Азбука соединений элементов деревянных лестниц

Главным условием при сооружении любой строи­тельной конструкции является надежность скрепле­ния ее элементов. Типы и конструктивные особенно­сти скреплений зависят от рода материалов, из которых изготавливается данная конструкция.

Соединения деталей и элементов— наиболее уяз­вимые в плане надежности и наиболее ответственные в плане подхода при строительстве части конструкции деревянных лестниц.

Соединяются элементы деревянных лестниц с по­мощью крепежных изделий и деталей и клеящих ве­ществ. Кроме того, они выполняются по определен­ным конструктивным типам, принятым в практике плотнично-столярных работ.

Соединения с помощью крепежных изделий — это соединения с использованием гвоздей, шурупов, глу­харей, болтов, нагелей, угольников, накладок и других изделий. Каждое соединение с использованием того или иного вила крепежных изделий имеет свои особен­ности, которые необходимо иметь в виду.

Соединения на гвоздях. Главным в этом типе соединений является выбор длины и толщины гвоздей в зависимости от размеров соединяемых деталей, по­роды древесины и мест, в которые будут вбиваться.

Важно

Толщина (диаметр) гвоздя не должна превы­шать примерно 1/10 толщины прибиваемой детали.

При соединении гвоздями необходимо придержи­ваться некоторых основных правил. .

♦ Во избежание раскалывания древесины место, в которое вбивается гвоздь, должно находиться от края детали на расстоянии нс менее 15 диаметров гвоздя.

♦ При скреплении проступей с подступенками и тетивами (косоурами) гвоздь следует направлять под небольшим углом к боковой поверхности или к торцу нижнего элемента. Это делается для того, чтобы про­бить годичные слои древесины нижней детали, кото­рые могут располагаться параллельно гвоздю.

♦ Для прочности соединения ступени с подступен­ком или тетивой рекомендуется вбивать гвозди со встречным наклоном в каждой забиваемой паре.

Памятка

1. Для скрепления деталей, изготовленных из древесины, содержащей в значительном количестве дубильные вещества (дуб, ольха и др.), следует применять оцинкованные гвозди, т. к. неоцинкованные быстро ржаве­ют внутри такой древесины.

2. Гвозди квадратного сечения держатся в соединении прочнее, чем круглые.

Соединения на шурупах значительно прочнее со­единений на гвоздях, и поэтому им надо отдавать предпочтение при креплении ответственных деталей лестницы. Чем длиннее и толще шуруп, глубже его нарезка и плотнее закрепляемая им древесина, тем более прочно соединение.

Замечание

При завинчивании шурупов в твердую дре­весину или при работе с толстыми шурупа­ми место соединения предварительно необ­ходимо высверлить (сверлом меньшего диаметра (примерно на 1/4), чем диаметр шурупа по резьбе) отверстия на глубину, составляющую 3/4 длины шурупа.

Удлиняемые тетивы или косоуры и их соединения с деревянными опорными конструкциями междуэтажных перекрытий надежнее всего делать с помощью болтов. В детали, со стороны которой будет находиться головка болта, на высоту головки высверливается гнездо диамет­ром, равным диаметру подкладываемой под нее шайбы. Однако, если расчетная глубина этого гнезда с учетом полного утопления головки составляет более 1/3 толщи­ны скрепляемых элементов соединения, от него следует отказаться. Такое соединение считается ненадежным при нагрузках на него во время эксплуатации.

Памятка

Для предохранения древесины скрепляемых болтами деталей под головки болтов и под гайки необходимо подкладывать шайбы.

Соединение нагелями (деревянными гвоздями) чаще всего используется в шиповых скреплениях (о них речь пойдет ниже) при сооружении деревянных ограждений лестниц, в частности при креплении по­ручней к стойкам. Толщину нагелей принимают в зависимости от толщины шипа от 3 до 12 мм. Забивают нагели в просверливаемое для них отверстие, глубина которого должна быть на 3—5 мм меньше длины нагеля. Нагельное соединение обычно укрепляется клеем, который наносят на нагель только со стороны его донного конца примерно на 1/4 длины, предвари­тельно заострив этот конец для того, чтобы клей не остался на верхних краях отверстия, а проник в глубь его вместе с нагелем. Оставшийся над поверхностью верхней детали конец нагеля аккуратно срезают ост­рым ножом и запиливают напильником заподлицо.

Для скрепления деталей, изготовленных из древе­сины твердых пород, нагели делают из древесины мягких, и наоборот — для скрепления деталей из мягкой древесины нагели делают из твердой.

Замечание

Квадратные в поперечном сечении нагели крепче держат соединяемые детали, чем нагели круглые, т.к. сильнее раздвигают волокна древесины при забивке и крепче сжимаются ими.

При изготовлении лестниц иногда возникает необ­ходимость в удлинении опорных балок и стоек или дощатых покрытий площадок, которое может осуще­ствляться способами сплачивания, сращивания, нара­щивания.

К сплачиванию прибегают в тех случаях, когда необходимо соединить доски покрытия пола лестнич­ной плошалки, проступи или боковой обшивки лест­ничного марша. Существует несколько видов сплачи­вания: на фугу с помощью шипов, на четверть, в прямоугольный шпунт, на рейку.

При сплачивании на фугу соединение досок произ­водится чисто отфугованными кромками, которые по всей длине намазывают клеем и затем сжимают. Для упрочнения соединения применяются вставные круг­лые, квадратные или прямоугольные шипы. Толщина прямоугольного шипа должна быть не более 1/3 тол­щины соединяемых досок, а ширина — в 1-2 раза больше толщины.

Сплачивание в четверть осуществляется с помо­щью вырезов (четвертей) по длине каждой доски. Глубина и ширина четверти должны быть равны поло­вине толщины соединяемых досок. При соединении досок четверти накладываются одна на другую, обра­зуя таким образом закрытый шов. Этот способ наибо­лее приемлем для соединения досок покрытий полов лестничных площадок и обшивки лестницы (от пола до тетивы, например).

При сплачивании в прямоугольный шпунт в кромке одной доски выбирают по ее середине (по всей длине) паз шириной в 1/3 толщины доски, а в кромке другой, парной с ней, доски — выступ (гребень), по размерам чуть меньший размера паза. Соединение досок осуще­ствляется вгоном гребня одной доски в паз другой.

Замечание

Сплачивание в четверть и в шпунт ведет к излишнему расходу древесины.

В целях экономии древесины сплачивание в чет­верть или в шпунт можно заменить сплачиванием на рейку. Этот способ соединения заключается в том, что в обеих кромках каждой доски выбираются только пазы, а соединительным элементом является рейка, которая вставляется в пазы между соседними досками. Ширина паза и толщина рейки должны быть не более 2/3 толщины доски.

Памятка

Соединяемые способом сплачивания доски должны быть сухими.

Несущие балки лестничного марша удлиняют, со­единяя брусья торцами. Такое соединение называется сращиванием. Способы сращивания весьма разнооб­разны, но по характеру нагрузок, испытуемых балками марша, наиболее подходящими для соединения со­ставных элементов тетив или косоуров являются раз­личные виды шиповых замков (рис. 396,в,г), а также ступенчатых соединений, укрепляемых кромочными накладками из полосовой стали или врезными болтами (рис. 39а).

Опорные стойки марша удлиняют наращиванием. Соединительным элементом при этом является квад­ратный или прямоугольный цельный или круглый встав­ной шип. Толщина цельного шипа должна быть не более 1/3, а толщина вставного шипа — не более поло­вины толщины (диаметра) составных частей стойки.

При угловых соединениях ступеней с тетивами, проступей с подступенками, тетив с опорными стойка­ми, составных частей ограждений и поручней и т.д. самым распространенным является способ шиповой вязки. Она состоит из шипа или гнезда (проушины). Вязка проступи с тетивой или тетивы с опорной стойкой или опорной балкой пола делается обычно с помощью потайного прямоугольного шипа, а элемен­тов ограждения - с помощью квадратных или круглых шипов. Соединения шипами становятся прочными только после склеивания.

Замечание

Чем больше площадь склеивания шипового соединения, тем оно прочнее.

Для получения прочных шиповых соединений очень важно соблюсти точность подгонки шипа под гнездо: С учетом возможности проникновения клея между соединяемыми поверхностями шина и его гнезда рас­хождение в их размерах в любом направлении не должно превышать 0,5-1,0 мм.

Соединения проступей с подступенками могут де­латься не только с помощью вязки прямоугольными шипами, но и соединением в фалец (рис. 436).

Важно

Древесина соединяемых деталей должна иметь влажность не более 10%.

Клеевые соединения, как уже отмечалось, являются дополнительным упрочняющим фактором любых из вышеперечисленных типов. При правильной обработ­ке склеиваемых поверхностей и правильном склеива­нии соединение на клею получается прочнее самой древесины.

На качество клеевого соединения существенно влияет степень густоты клеевого раствора. В зависимо­сти от соотношения сухого клеевого вещества и коли­чества воды, в котором оно растворено, клей может быть густым, средней густоты и жидким. Густой ра­створ медленно стекает с обмакнутой в него кисти или палочки и покрывает их довольно толстым слоем; раствор средней густоты стекает быстро, а жидкий почти не удерживается на поверхностях щетины кисти или палочки, покрывая их тонкой водянистой плен­кой. Густой и жидкий клеи одинаково плохи, потому что густой образует слишком толстую пленку клея, а жидкий почти не образует ее.

На склеиваемые поверхности клей наносят кис­точкой с жестким волосом, лучинкой или щепочкой. После нанесения мездрового или костного клея со­единяемые изделия выдерживают 3 минуты на возду­хе, чтобы клей немного впитался, загустел и не выдавился при сжатии в соединении. Изделия, нама­занные казеиновым клеем, выдерживают перед скле­иванием 20—25 минут.

Склеенные соединения не должны подвергаться нагрузке до полного высыхания клея в течение 24—72 часов.

Замечание

Непрочное клеевое соединение может полу­читься в результате нанесения клея на за­грязненные поверхности, недостаточного сжатия узла соединения и неравномерного нанесения клея.