Билет 11

1 Общая характеристика и назначение соединений. Классификация соединений по конструктивным и эксплуатационным признакам.

Основные виды и назначение соединений элементов

Соединение по ширине. При соединении узких досок получают щиты нужных размеров. Соединение может производиться различными способами из узких досок или реек на гладкую фугу, в четверть, на рейку, в паз и гребень прямоугольный и треугольный и в "ласточкин хвост" (рис. 27).

При соединении на гладкую фугу (рис. 27, а) каждую доску или рейку, соединяемую в щит, называют делянкой, а шов, образуемый при соединении делянок - фугой. Во избежание коробления делянки по направлению волокон подбирают таким образом, чтобы соединяемые кромки были одноименны, т. е заболонь к заболони, сердцевина к сердцевине, а соседние пласты взаимно противоположны.

Для получения качественной делянки кромки ее фугуют строго под прямым углом к пласти. Если при соединении кромок смежных делянок не обнаруживается просветов, то прифуговка выполнена качественно.

При соединении на рейку (рис. 27, б) по кромкам делянок выбирают пазы, в которые вставляют рейки, соединяющие между собой делянки. Ширина паза и толщина рейки должны составлять (у3) толщины делянки.

При соединении в четверть (рис. 27, в) в соединяемых делянках выбирают по всей длине четверти. Глубина и ширина четверти обычно составляют половину толщины делянки.

Соединение в паз и гребень (рис. 27, г, д) производят путем отбора: а - со шпонками, б - с наконечником в паз и гребень, в - с вклеенной рейкой в торец, г - с вклеенной треугольной рейкой, д - с наклеенной треугольной рейкой по всей длине кромки. С одной стороны делянки паза, а с другой - гребня. Соединение в паз и гребень используют при изготовлении досок для покрытия полов, устройства подшивных потолков, изготовления подоконных досок, обшивок и др. Шипы в "ласточкин хвост" (рис. 27, е) применяются в ящичных соединениях.

Чтобы щиты не коробились, их соединяют на шпонки (рис. 28, а), а крепят наконечниками в паз и гребень (рис, 28, б) с вклейкой рейки в торец. Вклеенные рейки могут быть прямоугольные (рис. 28, в), треугольные (рис. 28, г) и наклеенные (рис. 28, д).

Соединения по длине. По длине отрезки соединяют различными способами: впритык, в паз и гребень, на "ус", зубчатое клеевое.

Соединение, в четверть, на рейку (рис. 29). Наиболее прочным, является зубчатое соединение клеевое (рис. 29, д).

Соединение отрезков более крупных размеров по длине для получения деталей нужных размеров называется сращиванием. Сращивание производится вполдерева, косым прирубом, прямым и косым накладным натяжным замком и впритык. При сращивании вполдерева (рис. 30, а) длина соединения делается равной 2...2,5 толщинам бруса. Соединение скрепляют нагелями (при строительстве брусчатых домов и др.).

Соединение косым прирубом с подрезкой торца (рис. 30, б) делается равным 2,5...3 толщинам бруса и крепится также нагелями.

Соединение прямым или косым накладным замком (рис. 30, в, г) используется в конструкциях, в которых возникают растягивающие усилия. Соединение в прямой накладной замок располагается на опоре, а в косой накладной замок - у опор.

Соединения в прямой или косой натяжные замки (рис. 30, д, е) являются прочными, однако их изготовление сложно, кроме того, при усыхании древесины ослабляются клинья, поэтому для ответственных деревянных конструкций применять натяжные замки не рекомендуется.

Сращивание впритык (рис. 30, ж) производится в тех случаях, когда два бруса своими концами ложатся на опору. Концы брусьев соединяют вплотную, а затем крепят скобами.

Угловые соединения. Соединение брусьев, бревен под углом применяют при возведении брусковых или рубленых стен, устройстве верхней и нижней обвязок в каркасных домах и других деревянных конструкциях. Основными видами плотничных соединений являются соединения вполдерева, полулапу, шиповое угловое сковороднем.

Врубка вполдерева (рис. 31, а) выполняется путем вырубки или срезки половины толщины на концах соединяемых брусьев. После вырубки концы соединяют под прямым углом. Соединение в полулапу (рис. 31, б) получается.

Обработанные концы брусьев плотно соединяют. Врубка угловым сковороднем выполняется так же, как и врубка вполдерева, но дополнительно в одном из брусьев выпиливается часть древесины (рис. 31, г).

Крестообразные соединения. Этот вид соединения брусьев (рис. 32) применяют при строительстве мостов и изготовлении других деревянных конструкций. Такие соединения выполняют вполдерева, втреть и в четверть дерева, а также с зарубкой одного бруса.

Рис. 32. Крестообразное соединение брусьев

Соединения по высоте. Соединение элементов по высоте называется наращиванием. Его применяют при изготовлении столбов, мачт и др. Наращивать бревна и брусья можно впритык с потайным шипом (рис. 33, а), впритык со сквозным гребнем (рис. 33, б), вполдерева с креплением болтами (рис. 33, в). Вполдерева с креплением полосовой сталью (рис. 33,г), вполдерева с креплением хомутами (рис. 33, д), косым прирубом с креплением хомутами (рис. 33, е), применяемым в ответственных сооружениях, впритык с накладками и креплением болтами (рис. 33, ж). Длина, стыков делается обычно равной двум или трем толщинам соединяемых брусьев или двум или трем диаметрам соединяемых бревен.

Рис. 33. Соединение бревен при наращивании: а - впритык с потайным шипом, бвпритык со сквозным гребнем, в - вполдерева с креплением болтами, г - вполдерева с креплением полосовой сталью, д - вполдерева с креплением хомутами, е - косым прирубом с креплением хомутами, ж - впритык с накладками и креплением болтами

Шиповые соединения. Шиповая вязка брусков получается путем зарезке на одном бруске шипа, а на другом проушины или гнезда. Шиповая вязка брусков - основной вид соединений при изготовлении столярных изделий; при этом все соединения делаются на клею. Соединение брусков может быть выполнено на один, два и более шипа, причем увеличение числа шипов увеличивает площадь склеивания.Соответственно: а - в пол дерева, б - в треть дерева, в - в четверть дерева, г - с зарубкой одного бруса.

Шиповые соединения деревянных деталей могут быть угловые концевые, угловые серединные и угловые ящичные.

Угловые концевые шиповые соединения могут быть с открытым сквозным шипом (с одним, двумя и тремя), с шипом - потемском, сквозным и несквозным.

Толщина открытого сквозного одинарного шипа УК-1 (рис. 34, а) составляет: S, =0,450; S2=0,5(Sb - Si).

Толщина открытого сквозного двойного шипа УК-2 (рис. 34, б) равна. SI, = 52=O,2So; S2=O,5[So-(2Si+S3)].

Толщина открытого сквозного тройного шипа УК-3 (рис. 34, в) равна: 51 = Яз = 0,1 4So; S2 = 0,5 [So - (3 Si + 2S3)].

 Толщина несквозного шипа с полупотемком УК-4 (рис. 34,г) составляет: S=0,4; I=(0,5-0,8)5; а=O,7i;2-O,5(5o- S,); b - не менее 2мм; Ii = (0,3-0,6)/.

Толщина сквозного шипа с полупотемком  УК-5 (рис. 34, д) равна: Si =O,4So; I=0,55; h = O,QBI; SI=0,5{SQ- SI).

Толщина несквозного шипа с потемком УК-6 (рис. 34, е) равна: S =0,40; I=(0,5-0,8)5; A = 0,75i; S2=0,5(S0 - SI); Ъ - не менее 2мм.

Толщина сквозного шипа с потемком УН-7 (рис. 34, ж) составит: 5i=0,45p; A=0,65i; 52=0,5(0-5i).

Угловые концевые соединения широко применяют при вязке брусков створок, фрамуг, форточек, дверей и др.

На открытый сквозной шип вяжут бруски створок, на шип потемок или полупотемок - бруски дверей, причем для такого соединения в вертикальном бруске выбирают гнезда. Угловые серединные шиповые соединения могут быть с несквозными или сквозными шипами, в паз.

Размеры основных элементов при угловых серединных соединениях определяют следующим образом.

Толщина серединного несквозного одинарного шипа УС-1 (рис. 34, з) составит: Si=0,4&;- Яг -0,5(Sb-Si); b-не менее 2 мм; h = (0,3-0,8)5; I2 = (0,2-0,3)5i.

Толщина серединного сквозного одинарного шипа УС-3 (рис. 34, и) Равна: Si =O,4So; S2=O,5(So-Si); b- не менее 2мм; i =(0,3-0,8)5;

Толщина серединного двойного шипа УС-4 (рис. 34, к) составит: Si =53-25o;52=O,5[lSo-(2Si+ S3)].

Для шипа серединного несквозного в паз УС-6 (рис. 34, л).

Угловые серединные соединения применяют при изготовлении дверей.

В соединениях на "ус" расчетные размеры толщины шипов округляют до следующих ближайших размеров: 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 20 и 25мм.

Угловые концевые и серединные соединения можно выполнять с фасками и фальцами, размеры которых соответствуют размерам стандартизованного режущего инструмента.