Как соединить доски

Соединение досок между собой

При изготовлении каких-либо столярный изделий нередко бывают моменты, когда длины доски не хватает. Как назло, вместо одной длинной есть несколько коротких. Опытные столяры в этом случае не бегут в магазин или на пилораму, а наращивают тесины по длине. Восстановленные изделия используются не во всех случаях. Например, для сидений на лавочках или для пола их лучше не применять, а для полотна двери или для стропил соединённые тесины вполне пригодны.

За долгие годы работы человека с деревом появилось множество способов соединения досок между собой. Один из таких приёмов мы рассмотрим в этой статье.

Итак, у нас есть 3 тесины, которые нужно соединить между собой в длину. Здесь надо отметить, что чем меньше отрезков используется для сращивания, тем прочнее окажется соединённый массив. В нашем случае получилось так, что для изготовления полотна двери не хватило одной дощечки. Поэтому пришлось её состыковывать из трёх коротких обрезков. Разумеется, части дощечек для сращивания должны быть равной ширины.

Первым делом разметим тесины. Соединим их в полдоски, то есть отрежем половину ширины от одного отрезка, половину — от другого. Часть одной тесины будет заходить на другую. Длины 10-15 см для выреза будет вполне достаточно, но чем больше это расстояние, тем прочнее будет соединение. Тут важно учитывать, что при разметке отрезков нужно помнить про ту длину, на которую планируется вырез. Например, если вы хотите сделать соединённую дощечку длиной 200 см, то общая длина двух отрезков должна быть больше на то расстояние, на которое планируется делать вырез. При вырезе 15 см длина двух досок составит 215 см. На 15-тисантиметровое расстояние одна часть тесины зайдёт в другую, и общая длина будет 200 см.

Таким же образов сделаем вырез на 2 и 3 отрезках.

Теперь дощечки нужно скрепить между собой. Мы для этих целей будем использовать мебельные шканты. На двух отрезках сделаем метки друг на против друга и просверлим отверстия глубиной, равной половине шканта. В отверстия капнем мебельного клея и забьём шкант, чтобы он торчал наполовину. В отверстия на второй дощечке тоже капнем клея и соединим отрезки между собой. Двух шкантов для соединения будет вполне достаточно.

Точно так же состыкуем и третью часть тесины.

Дальше увеличим прочность соединённого массива на изгиб. Для этого нам понадобится ручной фрезер.

Установим на него пазовую фрезу диаметром 2 см и настроим глубину реза, равную чуть больше половины толщины дощечки. Здесь главное не прорезать доски насквозь. Фрезером делаем по два паза с каждой стороны, захватив все 3 срощенные доски. Всего сделаем 4 паза, длина каждого – около 15 см.

В эти пазы вставим деревянные бруски, вырезав их из остатков тесины. Получается что-то типа шпонок, только эти шпонки удерживают два бруска в одной плоскости. Бруски должны заходить в пазы с усилием, чтобы они не двигались. Пазы намажем столярным клеем, вставим шпонки и забьём их молотком до упора. Высота брусков здесь не важна.

Лишние части брусков состругаем рубанком.

Чтобы шпонки не выскочили из пазов в случае высыхания дощечки, просверлим в них сквозные отверстия, вставим мебельные шканты и забьем их на всю толщину тесины. Выпирающие части шкантов снова состругаем рубанком.

На этом этапе соединение досок между собой завершено. Дальше начинаются отделочные работы, чтобы убрать зазоры, если это необходимо. Возьмём универсальную шпатлёвку и резиновым шпателем заполним щели.

Через пару часов, когда шпатлёвка полностью высохнет, отшлифуем тесину шлифовальной машинкой. Вот теперь соединённая дощечка готова к эксплуатации.

В нашем случае она была вставлена в дверное полотно. После изготовления двери и её покраски стало совсем незаметно, что доска состоит из нескольких частей. И на прочности двери это никаким образом не сказывается.

ВИДЕО

Основные требования к рабочему процессу

Прежде чем мы начнем рассматривать конкретные варианты проведения работ, необходимо разобраться в том, соблюдение каких факторов гарантирует получение того результата, который и ожидается:

Качество материала Тут все просто: невозможно сделать из некачественного дерева прочные конструкции, особенно это касается мест соединения, если на них будут сучки, повреждения древоточцами, плесенью и другие проблемы, то ни о какой надежности и долговечности не может быть и речи. Подбирайте самые лучшие элементы, чтобы не тратить силы и средства попусту
Влажность Еще один наиважнейший параметр, который всегда следует учитывать. Для работы походят только сухие элементы, так как повышенная влажность, во-первых, снижает прочность, во-вторых, уменьшает адгезию клеевого состава при его использовании, а в-третьих, после окончания работ никто не даст гарантию, что через неделю или месяц конструкцию не поведет или она не потрескается
Нагрузки на соединения Именно от этого показателя во многом зависит выбор того или иного варианта соединения, чем больше нагрузка, тем выше требования к качеству сопряжения и тем сложнее процесс. Поэтому заранее решите, какой вариант будет использоваться, чтобы гарантированно обеспечить высокий результат
Использование качественного инструмента От этого также зависит очень многое, особенно когда дело касается сложных вариантов, когда соединение вырезается специальными приспособлениями. Они должны обеспечивать максимальное качество резки и максимальную точность стыковки, так как от этого во многом зависит надежность

Важно!
Помните одно простое правило, которое всегда используют специалисты: для получения наилучшего результата нужно, чтобы параметры соединяемых элементов были аналогичными, проще говоря, должна использоваться одна порода древесины.

Простейшим примером конструкций, где используется сращивание по ширине, является шпунтованная половая доска

Варианты проведения работ

Все мероприятия подобного рода можно разделить на две большие группы – сплачивание досок по ширине и по длине, мы рассмотрим их отдельно и расскажем, какие методики наиболее популярны и как их правильно реализовывать.

Соединение по ширине

Конечно, простейшим решением будет щитовой вариант сращивания, поэтому мы начнем именно с него, вначале представим схему основных вариантов, а ниже опишем их подробно:

Это основные типы проведения работ, если можно использовать щитовой вариант соединения

  • Первый способ предполагает вырезание с помощью фрезерного станка полости, которая имеет трапециевидную форму и позволяет использовать шпонку в качестве фиксатора. Плюсом этого решения можно назвать надежность, а минусом – необходимость в фрезерном станке или наличие ручного фрезера для проведения работ, ручным инструментом здесь не обойдешься;
  • Сплачивание с использованием торцевого бруска, который соединяется с торцами доски методом паз-гребень, используется для элементов небольшой длины, так как данный вариант обеспечивает высокую надежность именно небольших конструкций. Для работы опять же понадобится фрезер для деревянных изделий. С его помощью она будет проведена быстро и качественно;
  • Можно сделать вырез по торцу, подогнать под него рейку и посадить ее на столярный клей, это также довольно интересный вариант, который подходит для конструкций небольшого размера;
  • Последние два варианта предполагают приклеивание треугольной рейки, только одна из них врезается в торец, а второй вариант предполагает зарезку торца под углом, нужно выбрать то, что лучше подойдет в той или иной ситуации.

Но если требуется соединить доску более надежно, то подойдет один из следующих методов:

Такие варианты зарекомендовали себя лучше всего

  • Первый вариант называется соединение на гладкую фугу, при его выполнении требуется очень тщательная шлифовка торцов для плотного прилегания, после чего они смазываются клеем и соединяются под прессом или с помощью специальных стяжек. Такое решение подойдет в случаях, когда высокая несущая способность не нужна;

Соединение на гладкую фугу часто применяется при изготовлении мебельного щита

  • Второе решение – сращивание в четверть, для этого на торцах выбираются пазы примерно на половину толщины, этот вариант более трудоемкий, зато его надежность заметно выше, чем у предыдущего, инструкция по проведению работ проста: выбираются пазы с помощью фрезера, после чего торцы смазываются клеем, и конструкция плотно сжимается до высыхания состава;

Вот так выглядит соединение на схеме

  • Можно вырезать пазы с обеих сторон, а внутрь вставить рейку, которая опять же смазывается клеем для надежности. Такое решение неплохо зарекомендовало себя на элементах большой толщины, так как в таком случае толщина деревянной рейки будет значительной, следовательно, она сможет выдержать даже большие нагрузки без особых проблем. Важна точная подгонка всех элементов, поэтому для работы используется фрезерное оборудование;

Пример шпоночного соединения

  • Соединение шип-паз хорошо знакомо многим по доске пола и отделочным материалам из древесины, тут важно правильно вырезать соединение, чтобы элементы совмещались максимально точно и плотно, отдельным вариантом является треугольный шип-паз, он отличается тем, что один торец делается в форме угла, а второй имеет углубление по форме выступа;
  • Последний из рассматриваемых вариантов – ласточкин хвост, этот вид предполагает наличие паза, расширяющегося в глубину, в силу этой особенности доски вставляются с торца и задвигаются как по салазкам, их невозможно разъединить, не приложив значительное усилие, что также немаловажно.

Соединение по длине

Сращивание досок по длине также используется при проведении работ весьма часто, поэтому данному аспекту мы также уделим самое пристальное внимание.

Варианты следующие:

  • Самый простой – крепление внахлест, когда концы заводятся друг на друга и скручиваются саморезами, сбиваются гвоздями или скручиваются болтами. Конструкция не очень привлекательна, зато ее можно сделать своими руками за считанные минуты;

Самый быстрый вариант проведения работ

  • Второе решение – соединение в так называемый минишип, это очень прочный и надежный вариант, но для проведения работ вам понадобится специальная фреза, цена которой велика, поэтому такой способ выбирают те, кому приходится сращивать элементы часто;

С помощью такой фрезы соединения делаются очень быстро

  • Если элементы соединяются по длине не в один, а в два и более слоя, то можно использовать вариант впритык, такое соединение досок по длине хорошо подходит для многослойных систем, на рисунке оно под буквой А;

Некоторые способы соединения по длине

  • Часто используется традиционный вариант паз-гребень, тут важно обеспечить оптимальную конфигурацию соединения, так ширина паза и соответственно шпунта не должна составлять больше третьей части общей толщины доски, важно делать нарезку очень точно, чтобы элементы совпадали идеально, это значительно увеличит прочность соединения;

Важно!
При работе чаще всего используется фрезер, но фрезы могут иметь разную конфигурацию, следует следить за состоянием их режущих кромок и своевременно точить их или заменять, так как от чистоты обработки во многом зависит качество соединения.

  • Можно применять вариант зарезки под углом, он хорошо подходит там, где особая прочность не требуется, а нужно хорошо соединить между собой элементы, которые могут использоваться для отделки и т.д.;
  • Треугольный шип-паз во многом напоминает обычный, различается лишь конфигурация торцов. Тут также важно, чтобы элементы идеально совмещались между собой, так как это обеспечит и аккуратность сопряжения, и его максимальную надежность;
  • Соединение в четверть отличается простотой – делаются вырезы на половину толщины, длина выступов не должна сильно превышать толщину, элементы смазываются клеем и сжимаются до высыхания состава, это стандартная процедура практически для всех вариантов;
  • Последний вид – шпоночное сплачивание, оно не отличается от вышеописанного варианта при проведении работ по ширине, требования те же.

>Вывод

Соединения «мышиный зуб»

www.masterperevoda.ru этой статьи я заказал в компании www.masterperevoda.ru. В результате работы этой команды я получил качественный перевод моей статьи по разумной цене. Эти функциональные соединения могут придать изделиям не только прочность, но и дополнительную декоративность.
Многие столяры ошибочно считают соединения «мышиный зуб» разновидностью ящичных шипов, но это совсем не так. Ящичные шипы, как правило, представляют собой ряд перемежающихся прямоугольных выступов и промежутков на торцевых кромках двух досок. После сборки такие детали образуют прочное и красивое соединение под углом 90°, как в ящиках, от которых оно и получило свое название.
Напротив, соединения «мышиным зубом» традиционно применяются для получения длинных заготовок путем сращивания (соединения в длину) коротких кусков материала, имеющих на концах сужающиеся шипы. Такие соединения не уступают в прочности самой www.norstar.ru, так как их шипы имеют значительную площадь склейки продольных волокон. Подобные соединения могут стать и декоративными элементами изделия, если использовать их вместо обычной склейки прямых кромок на гладкую фугу, как, например, в шкатулке из вишни и клена (фото).
Что выбрать
www.norstar.ru для соединений «мышиный зуб» бывают двух типов: составные с подшипником и возможностью перестановки режущих элементов и цельные с восемью резцами без подшипника. Цельными фрезами можно обрабатывать материалы толщиной от 12 до 38 мм.
Составные, или регулируемые, фрезы позволяют фрезеровать доски толщиной от 12 до 35 мм, а добавляя или удаляя шайбы между режущими элементами, можно изменять расстояния между шипами для получения декоративного эффекта. Для уменьшения высоты фрезы можно снять несколько режущих элементов. Оба типа фрез имеют хвостовики диаметром 12 или 12,7 мм.
Примечание. Для фрезерования таких соединений требуется точная регулировка вылета фрезы, поэтому желательно иметь фрезерный стол с установленным погружным фрезером или фрезерным лифтом. Из-за повышенной опасности данные соединения нельзя www.norstar.ru, держа фрезер в руках.
Настройка составной фрезы
В идеальном случае такие соединения на краях должны начинаться и заканчиваться целым шипом. Избегайте чересчур тонких шипов (фото А), которые могут сломаться или оторваться при шлифовке.
Начиная работу, прежде всего выровняйте продольный (параллельный) упор фрезерного стола параллельно пазу подвижного (углового) упора-каретки. Затем, используя стальную линейку, установите его точно вровень с подшипником фрезы (фото В).
Затем отрегулируйте вылет фрезы над столом в соответствии с толщиной заготовок. Установите толстый режущий диск фрезы у верхней cтopoны заготовки. Как видно на фото С, фреза отрегулирована для обработки досок толщиной 35 мм, и ее толстый режущий элемент выровнен с верхним ребром заготовки.
На фото D показана настройка для материала толщиной 19 мм, при этом толстый режущий диск переставлен ниже. (Убедитесь, что все заготовки остроганы до одной толщины, как и обрезки, на которых делаются пробные соединения, а все их грани строго перпендикулярны.)

Настройка цельной фрезы
Так как все резцы такой фрезы имеют одинаковую толщину, требуется определить базовую линию для настройки. Вставьте фрезу в цангу фрезера и поверните так, чтобы режущая кромка верхнего резца была обращена к вам. Маркером с несмываемыми чернилами пометьте третий сверху резец (фото Е).
Этот резец будет контрольным для настройки вылета www.norstar.ru. Установите продольный упор параллельно пазу для подвижного упора-каретки с отступом от фрезы, обеспечиваюшим полную глубину фрезерования профиля. Аля регулировки вылета фрезы проведите карандашом линию точно по центру кромки пробного обрезка доски. Не включая станок, отрегулируйте вылет до совпадения помеченного маркером резца с центральной линией на кромке пробного обрезка (фото F).
Выровняв фрезу, сделайте на обрезке пробный проход для окончательной регулировки положения продольного упора. Если отфрезерованные шипы не касаются упора позади фрезы, уменьшите глубину фрезерования, немного сдвинув упор к себе. Если шипы касаются упора, но получаются недостаточно гладкими и имеют рваные концы, требуется увеличить глубину выборки, переместив упор от себя.
Фрезерование шипов
Завершив настройки, сделайте пробное соединение, отфрезеровав шипы на паре обрезков. Переверните один из них и соедините обе детали. Если лицевые стороны не совпадают, образуя ступеньку на стыке, скорректируйте вылет фрезы, увеличив или уменьшив его на половину высоты ступеньки.
Ступенька на стыке деталей соединения имеет высоту 1,6 мм, поэтому нужно опустить фрезу на 0,8 мм. В примере, показанном на фото G, высота ступеньки равна 1,6 мм. Поэтому требуется опустить фрезу на 0,8 мм. Каждая из деталей соединения при этом сместится на 0,8 мм, что в сумме составляет 1,6 мм — высоту ступеньки, которая исчезнет.
Для сплачивания (соединения по ширине) досок с помощью «мышиного зуба» при фрезеровании плотно прижимайте обрабатываемую кромку к продольному упору и равномерно подавайте деталь справа налево, используя толкатель. Перед склейкой переверните одну из деталей и проверьте подгонку соединения. Если детали совпадают, (фото Н), приступайте к склеиванию.
Совет. Небольшой кистью равномерно нанесите клей на все фрезерованные поверхности только одной детали соединения. Смазывание обеих деталей приводит к излишнему выдавливанию клея.
Для фрезерования шипов на концах деталей, подлежащих сращиванию, закрепите на подвижном (угловом) упоре-каретке деревянную накладку. Убедитесь, что торец накладки касается продольного упора, но не мешает свободному движению упора-каретки. Накладка предотвращает сколы на выходе фрезы из детали.
Положите деталь лицевой стороной вверх и плотно прижмите ее кромку к накладке подвижного упора, а торец к продольному упору, как показано на фото D. Сделайте проход, медленно проведя подвижный упор с деталью через фрезу. Повторяя операцию со второй деталью, положите ее лицевой стороной вниз.
По материалам журнала «Wood-Мастер»

  • Раздел: Строительные хитрости 10-11-2012, 01:49

Специфика деревянных балок перекрытия

Популярность использования прогонов из дерева в чердачных перекрытиях связана с их легким весом по сравнению со стальными и железобетонными аналогами. К тому же, древесина обладает низкой теплопроводностью и малой звукопроницаемостью. Но натуральный материал, к сожалению, имеет ряд недостатков, которые необходимо учитывать. Это:

  • отсутствие устойчивости к действию плесени, грызунов и насекомых;
  • высокая пожароопасность;
  • слабая прочность балок малого сечения.

С первыми двумя недостатками можно справиться путем обработки деревянных балок антисептиками и антипиренами. Последнюю же проблему решают путем использования пиломатериалов большего сечения или посредством укрепления несущих элементов перекрытия.

Балки чердачного перекрытия несут меньшие нагрузки по отношению к аналогичным межэтажным конструкциям.

При устройстве мансарды требуется усиление несущих деревянных элементов перекрытия. Если мероприятия не будут выполнены, то прогоны под увеличенной нагрузкой станут прогибаться и со временем безвозвратно деформируются. Это в лучшем случае, а в худшем – произойдет их растрескивание и, как результат, разлом. Но не стоит отчаиваться и думать, что столь желанное увеличение эксплуатируемой площади останется только в мечтах. Вариантов укрепления чердачных перекрытий существует достаточно много для того, чтобы выбрать единственно правильное решение, исходя из конкретных условий эксплуатации.

Распространенные способы усиления деревянных балок

Диаметр бревен или сечение бруса для чердачного и межэтажного перекрытия выбирают с учетом нагрузок, приходящихся на квадратный метр площади пола или потолка в плане. При этом учитывается:

  • ширина пролета;
  • шаг деревянных балок.

В представленной ниже таблице можно увидеть оптимальные значения сечения бревен и пиломатериалов.

Укрепление чердачного перекрытия производится без изменения или с изменением условий работы балочной конструкции, с применением типовых или нестандартных решений. Выбор зависит от степени деформации древесины и конкретных требований по усилению прочностных характеристик прогонов и настила в целом. Наиболее распространенные варианты укрепления балок предусматривают использование:

  • деревянных накладок;
  • металлических пластин;
  • прутковых протезов;
  • углеволокна, называемого, также, углепластиком;
  • подпоров в виде столбов.

Деревянные накладки и металлические пластины могут устанавливаться как в пролетной части деревянных балок, так и в местах их стыков с опорной стеной. Усиливающие элементы фиксируются с обоих боков или снизу и сверху ремонтируемого прогона. При этом накладки крепко стягиваются посредством болтов, пропущенных сквозь балки. Деревянные детали предварительно обрабатывают противогрибковыми составами и антипиренами. Металлические пластины окрашивают или наносят на их поверхность специальные средства, препятствующие ржавлению материала. Кроме того, древесину от металла отделяют слоем гидроизоляции.

Для обеспечения надежности балочной конструкции, накладки рекомендуется устанавливать по всей длине прогона.

Торцевые усиливающие элементы монтируют на участках, опирающихся на стены.

Подписка на новости сайта

В этом случае подгнившие концы балки обрезают, а удаленные куски заменяют:

  • двойными деревянными накладками с установленными на уровне опорной части стены вкладышами, соответствующими толщине укрепляемой балки;
  • концевыми металлическими протезами, выполненными из швеллера;
  • металлическими полосами с хомутами;
  • арматурными стержнями, скрепленными швеллерной обвязкой.

Список можно продолжить еще несколькими способами, в том числе передвижными протезами, сдвоенными системами и т.д., но они относятся к более сложным вариантам укрепления балок. Торцевое усиление имеет свою характерную особенность. Она заключается в устройстве временного подпора ремонтируемой балки столбом. После окончания работ он демонтируется.

Прутковые протезы представляют собой систему, состоящую из металлических хомутов, наложенных в нескольких местах поврежденной балки, и соединительных элементов. Последние изготавливаются из прочного стального профиля или нескольких арматурных прутьев, переплетенных между собой по «правилу треугольника». В этом случае система остается стабильной, без каких-либо пространственных подвижек. Вариант монтажа прутковых протезов зависит от степени требуемого усиления балочного перекрытия.

Армирование углеволокном относится к современным способам укрепления деревянных балок. Композитный материал пока еще не имеет широкого распространения, но технология, несомненно, относится к передовым методам. С нижней стороны прогона укладывается усиливающая конструкцию арматура. Далее углепластик в несколько слоев наклеивается на частично укрепленную балку, образуя корытообразный хомут. Легкость углеволокна, удобство в работе и отсутствие в конструкции малоэстетичных накладок являются несомненными преимуществами современного материала.

В случае неисправимых деформаций, поврежденный участок балки лучше будет удалить во избежание бесполезных затрат.

Простое решение

Наверное, самым востребованным должен быть наиболее простой вариант усиления чердачного перекрытия, а именно – установка столба, подпирающего проблемную балку. Этот незатейливый способ решает вопрос принятия нагрузок вертикальной опорой. Работы, в данном случае, сводятся лишь к монтажу столба. В результате, основная проблема исчезает, но на ее месте появляются две другие.

Один недостаток сводится к образованию точечной нагрузки, воздействующей на пол. Второй – связан с эстетической стороной вопроса. Дело в том, что столб, установленный посреди комнаты, будет смотреться нелепо. Но если его оригинально украсить, то опора может превратиться в интересный элемент декора, к тому же — функциональный.

Существует еще один способ укрепления чердачного перекрытия. Но его использование оказывается эффективным лишь в тех случаях, когда потолочные балки не имеют деформаций. Несущую способность конструкции увеличивают за счет установки дополнительных прогонов с обязательной обмоткой их торцов рубероидом. Защитные меры позволяют избежать механических повреждений и помогают противостоять воздействиям влаги.

Тонкости расчетов

Итак, вы поставили цель определить, сколько балок понадобится для перекрытия. Чтобы сделать это, необходимо:

  1. Выполнить замеры пролета, который планируете перекрывать.
  2. Выяснить, какой способ крепежа на стене будет наиболее оптимальным.
  3. Рассчитать нагрузку.
  4. Подобрать нужный шаг и сечение, используя таблицы или специальный калькулятор.

Балки перекрытия: определение длины

Расчет длины выполняется в соответствии с размерами пролета, который будут перекрываться, а также глубиной заделывания в стены. Чтобы измерить длину пролета, воспользуйтесь рулеткой. Что касается глубины заделывания, во многом она зависит от материала.

Когда дом построен из кирпичей или блоков, балки перекрытия заделывают в «гнезда» глубиной 10 см и более (доска), 15 см и более (брус). Если сооружение деревянное, материал монтируется в отдельные зарубки глубиной минимум 7 см. Используете металлические крепления? В таком случае, длина балок и пролета будет одинаковой. Также допускается вариант, когда в процессе монтажа стропильных ног они выпускаются наружу, примерно на 30-40 сантиметров за пределы стен. Так формируется свес.

Оптимальным будет вариант, когда балки перекрытий деревянные используются для перекрытия пролетов в 250 – 400 сантиметров. Когда пролет достаточно длинный (более 4 метров), на помощь приходят современные конструкции из клееного бруса.

Как определить нагрузку?

Для начала давайте выясним, что представляет собой такая нагрузка. Она состоит из:

  • Нагрузки элементов перекрытия.
  • Эксплуатационного давления бытовых устройств, людей и пр. Расчет нагрузки достаточно громоздкий, обычно выполняется опытными специалистами. Однако вы всегда сможете сделать его самостоятельно. Предлагаем упрощенный вариант, с которым мы познакомим вас ниже.

А начнем мы с расчета перекрытия для чердака, на котором не планируется укладка крупногабаритных вещей, утеплитель будет легким (например, минеральная вата). Согласно предписанию СНиП 2.01.07-85, нагрузка составит:

  • 70 х 1,3 = 90 кг/м2. В данной схеме 70 – норма нагрузки в килограммах на один квадратный метр, а 1,3 – запас. Общая расчетная нагрузка рассчитывается следующим образом: Робщ.=Рсобств.+Рэкспл. = 50+90=130 кг\м2. Округлим полученное значение в лучшую сторону и получим 150 кг/м2.
  • Планируя другой, более громоздкий утеплитель, и хранение различных вещей на чердаке, нормативное значение нагрузки желательно увеличить до 150 килограмм на м2. Что касается общей нагрузки, она составит: 50+150х1,3 = 245 кг/м2.
  • Есть еще и третий вариант, когда чердак используют для обустройства мансарды. Расчетная нагрузка при этом возрастает до 300 кг/м2.

Запомните одно простое правило: жесткость и прочность всего перекрытия зависит скорее от высоты балок, нежели от ширины. Поскольку на конструкцию действуют два вида нагрузки (сосредоточенная и распределенная), проектировать перекрытия нужно с небольшим запасом прочности. Это гарантирует, что эксплуатация перекрытия будет не только долговечной, но и безопасной.

Деревянные балки перекрытий: как узнать шаг, сечение?

Когда знаешь нужную длину каждой балки перекрытия из дерева, расчетную нагрузку, несложно узнать сечение, шаг укладки. По мнению большинства инженеров и специалистов в области строительства, универсальным вариантом будет прямоугольное сечение с соотношением ширины/высоты 1:1,4 (S и H соответственно).

Ширина балок может варьироваться от 4 до 20 сантиметров, высота – от 10 до 30 см. Когда с этой целью используются бревна, их диаметр варьируется от 11 сантиметров до 30.

Теперь давайте поговорим о шаге балок. В зависимости от вида, он варьируется в пределах 30-120 сантиметров. Если здание каркасное, необходимо, чтобы шаг укладки был таким же, как шаг стоек. Это позволит добиться максимальной жесткости.

Подведем итог вышесказанного. Вы только что узнали, как рассчитывать шаг и длину деревянных балок перекрытия, выполнять некоторые другие расчеты. Данный материал будет полезен всем, кто занимается строительством или хотел бы лично проконтролировать правильность расчетов, выполненных другими специалистами.

Для соединений, усилия в которых передаются непосредственно от одного элемента другому либо эти напряжения незначительны, расчетные связи не требуются.

Конструктивные связи

Усилия возникающие в узлах и стыках меньше несущей способности сечений деревянных элементов. Эти связи не нуждаются в расчете.

Соединения в четверть. Доски с выбранными в боковых кромках четвертями сопрягаются друг с другом (рис. 2).

рис. 2. Соединение в четверть

Соединение в шпунт. Доски или бруски сплачиваются боковыми или торцевыми кромками, в одной из которых вырезан гребень, в другой — паз (рис. 3).

рис. 3. Соединение в шпунт

Врубка в полдерева. Брусья или бревна с выборками на половину толщины сопрягаются между собой и стягиваются болтом, (рис. 4) гвоздями или нагелями. Врубка в полдерева отличается от соединения в четверть тем, что там сопрягались боковые поверхности, а здесь — торцевые.

рис. 4. Врубка в полдерева

Косой прируб. Применяется для сращивания бревен и брусьев по длине (шарнирное соединение). В сращиваемых элементах делают наклонные врубки (запилы) длиной, равной удвоенной высоте сечения, с торцами высотой, равной 0,15 высоты сечения (рис. 5). Косой прируб закрепляют болтом, хомутами или гвоздями.

рис. 5. Косой прируб

Лобовые упоры

Для стыковки сжатых элементов применяются лобовые упоры. Простые и надежные соединения, рассчитываемые на смятие от сжимающих напряжений.

Продольный лобовой упор. Это соединение отторцованного (обрезанного под прямым углом) конца сжатого деревянного элемента с опорой, диафрагмой узла или торцом другого такого же элемента в сжатом стыке (рис. 6).

рис. 6. Продольный лобовой упор

Соединение перекрывается конструктивно установленными двусторонними накладками на болтах. В продольном лобовом упоре древесина стыкуемых элементов работает на смятие (сжатие) вдоль волокон.

Поперечный лобовой упор. При этом способе отторцованный сжатый деревянный элемент перпендикулярно упирается в пласть другого элемента (рис. 7) и закрепляется конструктивными накладками (аналогично продольному лобовому упору). При этом торец сжатого элемента работает на смятие вдоль волокон, а пласть другого элемента на местное смятие поперек волокон и нуждается в расчете.

рис. 7. Поперечный лобовой упор

Прочность стыка проверяется только для пласти элемента, в который упирается отторцованный элемент. Прочность пласти при местном смятии поперек волокон должна удовлетворять условию:

N/Fcм ≤ Rc.90° ,

где Rc.90° — расчетное сопротивление древесины местному смятию поперек волокон по части длины, определяемое по формуле:

Rc. 90° = Rcм90° (1 + 8 / (lсм + 1,2)),

при длине незагруженного участка пласти большем, чем lсм и большем, чем толщина элемента. Здесь Rc.90° — расчетное сопротивление древесины смятию поперек волокон по всей поверхности, определяемое по п. 3, таблицы «Расчетные сопротивления древесины»; lсм — длина (в см) площадки смятия площадью Fcм.

Наклонный лобовой упор. Два сжатых деревянных элемента упираются друг в друга под углом. Причем конец одного элемента отторцован (рис. 8). Закрепление узла, как и в предыдущих случаях, делают с помощью конструктивных боковых накладок с болтовым или гвоздевым креплением.

рис. 8. Наклонный лобовой упор

Рассчитывается на смятие площадка под отторцованным концом. Размеры площадки смятия должна быть такими, чтобы выполнялось условие:

N/F ≤ Rсм α,

где N — расчетное продольное сжимающее усилие в наклонном стержне; F — площадь наклонной площадки; Rсм α — расчетное сопротивление древесины смятию под углом α к направлению волокон, определяемое по формуле:

Rсм α = Rсм / (1 + (Rсм / Rcм90° — 1) sin³α),

где Rсм — расчетное сопротивление древесины смятию вдоль волокон; Rcм90° — расчетное сопротивление древесины местному смятию в узлах, поперёк волокон (определяется по п. 4а, таблицы «Расчетные сопротивления древесины»).

Лобовая врубка

Применяется для устройства ферм и висячих стропильных систем скатных крыш. Делают два типа лобовых врубок: с одним и двумя зубьями (рис. 9). Врубки с двумя зубьями в последнее время не применяются.

рис. 9. Лобовая врубка

Узел на стене центрируют таким образом, чтобы в растянутом (горизонтальном) элементе не возникал изгибающий момент от случайного эксцентриситета продольной силы. Врубка стягивается наклонным болтом, расположенным под прямым углом к сжатому стержню. Этот болт называется аварийным. Он препятствует разъединению деревянных элементов в процессе монтажа и при скалывании верха затяжки (горизонтального элемента).

Длину плоскости скалывания лобовых врубок lск принимают не менее 1,5h, где h — полная высота сечения скалываемого элемента. Глубину врезки hвр принимают не более ¼ h в промежуточных узлах сквозных конструкций и не более ⅓ h в остальных случаях. При этом глубина врезки hвр в брусьях должна быть не менее 2 см, а в круглых лесоматериалах — не менее 3 см.

Лобовая врубка рассчитывается на смятие от действия расчетного сжимающего усилия во врубаемом стержне и на скалывание от действия горизонтальной проекции этого усилия, равного растягивающему расчетному усилию в затяжке (нижнем поясе фермы).

Расчет врубки на смятие выполняется по формуле: N = Fсм×Rсм α, где N — расчетное сжимающее усилие, приложенное к наклонному элементу; Fсм = b×hвр/cosα (здесь b — ширина поперечного сечения растянутого элемента); Rсм α — определяется по формуле приведенной выше (в «наклонный лобовой упор»), в которой величина Rcм90° находится по п. 5, таблицы «Расчетные сопротивления древесины» для лобовых врубок, с учетом коэффициента условий работы, принимаемого по табл. 4 СНиП II-25-80.

Расчет врубки на скалывание выполняется по формуле: N = Rск.ср×Fск×cosα, где Fск — расчетная площадь поперечного сечения площадки скалывания, определяемая по формуле Fск = b×lск (здесь lск — расчетная длина площадки скалывания, принимаемая по величине не более 10hвр); Rск.ср — расчетное среднее по длине площадки скалывания сопротивление древесины скалыванию вдоль волокон, определяемое для лобовых врубок по формуле:

Rск.ср = Rск/(1 + β×lск/e),

где Rск — расчетное сопротивление древесины скалыванию вдоль волокон, принимаемое по таблице «Расчетные сопротивления древесины»; е — плечо сил скалывания, е = 0,5h, при расчете элементов с несимметричной врезкой; h — высота поперечного сечения растянутого элемента врубки; β = 0,25 при расчете на скалывание растянутых элементов соединений с односторонним расположением площадки скалывания, если обеспечено обжатие по плоскости скалывания. Отношение lск/e должно быть по величине не менее 3.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *