Деревянные конструкции способы крепежа

Способы крепления деревянных конструкций: соединяем детали с использованием различных методик

• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 

В зависимости от ситуации и поставленной перед нами задачи крепление деревянных конструкций между собой может осуществляться с использованием самых разных технологий. В нашей статье мы расскажем о том, какими способами можно соединить деревянные детали, а также уделим внимание особенностям реализации этих способов.

Для стыковки элементов применяются не только разные методы, но и разные дополнительные приспособления

Классификации соединений

Узлы крепления деревянных конструкций – это места, где стыкуются две или более деталей. Именно прочность узла зачастую определяет прочность самой конструкции, потому при обустройстве соединения его качеству и надежности уделяют самое пристальное внимание.

Крепить детали можно разными способами

На сегодняшний день в строительстве и столярном деле используются самые разные методы, позволяющие закрепить детали из дерева друг на друге. В зависимости от того, какой фактор положен в основу классификации, все эти методы можно разделить на несколько групп.

Так, по способу передачи усилия соединения деталей из дерева и аналогичных материалов делят та такие типы:

• На механических связующих элементах (гвоздях, шурупах, саморезах, заклепках и т.д.).

Обратите внимание!
Сюда же обычно относят узлы, при оформлении которых применяются специальные пластины для крепления деревянных конструкций, кронштейны, накладки и т.д.

Разные виды крепёжных пластин

• На упоре элементов деревянных конструкций (врубки, шипы, нагели и т.д.)
• На клеевом соединении .

Эта классификация является одной из наиболее простых, однако она дает представление обо всем разнообразии технологий, применяемых при работе с деревом.

Кроме того, иногда специалисты выделяют и другие группы узлов, а именно:

• Сращивание по ширине.
• Сращивание по длине.
• Вертикальное соединение.

Как правило, при реализации этих схем инструкция допускает как использование металлического крепежа, так и применения клея. В то же время в ряде ситуаций стыковка осуществляется за счет формирования специальных выступов и впадин, которые играют роль своеобразных замков.

Механические соединения

Начинающие мастера, выполняя работы своими руками, чаще всего используют механический крепеж. При этом для фиксации частей конструкции используются специальные элементы – гвозди, шурупы (в т.ч. самонарезающие), шпильки, заклепки, болты и т.д.

Метизы для крепления деревянных конструкций отличаются разнообразием форм и размеров

Этот способ крепления не отличается сложностью, однако при его реализации стоит придерживаться таких рекомендаций:

• Когда мы используем гвозди, нагрузки равномерно распределяются между двумя деталями и компенсируются силой трения о древесные волокна. Соответственно, для надёжного соединения необходим контакт между древесиной и гвоздем по всей его длине.

Важно!
Крепеж, расположенный вдоль волокон, фиксирует куда хуже, чем забитый поперек.

• С другой стороны, при забивании гвоздя сама деталь испытывает достаточно серьёзную нагрузку, так что если диаметр крепежа будет избыточным, то тонкая деревянная пластина может расколоться. Чтобы избежать этого, опытные мастера советуют откусывать клещами острие гвоздя – тогда полученная плоская часть будет раздвигать и сминать волокна, а не рвать их.

Простой гвоздь обеспечивает надежную фиксацию

• При использовании шурупов и саморезов надёжность крепления повышается, так как за счет спиральной поверхности элемента возрастает площадь соприкосновения с древесиной. Если же шуруп забивать, а не завинчивать, то прочность соединения снижается на 40-50%.
• Во избежание раскалывания древесины, а также для облегчения работы для фиксации с использованием крепежа диметром более 6 мм выполнять предварительное сверление. При этом оптимальный диаметр отверстия должен составлять около 0,6 – 0,8 диаметра шурупа.

Самонарезающие шурупы по металлу и дереву

• Болтовые соединения осуществляются только по предварительному сверлению. При этом болт должен проходить внутри отверстий с некоторым усилием – тогда место контакта долгое время не будет расшатываться.
• Для повышения надёжности и под шляпку болта, и под гайку укладываются плоские шайбы, которые более равномерно распределяют нагрузку и предотвращают сминание древесных волокон.

Различные метизы – гвозди, саморезы и т.д. – необходимы и тогда, когда используется уголок для крепления деревянных конструкций. В этом случае крепежный элемент объединяет древесную основу с металлической деталью, которая отвечает за перераспределение нагрузки между деревянными элементами конструкции.

Фиксация деталей на кронштейны

Соединения с клеем и без него

По ширине

Стыковка деталей без применения крепежа также возможна. Иногда монтаж осуществляют исключительно за счет упругости древесины, но обычно для повышения надёжности контактирующие поверхности смазывают различными клеевыми составами. Высыхая, они формируют практически монолитную линию контакта, за счет чего соединение становится неразъемным. Цена конструкции при этом возрастает ненамного, а вот запас прочности увеличивается.

В зависимости от расположения соединяемых элементов выделяют соединения по ширине, по длине и по высоте.

Соединение по ширине: а) плоская фуга, б) четверть, в) рейка, г) и д) гребень, е) ласточкин хвост.

Когда нам нужно состыковать несколько досок или брусьев по ширине, то применятся одна из методик, описанных в таблице ниже:

Способ	Особенности обустройства
На гладкую фугу	При выполнении работ боковые поверхности сращиваемых досок тщательно выравниваются таким образом, чтобы при их стыковке не было даже минимального зазора. Для крепления используется либо клей, либо накладные деревянные рейки, которые фиксируют конструкцию сверху и снизу.
На рейку	В боковых поверхностях деталей выбираются пазы шириной не более 1/3 от толщины самой детали. В пазы вклеивается рейка соответствующих габаритов, после чего элементы соединяются между собой.
В четверть	При соединении по продольной стороне каждого элемента выбирается уступ, размеры которого составляет примерно 1/2 толщины доски или бруса. Для крепления симметричные части соседних досок стыкуются и фиксируются либо с помощью клея, либо с применением механического крепежа.
В гребень	На продольной стороне одной доски формируется выступ в форме шипа или угла, на второй доске – впадина соответствующей конфигурации. При монтаже выступ загоняется во впадину и фиксируется клеем. В ряде случаев клей не используется, что позволяет сделать соединение быстроразъемным.
В ласточкин хвост	По способу монтажа эта методика практически аналогична предыдущей, но выступ и впадина имеют трапециевидную форму. При этом сама стыковка осуществляется задвиганием шипа в паз с одного из торцов. Клей для этого способа применяется сравнительно нечасто.

Соединение на гребень

По длине

Соединение дерева по длине применяют в том случае, если нам необходимо нарастить размер деревянной доски, балки или бруса. Здесь используются сходные методики, однако длинные детали испытывают повышенные нагрузки на изгиб, потому и крепление необходимо осуществлять с хорошим запасом прочности.

Наиболее распространенными способами сращивания деревянных конструкций по длине являются:

• На ус. Участки соединяемых деталей обрезаются под углом таким образом, чтобы площадь контакта была максимальной. При этом чем более острым будет угол среза, тем надежнее будет фиксация с помощью клея или крепежа.

Схема склейки на ус

Обратите внимание!
Креплением «на ус» можно сращивать даже достаточно толстые фанерные листы, и если все сделать правильно, прочность материала в месте стыка снизится незначительно.

• На зуб. На торце одной детали формируются зубья, на другой – соответствующие впадины. Элементы вклеиваются друг в друга, при этом за счет большой площади контакта прочность фиксации возрастает в разы.

Фото зубчатой склейки

Прямой и косой накладные замки

Важно!
Иногда внутрь замка вставляют дополнительный усиливающий элемент – рейку.
В этом случае под нее делают специальную выборку соответствующего размера.

Нужно отметить, что некоторые методики продольного сращивания применяются и при оформлении углов. Так, наиболее популярными являются угловые узлы, вырубленные «в четверть», «в полдерева» и «в замок», хотя в строительстве активно используют и другие схемы.

Варианты угловых соединений

По высоте

При возведении опор, столбов, мачт и других вертикальных элементов иногда возникает необходимость увеличить высоту конструкции.

При этом используются такие способы фиксации деталей:

• Крепление впритык с потайным шипом или сквозным гребнем. На нижней опоре формируется шип или гребень, на верхней – соответствующее углубление. Конструкции стыкуются, после чего место контакта усиливается дополнительным крепежом.

Схемы вертикального наращивания: а)-б) впритык, в)-д) вполдерева, е) косым прирубом, ж) накладкой

• Крепление вполдерева. На опорах делаются симметричные вырубки на 1/2 толщины, а затем детали соединяются. Зажим осуществляется либо с помощью стальных сквозных болтов, либо с использованием накладных хомутов/полосовой стали.
• Косым прирубом. Принцип выполнения узла тот же, что и в предыдущем случае, но закрепление осуществляется только с использованием хомутов.
• Наконец, можно просто установить одну опору поверх другой, а для предотвращения бокового смещения использовать более тонкие брусья либо металлические крепления для деревянных конструкций.

Нужно отметить, что все вышеописанные способы хорошо работают только для компенсации вертикальных нагрузок. Напряжение на изгиб в месте крепления способно очень быстро разрушить узел, потому вертикальное сращивание применяют только в тех случаях, когда по-другому просто не получается.

Заключение

Конструируя и монтируя элементы крепления деревянных конструкций, стоит использовать как можно более надежные методики фиксации – тогда общая прочность сооружения в месте контакта деталей будет снижена ненамного. Для более подробного изучения упомянутых выше технологий стоит внимательно изучить видео в этой статье.

Источник

Крепежные элементы для соединения деревянных конструкций

Все фото из статьи

В зависимости от ситуации и поставленной перед нами задачи крепление деревянных конструкций между собой может осуществляться с использованием самых разных технологий. В нашей статье мы расскажем о том, какими способами можно соединить деревянные детали, а также уделим внимание особенностям реализации этих способов.

Для стыковки элементов применяются не только разные методы, но и разные дополнительные приспособления

Крепежи различаются размерами, выполняемыми функциями в узлах соединений деревянных элементов между собой и в креплениях дерева к другим материалам: бетону, кирпичу, металлу. Применение деталей позволяет равномерно распределять нагрузки, избегать разрушительных деформаций внутри дерева.

• с перфорацией;
• уголки;
• фасонные;
• потайные детали «Еж»;
• шип-паз;
• опоры;
• скрытые;
• со сложной резьбой;
• декоративные накладки.

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.

Покупать строительный крепеж тоже следует у профильных компаний, поскольку обычные продавцы на рынке чаще всего не владеют никакой информацией кроме размеров, и не расскажут вам обо всех характеристиках, совместимости и способах применения детали. Мы рекомендуем выбирать крепеж в интернет-магазине Пикап-Комплект.

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

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.

• 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.

Рейки трёхмерные

Современная итальянская фирма выпускает крепёжные элементы, которые размещены перпендикулярно и вертикально под углом, посредством реек Т-образного типа, созданных экструзией из высокопрочного стального сплава. Производятся они в нескольких модификациях, предусмотренных для разноуровневых нагрузок.

Система крепежа должна быть выбрана согласно размерному ряду сечений совмещаемых балок и воздействующих на них динамических, а также статических нагрузок.

В процессе установки реечное основание крепится к балке посредством саморезов. Затем на торцевой части, прикрепляемой к основе балки лаги, создаётся паз такого же размера, как и реечная полка. При отсутствии перфорации полку оснащают лагой и закрепляют соединение с помощью саморезов.

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.

Шурупы для дерева

Соединения, выполненные с помощью шурупов, являются более долговечными и прочными, чем гвозди. Спиральная резьба идеально прилипает к материалу и предотвращает выскальзывание крепежа.

Для строительства домов чаще выбирают шурупы для дерева длиной от 40 до 320 мм и диаметром от 0,5 до 6 мм.

Что касается видов этого строительного крепежа, то могут использовать самые различные шурупы. Самые популярные среди застройщиков — самосверлящие шурупы, поскольку для них не требуется каких-либо подготовительных работ: достаточно просто достать их из упаковки и вкрутить шуруповертом в дерево. Это возможно благодаря специально сконструированному шпицу.

Традиционные шурупы обычной формы более дешевые, однако выбирая их, следует иметь ввиду, что прежде чем начать их вкручивать в древесину, вам придется просверлить отверстие. Оно должно быть чуть меньшего диаметра, чем диаметр шнека.

Есть также строительные шурупы с частичной резьбой. В них как правило резьба находится лишь на небольшой поверхности и под некоторым углом. Такой крепеж пригодится, если вы планируете скреплять древесину с другими материалами, поскольку они имеют до 67% больше растягивающего усилия, по сравнению с традиционными шурупами.

Многие застройщики предпочитают крепить стропила, балки и другие деревянные элементы дома именно шурупами. Однако следует иметь ввиду, что это более трудоемкая задача, по сравнению с гвоздями. Чтобы облегчить закрепление винта в твердой древесине, его резьбу можно предварительно смазать бесцветным маслом, стеарином или натереть мылом.

Однако, в отличие от гвоздей, крепеж шурупами для дерева зачастую выглядит более эстетичным. К тому же они почти не ржавеют, так защищены от коррозии хромированием или латунью. Разумеется, это не дает стопроцентной гарантии.

Если вы хотите полностью избежать ржавчины следует выбирать шурупы из нержавеющей стали. Разумеется, они будут стоить дороже. Однако такой крепеж пригодится как нельзя кстати, если вы планируете работу с деревянными конструкциями, которые могут подвергаться частому воздействию воды или находящихся в условиях повышенной солености (дома, построенные на прибрежных территориях).

Как правильно закручивать шурупы?

Технология закручивания зависит от формы шурупа. Проще всего, конечно, работать с самозакручивающимися шурупами с традиционной резьбой. Несколько сложнее — с крепежом, в котором резьба нанесена лишь частично или с, так называемыми, шурупами с безрезьбовым сечением.

При работе с последними потребуется просверлить отверстия в древесине. Это делается в два этапа. Сначала делается отверстие узким сверлом, а затем сверлом с диаметром, аналогичным резьбовой части винта. Принцип двойного сверления не распространяется на винты, у которых резьбовая часть шире, чем у безрезьбовой.

Нужно ли предварительно просверливать отверстия, если мы имеем дело с традиционными шурупами, с резьбой в полной длину? Здесь особых правил нет: если они закручиваются итак, то сверлить дерево не нужно. Однако, если вы имеете дело с досками из твердой древесины, будьте готовы к тому, что ее придется сверлить каждый раз.

Кроме того, если вы планируете прикрутить шуруп у краев доски, специалисты настоятельно рекомендуют предварительно просверлить отверстие, чтобы не повредить дерево. Помните, что отверстие для шурупа всегда должно быть не только уже его диаметра, включая резьбу, но и короче его примерно на 1/3.

Шип-паз

Крепление создается за счет материала соединяемых деталей. В одном элементе удаляют древесину вокруг выступа (шипа), в другом массиве вырезают паз.

Шип должен входить в паз с некоторым усилием для прочного защемления выступа в отверстии. Боковые напряжения создают силы трения между шипом и пазом, формируют практически неразъемное соединение.

В зависимости от габаритов деталей определяют размеры шипов и пазов. В сечении они могут быть прямоугольными, квадратными, овальными. Для повышения несущей способности узлов детали смазывают столярным или синтетическим клеем. В некоторых случаях крепления усиливают установкой дополнительного металлического крепежа.

Опоры

Это две опорные стальные пластины, стягиваемые между собой шпилькой. Устанавливаются между низом деревянного дома и фундаментом. Верхняя площадка фиксируется с помощью саморезов и болтов к нижним деревянным конструкциям здания. Нижняя пластина свободно опирается на основание дома или закрепляется метизами, сваркой. Конструкция исполняет роль домкрата. С помощью поворота шпилек регулируют горизонтальность пола. Этот вид крепежа дает возможность исключить проникновение влаги вверх, создает надежную опорную систему дома.

Как сделать что-то самому, своими руками – сайт домашнего мастера

ОТЛИЧНЫЙ ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ МАСТЕРОВ И РУКОДЕЛИЯ И ВСЕ ДЛЯ САДА, ДОМА И ДАЧИ БУКВАЛЬНО ДАРОМ – УБЕДИТЕСЬ САМИ. ЕСТЬ ОТЗЫВЫ.

Для использования столярных и плотницких соединений в строительстве требуется не только специальный инструмент но и немалый опыт.

Поэтому у непрофессионалов такие соединения чаще всего получаются неаккуратными. Оптимальный вариант — применять новые виды металлического крепежа

Большинство сохранившихся памятников деревянной архитектуры возведено без единого гвоздя, с помощью одного только топора, и этот факт до сих пор вызывает восхищение. Но по прошествии веков изготавливаемые из металла крепёжные системы, применяемые для сооружения деревянных домов, сильно изменились, поэтому сегодня нет смысла повторять «подвиги» предков.

Строить надо просто, быстро и надежно. Рассмотрим предлагаемый производителями металлический крепёж на примере узлов и элементов, позволяющих значительно упростить и ускорить соединение лаг пола с балками или деревянными стенами, а заодно и некоторые другие операции.

Читать также: Чем убрать суперклей с рук

ИНСТРУМЕНТ ДЛЯ ДОМА И САДА, РУКОДЕЛИЯ И ПР. ЦЕНЫ ОЧЕНЬ НИЗКИЕ

Скрытый крепеж

Преимущество — невидимое соединение массивных конструкций. Стяжные элементы скрыты в пазах древесины, которые соединены просверленным каналом. Внутрь вставляют шпильку. С одной стороны стержень выходит наружу, имеет гайку. Вращая гайку со шпилькой, подтягивают пластину, скрытую в пазе.

Скрытые крепления применяются в интерьерах каркасных домов из клееного бруса. Этот вид крепежа дорогой. Процесс установки трудоемок.

Перфорированные соединения

Этот тип соединений применяется для фиксации деревянных, бетонных деталей. Чаще всего они спрятаны глубоко в полости возводимой конструкции. Они производятся из прочной каленой стали. Толщина каждого элемента составляет от 1,6 до 2,5 мм.

В специализированных отделах имеются изделия, выполненные из низкоуглеродистой стали. Как правило, такие модели имеют довольно высокую стоимость. Они считаются более крепкими и выносливыми.

В основном их используют при укладке потолочного и напольного перекрытия. Такие скрытые крепежи для дерева можно применять при строительстве домов из бруса.

Источник