Методи і способи з'єднання дерев'яних деталей
Початківцям домашнім майстрам буде корисно дізнатися про методи з'єднання дерев'яних деталей. Цій темі ми присвячуємо короткий лікнеп, в якому будуть описані основні види столярних з'єднань і об'єднанням з використанням клею, цвяхів, шурупів або шкантів, або зовсім без них.
Правила вибору з'єднання в залежності від типу навантаження
Найбільш прості торцеві з'єднання, їх застосовують при необхідності наростити деталь. Найкраще такі сполуки переносять навантаження стиснення, однак при вирубці замків спеціальної форми можна досягти хорошого опору скручуванню, розтягування і вигину. Стандартний варіант торцевого з'єднання - з підрізуванням на половину товщини обох деталей. Зріз може бути прямим або косим, при необхідності перешкоджати вигину, розтягування або скручування на кінці кожного зрізу нарізають шип або тупий кут, або роблять зріз ступінчастим, утворюючи свого роду «замок».
Кутові і бічні з'єднання застосовуються для з'єднання прямих деталей в ферму або каркас. Зазвичай ця частина конструкції опорна, тому основні навантаження припадають на зміщення і стиснення. Якщо конструкція відчуває статичну передбачену навантаження, на одній з деталей нарізають прямокутний шип, а на іншій - паз або вушко відповідних розмірів. Якщо можливо дію на розрив конструкції, шип і паз нарізають у формі трапеції.
Накладні хрестові і Т-подібні з'єднання використовують, як правило, для додаткових зв'язків між відповідальними деталями конструкції. Основне навантаження в них - на стиск, зсув і розрив. Перші два типи навантаження усуваються подрубкі в полдерева або менше з подальшим поєднанням деталей. Плечі зарубок приймають основне навантаження на себе, залишається лише закріпити з'єднання шурупами або накладними скобами. У ряді випадків для зміцнення зв'язку використовують шканти або вирубують шип з клином.
Окремий тип з'єднань - ящикові. Призначені вони для з'єднання дощок під прямим кутом. Зазвичай для ящикового з'єднання на кожній дошці нарізають зуби, ширина яких дорівнює відстані між ними. На різних дошках зуби нарізані зі зміщенням, тому при з'єднанні кут з дощок виглядає як одне ціле. Зуби також можуть мати клиноподібну форму, що перешкоджає розриву кута в одному напрямку, або скріплюються додатково клеєм або цвяхами.
Скринькові кутові з'єднання: 1 - з прямими наскрізними шипами; 2 - з косими наскрізними шипами.
Як зробити шипове з'єднання
Для виготовлення шипів з'єднання потрібно обвести обидві деталі лінією розмітки по всіх гранях на відстані від торця, рівному ширині з'єднання. На двох протилежних сторонах і торці лініями відзначається тіло шипа, розмітка на обох деталях повністю ідентична.
Шип підрізають з боків ножівкою для поперечного різу і сколюють деревину за допомогою стамески. Ширину шипа роблять на 2-3 мм більше для подальшої точної обробки ножем або долотом. Паз вирізують ножівкою для поздовжнього різу і сколюють стамескою, також залишаючи невеликий припуск на обробку. Далі слід підгонка, в процесі якої деталі поєднують і домагаються максимально щільного прилягання.
При Т-образному шиповому з'єднанні на одній з деталей нарізають центральний шип або паз, а на інший видовбують вушко або роблять дві бічні підрізування в залежності від типу першої деталі. Для виготовлення вушка використовують стамеску, звертаючи похилу частину леза всередину отвору. Якщо вушками не суцільна, шип роблю на 8-10 мм більше глибини і обрізають його кінець в формі розгорнутого клина. Так при забиванні шип сам себе розіпре, і деталь буде міцно посаджена.
Для з'єднання широких деталей можна використовувати ящикового з'єднання, нарізаючи кілька шипів і пазів. Найпростіший спосіб скріпити шипове з'єднання - просвердлити його наскрізь поперек шипів і забити в отвір дерев'яний шкант (віконне кутове з'єднання).
Як зростити дошки на клею
Дуже популярний метод з'єднання дощок і брусків - поздовжнє і поперечне склеювання. При з'єднанні дощок широкої стороною торець може бути рівним, хоча в більшості випадків використовують пазогребневих профіль. Дуже важлива щільна підгонка деталей, щоб шар клею був якомога більш тонким, тільки так можна досягти максимальної міцності. Іноді на торець, змащений клеєм, наносять невелику кількість бавовняного волокна, це підвищує якість зчіпки.
Дошки можна з'єднувати і в профіль, але для цього буде потрібно виконати клиноподібну зубчасту нарізку обох торців зі зміщенням в підлогу зуба для різних деталей. У домашніх умовах таку операцію можна виконати із застосуванням ручного фрезера.
Для склеювання деталей використовують казеїновий клей або ПВА високої концентрації, для додання міцності в клейкі речовини додають просіяне деревну муку. Поверхні покривають клеєм і витримують на повітрі 3-5 хвилин, після чого поміщають під гніт або здавлюють струбцинами. Таке з'єднання виходить міцніше самого дерева і ніколи не ламається по стику.
Як гуртувати елементи несучих конструкцій
Для несучих конструкцій використовують два види з'єднань -Нарощування і зчленування. Найпростіший спосіб зростити дві деталі - виконати надріз ножівкою на половину товщини на однаковій відстані від торців, а потім сколоти сокирою зайву деревину. Після зіставлення двох деталей з'єднання зазвичай скріплюють двома накладними планками, прибитими збоку від розрізу. Склеювання теж можливо, але тільки при щільній підгонці деталей.
Надрізані в півдерева торці можна звести практично під будь-яким кутом, це основний метод з'єднання покрівельних ферм. Для скріплення деталей необхідна додаткова стягуюча зв'язок: брус прикладають до з'єднаних деталей збоку на відстані в 30-50 см від кута і підрубують в половину товщини по місцях стикання, а потім скріплюють конструкцію цвяхами.
Часто вертикальні і похилі конструкції мають потребу в опорі, наприклад при з'єднанні кроквяної системи з балками перекриття. В цьому випадку виконується зарубка посадочних гнізд на горизонтальній балці, в які будуть вставлені стійки. Дуже важливо дотримуватися кут нахилу і робити подрубкі не більше ніж на третину товщини бруса.
З'єднання зі спеціальними зв'язками
Практично всі столярні з'єднання виконуються з додатковими зміцнюючими зв'язками. У самому простому прикладі роль таких виконують цвяхи або саморізи.
При нарощуванні деталей вузол може зміцнюватися наскрізним болтовим з'єднанням, хомутами, скобами і глухарями, або його просто обмотують холоднокатаної дротом. Клеєні вертикальні опори досить скріпити двома накладними планками - дерев'яними або металевими.
Кутові з'єднання найчастіше скріплюють скобами, накладними пластинами або куточками. У випадках, коли треба зберегти невелику рухливість з'єднання, використовують один наскрізний болт, який або прошиває поперек місце накладки деталей, або стягує їх в поздовжньому напрямку з мінімальним відступом від накладки.
Місце кріплення спеціального зв'язку має бути віддалене від краю не менше ніж на 10 діаметрів кріплення і не мати вад. Важливо пам'ятати, що часто зв'язку не забезпечують загальну міцність з'єднання, а тільки компенсують невраховану навантаження.