Работа с древесиной: приспособление для соединения на ус

Соединения в длину

Стандартный максимальный размер бруса – 6 метров в длину при разном сечении. Этого часто не хватает, чтобы возвести стены большого дома, установить стропила или уложить балки перекрытия. Приходится сращивать 2, а то и 3 элемента в продольном направлении. И одно дело, когда это венец, имеющий под собой опору в виде фундамента или нижележащего венца, и другое – если такой опоры нет. Приходится решать, как срастить брус по длине, чтобы выдержать нагрузку не только от собственного веса, но и от опирающихся на него конструкций.

Подобные задачи решаются способами, аналогичными уже описанным. Просто крепление выполняется не под углом, а вдоль балок.

При строительстве навесов, беседок и прочих подобных сооружений сращённый брус может не иметь под собой опоры

В полдерева. Уже знакомый вам узел крепления, когда с торцов вырезаются симметричные прямые выемки до половины толщины бруса. Более надёжным будет сращивание косыми выемками. Но в любом случае требуется дополнительная фиксация пластинами, шпильками или нагелями.
Косой замок. В этом случае соединяемые торцы также срезаются по косой, но срезы имеют не плоскую, а ступенчатую форму с определёнными параметрами каждого выступа. При совмещении двух балок они должны точно повторять друг друга. «Сползание» предотвращают уже проверенным методом – забивкой нагелей в стык. Без специального инструмента решить задачу, как соединить брус 100х100 между собой этим способом, практически нереально.
Прямой накладной замок. На торцах балок вырезаются своеобразные крючки-зацепы по всей их ширине. Это самый надёжный способ сращивания для «висячих» балок.

Прямой и косой замок

Коренной шип. Это тот же вид соединения, который был описан в предыдущей главе. Шип может быть как прямоугольной, так и трапециевидной формы. Трапеция гораздо надёжнее, так как предотвращает колебания в горизонтальном направлении.
На шпонку. Если при устройстве коренного шипа на торце одного бруса формируется шип, а в другом выбирается паз, то в этом случае делают два паза, балки укладывают встык, а в получившееся отверстие забивают шпонку, повторяющую его форму. Её предварительно обмазывают столярным клеем или клеем ПВА, чтобы увеличить прочность стыка.

Изготовление замковых соединений заметно упрощается и ускоряется, если не размечать каждый брус по отдельности, а сделать шаблон из тонкого и плотного листового материала.

Если конструкция из сращиваемых балок не требует образования ровных граней, их можно сшивать внахлёст, стягивая гвоздями с двух сторон или металлическими шпильками в нескольких точках. Так часто поступают, когда нужно удлинить стропила. Либо получить мощные лаги или балки перекрытия, срастив два бруса не только по длине, но и по толщине. В таких случаях перед тем, как срастить брус, стыки обязательно смещают друг относительно друга.

Разметка и изготовление проушины

Изготовление элементов начинают с выреза паза, в который будет вставляться шип. Во много качество каждого из них зависит от точности разметки и уровня используемого инструмента. Для его изготовления может использоваться фрезер, который позволяет ускорить процесс получения проушины. В домашних мастерских можно изготовить паз своими руками. Последовательность изготовления зависит от типа шипового соединения. Основная последовательность заключается в следующем. Разметка начинается с деления заготовки на три равные части. Далее ручной тонкой ножовкой производят пропилы. Затем при помощи стамески, необходимой ширины удаляют внутреннюю часть пропила, получая пазовый элемент. Окончательную обработку стенок полученного паза производят с помощью наждачной бумаги.

Доработка опорного бруска

Для того чтобы при работе рубанком на древесине не появлялось сколов, необходимо установить его на ЛДСП так, чтобы срезанный под угол край оказался заподлицо с направляющей рейкой. Также в бруске потребуется сделать пару-тройку вырезов для струбцин – без них донце будет бесполезным. Для того чтобы не забивать голову читателя различными размерами и лишними объяснениями, предлагаем просто взглянуть на фотопример ниже.

ФОТО: YouTube.comВырезы снизу позволят фиксировать обрабатываемую деталь струбцинами

После финальной подгонки можно закрепить брусок саморезами, после чего приступить к проверке его работоспособности.

Способы соединения элементов путем сращивания

Метод сращивания

Сращивание или наращивание вдоль волокон дерева сравнительно коротких деталей может осуществляться различными способами:

Впритык, но в этом случае плоские поверхности соединяются непосредственно торцами, срезанными под углом 90 градусов или косым углом.
Накладкой вполдерева – такое соединение называется сращиванием врубкой, при нем усилия передаются посредством упора поверхностей.
Прямой накладкой с упором в тупой угол.
Косой накладкой с упором в шип – косое соединение обеспечивается срезанием торцевых сторон под острым углом.
Круглыми шипами, в зависимости от конструкции они могут быть разного диаметра, выдолбленными или вставными.
Плоскими шипами – такой способ соединения считается прочным, особенно когда применяются сквозные шипы.
Косыми шипами – они имеют трапециевидную форму и называются «ласточкин хвост».
Зубчатыми шипами, обеспечивающими большую плоскость для склеивания.
Клиновидным замком, когда на одном элементе вырезается паз, а на другом соответствующий выступ.

Для усиления прочности конструкции любой способ легко усложнить шипами или стыками, например, ступенчатыми. Дополнительными столярными скрепляющими факторами служат шурупы, гвозди, металлические хомуты, а также клей.

Сплачивание

Найти широкую высококачественную древесину становится все труднее, и она очень дорога. К тому же такие широкие доски подвержены очень большим усадочным деформациям, что затрудняет работу с ними. Для соединения узких досок по кромке в широкие панели для столешниц или крышек верстака используют сплачивание.

Подготовка

Перед началом непосредственно сплачивания необходимо выполнить следующее:

По возможности подберите доски радиальной распиловки. Они менее подвержены усадочным деформациям, чем пиломатериалы тангенциальной распиловки. Если используются доски тангенциальной распиловки, то их ядровую сторону кладите поочередно в одну и другую сторону.
Старайтесь не сплачивать материалы с разными способами распиловки в одну панель.
Ни в коем случае не сплачивайте доски из разных пород древесины, если они не просушены должным образом. Они будут давать разную усадку и трескаться.
По возможности располагайте доски волокнами в одном направлении.
Перед сплачиванием обязательно обрежьте материал по размеру.
Используйте только клей хорошего качества.
Если древесина будет полироваться, подбирайте текстуру или цвет.

Сплачивание на гладкую фугу

1. Выложите все доски лицевой стороной вверх. Для облегчения последующей сборки пометьте кромки непрерывной карандашной линией, проведенной по стыкам под углом.

2. Прострогайте ровные кромки и проверьте пригонку к соответствующим соседним доскам. Каждый раз выравнивайте торцы или карандашные линии.

3. Убедитесь в отсутствии зазоров и плоскостности всей поверхности. Если сжать зазор струбциной или зашпаклевать его, соединение впоследствии растрескается.

4. При строгании коротких деталей зажмите две в тиски лицевыми сторонами вместе и строгайте обе кромки одновременно. Выдерживать прямоугольность кромок не придется, так как при стыковке они взаимно будут компенсировать свой возможный наклон.

5. Сделайте подготовку, как для стыкового соединения, и нанесите клей. Сжиманием с притиркой соедините две поверхности, выдавив излишек клея и помогая поверхностям как бы «присасываться» друг к другу.

Другие способы сплачивания

Другие соединения сплачиванием с различным усилением готовятся таким же образом. К ним относятся:

с нагелями (шкантами);
в паз и гребень;
в четверть.

Презентация «Соединение деталей из древесины с помощью гвоздей»

#5 класс #Технология #Учебно-методические материалы #Презентация #Учитель-предметник #Школьное образование

презентация Соединение деталей из древесины с помощью гвоздей. Урок « Технология 5 класс » Преподаватель Байда Сергей Геннадьевич

Цель урока — Научить учащихся правильно подбирать гвозди для соединения деталей изделия; отрабатывая приемы выполнения соединения. Изучить с учащимися назначение гвоздей в зависимости от формы, длины и диаметра , способ изготовления и область применения.

План урока: Знакомство с понятиями Практическая работа Выводы Рефлексия

Знакомство с понятиями Сборка – соединение деталей из древесины в единое целое . Плотник – это специалист, который занимается обработкой древесины и изготовлением из нее различных изделий. Соединение деталей из древесины – одна из операций, которую выполняют плотники. Картинка или видео

П о м н и т е: вбитые гвозди удерживаются за счёт защемления между волокнами древесины. П о м н и т е: тонкую деталь надо прибивать к более толстой. П о м н и т е: при вбивании гвоздей от торца детали и вдоль волокон древесины расстояние между гвоздями должно быть не менее15 диаметров стержня гвоздя, а от кромки детали и поперёк волокон древесины — не менее 4. Вбивайте гвозди по прямой или косой линии, либо в шахматном порядке. Не забывайте

Гвозди и столярные инструменты

Соединение на гвоздях.

Последовательность соединения. Последовательность соединения.

Приемы вытаскивания гвоздей, загибание и выпрямление.

Графическое изображение Способ сборки деталей Концы брусков соединяют в накладку, брусок с доской – способом врезки. Угловые соединения брусков соединяют с помощью уголков из фанеры. Детали из фанеры соединяют на угол при помощи скрепляющего бруска.

1. Прежде чем вбивать гвозди, убедитесь, что за вами никто не стоит. 2. Необходимо работать шилом и молотком с хорошо насаженными и исправными (без трещин) ручками. 3. Ручка молотка должна быть расклинённой: после насаживания на неё молотка в месте насадки в ручку вгоняют клин — он более прочно удерживает головку молотка. 4. Ударять по головке гвоздя необходимо так, чтобы направление удара приходилось точно вдоль стержня.

Практическая работа Сборка деталей из древесины на гвоздях. 1. Получите у учителя детали из древесины и гвозди различных видов. Рассмотрите гвозди определите их назначение и размеры. 2. Определите с учителем способ сборки деталей из древесины на гвоздях (см. табл. 3). 3. В зависимости от толщины соединяемых деталей выберите необходимые по длине и диаметру стержня гвозди, которые не надо загибать после вбивания.

4. Разметьте шилом места для установки гвоздей и вбейте их с соблюдением расстояний между гвоздями, а также расстояний от кромки и торца детали до первого гвоздя. 5. В случае если гвоздь в бился косо или согнулся, вытащите его столярным молотком с прорезью на носке или клещами. 6. Сдайте учителю собранное изделие на гвоздях.

Выводы: Если тебе приходилось помогать забивать гвозди молотком на даче или дома, то на первый взгляд все просто главное попасть, а если соединять детали в единое целое, то это уже наука, которая требует соблюдения техники безопасности при соединении деталей ,глазомера, умений и навыков.

Угловые соединения вполдерева своими руками

Угловая врубка вполдерева (внахлестку) – наиболее распространенный тип рамного соединения. Его логика предельно проста: на концах обеих деталей вырезают углубления (фальцы) по ширине ответной детали. Фальц образует грань и заплечик – они должны быть идеально ровными и строго перпендикулярны друг другу. В качественном соединении поверхности обеих деталей плотно подогнаны и образуют стык без малейших зазоров.

Разметка соединения

Создайте разметку под выборку фальца. Для этого используйте столярный угольник, рейсмус и разметочный нож.

Отмерьте длину грани по ширине сопрягаемой детали. Прочертите линии разметки на кромках. Установите рейсмус на половину толщины детали и сделайте боковую разметку.

Вырезание фальца

Используя обушковую пилу, отпилите отходную часть на каждой детали, аккуратно следуя по разметке без сильных нажимов и рывков.

Соединение вполдерева

Чтобы выполнить такое соединение двух деревянных деталей, требуются определенные навыки и наличие опыта. Выполняется оно следующим образом. В обеих заготовках выполняются выборки глубиной, которая соответствует половине их толщины. Ширина выборки должна быть равна ширине детали.

Способ соединения деревянных деталей вполдерева можно выполнить под разными углами

В таком случае важно следить, чтобы угол был одинаковый на обеих деревянных заготовках, а ширина соответствовала ширине детали. Благодаря этому детали плотно прижимаются одна к другой, а их кромки расположены в одной плоскости

Кроме того, такое соединение может быть полным или частичным. В случае частичного соединения конец одной заготовки срезают под определенным углом, а на конце другой делают соответствующую выборку. К таким соединениям относят угловое в ус вполдерева. Суть заключается в подрезке обоих шипов под углом в 45о, вследствие чего шов между ними располагается по диагонали. При использовании этого способа нужно быть особо аккуратным, а угловые надрезы выполнять специальным инструментом — стуслом.

Соединения в проушину

Соединения в проушину используются, когда требуется соединить пересекающиеся детали, расположенные «На ребре», либо в угловом, либо в срединном варианте (например, угол оконного переплета или там, где ножка стола соединяется с перекладиной).

Типы соединений в проушину

Самыми распространенными типами соединений в проушину являются угловое и тавровое (Т-образное). Для прочности соединение надо склеивать, но можно укрепить его нагелем.

Выполнение соединения в проушину

1. Сделайте разметку так же, как для , но разделите толщину материала на три, чтобы определить одну треть. Пометьте отход на обеих деталях. На одной детали надо будет выбрать середину. Этот паз называется проушиной. На второй детали удаляются обе боковые части материала, а оставшаяся средняя называется шипом.

2. Пропилите вдоль волокон до линии заплечиков вдоль линий разметки со стороны отхода. Ножовкой с обушком выпилите заплечики, и получится шип.

3. Работая с двух сторон, выберите материал из проушины стамеской/ долотом для пазов или лобзиком.

4. Проверьте пригонку и при необходимости подправьте стамеской. Нанесите клей на поверхности соединения. Проверьте прямоугольность. С-образной струбциной зажмите соединение на время затвердевания клея.

Наращивание по высоте

Из названия понятно, что суть заключается в удлинении брусьев или бревен в вертикальном направлении. Оси элементов находятся на одной вертикальной прямой. Виды наращивания такие:

Наращивание впритык. Для восприятия случайных нагрузок по бокам вставляется заершенный штырь.
Наращивание с одним или двумя шипами. Ширина и высота одного шипа должны быть не меньше одной трети толщины бруса. Глубина гнезда — чуть больше высоты шипа.
Наращивание в полдерева. Концы обоих бревен нужно срезать на половину их толщины на 3-3,5 диаметра в длину.
Наращивание языком. В одном брусе нужно выпилить развилку, в которую нужно вставить соответственно срезанный конец другой заготовки. Само соединение необходимо обернуть жестью.

Соединение угловое в торец

Самый простой способ сплачивания двух деталей. Соединение деревянных деталей под прямым углом выполняется с использованием этого метода. Поверхности двух деталей тщательно подгоняют друг к другу и плотно прижимают. Происходит соединение деревянных деталей гвоздями или шурупами. Длина их должна быть такой, чтобы пройти через первую деталь и углубиться во вторую где-то на 1/3 длины.

Чтобы крепление было надежным, необходимо вбить не меньше двух гвоздей. Расположить их нужно по сторонам от осевой линии. Толщина гвоздя не должна вызвать растрескивание древесины. Поэтому рекомендуется заранее сделать отверстия в диаметре 0,7 от толщины используемого гвоздя.

Для усиления фиксации следует смазать поверхности, которые соединяются, клеем. Для помещений, которые не будут находиться под влиянием влаги, можно использовать столярный, казеиновый или мездровый клей. В случае использования изделия в условиях повышенной влажности лучше использовать влагостойкий клей, к примеру, эпоксидный.

Сплачивание досок

Качественная древесина стоит дорого, купить хорошую доску с необходимыми параметрами не всегда возможно, да не всегда и нужно. Чтобы сделать, к примеру, столешницу, вовсе необязательно искать доску шириной в стол, обладая навыками столярного дела, можно создать идеальное деревянное полотно с необходимыми параметрами.

Вариантов сплачивания много. Широко распространена доска с шипом и пазом, так называемая вагонка. Она позволяет создавать ровные деревянные поверхности большой площади. Часто используется упрощенный ее вариант – доска со стыком в четверть.

Сплачивание на гладкую фугу (встык)

Самый простой способ, не требующий дополнительных элементов. Боковые грани досок фугуют, лучше делать это попарно, зажимая обе соседние доски в тиски и одновременно обрабатывая их. Такая обработка создаст точную поверхность, на которой неровности одной доски будут компенсироваться неровностями другой. Обе доски промазывают клеем и фиксируют до полного его застывания.

С использованием дополнительных связей

Данный способ дает более надежную конструкцию, при этом не отличается особой сложностью. Доски для него также выравнивают, но в соединяемых торцах проделывают симметричные отверстия для установки шкантов или шпилек. Возможно усиление полученного полотна с помощью вбиваемых металлических скоб. Конечно, скобы вбивают с внутренней стороны изделия.

Сплачивание несущих элементов

Удлинить (нарастить) доску, являющуюся частью несущей конструкции можно несколькими способами. Самый простой и самый надежный – соединение вполдерева с последующей накладкой на место соединения усиливающих планок. Некритичные участки можно усилить с помощью фанеры.

Этот же способ используют и для сочленения досок под различными углами. Точно выполненные разрезы сочленяемых деталей позволяют обойтись и без усиливающих накладок, достаточно закрепить доски в месте стыка шурупами.

Крепеж с перфорацией

Основной материал монтажных элементов — оцинкованная сталь. Геометрия конструкций может быть различной. Общий признак — наличие множества отверстий. Перфорация дает возможность выбрать нужную точку крепления в дереве. Через нее ввинчивают саморезы или забивают винтовые гвозди. Преимущества этого вида крепежа:

Экономия времени на соединение конструктивных элементов из дерева.
Небольшое количество отходов при выполнении крепления узлов.
Возможность установки нескольких метизов в одной плоскости. Это повышает несущую способность узла крепления.
Многообразие видов монтажных изделий. Позволяет подобрать оптимальное решение для равномерного распределения нагрузки на деревянные компоненты части здания, сооружения.
Универсальность. Подходит для всех пиломатериалов.

Типы:

пластины;
уголки;
держатели для балок;
рейки трехмерные;
монтажная лента.

Пластины

Планки с множеством отверстий используются для скрепления деревянных элементов в одной плоскости. В плане детали могут быть разной формы (например, в виде литеры T, Z). Пластины изготавливаются из стали толщиной 1–3 мм и более.

Детали легко сгибаются, что удобно при сопряжении древесины под углом 90° и более. Ножницами по металлу пластины можно кроить.

Уголки

Для соединения деревянных конструкций под прямым углом применяются равносторонние, усиленные, с двойным усилением, анкерные металлические уголки. Существуют более сложные изделия: Z-образные, скользящие, других модификаций.

Держатели для балок

Изделие позволяет соединить балку и брусья. Крепление устанавливается на саморезах или шурупах. Опорная часть балки фиксируется с боков и снизу. Перпендикулярные плоскости стальной детали закрепляются на поперечном брусе. На фото представлен один из вариантов держателя.

Рейки трехмерные

Бывают разной длины. Особенность конструкции — элементы соединения фиксируют дерево в трех плоскостях. Рейки образуют прочное и надежное скрепление в узлах. Металлические продольные рейки выполняют две функции: связывают древесину в единую систему, являются несущими балками, которые берут на себя существенную часть вертикальной нагрузки.

Крепеж — Т-образный профиль из прочного стального сплава. Их производством занимается итальянская фирма Alumidi. Рейки подбираются исходя из поперечного сечения соединяемых элементов, уровня динамических и статических нагрузок.

Монтажная лента

Перфорированная оцинкованная стальная лента используется как вспомогательный фиксатор при выполнении сложных узлов деревянных конструкций. Ее легко разрезать на фрагменты. Применяется и в качестве крепления неметаллических изделий к древесине.

Выбор схемы сращивания в зависимости от нагрузки на готовое изделие

Если изделие будет подвергаться только сжиманию, то достаточно применить самый простой вид сращивания, соединяя детали внакладку (косыми или прямыми срезами). Чтобы повысить стойкость изделия при боковых нагрузках, применяется соединение типа накладного замка. При этом делается накладка с применением скошенных торцов или с торцевым шипом.

Для изделий, рассчитанных на растягивающие нагрузки, применяют соединения накладной замок (зубчатый или простой). Для его выполнения на соединяемых заготовках вырезают углубления и выступы. Схема зубчатого накладного замка позволяет достичь высокой прочности соединения, которая выдерживает сжимающие, растягивающие и боковые нагрузки.

Соединение «двойной сковородень» — прямая накладка с шипом, называемым ласточкин хвост. Показывает высокую прочность при разных нагрузках – боковых смещениях, растяжении и сжатии.

Схема соединения «сдвижной замок» в виде накладки со скошенным упором способна придать прочность изделию, подвергающемуся растяжению и поперечным нагрузкам.

Существует схема, при которой добиваются повышенной жесткости конструкции накладных замков, вбивая дополнительные клинья между выступами. Называют такие замки натяжными. Делают их либо разъемными, либо склеивают. Разъемные натяжные замки следует проолифить или покрасить, что поможет защитить замок от влаги.

Виды соединения

При соединении деревянных деталей нужно помнить важный момент — всегда тонкая деталь крепится к толстой, но не наоборот.

Согласно взаимному расположению элементов различают такие способы соединения деталей из дерева:

наращивание — увеличение детали по высоте;
сращивание — удлинение заготовки;
сплачивание — увеличение элемента по ширине;
вязка — соединение под углом.

Способы соединения деревянных деталей при изготовлении мебели чаще всего используют следующие:

склеивание;
«ласточкин хвост»;
встык;
пазовое;
внахлест;
глухое на шипах;
сквозное шиповое.

Рассмотрим технологии некоторых соединений более детально.

Сплачивание досок

Качественная древесина стоит дорого, купить хорошую доску с необходимыми параметрами не всегда возможно, да не всегда и нужно. Чтобы сделать, к примеру, столешницу, вовсе необязательно искать доску шириной в стол, обладая навыками столярного дела, можно создать идеальное деревянное полотно с необходимыми параметрами.

Вариантов сплачивания много. Широко распространена доска с шипом и пазом, так называемая вагонка. Она позволяет создавать ровные деревянные поверхности большой площади. Часто используется упрощенный ее вариант – доска со стыком в четверть.