоёмка, но она дает возможность скрыть шиповое соединение с лицевой стороны каркаса. Долбление гнёзд и проушин долотом требует большого внимания и аккуратности. В случае сквозного гнезда заготовку размечают с обеих сторон, а в случае несквозного — с одной стороны. При долблении следует придерживаться следующих правил:

  • ширина долота должна соответствовать ширине гнезда. Работать можно только хорошо заточенным инструментом, так как тупое волокно не рубит, а сминает волокна;
  • рубить необходимо только поперек волокон. Рубка вдоль волокон может привести к расколу заготовки;
  • долото или стамеску ставят фаской внутрь, то есть в сторону, которая будет выбираться в процессе долбления. Это позволит избежать сминания волокон древесины на оставшейся части заготовки;
  • нельзя устанавливать лезвие долота на линии разметки, а необходимо отступать от нее на 1 мм в сторону, которая выбирается. При ударе киянкой или молотком по ручке долото подвинется к фаске;
  • удары молотка или киянки должны приходиться строго по центру инструмента, чтобы не отклонить траекторию движения режущей части. Во время удара долото должно быть перпендикулярно плоскости заготовки.

Долото ставят поперёк волокон и ударом киянки перерезают волокна. После этого долото ставят внутрь гнезда и отделяют стружку вторым ударом. Для этого после первого удара отступают долотом на 2—3 мм в сторону долбления и ударом молотка или киянки вырубают стружку. Затем вторым ударом углубляют долото и вновь вырубают стружку. Так повторяют до тех пор, пока не выдолбят больше половины длины гнезда. Стружку подрезают обязательно на всю глубину гнезда, иначе оно получится с неровными краями. После того, как половина гнезда будет продолблена, долото разворачивают в другую сторону и долбят от противоположной линии. В заключение делают окончательную выборку дна и зачистку сторон гнезда. При долблении проушин, когда боковые стороны гнезда подпилены, выполняют поднутривание, то есть подрезают углы проушины под последующее чистовое долбление.

Плотничные замки используют с давних времен, придавая местам соединения деревянных элементов прочность, а всей конструкции каркаса необходимую жесткость. В каркасах зданий чаще всего используют замки внакладку и замки в сковородень.

Рис. 3. Замки угловые внакладку: А — первого рода; Б — второго рода; В — третьего рода
Рис. 4. Угловые замки в сковородень: А — простой сковородень; Б — простой сковородень с прирезкой.

Замок угловой внакладку может быть первого, второго и третьего рода (рис. 3). Это самый простой вид замка, когда в каждой детали делается прямоугольная выборка на половину толщины заготовки. Отсюда и название замков (вполдерева), которое часто используется в обиходе. Замок первого рода (позиция А) применяется тогда, когда заготовки соединяют концами под прямым углом друг к другу. Для изготовлений такого замка отступают от торца заготовки на ширину торца другой заготовки и делают вырубку до половины толщины древесины. Точно также поступают и с концом другой заготовки. Детали соединяют между собой и скрепляют на клею, гвоздями или нагелями в зависимости от эксплуатационных нагрузок, в которых будет находиться сопрягаемое место.

Замок второго рода (позиция Б) используется при сопряжении деталей между собой под прямым углом, образуя Т-образное соединение. Соответственно замок третьего рода (позиция В) образует крестообразное соединение деталей под прямым углом друг к другу.

Замки угловые в сковородень (рис. 4) более сложны в исполнении, однако они способны нести большую эксплуатационную нагрузку. Простой сковородень (позиция А) применяется для угловых соединений деталей одинаковой толщины. Для этого на торце одной заготовки вырезают трапецию, а на второй — вырубают гнездо той же формы и размеров. Простой сковородень с прирезкой (позиция Б) применяют, когда соединяемые детали имеют разную толщину. В этом случае на конце одной детали вырезают трапецию, а на второй — вырубают гнездо, глубина которого равна толщине первой детали.

Стропильные врубки применяют при сооружении элементов крыши. В связи с тем, что стропила всегда располагаются под углом к балкам перекрытия, методика таких врубок имеет свои отличительные особенности. Наибольшее применение в узлах брусчатых ферм, используемых для крыши, получили лобовые врубки и упоры (рис. 5). Соединения на лобовых врубках не требуют специального оборудования, они просты в изготовлении и надежны в эксплуатации. Для передачи монтажных нагрузок в лобовых врубках часто используют вспомогательные металлические крепления: скобы, болты, штыри и т.п.

Рис. 5. Лобовые врубки и упоры: А, Б, В — лобовые упоры; Г — лобовая врубка; 1 — штырь; 2 — скоба; 3 — плотная приторцовка; 4 — стяжные болты; 5 — опорная подушка; 6 — подбалка; 7 — аварийный болт.
Рис. 6. Стропильные врубки: А — шиповая стропильная; Б — шиповая стропильная с зубьями; В — шиповая стропильная с двойным шипом; Г — стропильный замок с двойным шипом.

Стропильная нога, врубленная в балку (затяжку), под действием внешних сил давит на конец затяжки, что может вызвать откол крайнего верхнего куска древесины. Чтобы этого не случилось, стропильную ногу врубают зубом, шипом или одновременно и тем, и другим (рис. 6). Концы затяжки не скалывают, если врубка выполняется на расстоянии не менее 250—300 мм от края. Для получения шипового стропильного замка нижний конец стропильной ноги причерчивают к затяжному брусу или к балке по уклону и прирубают с боков по 1/3 ширине бруса, а оставшаяся средняя часть будет составлять основу шипа, острый конец которого обрубается по наугольнику. Соответственно шипу для него вырубают гнездо в балке. Двойной шип получают точно так же, с той лишь разницей, что вместо одного шипа рубят два, а иногда и три. Узел врубки необходимо обязательно стянуть болтом, устанавливаемым перпендикулярно верхнему поясу, либо скобами с двух сторон. Болт называется аварийным. Он должен воспринимать усилие верхнего пояса. Кроме того, плоскость соприкосновения должна быть расположена так, чтобы ось примыкающего сжатого элемента проходила через середину плоскости смятия. Глубина врубок должна быть не менее 2 см, а длина плоскости скалывания не должна быть менее 1,5 ширины бруска.

Рис. 7. Усиление конькового крепления накладками и косынками: 1 — коньковые накладки; 2 — косынки

В коньке стропильные ноги сращивают между собой вполдерева. Часто для усиления этого крепления используют деревянные или металлические треугольные косынки (накладки) (рис. 7). При этом косынки могут быть как накладными, так и врубаться в стропила в виде вставного шипа.

Соединение бруса – угловые врубки в срубе

Эта статья о том, как делают соединение бруса и бревен при строительстве строений из срубов, а также об основных видах угловых врубок при возведении стен. Будет подробно рассказано о технологии стыковки венцов в углах стен как с остатком бревна (бруса), так и без него. Кроме того, будут приведены некоторые способы врубки внутренних стен в наружные венцы.

Содержание статьи

Основные виды стыковок бревен и бруса

При строительстве деревянных срубов используют один из двух основных способов рубки:

  1. С остатком бревна или бруса, когда они выступают за габариты строения в угловых врубках.
  2. Без остатка, когда угол бани оформляется точно по ее габаритам.
Читайте также:  Обувь в прихожей

Каждый из приведенных способов может иметь различные виды стыковок, такие как:

  • в лапу;
  • в чашу («в обло»);
  • «в курдюк»;
  • в «сковородень» или «полусковородень»;
  • «в охлоп»;
  • «в охряп»:
  • в полдерева.

Кроме того, для придания срубу устойчивости и жесткости в угловых и внутренних соединениях из бруса используют различные деревянные шипы (шканты), вкладыши и нагели. Нагели или шканты вбиваются сразу в несколько лежащих друг на друге бревен или брусьев, что обеспечивает их надежную и прочную стыковку. Ниже по тексту будут приведены описания основных видов врубок.

Способы врубок бревен в срубе бани

Итак, дадим описание основных угловых врубок в срубе из бревен в зависимости от способа стыковки – с остатком и без остатка.

Угловая врубка бревен с остатком

Самый распространенный и древний вид врубки бревен – это стыковка «в чашу» («в обло» – с древнерусского круглый), которая в свою очередь может быть следующих подвидов:

Врубка в чашу с верхним расположением

  • Простая чаша. Сверху в бревне со стороны продольного паза делается чашеобразная выборка в полдерева, в который вставляется под углом в 90˚ верхнее бревно (угол зависит от выбранной планировки бани ). Все бревна, как нижние, так и верхние, имеют одинаковую конфигурацию.
  • Чаша в гребень. Этот вид является разновидностью простой чаши, но нижняя часть паза выполнена в виде гребнеобразного выступа, соответствующего профилю продольного паза верхнего бревна. Продольные пазы выбираются в нижней части бревен, а гребень предотвращает вращение верхнего бревна вокруг своей продольной оси.
  • Чаша «в курдюк». Еще один способ монтажа бревен, при котором достигается не только прочность, но и обеспечивается надежная защита от продувания сруба ветрами. Как и во всех перечисленных видах, чаша вырубается в бревне сверху, но с выступом в виде призмы («курдюком»), а в нижней его части выбирается соответствующий паз под «курдюк» вышележащего поперечного бревна.

Врубка в чашу с нижним расположением

Как можно догадаться, при этом способе врубки чаша выбирается снизу бревна, а сам вид имеет тоже древнерусское название – «в охлоп». Сборка стен бани производится, как-бы, прихлопыванием верхним бревном с чашей нижнее бревно.

Как правило, продольные пазы в бревнах располагаются внизу, что в значительной степени предотвращает попадание воды и атмосферных осадков внутрь банных помещений. Однако это и усложняет процесс сборки сруба. В отличие от верхнего расположения чаши, когда обработка бревен делается прямо на стене, при рубке «в охлоп» нижняя сторона обрабатывается вне сруба.

Чтобы облегчить монтаж сруба, иногда продольные пазы выбираются сверху бревна. В этом случае теряется важное свойство нижнего расположения – защита от попадания влаги в баню.

Соединение бревен «в охряп»

«В охряп» – по-иному можно толковать, как «в обнимку». Применительно к сборке сруба оно означает угловую врубку бревен с выбранными четвертями в виде простых прямоугольных пазов (снизу и сверху). При этом выступающие концы могут обтесываться с двух сторон в вертикальной плоскости, а сам вид такой врубки пришел из Норвегии и получил название «норвежский замок» (см. на рисунке выше «В охряп с отделкой концов»).

Рубка сруба без остатка бревен

Особенностью этого вида врубок является отсутствие выступающих концов бревен или брусьев. Баня или любое другое строение из деревянного сруба получается правильной формы с прямоугольными углами. Но, если при сборке «с остатком» прочность стен получается достаточно высокая, то угловые врубки без остатка требуют дополнительных конструктивных доработок. Связано это с недостаточной прочностью в угловых пересечениях стен.

С этой целью стыковочные концы бревен обрабатываются в виде «ласточкиного хвоста», иногда с коренными шипами («присеками»), а сама врубка получила название «в лапу». Применение такой схемы стыковки сборных элементов позволяет достичь высокой прочности и надежности. Причем «ласточкин хвост» выполняет еще и ветрозащитную функцию.

Когда надо соединить бревна по длине или оформить, например, вход на террасу бани, применяют вид врубки, называемый «в забир». При этом соединении основным связующим элементом является вертикальное бревно с продольными пазами. Пазы могут иметь прямоугольную форму или в виде «ласточкиного хвоста». Сборка сруба производится накатыванием бревен друг на друга с заведением концов в пазы вертикального столба.

Угловое соединение бруса в деревянном срубе

Выше были рассмотрены основные виды угловых врубок для цельных или оцилиндрованных бревен. Для брусьев они также в полной мере применимы, за исключением врубок «в чашу». Рубка «в лапу» с различными модификациями – вот основной вид для брусчатых стен.

В зависимости от проекта бани , монтаж брусьев может производиться как с остатком, так и без него. Термины «в курдюк», «в охряп» и другие применимы и к брусчатым соединениям. Хотя, в связи с особенностью их конструкции, в них используются только им присущие дополнительные способы крепления – это применение нагелей, деревянных вкладышей, а также коренных и вставляемых шипов.

Стыковка бруса с остатком

Угловые врубки в брусьях с остатком

Врубка в углах венцов без остатка

Угловые соединения бруса без остатка

И в заключение, хочу предложить следующие статьи на тему, как построить баню:

Дорогие друзья! Если не сложно, поделитесь в этих социальных сетях со своими знакомыми. Спасибо!

Соединение элементов деревянный конструкций. Рубка углов, врубка, сплачивание

Виды соединений деревянных конструкций

Обычно лесоматериалы, например, брусья, бруски или доски выпускаются определенного размера, но часто в строительстве нужны материалы, которые длиннее, шире или толще. Поэтому для получения необходимых размеров существуют различные виды соединений с использованием врубок, которые делаются вручную по разметке или специальным оборудованием.

Соединения по ширине

При стыковке нешироких досок получаются щиты необходимых размеров.

Для соединения существует несколько способов.

1) Соединение на гладкую фугу;
При таком методе соединения каждая рейка или доска называется делянкой, а шов, который образуется в результате соединения, фугой. О качестве прифуговке говорит отсутствие просветов между стыками кромок смежных делянок.
2) Соединение на рейку;
По кромкам делянок выбирают пазы и вставляют в их рейки, скрепляющие между собой делянки. Толщина рейки и ширина паза не должны превышать 1/3 толщины доски.
3) Соединение в четверть;
В скрепляемых делянках выбирают по всей длине четверти. В таком случае размеры четверти, как правило, не превышают половину толщины делянки.
3) Соединение в паз и гребень (прямоугольный и треугольный);
Такой вид соединения обеспечивает делянку пазом с одной стороны и гребнем с другой. Гребень может быть как прямоугольным, так и треугольным, но последний редко используется, поскольку его прочность немного хуже. Соединение в паз и гребень довольно популярно и часто используется изготовителями паркета. Минусом такого соединения считается меньшая экономичность, поскольку используется больше досок.
4) Соединение «ласточкин хвост»;

Такой вид крепления немного похож на предыдущий, вот только гребень имеет трапециевидную форму. Ну отсюда и название.

Также при сборке щитов используют шпонки, наконечники в паз и гребень с вклейкой рейки в торец. Среди вклеенных реек встречаются треугольные, прямоугольные и наклеенные, а при использовании шпонки в основном выбирают паз «ласточкин хвост». Все это нужно для надежного скрепления щита.

Соединение по длине

Среди популярных видов соединения по длине можно выделить: впритык, на «ус», в паз и гребень, на зубчатое клеевое соединение, в четверть и на рейку. Наибольшей популярностью пользуется зубчатое соединение, потому что оно имеет лучшую прочность.

Также существует сращивание, когда более длинные отрезки стыкуются между собой. Это может происходить несколькими способами. Например, вполдерева, косым прирубом, косым и прямым накладным замком, косым и прямым натяжным замком и впритык. При выборе сращивания вполдерева необходимая длина соединения должны составлять 2 или 2,5 от толщины бруса. Для большей надежности используют нагеля, например, такое можно встретить при строительстве брусчатых домов.

При использовании косого прируба с подрезкой торца размеры составляют 2,5 — 3 от толщины бруса и так же крепится нагелями.

Соединение прямым или косым накладным замком используют в конструкциях, в которых присутствуют растягивающие усилия. Прямой накладной замок находится на опоре, а косой можно разместить у опор.

Если Вы решили использовать косой прируб с подрезкой торца, то соединение должно иметь 2,5 или 3 толщины бруса. В этом случае то же используются нагеля.

При стыковке прямым или косым натяжным замком можно не волноваться о прочности, но такое соединение имеет сложности в изготовлении, а также при усыхании древесины клинья ослабляются, поэтому такой метод соединения не подойдет для серьезной конструкций.

Сращивание впритык — это когда два конца бруса помещают на опору и надежно соединяются скобами.

Соединение брусьев или бревен можно встретить при возведении стен или в верхней или нижней обвязке в каркасных домах. К основным видам соединений можно отнести вполдерева, вполулапу, шиповое и угловой сковороднем.
Врубкой вполдерева считается вырубка или срезка половины толщины на концах брусьев, после чего они соединяются под углом в 90 градусов.

Соединение вполулапа образуется при зарезке на концах брусьев наклонных плоскостей, благодаря которым брусья плотно соединяются. Размер наклона определяется по формуле.
Врубка угловым сковороднем очень похожа на врубку вполдерева, но отличительной чертой является то, что при таком соединении один из брусьев теряет небольшую часть в ширине.

Ссылка на основную публикацию

Соединение элементов деревянный конструкций. Рубка углов, врубка, сплачивание

Соединение деревянных конструкций с помощью лобовой врубки

При изготовлении конструкций из дерева используются различные соединения деревянных конструкций, которые способны выдерживать и передавать действующие усилия от нагрузок.

Соединения – это очень важные части деревянных конструкций. От них во многом зависят прочность и долговечность сооружения в целом. Соединения нужно правильно выбирать и конструировать, точно рассчитывать и высококачественно изготовлять.

Лобовая врубка – соединение деревянных конструкций двух стержней под углом менее 90°. Врубаемый стержень может быть только сжат, так как на растяжение врубка не работает. Эта врубка применяется для соединения стержней подносных систем и простейших ферм в опорных и промежуточных узлах. Делается она в построечных условиях при помощи ручных пил, хотя название ее сохранилось с тех времен, когда основным инструментом строителя был топор.

Древесина стержней в зоне врубки не должна иметь недопустимых пороков, особенно опасных трещин и косослоя у гнезда. В этой врубке врубаемый стержень частью подрезанного снизу прямого торца входит в треугольное гнездо основного стержня и упирается в меньшую плоскость гнезда. Опирание во вторую плоскость гнезда предотвращается узкой щелью.

Глубина гнезда делается не менее 3 см в бревнах и 2 см в брусьях и не более 1/3 высоты сечения в опорных и 1/4 – в промежуточных узлах, чтобы не слишком ослаблять сечение. Длина свободного конца основного стержня опорного узла должна быть не меньше 1,5 высоты сечения для получения достаточной площади скалывания.

Врубка стягивается наклонным стяжным болтом диаметром не менее 16 мм, перпендикулярным врубаемому стержню. Он начинает работать в случае скалывания древесины, предотвращая обрушение, и называется аварийным. В опорных узлах снизу прибивают короткую доску – подбалку с вырезом для опорной подкладки и скосом для шайбы болта. В бревно она врезается.

Опорный узел на такого соединения деревянных конструкций должен быть правильно центрирован. Оси бревен должны пересекаться с осью опоры в одной точке. При соединении брусьев ось основного бруса должна проходить через середину ослабленного гнездом сечения для предотвращения возникновения здесь дополнительного изгиба.

Лобовая врубка работает и рассчитывается на смятие и скалывание древесины соединяемых стержней.

Смятие древесины возникает в плоскости упора торца врубаемого стержня. Напряжение смятия а постоянно по величине и определяется делением сжимающей силы N на площадь смятия F. Площадь смятия находится в зависимости от глубины врубки hвр, ширины сечения b, диаметра d и угла наклона а из выражений:

Расчетом проверяется прочность древесины гнезда соединения деревянных конструкций, смятие которой происходит под углом и расчетное сопротивление Rcм а.

Скалывание древесины возникает в свободном конце основного стержня в плоскости, начинающейся от вершины гнезда. Напряжения скалывания т распределяются по длине площади скалывания неравномерно и близ гнезда имеют максимальное значение. Их среднее значение определяется делением силы скалывания Т на площадь скалывания F, определяемую выражением F = lCKb. Длина скалывания, учитываемая расчетом, не может быть больше десяти глубин врубки. Величина расчетного среднего сопротивления скалыванию в опорных узлах при длине площади скалывания не более двойной высоты сечения принимается равной R ср /ск = 12 кГ/см 2 .

Более сложные соединения деревянных конструкций, требующие особо точного изготовления, двухлобовые врубки с двумя зубьями в настоящее время почти не применяются.

Соединения на врубках

Общие сведения

ГЛАВА 3. СОЕДИНЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ДЕРЕВЯННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Размеры деревянных элементов – бревен, брусьев или досок – ограничены сортаментом, как в отношении длины, так и в отношении поперечного сечения. Поэтому при возведении деревянных сооружений или конструкций приходится отдельные элементы соединять между собой по длине, в поперечном сечении, а также под углом.

Соединения элементов деревянных конструкций по способу передачи усилий разделяются на следующие виды:

· соединения, в которых усилия передаются непосредственным упором контактных поверхностей (врубка);

· соединения на механических связях;

· соединения на клеях.

Несущая способность и деформативность деревянных конструкций в большой мере зависит от способа соединения их отдельных элементов. Соединения растянутых деревянных элементов, как правило, связано с их местным ослаблением. В ослабленном сечении растянутых деревянных элементов наблюдается концентрация опасных, не учитываемых расчетом местных напряжений. Наибольшую опасность в стыковых и узловых соединениях растянутых деревянных элементов представляют сдвигающие и раскалывающие напряжения. Она усугубляется в случае наложения этих напряжений на напряжения, которые возникают в древесине вследствие ее усушки.

Общая характеристика. Сопряжения при помощи врубок являются наиболее старым и распространенным способом соединения деревянных элементов. Врубки применяют для соединения массивных элементов из бревен или брусьев, преимущественно в конструкциях построечного изготовления. Врубки могут обеспечить передачу только однозначных сжимающих усилий, вследствие чего область их применения ограничена устройством сжатых стыков и присоединением сжатых элементов под углом.

Соединения на врубках изготовляют простейшими средствами без применения специального оборудования. Все рабочие поверхности современных врубок образуют сквозным пропилом без долбления гнезд.

В связи с отсутствием рабочих стальных частей соединения на врубках вызывают небольшой расход стали в виде нерасчетных (конструктивных) стяжных болтов, скоб или штырей, необходимых для предотвращения взаимного сдвига соединяемых элементов во время перевозки или в процессе монтажа. По расчету во врубках ставят «аварийные» болты, о которых сказано ниже.

Соединения на врубках открыты и доступны осмотру, вследствие чего легко осуществляется контроль за качеством изготовления и работой врубок во время эксплуатации.

Отрицательными свойствами врубок являются: значительное местное ослабление элементов; сравнительно большая трудоемкость при изготовлении; необходимость привлечения для изготовления врубок рабочих высокой квалификации.

Наибольшее распространение имеют врубки лобовым упором, лобовые врубки с одним зубом, лобовые врубки с двумя зубьями и врубки с подушками.

Лобовой упор. Врубки лобовым упором осуществляют в сжатых стыках или пологих сопряжениях с передачей усилий непосредственно «торец в торец» – без промежуточных деревянных подушек или элементов с поперечным направлением волокон (рис.3.1.а,б).

Рис. 3.1. Сопряжения деревянных элементов:

а – стык сжатого пояса фермы,

б – коньковый узел фермы

Для предотвращения смещения сопрягаемых элементов из плоскости системы с двух сторон стыка ставят накладки, соединенные с элементами стяжными болтами d=12-16 мм, в количестве не менее двух болтов с каждой стороны стыка. Длина накладок не должна быть меньше трех высот соединяемых брусьев.

Сопряжение лобовым упором является весьма мощным, надежным в работе и простым в изготовлении. Достоинством его является также отсутствие работы на скалывание.

Расчет сопряжений при помощи лобового упора производят на смятие под действием сжимающей силы с учетом угла смятия.

Лобовая врубка с одним зубом. Является наиболее распространенным видом соединения круглых и брусчатых элементов под углом. Рекомендуемый вариант такой врубки применительно к решению опорного узла ферм на врубках представлен на рис.3.2.

Рис. 3.2. Лобовая врубка с одним зубом: 1 – плоскость

смятия, 2 – плоскость скалывания, 3 – подбалка,

4 – опорная подушка

Верхний сжатый элемент упирается частью своего торца в вынутое для этой цели гнездо в нижнем растянутом элементе. Площадка смятия а-б располагается перпендикулярно к оси верхнего сжатого элемента, центр площадки смятия должен совпадать с осью верхнего элемента. Площадка б-в в работе врубки участия не принимает. Площадка б-г работает на скалывание.

Глубина лобовой врубки hвр в опорных узлах должна быть не более 1/3 диаметра бревна или высоты бруса нижнего элемента h. В промежуточных узлах сквозных конструкций, решаемых на лобовой врубке, глубина врубки не должна быть более 1/4d или h. Наименьшую глубину врубки принимают в бревнах – 3см и в брусьях – 2см. Длина плоскости скалывания должна быть не менее 1,5h, где h-полная высота сечения скалываемого элемента.

Для связи верхнего и нижнего элементов должен быть поставлен стяжной болт диаметром 16-25мм, обеспечивающий необходимую плотность сопряжений. В случае скалывания площадки б-г болт может предотвратить обрушение фермы или замедлить его, вследствие чего эти стяжные болты иногда называют «аварийными». Болты располагают перпендикулярно к оси сжатого элемента, иногда при очень больших углах наклона сжатого элемента к нижнему растянутому элементу возможна постановка болтов перпендикулярно к биссектрисе угла наклона.

Упором для нижней шайбы болта служит скошенная плоскость деревянной опорной подкладки – подбалки, прибиваемой к нижнему элементу гвоздями. Подбалку опирают на опорную подушку, которая распределяет опорное давление на большую площадь стены. Постановка подбалок в опорных узлах ферм совершенно обязательна. Помимо создания упора для закрепления стяжного болта, подбалка усиливает ослабленное сечение растянутого пояса и своим уступом (высотой примерно 2-4 см) фиксирует положение опорной подушки, чем облегчает и ускоряет правильную установку ферм на место. Толщину подбалки принимают не менее глубины врубки hвр. Размеры опорной подушки принимают обычно примерно следующие: ширина 16-22 см, толщина 8-12 см, длина не менее трёхкратной ширины подбалки.

В фермах из брусьев для предотвращения появления значительных изгибающих моментов, возникающих вследствие несимметричного ослабления растянутого элемента, рекомендуется центрировать опорные узлы по оси, проходящей через середину ослабленного сечения нижнего пояса (рис.3.3.а).

При разметке врубки с площадкой смятия, расположенной симметрично относительно оси сжатого элемента, наиболее простое графическое её построение может быть получено следующим образом (рис.3.3.б). На расстоянии 0,5hвр от верхней кромки нижнего пояса проводят прямую линию, параллельную этой кромке, до пересечения с осью сжатого элемента. Через точку пересечения затем проводят прямую , перпендикулярную к оси сжатого элемента.

На рис.3.3.в приведен другой вариант лобовой врубки, он отличается от основного тем, что в нем осевая линия сжатого бруса не совпадает с серединой площадки смятия, вследствие чего в сжатом элементе возникает изгибающий момент М=Nc×e. Такое решение не рекомендуется для основных узлов ферм, но оно иногда допускается в промежуточных узлах подкосных конструкций с обязательным учетом дополнительных напряжений, возникающих в сжатом элементе от эксцентричного приложения сжимающего усилия.

Рис. 3.3. Конструирование врубок с одним зубом:

а – центрирование, б – разметка, в – врубка с нецентрированной площадкой

Расчет лобовых врубок с одним зубом. В лобовых врубках с одним зубом проверяют прочность рабочих поверхностей на смятие и скалывание. Проверку на смятие проводят по формуле:

,

где Ncm=Nc – усилие смятия, равное усилию в примыкающем сжатом элементе верхнего пояса и направленное перпендикулярно к плоскости смятия, Асм– площадь смятия.

Для ферм из брусьев:

,

где hвр-глубина врубки,

– угол между направлениями сминающего усилия и волокон сминаемого элемента,

b – ширина бруса.

Проверку на скалывание проводят по формуле:

где Nck=Np=Nc×сos– скалывающее усилие, равное усилию в нижнем поясе или (что все равно) проекции усилия в верхнем поясе на ось нижнего,

lck – длина площадки скалывания, lck

где Rck – расчетное сопротивление древесины скалыванию вдоль волокон,

e – плечо сил скалывания, принимаемое равным 0,5h при расчете элементов с несимметричной врезкой в соединениях без зазора между элементами (рис.3.3.) и 0,25h при расчете симметрично загруженных элементов с симметричной врезкой,

h – полная высота поперечного сечения элемента,

– коэффициент, принимаемый 0,25.

Отношение должно быть не менее 3.

Стяжной болт рассчитывается как «аварийный». Аварийная связь должна полностью включиться в работу лишь при скалывании зуба растянутого пояса.

Растягивающее усилие в болте с учетом сил трения находят из выражения:

Необходимая площадь болта в месте, ослабленном резьбой:

,

где Rbt – расчетное сопротивление стали болта растяжению

Необходимое количество гвоздей, крепящих подбалку:

Читайте также:  Гараж на загородном участке

nгв= ,

где Тгв – расчетное усилие на один срез несимметрично работающего гвоздя, определяемое по общим правилам расчета нагельных соединений (см. ниже),

Т – сдвигающее усилие, возникающее при наступлении аварийного состояния, Т=Nb×sin

Расчет опорной подушки сводится к проверке напряжений смятия по площади соприкасания подбалки с опорной подушки по формуле:

,

где А – опорная реакция,

b и bпод – ширина подбалки и опорной подушки соответственно.

Рис. 3.4. Сопряжение на врубке с подушкой

Врубки с подушкой. Во врубке с подушкой усилие от примыкающего элемента передают основному элементу не непосредственно, а через подушку, которую врезают в основной элемент (рис.3.4.)

Глубина врезки hвр по-прежнему должна быть не менее 2см в брусьях и 3см в бревнах. В соединениях – две площадки смятия а-б и г-д , более опасной является площадка г-д и именно здесь проводится расчет на смятие. Площадку в-б рассчитывают на скалывание.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Студент – человек, постоянно откладывающий неизбежность. 11035 – | 7457 – или читать все.

Соединение элементов деревянных конструкций. Рубка углов, врубка, сплачивание

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

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

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

Инструменты и приспособления

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

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

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

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

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

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

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

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

Приёмы производства работ

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

1. рубка – основное направление движения лезвия топора перпендикулярно волокнам древесины;

2. колка – лезвие топора двигается параллельно волокнам;

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

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

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

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

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

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

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

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

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

По взаимному расположению элементов различаются следующие виды соединений:

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Различные варианты сплачивания досок приведены на рисунке 21.

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

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

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

Для выполнения таких работ необходим дополнительный набор инструментов.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Справочник | Лесоматериалы | Деревянное строительство

Вы здесь

Врезки и врубки соединительных узлов

Существует множество способов сплачивания деталей из дерева. Начиная от простых гвоздей и заканчивая хитроумными соединениями на шипах и различными плотничьими врубками сплачивают между собой деревянные детали с высокой надежностью и жёсткостью. От качественного и прочного соединений узлов и деталей деревянного каркаса зависит его прочность, устойчивость, а в большинстве случаев — и внешний вид.

Рис. 1. Шиповые соединения: А — «гнездо-шип»; Б — глухое открытое шиповое соединение; В — зубчатый шип; Г — двойной шип; Д — многократный шип; Е — одинарный шип; Ж — круглый шип; З — одинарный сквозной шип с расклинкой; И — двусторонний «ласточкин хвост»; К — односторонний «ласточкин хвост»; 1 — плоский шип; 2 — гнёзда (проушина); 3 — расклинка.
Рис. 2. Элементы шиповых соединений: 1 — шпунт; 2 — гребень; 3 — шип круглый; 4 — шипы плоские; 5 — проушина; 6 — гнездо плоского шипа; 7 — гнездо круглого шипа.

Шиповые соединения элементов деревянного каркаса считаются наиболее эстетичными, но их исполнение требует высокой квалификации (рис. 1). Шиповое соединение состоит из двух элементов — шипа и гнезда, или проушины. Шипом называют выступ, находящийся на конце одной детали и входящий в гнездо или проушину другой детали (рис. 2). Подгонка гнёзд и шипов должна быть такой, чтобы шипы плотно входили в гнёзда, не разрушая волокна древесины. При очень тугой посадке промежутки между шипами или гнездами могут отслаиваться, а при свободной посадке — соединение будет непрочным.

Для изготовления шипа рейсмусом размечают его высоту и глубину гнёзд на концах заготовки. После этого при помощи малки или специального шаблона размечают расположение шипов и гнёзд на боковых и торцевых сторонах обеих заготовок и приступают к пропиливанию контуров вдоль волокон древесины, пользуясь мелкозубой ножовкой. При этом пропилы не должны выходить за линию высоты шипов. Лишняя древесина из гнёзд удаляется долотом или стамеской вдоль линии, проведённой рейсмусом.

Гнёзда выбирают без предварительного пропила только с помощью долота или стамески. Эта работа более трудоёмка, но она дает возможность скрыть шиповое соединение с лицевой стороны каркаса. Долбление гнёзд и проушин долотом требует большого внимания и аккуратности. В случае сквозного гнезда заготовку размечают с обеих сторон, а в случае несквозного — с одной стороны. При долблении следует придерживаться следующих правил:

  • ширина долота должна соответствовать ширине гнезда. Работать можно только хорошо заточенным инструментом, так как тупое волокно не рубит, а сминает волокна;
  • рубить необходимо только поперек волокон. Рубка вдоль волокон может привести к расколу заготовки;
  • долото или стамеску ставят фаской внутрь, то есть в сторону, которая будет выбираться в процессе долбления. Это позволит избежать сминания волокон древесины на оставшейся части заготовки;
  • нельзя устанавливать лезвие долота на линии разметки, а необходимо отступать от нее на 1 мм в сторону, которая выбирается. При ударе киянкой или молотком по ручке долото подвинется к фаске;
  • удары молотка или киянки должны приходиться строго по центру инструмента, чтобы не отклонить траекторию движения режущей части. Во время удара долото должно быть перпендикулярно плоскости заготовки.

Долото ставят поперёк волокон и ударом киянки перерезают волокна. После этого долото ставят внутрь гнезда и отделяют стружку вторым ударом. Для этого после первого удара отступают долотом на 2—3 мм в сторону долбления и ударом молотка или киянки вырубают стружку. Затем вторым ударом углубляют долото и вновь вырубают стружку. Так повторяют до тех пор, пока не выдолбят больше половины длины гнезда. Стружку подрезают обязательно на всю глубину гнезда, иначе оно получится с неровными краями. После того, как половина гнезда будет продолблена, долото разворачивают в другую сторону и долбят от противоположной линии. В заключение делают окончательную выборку дна и зачистку сторон гнезда. При долблении проушин, когда боковые стороны гнезда подпилены, выполняют поднутривание, то есть подрезают углы проушины под последующее чистовое долбление.

Читайте также:  Стеклянный стол

Плотничные замки используют с давних времен, придавая местам соединения деревянных элементов прочность, а всей конструкции каркаса необходимую жесткость. В каркасах зданий чаще всего используют замки внакладку и замки в сковородень.

Рис. 3. Замки угловые внакладку: А — первого рода; Б — второго рода; В — третьего рода
Рис. 4. Угловые замки в сковородень: А — простой сковородень; Б — простой сковородень с прирезкой.

Замок угловой внакладку может быть первого, второго и третьего рода (рис. 3). Это самый простой вид замка, когда в каждой детали делается прямоугольная выборка на половину толщины заготовки. Отсюда и название замков (вполдерева), которое часто используется в обиходе. Замок первого рода (позиция А) применяется тогда, когда заготовки соединяют концами под прямым углом друг к другу. Для изготовлений такого замка отступают от торца заготовки на ширину торца другой заготовки и делают вырубку до половины толщины древесины. Точно также поступают и с концом другой заготовки. Детали соединяют между собой и скрепляют на клею, гвоздями или нагелями в зависимости от эксплуатационных нагрузок, в которых будет находиться сопрягаемое место.

Замок второго рода (позиция Б) используется при сопряжении деталей между собой под прямым углом, образуя Т-образное соединение. Соответственно замок третьего рода (позиция В) образует крестообразное соединение деталей под прямым углом друг к другу.

Замки угловые в сковородень (рис. 4) более сложны в исполнении, однако они способны нести большую эксплуатационную нагрузку. Простой сковородень (позиция А) применяется для угловых соединений деталей одинаковой толщины. Для этого на торце одной заготовки вырезают трапецию, а на второй — вырубают гнездо той же формы и размеров. Простой сковородень с прирезкой (позиция Б) применяют, когда соединяемые детали имеют разную толщину. В этом случае на конце одной детали вырезают трапецию, а на второй — вырубают гнездо, глубина которого равна толщине первой детали.

Стропильные врубки применяют при сооружении элементов крыши. В связи с тем, что стропила всегда располагаются под углом к балкам перекрытия, методика таких врубок имеет свои отличительные особенности. Наибольшее применение в узлах брусчатых ферм, используемых для крыши, получили лобовые врубки и упоры (рис. 5). Соединения на лобовых врубках не требуют специального оборудования, они просты в изготовлении и надежны в эксплуатации. Для передачи монтажных нагрузок в лобовых врубках часто используют вспомогательные металлические крепления: скобы, болты, штыри и т.п.

Рис. 5. Лобовые врубки и упоры: А, Б, В — лобовые упоры; Г — лобовая врубка; 1 — штырь; 2 — скоба; 3 — плотная приторцовка; 4 — стяжные болты; 5 — опорная подушка; 6 — подбалка; 7 — аварийный болт.
Рис. 6. Стропильные врубки: А — шиповая стропильная; Б — шиповая стропильная с зубьями; В — шиповая стропильная с двойным шипом; Г — стропильный замок с двойным шипом.

Стропильная нога, врубленная в балку (затяжку), под действием внешних сил давит на конец затяжки, что может вызвать откол крайнего верхнего куска древесины. Чтобы этого не случилось, стропильную ногу врубают зубом, шипом или одновременно и тем, и другим (рис. 6). Концы затяжки не скалывают, если врубка выполняется на расстоянии не менее 250—300 мм от края. Для получения шипового стропильного замка нижний конец стропильной ноги причерчивают к затяжному брусу или к балке по уклону и прирубают с боков по 1/3 ширине бруса, а оставшаяся средняя часть будет составлять основу шипа, острый конец которого обрубается по наугольнику. Соответственно шипу для него вырубают гнездо в балке. Двойной шип получают точно так же, с той лишь разницей, что вместо одного шипа рубят два, а иногда и три. Узел врубки необходимо обязательно стянуть болтом, устанавливаемым перпендикулярно верхнему поясу, либо скобами с двух сторон. Болт называется аварийным. Он должен воспринимать усилие верхнего пояса. Кроме того, плоскость соприкосновения должна быть расположена так, чтобы ось примыкающего сжатого элемента проходила через середину плоскости смятия. Глубина врубок должна быть не менее 2 см, а длина плоскости скалывания не должна быть менее 1,5 ширины бруска.

Рис. 7. Усиление конькового крепления накладками и косынками: 1 — коньковые накладки; 2 — косынки

В коньке стропильные ноги сращивают между собой вполдерева. Часто для усиления этого крепления используют деревянные или металлические треугольные косынки (накладки) (рис. 7). При этом косынки могут быть как накладными, так и врубаться в стропила в виде вставного шипа.

Соединение бруса – угловые врубки в срубе

Эта статья о том, как делают соединение бруса и бревен при строительстве строений из срубов, а также об основных видах угловых врубок при возведении стен. Будет подробно рассказано о технологии стыковки венцов в углах стен как с остатком бревна (бруса), так и без него. Кроме того, будут приведены некоторые способы врубки внутренних стен в наружные венцы.

Содержание статьи

Основные виды стыковок бревен и бруса

При строительстве деревянных срубов используют один из двух основных способов рубки:

  1. С остатком бревна или бруса, когда они выступают за габариты строения в угловых врубках.
  2. Без остатка, когда угол бани оформляется точно по ее габаритам.

Каждый из приведенных способов может иметь различные виды стыковок, такие как:

  • в лапу;
  • в чашу («в обло»);
  • «в курдюк»;
  • в «сковородень» или «полусковородень»;
  • «в охлоп»;
  • «в охряп»:
  • в полдерева.

Кроме того, для придания срубу устойчивости и жесткости в угловых и внутренних соединениях из бруса используют различные деревянные шипы (шканты), вкладыши и нагели. Нагели или шканты вбиваются сразу в несколько лежащих друг на друге бревен или брусьев, что обеспечивает их надежную и прочную стыковку. Ниже по тексту будут приведены описания основных видов врубок.

Способы врубок бревен в срубе бани

Итак, дадим описание основных угловых врубок в срубе из бревен в зависимости от способа стыковки – с остатком и без остатка.

Угловая врубка бревен с остатком

Самый распространенный и древний вид врубки бревен – это стыковка «в чашу» («в обло» – с древнерусского круглый), которая в свою очередь может быть следующих подвидов:

Врубка в чашу с верхним расположением

  • Простая чаша. Сверху в бревне со стороны продольного паза делается чашеобразная выборка в полдерева, в который вставляется под углом в 90˚ верхнее бревно (угол зависит от выбранной планировки бани ). Все бревна, как нижние, так и верхние, имеют одинаковую конфигурацию.
  • Чаша в гребень. Этот вид является разновидностью простой чаши, но нижняя часть паза выполнена в виде гребнеобразного выступа, соответствующего профилю продольного паза верхнего бревна. Продольные пазы выбираются в нижней части бревен, а гребень предотвращает вращение верхнего бревна вокруг своей продольной оси.
  • Чаша «в курдюк». Еще один способ монтажа бревен, при котором достигается не только прочность, но и обеспечивается надежная защита от продувания сруба ветрами. Как и во всех перечисленных видах, чаша вырубается в бревне сверху, но с выступом в виде призмы («курдюком»), а в нижней его части выбирается соответствующий паз под «курдюк» вышележащего поперечного бревна.

Врубка в чашу с нижним расположением

Как можно догадаться, при этом способе врубки чаша выбирается снизу бревна, а сам вид имеет тоже древнерусское название – «в охлоп». Сборка стен бани производится, как-бы, прихлопыванием верхним бревном с чашей нижнее бревно.

Как правило, продольные пазы в бревнах располагаются внизу, что в значительной степени предотвращает попадание воды и атмосферных осадков внутрь банных помещений. Однако это и усложняет процесс сборки сруба. В отличие от верхнего расположения чаши, когда обработка бревен делается прямо на стене, при рубке «в охлоп» нижняя сторона обрабатывается вне сруба.

Чтобы облегчить монтаж сруба, иногда продольные пазы выбираются сверху бревна. В этом случае теряется важное свойство нижнего расположения – защита от попадания влаги в баню.

Соединение бревен «в охряп»

«В охряп» – по-иному можно толковать, как «в обнимку». Применительно к сборке сруба оно означает угловую врубку бревен с выбранными четвертями в виде простых прямоугольных пазов (снизу и сверху). При этом выступающие концы могут обтесываться с двух сторон в вертикальной плоскости, а сам вид такой врубки пришел из Норвегии и получил название «норвежский замок» (см. на рисунке выше «В охряп с отделкой концов»).

Рубка сруба без остатка бревен

Особенностью этого вида врубок является отсутствие выступающих концов бревен или брусьев. Баня или любое другое строение из деревянного сруба получается правильной формы с прямоугольными углами. Но, если при сборке «с остатком» прочность стен получается достаточно высокая, то угловые врубки без остатка требуют дополнительных конструктивных доработок. Связано это с недостаточной прочностью в угловых пересечениях стен.

С этой целью стыковочные концы бревен обрабатываются в виде «ласточкиного хвоста», иногда с коренными шипами («присеками»), а сама врубка получила название «в лапу». Применение такой схемы стыковки сборных элементов позволяет достичь высокой прочности и надежности. Причем «ласточкин хвост» выполняет еще и ветрозащитную функцию.

Когда надо соединить бревна по длине или оформить, например, вход на террасу бани, применяют вид врубки, называемый «в забир». При этом соединении основным связующим элементом является вертикальное бревно с продольными пазами. Пазы могут иметь прямоугольную форму или в виде «ласточкиного хвоста». Сборка сруба производится накатыванием бревен друг на друга с заведением концов в пазы вертикального столба.

Угловое соединение бруса в деревянном срубе

Выше были рассмотрены основные виды угловых врубок для цельных или оцилиндрованных бревен. Для брусьев они также в полной мере применимы, за исключением врубок «в чашу». Рубка «в лапу» с различными модификациями – вот основной вид для брусчатых стен.

В зависимости от проекта бани , монтаж брусьев может производиться как с остатком, так и без него. Термины «в курдюк», «в охряп» и другие применимы и к брусчатым соединениям. Хотя, в связи с особенностью их конструкции, в них используются только им присущие дополнительные способы крепления – это применение нагелей, деревянных вкладышей, а также коренных и вставляемых шипов.

Стыковка бруса с остатком

Угловые врубки в брусьях с остатком

Врубка в углах венцов без остатка

Угловые соединения бруса без остатка

И в заключение, хочу предложить следующие статьи на тему, как построить баню:

Дорогие друзья! Если не сложно, поделитесь в этих социальных сетях со своими знакомыми. Спасибо!

Строй-справка.ру

Отопление, водоснабжение, канализация

Навигация:
Главная → Все категории → Деревянные работы

К плотничным работам относятся: обработка бревен, брусьев и досок; соединение элементов при помощи; врубок; нагелей, болтов и гвоздей; изготовление и установка элементов стульев (фундаментов) и каркаса стен; рубка деревянных стен; укладка прогонов и балок перекрытий; заготовка и установка стропил; подшивка потолков; установка перегородок; настилка полов; установка дверных и оконных блоков (или коробок); установка опалубки для бетонных и железобетонных работ; устройство деревянных лесов и подмостей.

Соединение деревянных элементов. Различают следующие способы соединения деревянных элементов: сплачивание, сращивание, наращивание и соединение под углом.

Читайте также:  Потолки из гипсокартона. Один уровень или два?

Наиболее плотное соединение достигается сплачиванием в шпунт. При этом на одной стороне выполняется гребень, на противоположной — паз или двусторонний паз с соединением элементов сквозной рейкой. Соединение в шпунт требует больших затрат времени, наличия инструментов и точности выполнения.

Сплачивание досок является более простым процессом и выполняется впритык, в ножовку (аналогично плоской притеске, но с прирезкой кромок ножовкой), внахлестку, вразбежку и в четверть.

При сплачивании впритык и в ножовку при усушке досок неизбежно появляются щели. Сплачивание внахлестку или вразбежку требует увеличенного расхода пиломатериалов. Сплачивание в четверть и в шпунт производится в тех случаях, когда есть готовые доски механической обработки.

Соединение бревен, брусьев или досок по длине (в горизонтальном направлении) называется сращиванием.

Сращивание применяется в том случае, если длина конструкций больше длины имеющихся в наличии материалов. Выбор способа сращивания зависит от типа конструций.

Соединение бревен или брусьев по длине в вертикальном направлении называется наращиванием.

Наиболее простой вид наращивания есть соединение в прямой притык, которое может выполняться с потайным, сквозным и вставным шипом из дерева или штырем из металла.

Такие виды наращивания бревен и брусьев, как прямая накладка вполдерева, прямая накладка впол-дерева со скошенными торцами и косая накладка, уси-152

ливаются болтами, металлической витой накладкой или хомутами из полосовой стали.

Выполнение врубок при наращивании аналогично выполнению врубок при сращивании.

Рис. 7.1. Детали рубленых стел
а — соединение внутренней стены с наружной; б — врубка балок в венец наружной стены; в — врубка балок в венец внутренней стены; г — деталь врубки бревна внутренней стены; 1 — наружная стена; 2 — внутренняя стена; 3 — балка; 4 — пакля

Соединение элементов под прямым углом в горизонтальной плоскости наиболее часто встречается при рубке бревенчатых или брусчатых стен.

Соединение под острым углом в вертикальной плоскости применяется при установке подкосов в каркасных стенах и стропильной системе.

Основным типом применяемого соединения служат лобовые и биссектрисные врубки. Такие врубки выполняются с постановкой скоб или накладок и работают на сжатие. При постановке раскосов или затяжек (каркасные стены и стропильная система) применяют врубки сковороднем.

Необходимо помнить, что выполнение врубок требует определенного навыка и большой точности притески и приторцовки прилегающих плоскостей соединяемых элементов. Поэтому при выполнении врубок следует особое внимание уделять качеству разметки линий обработки плоскостей. При наличии значительного числа одинаковых врубок (рубка углов здания в лапу без остатка, врубка балок перекрытия в обвязку, сопряжения стропильных ног между собой и мауэрлатом и т.п.) их следует выполнять по изготовленному и выверенному на контрольной врубке шаблону.

Способы изготовления и монтаж деревянных конструкций. Деревянные строительные конструкции изготовляют в основном на специализированных деревообрабатывающих и домостроительных предприятиях. На строительство они поступают в виде балок и щитов перекрытий, щитов перегородок, ферм, оконных и дверных блоков и других изделий, готовых к монтажу.

Монтаж деревянных конструкций может вестись разными способами: отдельными деталями, частями или узлами конструкций.

Более рационален монтаж из готовых конструкций — оконных и дверных блоков, секций перегородок, собранных рам, ферм. При этом способе монтажа конструкции устанавливают сразу в проектное положение, что сокращает срок монтажа и, кроме того, удешевляет его.

Эффективен монтаж из отдельных блоков, представляющих собой несколько элементов, соединенных креплениями в одно целое. Примером такого блока являются три фермы, скрепленные постоянными прогонами, связями и др. Готовые конструкции поднимают и устанавливают монтажными кранами, что ускоряет сборку здания, сооружения.

Монтаж деревянных домов заводского изготовления (стандартных) рационально вести поточным способом, причем весь объем работ делят на отдельные циклы.
К периоду возведения подземной части зданий относят земляные работы, устройство фундаментов.

Монтаж деревянных конструкций можно вести несколькими способами. При подъеме блоков, собираемых внизу в месте монтажа, применяют вертикальный подъем. Сложные сооружения, например фермы деревянных мостов, монтируют путем надвигания конструкций. При монтаже мачт и стоек применяют подъем поворотом.

При этом конструкцию укладывают горизонтально и после подъема опорной части мачты стойки соединяют с местом установки (фундаментом). Конструкции, требующие помимо установки в проектное положение также разворота с подачей с несколько отдаленного места, монтируют путем подъема сложным перемещением.

При подъеме путем скольжения конструкция в начальном периоде скользит своей опорной частью по земле, а затем ее поднимают.

В том случае, когда отдельные конструкции имеют сравнительно большие размеры, применяют укрупни-тельную сборку. Так, например, фермы пролетом 18 и 24 м монтируют из отдельных частей, заранее подогнанных друг к другу и замаркированных.

Монтаж деревянных конструкций делится на отдельные этапы: подготовительные работы, сборка и установка в проектное положение. Подготовительные работы предусматривают проверку правильности установки опор, на которые монтируются деревянные конструкции, прочности и устойчивости монтируемых деревянных конструкций, рабочего состояния инструмента, приспособлений и механизмов для подъема, подмостей, сигнализации и др.

1 Укрупнительную сборку деревянных конструкций ведут на площадке непосредственно у места их установки на бойках, тщательно выверенных по уровню.

До установки на место деревянные конструкции следует тщательно выверить, подтянуть болты, тяжи, проверить, проведено ли антисептирование, гидроизоляция, а также антипирирование. Места строповки следует разметить краской. Кроме того, необходимо проверить габаритные размеры конструкции и соответствие их рабочим чертежам.

До начала монтажа нужно тщательно проверить места опирания несущих деревянных конструкций на каменные стены, колонны здания, выверить их по высоте и горизонтальности и проверить отметки установки. При наличии неровностей места опираний выравнивают цементным раствором.

Монтаж деревянных конструкций с подъемом состоит из следующих основных операций: строповки, оттягивания при подъеме и заводке конструкции, подъема и установки в проектное положение, временного крепления и выверки правильности установки, расстропов-ки и окончательного закрепления.

Для строповки применяют стропы, траверсы, причем элементы следует захватывать не менее чем в двух местах. Строповку нужно вести так, чтобы поднимаемая конструкция легко занимала проектное положение без затраты на это усилий при работе с направляющими.

Подняв и установив на место одну ферму, временно закрепляют ее в проектное положение, после чего приступают к подъему второй фермы. Выверив окончательную установку двух смежных ферм, их закрепляют путем укладки прогонов, связей и др. Фермы, имеющие недостаточную поперечную жесткость, временно закрепляют схватками, предохраняющими конструкцию от выпучивания при подъеме и установке на место.

Монтаж стен деревянных бревенчатых домов. Деревянные рубленые дома изготовляют из круглого леса хвойных и лиственных пород диаметром 22—24 см. Толщина бревен для внутренних стен должна быть на 2 см тоньше, чем для наружных.

Монтаж стен ведут следующим образом. На каменный фундамент, имеющий горизонтальную поверхность, кладут на мастике 2—3 слоя толя или рубероида (для гидроизоляции), а на него сухую доску, пропитанную битумом.

На доску кладут первый венец бревен, который по длине сращивают прямым или косым зубом. В углах бревна соединяют «в обло» либо «в лапу» без зуба.

Остальные бревна, укладываемые на первый венец, сращивают по длине впритык вертикальным гребнем. Бревна кладут горизонтально друг на друга и прокладывают между ними слой пакли толщиной 10 мм, которую после сборки стен конопатят.

Монтаж стен деревянных брусчатых домов. Брусья брусчатых стен кладут на фундамент по гидроизоляции из толя (2—3 слоя), уложенного на мастике. Нижние ряды брусьев должны быть проантисептированы. Класть брусья нужно строго горизонтально, без перекосов. Между брусьями прокладывают слой пакли, которую конопатят. По высоте ряды брусьев соединяют нагелями. Стену из брусьев при сборке выверяют по вертикали.

Монтаж стен деревянных каркасных домов. Стены каркасных домов состоят из рам, собираемых на бойках около фундаментов из брусков сечением 50X80 или 50Х XI00 мм на гвоздях.

На фундамент, выверенный по горизонтали, кладут на битумной мастике 2—3 слоя рубероида или толя. На гидроизоляцию из толя или рубероида укладывают нижнюю цокольную обвязку, которую заранее антисептируют.

Стены собирают последовательно следующим образом. Сначала устанавливают рамы продольных стен. Для устойчивости их расшивают досками, а затем устанавливают рамы торцовых стен. После тщательной выверки рам уровнем и отвесом их прикрепляют к цокольной обвязке гвоздями. Затем с наружной стороны каркас по плотной бумаге или твердой древесноволокнистой плите обшивают строганой обшивкой или оштукатуривают по сплошной дощатой обшивке. С внутренней стороны прибивают разреженную обшивку, а по ней сухую гипсовую штукатурку. Пространство между внутренней и наружной обшивками заполняют в процессе прибивания разреженной обшивки изнутри мине-раловатным утеплителем.

Монтаж стен деревянных щитовых (панельных) домов. Стены щитовых домов собирают из утепленных щитов. С наружной стороны щиты (панели) обшивают строганой обшивкой, с внутренней стороны собранные стены обшивают твердой древесноволокнистой плитой или сухой гипсовой штукатуркой.

Деревянные щитовые (панельные) дома собирают следующим образом. На фундамент после устройства гидроизоляции кладут слой минерального войлока, а на него — цокольную обвязку из двух брусков сечением 50X80 мм, сколоченных гвоздями. Стены собирают из готовых щитов. Сначала в углу устанавливают два щита под прямым углом и после выверки вертикальности расшивают их временными раскосами (рис. 7.3,а). Затем устанавливают следующие щиты до образования другого угла и так далее. После полной сборки стен щиты должны разместиться по заранее сделанной разметке. Наряду с монтажом наружных стен устанавливают внутренние стены, на верху собранных стен крепится обвязка (рис. 7.3,в). При сборке стен из панелей-щитов нужно следить за их плотным соединением, т. е. стыками, так как при неплотном соединении стены легко продуваются и в доме будет холодно.

Устройство перекрытий. Цокольные перекрытия устраивают либо до установки стен, либо после следующим образом. После укладки на фундамент цокольной обвязки и выверки по горизонтали и по диагонали ее закрепляют гвоздями к цоколю. Затем кладут прогоны, а по ним — лаги. По лагам укладывается чистый пол. Чистый пол обычно настилают после устройства кровли, выполнения штукатурных и печных работ. Так собирают цокольное перекрытие в деревянных домах с ленточным фундаментом.

Рис. 7.3. Монтаж стен дома панельной конструкции
а— установка панелей в углах; б —установка панелей стен; в —установка обвязок: 1 — щиты (панели) наружных стен; 2 — временные раскосы; 3 —торцевая стена; 4 — продольная стена; 5 —средняя несущая стена; 6 — пакет из трех слоев битуминированной бумаги и тонкого слоя минеральной ваты; 7 —верхняя обвязка; в —цокольная обвязка

Чердачное перекрытие собирают после устройства стен. На верхнюю обвязку деревянных стен с шагом 699 мм кладут деревянные балки с черепными брусками, концы которых гвоздями крепят к обвязке. Между уложенными балками на черепные бруски кладут щиты ьаката (перекрытия) и крепят их гвоздями наискось к черепным брускам. После укладки щитов наката на них кладут бумагу, а на нее — утеплитель. В двухэтажных домах устраивают междуэтажное перекрытие из балок с черепными брусками, укладываемых на стены. Между балками кладут щиты перекрытий, утеплитель, лаги, а затем доски чистого пола.

Устройство крыши. После устройства чердачного перекрытия до укладки утеплителя собирают стропильную систему из наслонных стропил, стоек и подкосов.

Вначале устанавливают крайние стропила со стойками фронтона. После их выверки и временного закрепления по коньку между ними натягивают шнур, по которому устанавливают остальные стропила. По стропилам крепится обрешетка, к которой затем прибивают волнистые асбестоцементные листы.

Навигация:
Главная → Все категории → Деревянные работы

Ссылка на основную публикацию