Сращивание древесины по длине своими руками
Garant-vl.ru

Строительный портал

Сращивание древесины по длине своими руками

Виды сращивания древесины, технологический процесс и оборудование

Сращивание древесины по длине все чаще применяют для изготовления крупных деталей из дерева. Это позволяет значительно экономить сырьё. Помимо экономии материалов, такой способ позволяет также улучшить потребительские качества древесины – она меньше подвержена деформациям. Использование высококачественного клея дает возможность склеивания кусочков дерева без видимых швов, что создает иллюзию цельного бруса или доски.

Технологические особенности сращивания

Соединение деталей по длине называют сращиванием. Выбирают способ сращивания доски в зависимости от того, где будут применяться изготовленные из нее детали. Например, при изготовлении плинтуса, который не несет на себе никакой нагрузки, доску сращивают на ус: торцы соединяемых досок обрезаются под углом 45 градусов и соединяются внахлест с помощью клея. Существует несколько способов сращивания:

а — ступенчатое; б — на ус с затуплением; в — ступенчатое с выступом; г — ступенчатое на ус с затуплением; д — ступенчатое с выступом и клиньями; е — ступенчатое на ус с затуплением и клиньями; ж — впритык.

Для изделий, которые будут испытывать серьезные нагрузки при эксплуатации, применяют сращивание на шип (клиновидный или зубчатый). При этом за счет увеличения площади склеиваемых деталей соединение получает повышенную прочность, экономично используется дерево.

Все дефекты на коротких обрезках сращиваемых досок удаляются – так получают черновые заготовки для сращивания. Далее их соединяют в ламели нужной длины, используя соединение на микро-шип. Нарезка микро-шипов производится с помощью специальных фрез на шипорезных агрегатах. В результате получают соединение, обладающее способность к самозаклиниванию под действием пресса с сохранением полученного эффекта. Процесс подвергается контролю по ГОСТ 6449, 1 – 82 «Изделия из древесины и древесных материалов. Поля допусков для линейных размеров и посадки».

Автоматическая линия сращивания OptiCut 200

С помощью технологии продольного сращивания из второсортного сырья получают заготовки нужной длины и высокого качества. Для продольного сращивания применяют автоматические или полуавтоматические линии, самые известные из них следующие: Dimter, Paul, Irion, Reinhardt, Grecon, Ledinek. При этом необходимо соблюдать следующие требования:

  1. Материал, предназначенный для сращивания на микро-шип, должен быть тщательно отсортирован по качеству и породам деревьев, цвету древесины, размерам заготовок, текстуре материалов.
  2. Требования к заготовкам, сращиваем в одно изделие:
    • Допускается применение только одной породы дерева.
    • Только равноценные по сортам заготовки сращивают в одном изделии.
    • Необходимо правильно соединять заготовки. Так, чтобы все дефекты заготовок оказались с одной стороны изделия, а бездефектные участки — с другой.
    • Заготовки с обзолом должны быть скомпонованы таким образом, чтобы только одно ребро сращенного изделия включало в себя такие участки.
    • Обязательно при сращивании следить за текстурой заготовок (только те, что распилены одинаковым способом, могут быть сращены в одну ламель).
    • Только заготовки одинаковой толщины и ширины пригодны для сращивания в одном изделии. При этом перепад высоты заготовок не должен превышать 1 мм.
    • Если сращиваются породы с твердой древесиной, необходимо особенно тщательно подбирать их по цвету.

Основные виды дефектов

Качественное соединение обеспечивает сращенной ламели прочность исходного дерева и не должно быть сильно заметным. При нарушении технологии или невнимательности оператора, в готовой продукции, полученной с линии сращивания, могут присутствовать следующие дефекты:

Дефект Причина возникновения
Между шипами остается пустое пространство Недостаточное прессование, либо неравномерное нанесение клеевого состава
Полученное изделие не обладает необходимой прочностью На шипы поступило меньше необходимого количества смолы (клея)
Ступенчатость — ступенчатая поверхность готовой детали На сращивание подаются некалиброванные заготовки (разной толщины). Полученное изделие отбраковывается и используется в дальнейшей переработке
Винтоватость – ламели имеют плоскости с уклоном — конечный продукт может иметь форму пропеллера. Некачественная заготовка получается от использования деталей с конусными плоскостями или при неправильной начальной настройке станка, когда не выдержан прямой угол между плоскостью режущего инструмента и кромкой заготовок. Допустимые отклонения на один метр заготовки по длине составляет 3 мм, по ширине – 2 мм. Такие изделия также подвергаются вторичной переработке
У готовых деталей могут появиться участки с вырванными волокнами древесины в шиповых соединениях. Образуются при работе тупыми инструментами или нарушении технологий. Изделия с вырванными волокнами также отбраковываются. Бракованные изделия сращивают повторно, добиваясь получения качественного изделия.

Все сращенные заготовки должны вылежаться в течение двух-трех дней, чтобы используемый клей успел полимеризоваться и приобрести рабочие качества. После выдержки заготовки подвергают чистовой обработке и получают из него полностью готовую для применения продукцию. Ассортимент готовой продукции может включать в себя окрашенные половые рейки, наличники, плинтуса, клееный брус или клеёные щиты.

Использование автоматических и полуавтоматических линий сращивания позволяет найти применение несортовой или неразмерной древесине и значительно расширить ассортимент выпускаемой продукции.

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.

Выбор сырья для получения клееных пиломатериалов

Качество конечной продукции напрямую связано с качеством сырья. Несмотря на то, что клееная древесина подразумевает использование несортовых отходов, для большего выхода качественной продукции все-таки существуют критерии отбора к сырью. Склеить можно и опилки, но тогда это будет совсем другая продукция. Поскольку нашей задачей является получение качественных пиломатериалов, то с целью снижения себестоимости при выборе сырья надо придерживаться определенных норм:

  • Древесина, в которой слишком много сучков, потребует слишком больших трудозатрат по ее подготовке, и большая ее часть уйдет в отходы. Поэтому берем только древесину первого и второго резов.
  • Подбираем заготовки такой длины, которая даст возможность получить приемлемое качество изделия. Слишком короткие обрезки увеличат расход клея и понизят качество. Плюс к этому значительная часть такого сырья в процессе изготовления превратится в опилки.
  • В переработку принимать древесину с припуском, размер которого исключает образование дополнительных отходов производства.

Правильная технология сращивания включает в себя весь цикл производства. Имеет значение все, начиная от правильно отведенных мест под сырье и полуфабрикатов до количества и качества изготовленной продукции и процента отходов.

Технологические циклы процессов сращивания древесины

Весь цикл включает в себя следующие этапы:

  1. Подбор и сортировка исходного сырья;
  2. Сушка пиломатериала, отобранного для сращивания;
  3. Черновая обработка по выравниванию сырья;
  4. Удаление дефектов сырья;
  5. Торцовка и изготовление шипов для соединений;
  6. Сортировка полученных ламелей;
  7. Сам процесс сращивания – укладка, проклейка, прессование;
  8. Выдержка сращенных изделий до полной полимеризации клея;
  9. Чистовая обработка сращенной древесины.

Пиломатериал после сортировки и сушки до влажности 8-16% поступает в цех для производства сращенной древесины. Существует поставка в пакетах древесины с прокладками и без таковых. При поставке пакетов с прокладками, возникает необходимость введения дополнительной операции – снятие древесины с прокладок. В конкретном случае все зависит от выбранной технологии.

Следующий этап – черновая обработка. Необходима для выравнивания поверхностей со всех сторон. Основная задача – убрать неровности, возникшие в процессе сушки пиломатериала от коробления. После проведения черновой обработки допускаются мелкие дефекты в виде недостаточно качественной простружки. Далее убираем те дефекты, которые повлияют на качество конечного изделия. Получаем новую, готовую к дальнейшей обработке ламель.

В зависимости от того, какой вид продукции предполагается получить на выходе, технолог дает указание на характер дефектов, которые должны быть вырезаны из заготовок, либо отсортированы на получение более дешевых материалов. Так, клееная древесина под покраску может содержать большее количество дефектов, чем высококачественный клееный брус или щит:

Допустимые дефекты древесины для производства клееного бруса под покраску

  • синеву;
  • сучки;
  • смолистость;
  • наличие обзолов;
  • другие виды повреждений.

Торцовка ламелей происходит в автоматическом или полуавтоматическом режиме. Автоматический режим предполагает раскрой деталей по заданной программе. При работе в полуавтоматическом режиме, задача оператора станка распределить в какой карман направить ту или иную ламель для торцевания.

Для того чтобы использовать древесину по максимуму, ламели с дефектами склеивают по технологии – одна сторона готовой продукции (лицевая) не должна содержать дефектов, а все дефекты должны оказаться на изнаночной стороне изделия. Для этого важно не ошибиться при компоновке сращиваемого материала. Также поступают при наличии обзола. Укладывают ламели так, чтобы все детали с обзолом оказались на одном из торцов готового изделия.

В цеху для каждого сорта ламелей должно быть специально отведенное место складирования.

Все полученные ламели складываются по сортам на поддоны и подписываются. Такой подход позволяет четко отслеживать процесс производства. Сращивание ламелей производится только после накопления объемов, достаточных для работы смены. В иных случаях это нерационально, так как требует много лишних операций по перестановке оборудования и сырья.

В производстве клееного бруса неизбежно возникают потери при нарезке шипов для соединения и при обрезке сращенных ламелей в готовый размер. Гораздо выгоднее изготавливать продукцию большей длины, поскольку при этом значительно сокращается количество отходов.

Продольное сращивание древесины

Игорь Проваторов

Дефицит высококачественного древесного сырья порождает различные технологии для его экономии и для использования сырья более низкого качества из которого производится продукция с высокими потребительскими свойствами. Одной из таких технологий является продольное сращивание древесины (или сращивание по длине).

Продольное сращивание позволяет, используя низкокачественное древесное сырье из которого удаляются дефекты получать высококачественные заготовки необходимой длины.

Технология продольного сращивания предусматривает сращивание в длину короткомерных деталей с удаленными дефектами (черновых заготовок, рисунок 1) на микро-шип в ламели необходимой длины.

Рисунок 1. Черновые заготовки

Микро-шип (рисунок 2) нарезается на шипорезном агрегате линии сращивания при помощи специальных фрез. Полученное шиповое соединение обладает способностью самозаклиниваться при кратковременном давлении прессования, и сохранять это давление вне пресса. Сращивание на микрошип производится по ГОСТ 6449.1-82«Изделия из древесины и древесных материалов. Поля допусков для линейных размеров и посадки».

Продольное сращивание производится на автоматических или полуавтоматических линиях сращивания с учетом следующих требований:

Рисунок 2. Соединение на микро-шип

  1. При продольном сращивании древесины на прессе, сращиваемый материал должен быть подобран по породе дерева, по качеству; по геометрическим размерам, по текстуре. Для твердолиственных пород по цвету древесины.
  2. При сращивании должны соблюдаться следующие условия:
    — В одну заготовку допускается сращивание деталей только одной породы древесины;
    — В одну заготовку допускается сращивание деталей только одного сорта;
    — При сращивании черновых заготовок, на одной стороне которых расположены смоляные кармашки, сучки, сердцевина, другие дефекты, а вторая сторона чистая, чистая сторона всех заготовок на детали должна быть с одной стороны;
    — При сращивании заготовок с обзелом, обзел допускается только на одной боковой стороне детали, причем он должен выходить только на одно ребро сращенной ламели;
    — При сращивании заготовок детали должны иметь одинаковую ширину и толщину;
    — Заготовки твердолиственных пород должны подбираться по цвету;
    — Заготовки должны подбираться по текстуре, то есть заготовки радиального и тангентального способов распила (рисунок 3) должны сращиваться отдельно (рисунок 4).

Рисунок 3. Заготовка радиального (сверху) и тангентального (снизу) распила

Рисунок 4. Порядок сращивания заготовок разного способа распила

  1. Сращивание заготовок должно производиться в день формирования шипов. Сращивание более чем через 24 часа после формирования шипов не допускается.
  2. При продольном сращивании на готовых деталях не допускаются следующие дефекты:
    — «Недожим» — (на строганной детали заметны маленькие отверстия), которые является следствием тупого шипорезного инструмента; малого давления при прессовании; неправильной настройки шипорезного станка (не перпендикулярность кромок режущего инструмента кромкам заготовки). В зубчатых клеевых соединениях после запрессовки должен оставаться зазор «S» не более 0.2 мм для намазки клея (рисунок 5). В готовой, сращенной детали в шиповом соединении не должно оставаться щелей и зазоров.

Рисунок 5. Параметры шипового соединения

— «Ступенчатость» — (разные отрезки детали имеют разную высоту или ширину), которая является результатом сращивания деталей разного сечения или сращивания со сдвигом соседних деталей в сторону на один зуб. Величина уступов смежных деталей должна составлять не более 1 мм.
— «Винтоватость» — (пласти разных отрезков детали расположены под углом друг к другу), которая является результатом сращивания деталей сильно разнящихся по толщине, деталей имеющих конусность по ширине или по длине или есть результатом неправильной настройки шипорезного станка (не перпендикулярность кромок режущего инструмента кромкам заготовки). Отклонение от плоскости не должно быть «а» – 3 мм на 1 м длины и «б» 2 мм по ширине (рисунок 6).

Рисунок 6. Допустимые отклонения при сращивании

— «Вырывы волокон древесины» в районе шипового соединения, что является результатом работы тупым инструментом, результатом слишком быстрого и резкого перемещения каретки шипорезного станка при выходе режущего инструмента из массива древесины.
— «Щели» в шиповом соединении, что связано с неравномерным нанесением клея на шипы.

  1. Температура в помещении, в котором производится сращивание, должна быть не менее 16 градусов.
  2. Склеиваемые заготовки не должны отличаться по влажности более чем на 1.5…3 %.
  3. Влажность сращенной древесины должна быть в пределах 6-14 % (в зависимости от требований к влажности готовой продукции).
  4. Удельное торцовое давление при сращивании должно соответствовать требованиям межгосударственного стандарта ГОСТ 19414-90 «Древесина клееная массивная. Общие требования к зубчатым клеевым соединениям»:
Хвойные и мягколиственные породы Твердолиственные породы
8.0 МПа 10.0 МПа
  1. Нанесение клея должно производиться при помощи клеенаносящего устройства. Толщина клеевого слоя должна быть не более 0.1 мм, клей должен быть нанесен не менее чем на 4/5 глубины зуба.
  2. Использоваться должен поливинилацетатный клей D3 соответствующий международному стандарту DIN EN204 «Клеи не конструкционные термопластичные для дерева».
  3. Между нанесением клея и прессованием должно проходить не более 2 минут.
  4. Продолжительность действия полного торцового давления на зубчатое соединение должно быть не менее 4-6 секунд. При прессовании менее 2 секунд соединение получается не прочное.
  5. Прочность клеевого соединения по ГОСТ 24700-99 «Конструкции зданий и сооружений. Блоки оконные деревянные со стеклопакетами. Технические условия» должна быть не менее 26МПс.
  6. Излишки клея, выступающие из швов необходимо удалять.
  7. Время выдержки между прессованием и последующей обработкой для перераспределения влаги в древесине и полной полимеризации клея должно быть не менее 24 часов при температуре 15ºС. Рекомендуемая выдержка 48 часов при температуре 15ºС.

На качественно сращенном изделии шиповое соединение мало заметное, а по прочности не уступает прочности самой древесины (рисунок 7).

Рисунок 7. Готовое шиповое соединение

© И.Г.Проваторов, 2010

Как соединить два бруса в длину:рекомендации мастеров и пошаговая инструкция

Во время возведения зданий из различных видов деревянного бруса возникают ситуации, когда необходимо использовать не отдельные детали, а композитный элемент, поскольку длину стандартного фрагмента не хватает. В данном случае необходимо провести соединение бруса между собой по длине.

Данная операция довольно часто проводится, если стена возводящегося здания длиннее шести метров. В данной статье мы обсудим виды продольного соединения бруса при строительстве дома, а также поговорим о том, как провести эту процедуру самостоятельно.

Виды сращивания бруса в длину

Регламентированная длина обыкновенного деревянного элемента для возведения зданий из бруса составляет шесть метров. Для получения деталей больших габаритов необходимо воспользоваться одним из следующих методов соединения:

  • продольное соединение с использованием шпонки и шипа;
  • косой замок;
  • продольное соединение бруса между собой коренной шип;
  • соединение встык;
  • соединение в полдерева.

Соединение в шип на шпонках

Соединение в шип на шпонках

Данный тип сращивания деревянных элементов считается самым надежным и крепким. Именно его чаще всего используют во время строительства зданий из различных видов бруса. Принцип соединения бруса в данном случае очень простой – в двух элементах нужно сделать абсолютно одинаковые пазы. После этого обработанные детали укладывают рядом друг с другом так, чтобы пазы соприкасались и вбивают в этот паз шпонку.

Шпонка представляет собой вставной элемент, своего рода клин, который изготавливается из твердых пород дерева. Для деревянного бруса следует использовать деталь из осины. После попадания в подготовленные пазы этот элемент надежно скрепляет два бруса друг с другом. Шпонки могут отличаться собой геометрической формой и быть:

  • прямыми;
  • прямоугольными;
  • с зазубринами;
  • призматическими;
  • в форме «ласточкин хвост».

Соединение в косой замок

Соединение в прямой и косой замок

Данный метод сращивания специалисты называют самым сложным. Такое соединение крайне сложно осуществить человеку без должной квалификации или опыта. Однако надежность получившейся конструкции действительно стоит потраченных усилий. Компании, которые занимаются строительством зданий из бруса, прекрасно знают о том, как соединить два бруса в длину именно таким методом, но зачастую умалчивают об этом, чтобы сэкономить время и поддерживать высокий уровень производительности.

Итак, первым делом с торцов деревянной детали необходимо выпилить косые элементы. При этом должен быть соблюден определенный угол, повторены необходимые изгибы, а габариты должны полностью соответствовать. В итоге должен получиться некоторого рода шип и паз, которые в конечном итоге и образуют косой замок. После этого два бруса необходимо соединить, приложив обработанные места друг другу. Для достижения максимальной надежности и прочности соединения используют специальные деревянные нагели.

Соединение в коренной шип

Данный тип соединения является замочным и его проведение также лучше доверить специалистам в этой области. Дело в том, что операция не столько сложна, сколько требует от работника квалификации и наличия определенных навыков в работе с деревом. Для проведения этой операции следует выпить на одном крае деревянного элемента паз, а на втором шип. Делать это необходимо под углом в 45 градусов.

Этот тип сращивания отличается от всех других своей формой. Чаще всего данный метод используется для обустройства углов здания. Пазы и шипы по форме сильно напоминают трапецию, а в итоге образуют «ласточкин хвост». Для достижения большей прочности и долговечности следует укрепить соединение нагелями.

Соединение бруса в коренной шип и аналоги

Сращивание «пол дерева»

Данный тип соединения деревянных элементов при возведении построек из бруса предполагает выпиливание угла в брусе до середины его поперечного сечения. В одной детали должен получиться выпи углом вниз, а во второй, соответственно, углом вверх.

После подготовительных процедур следует уложить деревянные элементы друг на друга. Самым главным недостатком данного типа соединения является то, что в местах сращивания деревянный брус значительно теряет в толщине, а значит, падают его эксплуатационные показатели.

В отличие от вышеприведенных методов, этот является самым простым. Он не требует специальной подготовки или богатого опыта, поэтому его можно проводить самостоятельно. После сращивания бруса таким методом, следует дополнительно скрепить его деревянными нагелями.

Соединение в полдерева и косым прирубом

Сращивание путем прикладывания

Данный метод сращивания отлично подойдет для тех, кого не очень заботит внешний вид конструкции, а также ее долговечность. Его принцип заключается в том, чтобы приложить два бруса друг к другу и наложить на место стыка металлическую скобу. Само собой, данный метод сращивания сверхпрочным не назовешь, поэтому требуется его усиление. Для этого используют крепежные детали, которые вколачиваются в уже уложенный ряд деревянных элементов, а также в зоны контакта.

Перейдя по этой ссылке http://vse-postroim-sami.ru/materials/lumber/1219_kak-krepit-brus-k-brusu/ вы узнаете как крепить брус к брусу. В этой статье описаны способы крепления бруса к основанию дома. В последнее время очень популярным стало возведение домов из бруса.

Теперь вы знаете, как соединить брус между собой по длине различными способами. Теперь поговорим о том, как правильно подобрать метод соединения деревянных элементов.

Как правильно выбрать соединение

Соединения, не требующие расчетов и навыков, можно провести самостоятельно, но такой метод сращивания не отличается высокой прочностью и долговечностью. Конечно же, его можно усилить за счет специальных крепежных деталей, о которых мы писали выше, но более прочные соединения все равно выигрывают по эксплуатационным характеристикам.

Из-за сравнительно низкой прочности такие соединения нельзя применять для возведения несущих стеновых конструкций. Любой профессиональный строитель не станет использовать материал с не цельной структурой для таких целей. Только в том случае, если ни заказать, ни приобрести деревянные элементы необходимой длины, допускается продольное соединение. Однако в данном случае конструкции теряют некоторые свои параметры, включая долговечность.

Корректно соединенные брусья

Для возведения зданий из клееного или любого другого бруса лучше всего подходить сращивание на шипах и шпонках. Получившаяся конструкция практически не уступает цельной деревянной детали, поэтому ее можно использовать для любых целей. Соединение жесткое и прочное, а потому сможет прослужить довольно долго.

Благодаря высокой степени жесткости соединения, а также его надежности, многие специалисты рекомендуют сращивание в косой замок. Получившийся после соединения брус можно использовать для возведения несущих стеновых конструкций. Единственной проблемой, с которой вы столкнетесь – сложность проведения работ.

Для такого соединения потребуется опытный работник, умеющий орудовать всеми необходимыми инструментами, и если вы таковым не являетесь, то лучше оставить эту затею. Квалифицированный специалист способен провести такое сращивание, но он потребует за работу около 1100 рублей за одно соединение. С другой стороны данные расходы могут окупиться, поскольку не придется заказывать новые деревянные элементы нестандартной длины.

Особенности стыковки профилированного материала

Вопреки расхожему мнению, профилированный материал также можно соединять по длине. Все аспекты подобных операций регламентируются ГОСТами 30974-2002. Требование, приведенные в данной документации, нельзя назвать обязательными. Их скорее используют для угловых или фигурных соединений профилированных деревянных элементов.

Соединение профилированного бруса

Согласно этим документам, срощенный профилированный брус можно использовать для возведения следующих конструкций:

  • внутренние стеновые конструкции, а также все простые перегородки (длина бруса составляет от 8 до 22 сантиметров);
  • наружные несущие стеновые конструкции(длина бруса составляет от 10 до 2 сантиметров).

Соединение профилированного бруса по длине предполагает наличие фасок в данной конструкции. Они нужны для отвода жидкости от стыков. Данные элементы должны иметь габариты 2 на 2 сантиметра или 1.5 на 1.5 сантиметра. Как правило, профессиональные строители используют «ласточкин хвост» для сращивания деревянных элементов возводящегося здания.

Что нужно знать для продольной стыковки своими руками

Как мы уже говорили выше, необходимость соединения деревянных деталей при возведении здания из данного материала, появляется тогда, когда проектной документацией предусмотрено строительство одной или нескольких стеновых конструкций длиной больше 6 метров. Привязку необходимо выполнять сначала с одной стороны, а в следующем ряду с другой, и так продолжать до конца.

Это необходимо для получения привлекательного и оригинального внешнего вида, ведь стыки, которые располагаются в шахматном порядке, выглядят более интересно, чем идущие подряд. Помимо этого, данное расположение делает всю стеновую конструкцию значительно прочнее и долговечнее.

Во время выбора метода соединения деревянных элементов следует обратить особое внимание на то, как именно располагается брус в конструкции здания. Вся проблема в нагрузке на эти элементы, ведь в разных частях стены она может быть разной, к примеру, брус может быть подвержен растяжению, сжатию или прогибу.

Все дополнительные крепежные детали должны быть изготовлены исключительно из твердых сортов дерева. Влажность этих элементов должна соответствовать влажности самого бруса и не превышать пяти процентов. Если детали имеют большую или меньшую влажность, чем самым материал, то соединение будет непрочным или же деталь может повредить материал.

Каждое место соединения должно быть идеально ровным. Перед тем, как укладывать сращенные брусья необходимо пропитать их антисептическими составами и дать некоторое время на сушку.

Каждый стык, включая угловой или продольный, необходимо утеплить слой теплоизоляционного материала. Данную процедуру лучше всего проводить во время установки. Для этого достаточно обложить соединение льноволокном.

Очень важно помнить о влажности материала во время проведения работ по его сращиванию. Если пересушить изделия, то через некоторое время могут образоваться значительные дефекты в узлах соединения, которые повлекут за собой крайне неприятные последствия. Дополнительное усиление мест соединений нужно проводить с особой ответственностью.

Если речь идет о профилированном материале, то в этом случае лучше воспользоваться такими типами соединений, как в шип или косой замок. Так стеновые конструкции не потеряют надежность. А если выполнить все работы щепетильно, то соединительные узлы будут не только надежными и безопасными, но и привлекательными с виду. Теперь вы знаете, как соединить брус в длину и сможете справиться с этой задачей без привлечения мастеров.

Видео

Технологические особенности процесса склеивания и гнутья древесины

Древесина признана одним из самых безопасных для здоровья человека материалов, используемых в строительстве и при изготовлении различной мебели. Ее экологичность можно оценить на пять баллов, что значительно расширяет сферу использования деревянных изделий. Из древесины можно получить самые разнообразные по форме и размерам заготовки. В этом помогают особые технологии работы с деревом. К этим технологиям относят и широко применяемые в современном производственном цикле гнутье и склеивание древесины.

Для чего необходимо сращивание и гнутье древесины

Весь процесс деревообработки занимает значительный промежуток времени. Сначала дерево просушивают, распиливают, обрабатывают специальными составами – все это происходит на предприятиях, занятых деревообработкой. В дальнейшем из дерева заготавливают доски и иные материалы.

Эти заготовки поступают на заводы, где уже из них изготавливают специально строительные материалы или различную мебель. В процессе производства могут потребоваться разные по форме и размерам деревянные заготовки и потому широко применяются такие техники работы с деревом как гнутье и склеивание.

Склеивание применяют для изготовления деталей нужного размера и формы. Сращивание древесины можно проводить по ширине, длине или толщине. Заранее подготовленные торцы заготовок могут иметь специальные пазы или шипы, что повышает прочность соединяемых деталей. В процессе склеивания используются разные виды столярного клея.

Прочность и практичность деревянных изделий, для изготовления которых используются специальные станки для склеивания или гнутья можно оценить на пять баллов. На деревообрабатывающих производствах всегда стараются соблюсти всю технологию работы с древесиной, и потому производимый товар отличается высоким качеством.

Фото описанных выше способов обработки древесины

Сращивание Склеивание Гнутье

Основные этапы технологии склеивания

Склеивание это основной процесс работы с древесиной на любом мебельном производстве. Для того чтобы получить прочную и качественную заготовку необходимо строго соблюдать всю технологию процесса соединения отдельных деталей. Точность всех работ необходима и для предотвращения возможной последующей деформации.

Процесс соединения древесины и изделий из нее состоит из нескольких этапов:

  • Подготовка самих заготовок.
  • Выбор и нанесение клеевого состава.
  • Собственно само склеивание.

Предварительная подготовка деревянных брусков и иных заготовок заключается в создании в них специальных шипов или пазов, что можно сделать при помощи специального инструмента – фрезы.

Использование фрезы для сращивания древесины

Фрезерование достаточно старая отрасль обработки древесины. Первые фрезеровальные станки появились больше трех веков назад. На сегодня фрезерование незаменимый и универсальный способ обработки древесины.

К этому деревообрабатывающему станку можно подобрать различные по форме фрезы – острозаточенные элементы с различными видами лезвий. При помощи этих фрез изготавливаются разные детали.

В процессе склеивания фрезеровальные станки необходимы для:

  • Нарезки шипов разной формы, при помощи которых в дальнейшем будут склеиваться отдельные заготовки.
  • Создания отверстий в материале.Устройства фальцев и пазов, которые также необходимы в процессе изготовления деталей разных форм.

Фрезеровальные станки используются повсеместно, они могут быть как ручными, так и электрическими. Простоту изготовления деревянных заготовок для склеивания при помощи станка можно оценить на четыре балла. Для того чтобы получить точную заготовку вначале необходимо приобрести некоторый опыт.

В данном этом видео предоставлен обзор фрез для сращивания древесины и выполнения технологических соединений. Показаны фрезы для прямого и углового сращивания, а также фреза микрошип, зигзаг и волна:

Автоматическая линия для деревянных заготовок

Сращивание пиломатериалов на любом производстве позволяет создать высокопрочные материалы с новыми, востребованными качествами и также позволяет рационально распорядиться отходами производства.

В автоматические линии для сращивания входят несколько последовательно работающих станков, которые позволяют получить в итоге нужный по длине и ширине материал из коротких заготовок. При помощи линии для сращивания получают популярный на сегодня клееный брус.

Весь технологический процесс при использовании на производстве линии для сращивания деревянных заготовок состоит из нескольких этапов, которые обеспечивает комплекс входящих в установку станков:

  • Отрезной пресс-станок обеспечивает нужные размеры материала.
  • Фрезеровальный станок подготавливает шипы и пазы в деревянных заготовках.
  • Клеенаносящая установка распределяет клей в соответствии с выставленными параметрами.
  • Торцовочный станок завершает процесс склеивания.

Использование линии для сращивания на мебельных фабриках обеспечивает высокую производительность, снижает количество рабочих мест. Внешний вид изделий, полученных при помощи автоматических станков, можно оценить на пять баллов, так как весь процесс строго контролируется.

Так работает автоматическая линия сращивания по длине:

Виды клея

Правильный подбор вида клея предопределяет все качество соединения деревянных заготовок. Выбор клея также зависит от вида склеиваемой древесины и от формы заготовок. Чаще всего используются водостойкие составы клея.

В мебельной промышленности используется несколько видов синтетических клеящих составов:

  • Термореактивные клеи применяются для проклеивания шиповых деталей без нагревания. Основой этих видов клея являются жидкие смолы.
  • Фенолформальдегидные клеи применяются для проклеивания древесных плит, деревянных заготовок и фанеры.
  • Эпоксидные клеи в основном используются для соединения дерева с иными материалами – металлом, пластмассой.
  • На предприятиях, занимающихся деревообработкой, чаще всего применяют клей на основе карбамидных смол. Также часто используются клеевые составы в виде порошка, которые требуют предварительной подготовки.

Склеивание деталей осуществляется холодным способом и при помощи их нагревания. Для склеивания заготовок по ребрам часто применяют клеящую пленку, она представляет собой листы различного размера.

Станки

Для сращивания склеиваемой древесины могут применяться специальные станки в виде прессов. В них происходит зажим деталей на необходимое время. Это обеспечивает прочное соединение между собой клеевых поверхностей и исключает смещение деталей. Пресс можно выбрать по длине бруса, мощности, наличию дополнительных функций.

Склеивание древесины в домашних условиях

Склеивание древесины иногда может потребоваться и дома. Часто это происходит при расклеивании деревянных комплектов мебели или при различных поломках. Перед склеиванием поверхности деревянных изделий необходимо правильно подготовить.

Для этого их поры зачищают от старого клея, слоя краски, обезжиривают растворителем, просушивают. После нанесения клея на обе детали их аккуратно соединяют и зажимают в струбцине не менее чем на 30 минут.

К часто используемым клеям относят:

  • Клей казеиновый.
  • Водостойкие швы дает синтетический столярный клей.
  • Прочное склеивание получается при использовании клея «Дубок», «Аго», «Мекол», «Марс».

Для того чтобы достичь высокой прочности склеиваемых деталей необходимо строго следовать инструкции, прилагаемой к каждому виду клея.

Наглядно посмотреть как осуществляется склеивание древесины можно на видео:

Технология гнутья

Гнутье древесины можно определить как процесс изгибания слоистых или цельных заготовок из древесины для придания им необходимой криволинейной формы. Технология гнутья основана на пластических качествах разных видов древесины. Криволинейные деревянные детали можно получить и путем обработки на специальных станках, но этот метод используется редко, так как наделен рядом негативных последствий.

Описание процесса

Большей пластичностью обладает древесина твердых пород, таких как дуб, бук, ясень. Поэтому и для изготовления криволинейных деталей используют преимущественно породы этих деревьев. Различают холодное и горячее гнутье древесины.

Пластифицированные таким образом деревянные заготовки изгибают по подготовленному шаблону и закрепляют при помощи зажимов, после чего охлаждают и просушивают. При гнутье выпуклая сторона растягивается до необходимого уровня, а вогнутая сжимается. Толстые заготовки гнут при помощи специальных станков.

Холодное гнутье используют для получения многослойных криволинейных гнутых деталей. Для получения детали нужной формы нужно несколько смазанных клеем заготовок уложить друг на друга, придать им необходимую форму и при помощи пресс станка выдержать необходимое время. Форма заготовок, полученных методом холодного гнутья, сохраняется дольше.

Как делают изогнутую древесину, расскажет видео:

Гнутье древесины в домашних условиях

Гнутье древесины в домашних условиях начинается с выбора материала. Приготовленные детали должны быть прямослойными, предварительно их нужно просушить в естественных условиях. Также нужно замачивать детали, если они изготовлены из ясеня, дуба, бука. Перед гнутьем заготовки нужно пропарить.

Для этого можно использовать подготовленную самостоятельно паровую камеру. Для изготовления такого устройства подойдет труба и кипящий чайник, от которого пар будет непрерывно поступать в эту камеру по шлангам.

Время выдержки заготовок можно определить только опытным путем, но считается, что для достижения нужной пластичности необходимо, чтобы один сантиметр древесины по толщине подвергался пропариванию на протяжении от 30 до 40 минут. Передерживать изделие также не стоит.

Перед началом гнутья нужно подготовить форму и зажимы. После прогрева древесины она хорошо подвергается гнутью только 5-10 минут, поэтому нужно все делать предельно быстро. Выдерживают изделия в форме до полного их просыхания, обычно это занимает не менее одной недели. Затем можно обработать готовую деталь антисептиками или провести ее браширование.

Используют такой процесс обработки древесины для изготовления своими руками разных видов мебели. При этом цена изделий значительно снижается и это можно оценить на пять баллов. Но трудоемкость всего процесса отнимает много времени и потому заняться гнутьем деревянных заготовок и их последующим использованием могут только по настоящему увлеченные люди.

Примеры элементов интерьера, выполненных из гнутой древесины

Спинка кровати Кресло-качалка Стол Декоративный элемент Стулья

Как выполнить сращивание стропил по длине: разбор вариантов и технологических правил

Нередко в ходе строительства каркасов для крыш сложной конфигурации возникает потребность в использовании элементов нестандартного размера. К характерным примерам относятся вальмовые и полувальмовые конструкции, диагональные ребра которых существенно длиннее, чем рядовые стропильные ноги.

Подобные ситуации возникают при сооружении систем с ендовами. Чтобы созданные соединения не стали причиной ослабления конструкций, надо знать, как производится сращивание стропил по длине, каким способом обеспечивается их прочность.

Содержание

Специфика удлинения стропильных ног

Сращивание стропильных ног позволяет унифицировать пиломатериал, приобретаемый для возведения крыши. Знание тонкостей процесса предоставляет возможность практически полностью построить стропильный каркас из бруска или доски одного сечения. Устройство системы из материалов одного размера выгодно отражается на итоговой сумме расходов.

К тому же доску и брусок увеличенной длины, как правило, производят с сечением бóльшим, чем у материала стандартных размеров. Вместе с сечением возрастает и стоимость. Такой запас прочности при устройстве вальмовых и ендовых ребер чаще всего не нужен. Зато при грамотном выполнении сращивания стропил элементам системы сообщается достаточная жесткость и надежность при наименьших затратах.

Без знания технологических нюансов сделать действительно жесткие на изгиб соединения пиломатериалов достаточно сложно. Узлы сопряжения стропилин относятся к категории пластичных шарниров, обладающих лишь одной степенью свободы – способностью поворачиваться в соединительном узле при приложении вертикальной и сжимающей по длине нагрузки.

Для того чтобы обеспечить равномерную жесткость при приложении изгибающей силы по всей протяженности элемента, сопряжение двух частей стропильной ноги располагают в местах с наименьшим изгибающим моментом. На эпюрах, демонстрирующих величину момента изгиба, они хорошо видны. Это точки пересечения кривой с продольной осью стропилины, в которых изгибающий момент приближается к нулевым значениям.

Учтем, что при строительстве стропильного каркаса требуется обеспечить равную по всей протяженности элемента сопротивляемость изгибу, а не одинаковые возможности прогибаться. Поэтому места сопряжения устраивают рядом с опорами.

В качестве опоры принимается как установленная в пролет промежуточная стойка, так и непосредственно мауэрлат или шпренгельная ферма. Коньковый прогон можно также оценивать, как возможную опору, но участки состыковки стропильных ног лучше располагать ниже по скату, т.е. там, где на систему возлагается минимальная нагрузка.

Варианты сращивания стропилин

Кроме точного определения места для сопряжения двух частей элемента системы нужно знать, как правильно удлиняются стропила. Способ формирования соединения зависит от выбранного для строительства пиломатериала:

  • Брусья или бревно. Наращиваются косым прирубом, сформированным в зоне соединения. Для усиления и для предотвращения поворота прирубленные под углом края обоих частей стропилины скрепляются болтом.
  • Сшитые попарно доски. Сращиваются с расположением линий состыковки вразбежку. Соединение двух наложенных друг на дружку частей производится гвоздями.
  • Одинарная доска. В приоритете сращивание лобовым упором – путем состыковки торцованных частей стропильной ноги с наложением одной или пары деревянных или металлических накладок. Реже из-за недостаточной толщины материала используется косой прируб с креплением металлическими хомутами или традиционным гвоздевым боем.

Рассмотрим детально указанные методы, чтобы углубленно разобраться в процессе наращивания длины стропил.

Вариант 1: Метод косого прируба

Способ предполагает формирование двух наклонных врубок или запилов, устроенных со стороны сопряжения частей стропильной ноги. Подлежащие состыковке плоскости врубок должны безукоризненно совмещаться без малейших зазоров, независимо от их размеров. В зоне соединения должна быть исключена вероятность деформации.

Запрещено заполнение щелей и неплотностей клиньями из древесины, фанерными или металлическими пластинами. Подогнать и скорректировать огрехи не получится. Лучше заранее точно вымерить и вычертить линии врубок, согласно следующим стандартам:

  • Глубина определяется формулой 0,15 × h, где h обозначает высоту бруса. Это величина участка, перпендикулярного продольной оси бруса.
  • Интервал, в пределах которого расположены наклонные участки врубки, определяется формулой 2 × h.

Место для размещения участка состыковки находят по действующей для всех типов стропильных каркасов формуле 0,15 × L, в которой величина L отображает размер перекрываемого стропилом пролета. Расстояние откладывается от центра опоры.

Детали из бруса при выполнении косого прируба дополнительно крепятся проходящим через центр соединения болтом. Отверстие для его установки высверливается заранее, Ø его равен Ø стержня крепежа. Чтобы древесина в месте установки крепления не сминалась, под гайки укладываются широкие металлические шайбы.

Если с применением косого прируба соединяют доску, то дополнительная фиксация производится с применением хомутов или гвоздей.

Вариант 2: Сплачивание досок

В случае использования технологии сплачивания центр соединяемого участка располагается прямо над опорой. Линии состыковки торцованных досок располагаются с обеих сторон от центра опоры на расчетном расстоянии, равном 0,21 × L, где L обозначает длину перекрываемого пролета. Фиксацию проводят гвоздями, устанавливаемыми в шахматном порядке.

Люфт и зазоры также недопустимы, но их проще избежать, проведя аккуратную торцовку доски. Этот способ гораздо проще предыдущего метода в исполнении, но чтобы попусту не расходовать метизы и не ослаблять лишними отверстиями древесину, следует с точностью рассчитать число точек устанавливаемого крепежа.

Гвозди с сечением ножки до 6 мм устанавливаются без предварительного высверливания соответствующих отверстий. Под крепеж размером больше указанного сверлить нужно, чтобы при соединении не расколоть вдоль волокон доску. Исключением являются метизы с крестообразным сечением, которые независимо от размера в деревянные детали можно просто забивать.

Для обеспечения достаточной прочности в зоне сплачивания нужно соблюдать следующие условия:

  • Крепеж ставят через каждые 50 см вдоль обоих краев сращиваемых досок.
  • Вдоль торцевых соединений гвозди ставят с шагом 15 × d, где d это диаметр гвоздя.
  • Для сплачивания доски в месте сопряжения подходят гладкие круглые, винтовые и резьбовые гвозди. Однако резьбовые и винтовые варианты в приоритете, потому что у них прочность на выдергивание значительно выше.

Отметим, что соединение стропилин сплачиванием приемлемо в случае устройства элемента из двух сшитых досок. В результате оба стыка перекрываются цельным участком пиломатериала. К плюсам способа отнесем внушительную для частного строительства величину перекрываемого пролета. Подобным образом можно наращивать стропильные ноги, если расстояние от вершины до нижней опоры достигает 6,5 м.

Вариант 3: Лобовой упор

Способ лобового наращивания стропил заключается в торцевой состыковке соединяемых частей стропильной ноги с фиксацией участка гвоздями, нагелями или болтами через установленные по обеим боковым плоскостям накладки.

Для исключения люфта и деформации наращенной стропильной ноги необходимо придерживаться следующих правил:

  • Подлежащие состыковки края доски должны быть безупречно отторцованы. Зазоры любого размера по линии соединения необходимо исключить.
  • Длина накладок определяется формулой l = 3 × h, т.е. они обязаны быть не меньше, чем три ширины доски. Обычно длину вычисляют и подбирают, исходя из числа гвоздей, формула дана для выяснения минимальной длины.
  • Накладки выполняются из материала, толщина которого не менее 1/3 аналогичного размера основной доски.

Гвозди в накладки забивают в два параллельных ряда с шахматным «разбросом» крепежных точек. Чтобы тонкую по отношению к основному пиломатериалу накладку не повредить, количество точек крепления рассчитывается с ориентиром на сопротивление гвоздей поперечной силе, действующей на ножки метиз.

Когда стык частей стропилины расположен прямо над опорой, в расчетах гвоздевого боя для фиксации накладок нет необходимости. Правда, в этом случае состыкованная нога станет работать как две отдельные балки и на прогиб, и на сжатие, т.е. по нормальной схеме придется рассчитывать несущую способность для каждой из составляющих частей.

Если в качестве крепежа используются стальные стержневые болты или стержни без резьбы, нагели, при состыковке толстой доски или бруса, то угроза деформации будет полностью исключена. По сути, даже на некоторые зазоры в состыковке торцов можно не обращать внимания, хотя подобных огрехов все же лучше избегать.

При применении шурупов или винтов предварительно высверливают отверстия под их установку, Ø отверстий на 2- 3 мм меньше аналогичного размера ножки крепежа.

При производстве лобовых соединений стропилин необходимо четко соблюдать расчетный шаг установки, численность и диаметр крепежных элементов. При сокращении расстояний между точками фиксации может произойти расщепление древесины. Если отверстия под крепеж будут больше положенных размеров, стропилина деформируется, а если меньше – расколются пиломатериалы в период установки крепежа.

Удлинение составными стропилинами

Для соединения и увеличения длины стропила есть еще весьма интересный способ: наращивание с помощью двух досок. Их пришивают к боковым плоскостям удлиняемого одинарного элемента. Между наращенными деталями остается просвет, равный ширине верхней доски.

Просвет заполняют обрезками равной толщины, установленными с интервалом не более 7 × h, где h это толщина удлиняемой доски. Длина вкладываемых в просвет дистанционных брусков не менее 2 × h.

Удлинение с применением двух наращиваемых досок подходит для следующих ситуаций:

  • Устройство наслонной системы по двум боковым прогонам, которые служат опорой для расположения участка состыковки основной доски с присоединяемыми элементами.
  • Установка диагональной стропилины, определяющей наклонное ребро вальмовых и полувальмовых конструкций.
  • Строительство ломаных крыш. В качестве опоры под соединение используется обвязка нижнего яруса стропилин.

Расчет крепежа, фиксация дистанционных брусков и соединение досок производится по аналогии с вышеописанными способами. Для изготовления дистанционных брусков подойдут обрезки основного пиломатериала. В результате установки этих вкладышей ощутимо возрастает прочность сборной стропилины. Несмотря на существенную экономию материала, работает она как цельная балка.

Видео о способах наращивания стропилин

Демонстрация основных приемов сращивания конструктивных элементов стропильной системы:

Ролик с пошагово изложенным процессом соединения частей стропила:

Видео-пример одного из способов соединения пиломатериалов:

Соблюдение технологических предписаний, согласно которым производится сращивание стропилин по длине, гарантирует беспроблемную работу конструкции. Способы удлинения позволяют снижать расходы на строительство крыш. Следует не забывать о предварительных расчетах и о подготовке к выполнению соединений, чтобы результат усилий стал идеальным.

Читать еще:  Обновленный перечень льгот и привилегий для пенсионеров старше 70-летнего возраста
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector