Крутые варианты соединений деревянных изделий

Склейка щита из столярных обрезков

В каждой столярной мастерской накапливаются обрезки дерева. Если их жалко выбрасывать, то из столярных отходов делают мебельные щиты разных размеров.

Подготовить заготовки для склейки несложно. Из обрезков нарезают квадратные детали толщиной 22 мм со стороной 150 мм, а затем их обрабатывают на станке, чтобы получить гладкую поверхность.

Шипы на заготовках вырезают микрошиповой фрезой для дерева.

Шипы должны проходить вдоль и поперёк волокон. Если на одной заготовке шипы идут вдоль волокон, то на другой заготовке — поперёк волокон.

После фрезеровки заготовки стыкуют в шахматном порядке, а затем склеивают клеем ПВА.

Намазанные клеем делянки зажимают струбцинами.

После высыхания склейку выравнивают на циркулярной пиле, а затем боковые стороны фрезеруют.

Из фрезерованных склеек собирают щит. Перед сборкой шипы промазывают клеем ПВА. Для хорошего склеивания щит зажимают струбцинами.

После высыхания щит из обрезков выравнивают на циркулярной пиле, а после этого шлифуют.

Такой щит можно делать также из прямоугольных заготовок, правда, из квадратных делянок щит получается более жёстким. Жёсткость конструкции создаётся благодаря тому, что не совпадают стыки у квадратов.

Пример взят с ютуб-канала Самоделкин, ролик «Тонкий мебельный щит из торцевых обрезков»

Мебель из качественных и экологически безопасных мебельных щитов создаёт уют и комфорт в любом доме. Чтобы самому склеить такой щит, необходимо иметь столярные навыки и инструмент. Нарушение технологии склеивания щита приводит к его деформации и дальнейшей невозможности использовать по назначению.

Как сплачивать элементы несущих конструкций

Для несущих конструкций используют два вида соединений — наращивание и сочленение. Самый простой способ срастить две детали — выполнить надрез ножовкой на половину толщины на одинаковом расстоянии от торцов, а затем сколоть топором лишнюю древесину. После сопоставления двух деталей соединение обычно скрепляют двумя накладными планками, прибитыми сбоку от разреза. Склеивание тоже возможно, но только при плотной подгонке деталей.

Надрезанные в полдерева торцы можно свести практически под любым углом, это основной метод соединения кровельных ферм. Для скрепления деталей необходима дополнительная стягивающая связь: брус прикладывают к соединенным деталям сбоку на расстоянии в 30–50 см от угла и подрубают в половину толщины по местам соприкасания, а затем скрепляют конструкцию гвоздями.

Часто вертикальные и наклонные конструкции нуждаются в опоре, например при соединении стропильной системы с балками перекрытия. В этом случае выполняется зарубка посадочных гнезд на горизонтальной балке, в которые будут вставлены стойки

Очень важно соблюдать угол наклона и делать подрубку не более чем на треть толщины бруса

Потайные детали «Еж»

Стальные шайбы имеют внутреннюю резьбу под наклоном. В древесине через шайбы просверливают сквозные отверстия. С обратной стороны также устанавливают шайбу. В канал ввинчивают шпильку, которая стягивает дерево.

В узлах соединений устанавливается несколько шпилек сразу. В массиве древесины стержни занимают перекрещивающееся положение. Этим создается прочное скрытое крепление деревянных конструкций. Крепление также осуществляется длинными саморезами, которые в массиве древесины располагаются под углом (обычно 45°). Этим способом пользуются при возведении деревянной кровли.

Подбор крепежа для строительства дома. Что важно учесть?

Для каждого вида работ по дереву есть специальный крепеж. В противном случае, под угрозой окажется прочность конструкции

Кроме того, важно правильное расположение гвоздей и шурупов. Для этих целей проектировщики выполняют расчеты, согласно которым определяется нагрузка на тот или иной элемент и способность деревянных досок и балок выдержать возможные деформации

Нередко, крепеж выбирается, исходя из дополнительных критериев, например, внешнего вида

Это имеет смысл, если речь идет о работах на внешней, фасадной части дома, где важно по-максимуму скрыть все стыки, торчащие «шляпки» и другие неровности

Подбирать гвозди и шурупы для строительства дома следует таким образом, чтобы деревянные элементы совпали как можно ближе друг к другу. Между контактирующими поверхностями не должно быть зазоров. Нужно учитывать, что иногда крепеж может не обеспечить достаточное прилегание поверхностей друг к другу, в этом случае придется использовать несколько видов гвоздей, шурупов, винтов и т. п.

Еще одна рекомендация от экспертов: постараться устанавливать крепеж в деревянные элементы равномерно, по всей поверхности

Дерево — достаточно «мягкий» материал, поэтому следует соблюдать осторожность и не переусердствовать с проделыванием дыр в нем. В противном случае это может привести к тому, что древесина «ослабнет» в одном месте и может начать разрушаться со временем

Далее мы рассмотрим основные виды крепежа и особенности работы с ними.

Сплачивание досок

Ящики и составные части макетных корпусов производят из раздельных элементов древесины. В данном случае применяются такие виды соединений как сращивание, сплачивание или вязка. Сплачиванием можно назвать стыковку досок по их параметрам: толщина или ширина, у которых волокна древесного материала расположены параллельно. Метод сплачивания в основном применяется для создания громоздких строений.

Для производства цельных лесозаготовок из индивидуальных компонентов используют гвозди, шурупы, клей, нагели, а при сплачивании разъемных заготовок применяют шины и клинья. Часто встречающимся приемом сплачивания считается слияние элементов схлестыванием встык кромками либо пластями.  Чем тоньше доска в процессе сплачивания, тем меньше вероятность деформации материала.

В процессе сплачивания важно принимать во внимание размещение годичных слоев на древесине. В сравнении с лесозаготовками, которые соединены кромками, заготовки сплаченные встык пластями значительно устойчивее и буквально не поддаются деформации. Для разъемных корпусов древесный материал сплачивают так, чтобы годичные кольца располагались выпуклой частью к плоскости разъема, а для строения разъемных ящичков маленького размера – в обратном порядке

Сплачивание, выполненное стыковкой доски в фалец и в шпунт, не обеспечит крепкой сбитой линии шва. Данный вид стыкования применяют для выпуска товара без адгезии, применяемый в условиях высокой влажности

Для разъемных корпусов древесный материал сплачивают так, чтобы годичные кольца располагались выпуклой частью к плоскости разъема, а для строения разъемных ящичков маленького размера – в обратном порядке. Сплачивание, выполненное стыковкой доски в фалец и в шпунт, не обеспечит крепкой сбитой линии шва. Данный вид стыкования применяют для выпуска товара без адгезии, применяемый в условиях высокой влажности.

Виды сплачивания:

1. Сплачивание на гладкую фугу. Доски предварительно фугуют, стыкуют, смазывают клеем, закрепляют фиксаторами до высыхания;
2. Сплачивание с внедрением добавочных связей. Доски предварительно выравнивают, во фронтонах высверливаются проколы для шпилек. Вбивают скобы для увеличения долговечности;
3. Сплачивание несущих составляющих. Стыковка досок в половину дерева с накладной частью на площадь стыковки усиливающих планок.

Склейка древесины значительно расширила возможности домашних мастеров. Существующие технологии и тонкости процесса.

Изготовление мебели своими руками приобретает все большую популярность и в силу дороговизны готовых изделий, и благодаря большому количеству исходных материалов, появившихся в свободном доступе. В домашних условиях с минимальным набором соответствующих инструментов реально собрать жизнеспособную мебель, которая будет исправно служить и радовать своим видом. Одним из максимально востребованных способов соединения древесины является склейка, позволяющая получить прочные, монолитные детали. Склеивание может использоваться как самостоятельный крепеж или как дублирующий, при применении внешних элементов, таких, как нагели, шпонки или саморезы.

Соединение в проушину

Если у вас имеются две пересекающие детали, которые необходимо соединить между собой, сделайте соединение в проушину – это простой, но эффективный способ соединения. С его помощью вы можете скреплять детали для оконного переплёта или стола.

ФОТО: YouTube.comСамый распространённый тип соединений в проушину – угловой, но также вы можете использовать тавровый метод, при котором соединение дополнительно склеивается или укрепляется с помощью нагеля

Чтобы сделать соединение в проушину, вам нужно нанести разметку, предварительно отмерив одну треть от общей толщины заготовки. На обеих деталях, которые в дальнейшем будут соединены, пометьте место отхода, а также обозначьте середину на одной из них – в этом месте будет располагаться проушина.

На второй детали удалите по бокам небольшое количество древесины, соорудив шип.

Следующий шаг – пропил заплечиков. Ориентируйтесь по линии разметки со стороны отхода. Для работы используйте обычную ножовку и лобзик. Начинайте выпиливать пазы с двух сторон и при необходимости убирайте лишний материал стамеской. Когда обе детали готовы, произведите примерку и только потом сажайте их на клей.

Сложность стропильной системы

Спроектировать деревянную стропильную систему намного сложнее, чем любые металлические конструкции. Почему? В природе не существует двух досок с абсолютно одинаковыми показателями прочности, на этот параметр влияет очень много факторов.

1. Каждая доска имеет свое количество сучков, среди них есть здоровые и гнилые. Одни сучки оказывают минимальное влияние на прочность, другие значительно их понижают.

Количество сучков на досках разное

Требования к качеству стропильной доски

Как выбрать качественные ровные доски для стропил

Металл имеет одинаковые свойства, которые зависят только от марки стали. Расчеты будут точными, ошибка минимальная. С деревом все намного сложнее. Для того чтобы минимизировать риски разрушения системы, нужно давать большой запас по прочности. Большинство решений принимается непосредственно строителями на месте после оценки состояния пиломатериалов и с учетом особенностей конструкции. Очень важен практический опыт.

Соединение встык по длине

Если повнимательнее присмотреться к массивной старинной мебели или дверям, то в глаза бросается красивая и равномерная текстура: изделие кажется вырезанным из одного большого куска дерева. Только при ближайшем рассмотрении можно выделить отдельные дощечки, которые и составляют общую поверхность.

Раньше мебель не изготавливали, как это делается сегодня, из толстых досок. Просто столяры были искуснее. Из множества тонких дощечек они могли сделать большую панель с идеально гладкой поверхностью. Хотя известно, что дерево живет своей довольной бурной жизнью, даже когда оно больше не соединено корнями с землей. Оно подвергается воздействию температуры и влажности, а также механическим, нагрузкам, в результате чего может неожиданно проявить свой «характер».

Техника соединения дощечек так, чтобы они долго оставались ровными и гладкими, называется соединением встык по длине.

Нужно внимательно рассмотреть каждую дощечку и сравнить ее текстуру с текстурой соседних деталей: древесные волокна каждой детали должны проходить в обратном направлении по сравнению с волокнами соседних дощечек. Так одна доска «запирает» другую.

Характер текстуры зависит от того, из какой части ствола вырезана доска — из средней или крайней. Доски можно разложить по-разному: в одном случае так, что поверхность будет казаться срезом одного ствола, в другом, перемешав доски, создать необычный узор.

Но в любом случае при подгонке доски должны располагаться друг против друга так, чтобы получался волнистый узор. Поэтому достичь эффекта «целого дерева» и при этом «запереть» дерево очень непросто. Ведь видны попеременно то лицевая (обращенная к сердцевине дерева), то изнаночная (обращенная к коре) сторона досок.

Чтобы доски по длине плотно прилегали друг к другу, края должны быть абсолютно прямыми. Нужно вертикально закрепить доску между двумя направляющими досками и обработать поверхность рубанком. Обрабатывайте древесину сразу, не откладывая, — при изменении влажности воздуха она может снова деформироваться.

По столешнице, собранной из досок, раньше судили о мастерстве столяра. Умение соединять доски встык по длине может пригодиться и сегодня. Мы покажем и расскажем, как это делается.

Маркирование и склеивание

Соединение элементов под углом

Угловые соединения, называемые вязкой углов, являются распространенными.

Крепления под углом осуществляются следующими способами:

Угловое соединение

• Внакладка – детали соединяются путем наложения торцевых частей, срезанных наполовину толщины, но этот столярный способ считается непрочным.
• Прямой рамочный шип – используется одиночным, двойным и тройным, такое соединение является основным в столярном деле.
• Косым шипом, являющимся более прочным, чем прямой шип, за счет разницы размеров в основании и в конце.
• Соединение на круглых шкантах или дюбелях, это соединение обеспечивает экономию древесины, идущую на шип.
• Крепление на ус – в этом случае осуществляется косое соединение брусков под любым углом. Бруски в этом случае могут быть разной ширины.

Шип вставляется в гнездо, открытое с одной и с двух сторон, а также вставляется в проушину, открытую с трех сторон. Гнездо располагается в середине бруска, а проушина – в концевой части.

К угловым соединениям относятся соединения примыкания, когда конец одного элемента примыкает к середине другого. Такая сборка выполняется накладкой вполдерева, прямыми или косыми сквозными шипами, а также на крепление выполняется на круглых шкантах.

Соединение примыкания

В ящичных креплениях, но углового вида применяются прямые или косые шипы. Они располагаются на концах обеих деталей, их число часто бывает разное в зависимости от ширины соединяемых щитков. Такие соединения подразделяются на сквозные и глухие.

В столярном производстве кроме соединений с помощью дополнительных элементов доски или бруса, широко применяются крепления только на клею при условии точной подгонки деталей. Примером клеевого соединения является фанерование, оно обеспечивает повышение прочности изделия и улучшение вида.

Склеивание

Склеивание деревянных деталей проводят следующим образом:

• Склеиваемые поверхности очищают тряпкой без ворса, а шероховатости зачищают мелким наждаком.
• Используя картонную палочку, наносят столярный клей ровным тонким слоем по всем необходимым поверхностям.
• Смазанные клеем поверхности нужно потереть друг о друга. Это обеспечит ровное соприкосновение и прочное склеивание.
• Детали нужно стянуть друг с другом, чтобы на стыках удержание было надежным. Убедиться в прямоте углов позволит измерение диагоналей. Они должны быть равны. Если это не так, положение элементов нужно подправить.
• Соединение укрепляется путем высверливания направляющих отверстий, в которые вбиваются отделочные гвозди или вворачиваются шурупы. Головки шурупов должны быть утоплены, для этого отверстия нужно расточить. Гвозди углубляют, используя пробойник.
• Отверстия с гвоздями замазываются шпаклевкой для дерева. Отверстия, расточенные под шурупы, закрывают деревянными заглушками из твердых пород, смазанных клеем. Когда клей или шпаклевка высохнут, поверхность зачищают наждаком так, чтобы она была гладкой, и затем покрывают лаком.

Соединение «гнездо-шип»

Наиболее часто используемый способ соединения деревянных деталей. Такое сочленение прочное, жесткое и выглядит максимально аккуратно. Чтобы выполнить такое соединение, нужно иметь некие навыки и опыт, а также быть внимательным. Неправильно выполненное соединение «гнездо-шип» непрочное и выглядит некрасиво.

Суть его следующая. В конце одной заготовки высверливается или выдалбливается паз, а в конце другой — шип. Лучше, когда элементы имеют одинаковую ширину. Если толщина разная, то шип проделывают в тонкой детали, а паз, соответственно, в толстой.

Последовательность шипового соединения:

• Используя рейсмус, прочертить две параллельные друг другу риски сбоку одной заготовки. Расстояние должно быть по ширине будущего шипа. Для его ровности следует сделать разметку с двух сторон.
• Наиболее оптимальный инструмент для выполнения шипов — ножовка, имеющая узкое полотно и мелкие зубья, или лучковая пила. В процессе работы зубья инструмента должны проходить по внутренней кромке разметочной линии. Для удобства деталь лучше зажать в тисках. Лучше всего шип изготовить чуть больше требуемого размера. Тогда в случае необходимости можно убрать лишнее. А вот если шип окажется короче, то весь процесс потребуется повторить заново.
• Используя долото или стамеску, во второй детали делают гнездо (паз). Естественно, размеры паза должны соответствовать размерам шипа. Лучше всего перед тем, как приступить к долблению, по всему периметру паза просверлить отверстия. Края аккуратно обрабатываются стамеской.

Если соединение деревянных деталей выполнено правильно, то поверхности кромок шипов прилегают плотно к стенкам гнезда. Это дает хорошее сцепление при склеивании. Чтобы посадка шипов была более тугой, их размеры должны быть на 0,2-0,3 мм больше размеров гнезда. При превышении этой величины может произойти раскол тетивы, при допуске меньше крепление потеряет свою прочность в процессе эксплуатации.

Кроме того, такое соединение предполагает еще склеивание и крепление шурупами, гвоздями или деревянными нагелями. Для упрощения работы перед ввинчиванием шурупов следует просверлить отверстия. Головки шурупов скрывают в потай (выполненный с помощью зенковки). Направляющее отверстие должно быть равно 2/3 диаметра винта и быть меньше на 6 мм (приблизительно) его длины.

Как сделать поперечное соединение

Одним из самых простых является поперечное соединение. Оно отличается простотой изготовления, овладеть его премудростями может даже начинающий плотник. Работа выполняется в следующем порядке:

• делается разметка. Соединяемые детали накладывают друг на друга. С помощью линейки прочерчивают линию среза. Рейсмусом наносят разметку по толщине;
• первая деталь зажимается в тиски. Ручной пилой, аккуратно, по линиям делается распил до пометки, оставленной рейсмусом. Заготовка поворачивается. Делается второй пропил;
• заготовку вынимают из тисков. С помощью острой стамески и деревянного молотка-киянки удаляют часть древесины между пропилами;
• обрабатывают вторую деталь;
• плоскости выравнивают с помощью наждачной бумаги или абразивного бруска.

Теперь можно стыковать деревянные заготовки. Соединение должно быть плотным, без люфтов и зазоров. Если изделие будет неразъемным, стыки промазывают столярным клеем, конструкция дополнительно усиливается шурупами.

Классификация крепёжных изделий

Металлические крепёжные элементы, используемые для соединения нескольких деталей, подразделяются на две группы:

• Цельнометаллические. Эти изделия применяются везде, где необходимо выполнить крепление деревянного бруса стандартного размера.
• Раздельные. Эта сборная конструкция служит для крепления нестандартных изделий. Надёжность таких моделей уступает цельнометаллическим конструкциям. Поэтому их применение требует предварительного расчёта жёсткости.

Кроме различий в размерах и форме крепёж отличается толщиной, которая может быть 2—3,5 мм. Наиболее популярными крепёжными деталями в строительстве являются:

• Крепёжный усиленный. Изделие имеет несколько рёбер жёсткости. Они дают возможность соединять большие брусья с различными материалами.
• Равносторонний усиленный. Имеет форму пластины с краями, согнутыми под углом 90 градусов. На поверхности каждой стороны имеются перфорированные отверстия. Применяется для крепления деревянных брусьев в местах, где отсутствует высокая прогибающая нагрузка.
• Анкерный крепёж. Изделие отличается своей формой и непропорциональными размерами. Длина и ширина одинакова, зато высота может иметь несколько размеров: 80—200 мм.
• Асимметричный уголок. Отличается от анкерного своей шириной. Деталь создаёт прямой угол относительно плоскости крепления.
• Крепёж с углом наклона 135 градусов. Применяется для соединения деревянного бруса под определённым углом. Обычно используется для скрепления стропил на крыше.
• Уголок в виде буквы Z. Специальное усиленное изделие. Используется для соединения строительных материалов, расположенных в различных плоскостях (параллельно). Приспособление может использоваться для соединения брусьев нестандартных размеров.

Окончательная подгонка гарантирует успех

Вне зависимости от того, сколько соединений требуется изготовить на станке, после каждого изменения настроек всегда делайте пробные проходы и образцы соединений, используя обрезки. Регулировку следует продолжать до достижения плотной сборки пробного соединения и только после этого приступить к обработке деталей проекта. Но несмотря на все ваши старания, порой можно обнаружить несовершенство в соединениях. Опилки на пильном столе или незаметное коробление ранее остроганной заготовки могут испортить работу и сделать сборку невозможной. Если деталь слишком толстая или широкая, не поддавайтесь искушению подогнать размер с помощью станков. Точную подгонку лучше доверить ручным инструментам.

• Маленький зензубель. С его помощью удается быстрее всего снять слой толщиной от 0,5 мм и более с широкого шипа или гребня. Зензубель с малым углом наклона железки особенно эффективен при работе поперек волокон. Выступающая сбоку режущая кромка позволяет обрабатывать внутренний угол вплотную к плечику шипа.
• Рашпиль или напильник. Плоский рашпиль, с крупной насечкой быстро удаляет материал, но оставляет более грубую поверхность, чем рубанок. Плоский напильник работает медленнее, но им хорошо выглаживать поверхность.
• Наждачная бумага. Если вам требуется снять совсем немного материала с шипа или другой широкой поверхности, наклейте кусок наждачной бумаги зернистостью 100 единиц на подходящий обрезок доски или пробковый брусок. Используйте самоклеящуюся наждачную бумагу или наклейте обычную с помощью аэрозольного клея или двухстороннего скотча. Такой способ позволяет обработать только одну плоскость, не затронув смежные, как это бывает, если просто обернуть брусок наждачной бумагой.
• Стамеска. Различной ширины клинки позволят удалить материал из любых труднодоступных мест. При зачистке плоской поверхности держите стамеску фаской вверх, прижимая ее плоскую переднюю грань к древесине.

Применяя рашпиль, стамеску или любой другой инструмент для удаления материала, не спешите и регулярно проверяйте результат, соединяя детали.

Фанерование

Простую древесину оклеивают дощечками, что называется облицовкой. Фанерование – это оклейка листами из ценных пород древесины. При этом используется особый вид клеевого соединения. Такая методика позволяет не только улучшить внешний вид изделия, но и сделать более прочной поверхность.

Фанера может быть пиленой, лущеной или ножевой (строганой). Такая процедура проводится с одной или двух сторон. Во втором случае прочность изделия значительно повышается. Фанеру можно наклеивать в один или несколько слоев.

Если применяется одностороннее фанерование, лист наклеивают волокнами параллельно направлению волокон основания. При двухстороннем их нужно располагать взаимно перпендикулярно.

Из-за усадки или высыхания клея и коробления фанеры может деформироваться и основание. По этой причине образуется вогнутость. Такая деформация будет тем больше, чем меньше отношение толщины щита к его ширине. Если брусок хорошо высушен, его толщина не будет менее половины ширины, то коробление не наблюдается.

Основные виды углового соединения бруса

При возведении дома из бруса, очень важно правильно выполнить соединение материала. Угловое соединение – важнейший элемент конструкции дома

Поэтому, прежде чем приступить к работе, нужно иметь четкое представление не только о том, как его устроить, но и какие требования к такому соединению предъявляются. Таких требований два

Угловое соединение – важнейший элемент конструкции дома. Поэтому, прежде чем приступить к работе, нужно иметь четкое представление не только о том, как его устроить, но и какие требования к такому соединению предъявляются. Таких требований два.

Первое – угол должен быть прочным. Понятно, что правильно уложенные венцы должны оставаться на месте под собственной тяжестью. Но уложенные венцы, и в первую очередь в местах угловых соединений, в любом случае будут иметь дело с естественной деформацией дерева, обусловленной воздействием окружающей среды. Поэтому уложенный угол при деформации ни в коем случае не должен разойтись, образовав щель

Второе важное требование: угловое соединение должно быть герметичным, особенно в жилом доме или бане

Ведь вряд ли хозяева таких построек будут рады сквознякам в углах. В строительстве сруба есть неписаное правило: вероятность появления сквозняков тем меньше, чем сложнее тип углового соединения. Но если речь идет о постройке сарая или амбара, то высокой герметичностью угловых соединений в этом случае можно пренебречь.

Электролобзик понадобится для того, чтобы вырезать пазы в брусе.

В строительства дома из бруса, как и дома из бревна, различают два вида угловых соединений: с остатком и без остатка. При соединении бруса в углах без остатка углы дома получаются традиционно ровными, при угловом способе соединения с остатком торцы венцов на некоторое расстояние выходят за плоскость стены.

Способ соединения без остатка считается более экономным, ведь в этом случае на строительство дома идет меньше материала

Но при способе соединения угла с остатком общая конструкция сруба получается более устойчивой, а углы теплее, что для жилого помещения очень важно

Для рубки угла дома, независимо от выбранного способа и типа соединения бруса, понадобятся:

• топор,
• электролобзик (при его отсутствии можно воспользоваться ножовкой, но, учитывая объем работ на всех четырех углах, длительность возведения сруба значительно увеличится),
• молоток,
• долото,
• киянка.