Страница:
Обтескою или опиловкою бревна получают (рис. 38) бревно, отесанное на 1 кант (рис. 38, а); бревно, отесанное на 2 канта, или лежень (рис. 38,б); на 4 канта, или брус – либо так называемый голландский (рис. 38, в), с обливинами по углам, либо чистый (рис. 38, г).
Распиловкою бревна несколькими проходами пилы получают доски (рис. 39). Чистообрезные, или чистые (рис. 39,г), у которых все кромки опилены; полуобрезные (рис. 39, в) – имеют по одной, широкой, стороне кромки чистые, а по другой – с обливиной, которая идет либо во всю длину доски, а чаще только на часть длины; получистые, или необрезные, имеют только две опиленные стороны, а узкие стороны не опилены вовсе, поэтому ширина доски меняется сообразно утолщению бревна. Горбыли, или обаполы (39, а),– опилена только одна сторона, а другая выпуклая, сообразно наружному очертанию бревна.
Толщина досок измеряется обычно в миллиметрах, и сообразно толщине доски делятся на сорта: шелевка – от 10 до 20 мм, тес – от 22 до 35 мм, доски – 40—80 мм, лафет – 90—130 мм. Ширина досок обычно колеблется в пределах от 125 до 270 мм. При ширине меньшей, чем двойная толщина, материал называется брусками. Из брусков наиболее ходовые – решетник, квадратные или близкие к ним бруски со стороной от 50 до 65 мм.
Наиболее употребительны у нас доски: тес в 25 мм – для покрытия кровли, обшивки зданий, подшивки потолков, обшивки переборок и т. п., доски от 40 до 65 мм – идут на столярные работы (окна и двери), на настилку полов, устройство переборок стоймя и т. п.; более толстые доски применяются чаще в гидротехнических сооружениях. Шелевка толщиною от 13 до 20 мм идет на временные балаганы и ящики, но 20-мм доски идут на обшивание переборки и подшивку потолков.
Бруски получаются от распиловки вдоль бревен в двух взаимно перпендикулярных направлениях, причем при распиловке бревен получается часть брусков чистообрезных, а часть полуобрезных с обливинами (2-й сорт). Решетник употребляется на обрешетку крыш, на пробоины при обшивке стен тесом и т. п. Бруски другого сечения выпиливаются или вытесываются из бревен сообразно их назначению, причем если брус предназначен для принятия на себя нагрузки, т. е. представляет из себя балку, то при выпиливании из одного и того же бревна наибольшую нагрузку выдержит брус прямоугольного сечения, у которого ширина будет относиться к высоте, как 5:7 (а иногда принимают на практике близкое к этому отношение 3:4).
Для расчерчивания бревна на такой брус поступают как показано на рис. 40. Уложив на подкладке бревно горизонтально, по отвесу на торцевой стороне отмечают вертикальный диаметр аб, который делят на три равные части: бе, ее и аг. Из точек г и е восстанавливают по угольнику перпендикуляры к диаметру аб, один – вправо вг и другой – влево де. Точки пересечения этих перпендикуляров с окружностью торца д и в соединяют с концами диаметра а и б. Получится прямоугольник, у которого длина сторон дб и ав будет относиться к длине сторон ад и бв, как 5:7.
Сделав то же построение на другом торце бруса, но с соблюдением размеров, полученных на тонком торце (иначе получится брус, уширяющийся к одному концу), отбивают вдоль бревна шнуром черты по точкам а – д – б – в, поворачивают бревно так, чтобы будущие две грани были вертикальны, как показано на чертеже, закрепляют бревно и начинают отеску.
Кроме указанного сортамента леса, получаемого путем распиловки, имеются еще сорта, получаемые раскалыванием кругляшей (гонт) и стружкой досок (дрань). Гонт шведский (рис. 41) получается путем раскалывания по радиусам коротких обрубков, длиною от 50 до 75 см, толщина гонтии от 5 до 15 мм, ширина – от 100 до 180 мм. Гонт польский, или шунтованный (рис. 41,б), отличается тем, что на широкой стороне дощечки проделывается паз, в который вставляется узкий край другой дощечки.
Дрань штукатурная – толщиною от 3 до 4 мм, шириною одинарная 20—30 мм и двойная 35—50 мм; длина драни обычно 2 м, но бывает 1 и 1,5 м.
Дрань кровельная – длиною от 1 до 2 м, шириною 9– 13 см, толщиною 4—6 мм. Гонт и кровельная дрань идут на устройство кровли.
На рынке встречается еще строганый материал, главнейшие сорта которого следующие; а) вагонка (рис. 42) толщиной от 20 до 25 мм, шириной около 170 мм – для обшивок; б) рустик (рис. 43) той же толщины и для той же цели; в) шпунтовые доски (рис. 44) толщиной от 40 до 50 мм – для настилки полов,
Следует упомянуть еще об одном материале, который все больше входит в практику строительства, – это многослойная фанера – широкая (до 1,5 мм), длинная стружка толщиной от 1 до 5 мм, снятая в виде ленты с окружности вращающегося вокруг своей оси кряжа. Раньше такая фанера дорогих сортов дерева шла на оклейку главным образом мебели. Теперь склеивают несколько слоев такой фанеры из более дешевых сортов леса (ольха, липа, береза и т. п.), располагая волокна во взаимно перпендикулярном направлении, и получают многослойную фанеру, пригодную для заполнения дверных полотен, устройства переборок, подшивки потолков и т. п.
Глава V
Основные приемы производства плотничных работ
Работа Топором
Наибольшее количество работ плотники выполняют топором, причем основных приемов работ три: рубка – основное направление лезвия топора перпендикулярно волокнам дерева; колка – лезвие топора идет в плоскости, параллельной волокнам, и теска – плоскость топора наискось по направлению волокон.
Рубка бревен производится попеременными ударами топора то поперек волокон, то слегка наискось, причем по углублении врубки на половину толщины бревно переворачивается также с другой стороны.
Колка – топор с силою вгоняется у конца бревна, в щель вгоняют клин, топор вынимают, делают удары топором дальше по черте, а клин загоняют глубже и по мере продвижения щели вгоняют новый клин, после чего первый вываливается, и так продвигаются дальше.
Теска (рис. 45) производится по отбитой предварительно черте, причем отесываемая плоскость должна быть вертикальна и обращена к правой ноге плотника, ставшего под бревном. Сначала через 30—50 см делаются сильными ударами поперечные надрубы скалываемой части по всей длине бревна, а затем, аккуратно работая носком и средней частью лезвия, плотник скалывает часть бревна до черты, двигаясь назад и отворачивая щепу вправо. После грубой отески производится подчистка плоскости носком топора.
Выборка четвертей (рис. 46). Четвертью называется прямоугольная продольная впадина, вынутая вдоль углового канта бруса или доски. Для выборки ее делают сначала ряд поперечных зарубов до линий, ограничивающих четверть, стесывают по зарубкам наклонную плоскость (фаску), а затем осторожными ударами носка топора то вертикально по одной черте, то горизонтально по другой выбирают впадину, подчищают ее топором или рубанком и поверяют угольником.
Выборка паза или шпунта (рис. 47), т. е. прямоугольного углубления, идущего вдоль бруса или доски, производится путем осторожной выборки по чертам, ограничивающим паз, двух дорожек вертикальными и наклонными ударами носка топора. Гребень, образующийся между этими дорожками, срубается крестообразными насечками носком топора. Очистка дна паза делается долотом или особым видом рубанка – фальцовкой.
Остружка досок и брусьев делается для придания большей гладкости поверхностям, причем если доски надо привести в одну скобу, т. е. дать им по всей длине одинаковую ширину, то предварительная грубая отеска их кромок по черте делается топором. Остружка производится сначала шерхебелем, затем выравнивается медведкой и, если требуется еще большая чистота, рубанком и фуганком.
При производстве врубок, требующих работы пилою и топором, производится с помощью наугольника и метра аккуратное расчерчивание врубок, после чего делаются нужной глубины пропилы пилой и подлежащая удалению часть подсекается либо осторожными ударами ноской топора близ черты, ограничивающей врубку на боковой стороне бруса, либо заколами лезвием топора с торца бруса. Затем производится тщательная подчистка плоскостей топором, долотом и рубанком.
Выдалбливание гнезд производится посредством долота, которое ставится поперек волокон по черте, ограничивающей край гнезда со скошенной стороной, обращенной внутрь гнезда. Подсекание этой зарубки делается при наклонном положении долота.
Глава VI
Врубки
Сопряжения различных деревянных частей называются врубками. Основные требования при производстве врубок:
1) врубка должна быть устроена таким образом, чтобы оказывала сопротивление действующим в данном месте силам (сжатие, растяжение или сдвиг), принимая во внимание те пределы прочного сопротивления дерева, которые приведены в главе III;
2) соприкасающиеся части дерева должны плотно прилегать друг к другу по всем плоскостям соединения, иначе распределение усилий будет неравномерным, что повлечет за собой разрушение частей врубки;
3) при конструировании и расчете обычных врубок нужно принять во внимание, что всем расчетным усилиям сопротивляются деревянные части врубки. Те железные крепления (скобы, болты, глухари и т. п.), которые применяются при врубках обычных систем, предназначаются для противодействия различным случайным усилиям в тех направлениях, против которых врубка не рассчитана;
4) во врубках, подверженных действию атмосферных осадков, нужно принять меры против застоя воды, так как иначе это повлечет за собой преждевременное разрушение дерева;
5) врубка должна быть по возможности проста, что облегчает аккуратное выполнение ее и контроль за качеством выполнения.
По взаимному расположению частей различаются следующие основные виды их соединения:
1) наращивание – удлинение бревен или брусьев (свай, стоек) в вертикальном направлении. Усилия здесь направлены по оси и прижимают верхнюю из соседних частей к нижней;
2) сращивание – удлинение в горизонтальном направлении, т. е. и здесь оси соединяемых частей расположены по одной прямой.
В отношении действующих в этих врубках усилий нужно заметить, что условия тут бывают самые разнообразные: или соединяемые части просто примыкают одна к другой, не передавая усилий, или имеется сила, растягивающая соединяемые части или же, наоборот, взаимно их прижимающая;
3) сплачивание – увеличение частей дерева по ширине, т. е. такое положение соединяемых частей, когда оси их параллельны;
4) вязка —сопряжение под углом, причем соединяемые части могут быть расположены в горизонтальной или в вертикальной плоскости.
Наращивание с шипом – одинарным (рис. 49) и двойным (рис. 50) – обеспечивает соединение от боковых толчков без содействия железных или чугунных креплений. Ширина и высота одинарного шипа делаются около ⅓ толщины бруса. Нужно только заметить, что глубина гнезда для шипа должна быть несколько больше высоты шипа, чтобы стойки соприкасались своей большой плоскостью, а не висели на шипе. Для получения двойного шипа разбивают на торцах два взаимно перпендикулярных диаметра и вырезают по два противоположных сектора на длину около 2 диаметров. Получается врубка, способная, хотя и в слабой степени, противодействовать боковому изгибу.
Шведский способ наращивания (рис. 51) —состоит в том, что соединяемые впритык стойки охватываются с двух сторон накладками, стягиваемыми болтами. Накладки делаются длиной в 2—3 диаметра стойки и либо прилегают к стойкам по плоскости (рис. 51,б), для чего боковые поверхности круглых стоек стесываются, либо прилегают к цилиндрической поверхности (рис. 51,а), для чего накладки берутся большего диаметра и в них выбираются ложбины сообразно очертанию стойки.
Рис. 48. Наращивание впритык: а) со штырем; б) с чугунным башмаком.
Рис. 49. Наращивание с одинарным шипом.
Последнее соединение лучше, так как удерживает верхнюю стойку от уклонения как в плоскости накладок, так и в перпендикулярной к ней плоскости. Такая врубка применяется в мостах при наращивании свай в устоях, причем если на уровне примыкания расположены парные схватки устоя, то соединение получается очень надежное.
Рис. 50. Наращивание с двойным шипом.
Рис. 51. Наращивание шведским способом.
Рис. 52. Наращивание в полдерева.
Рис. 53. Наращивание языком.
Наращивание накладной в полдерева (рис. 52) применяется часто при устройстве лесов. Оба конца срезаются на половину толщины на длину 3—3,5 диаметра, а для противодействия боковым усилиям вся врубка обвивается обручным железом. Для большей надежности соединения и для противодействия изгибу иногда концы стоек срезают не под прямым углом, а под острым, сообразно чему делается вырезка и у основания накладки, однако это нельзя рекомендовать: при малейшей неточности в выделке врубки заостренный конец будет действовать как клин, раскалывая стойку, а при наклоне – будет откалываться половина стойки.
Наращивание языком (рис. 53) – в одной стойке выделывается развилка, в которую запускается тонкий конец другой стойки. Соединение также обвивается железом. Ввиду слабости частей развилины эта врубка применяется при устройстве временных лесов.
Рис. 54. Сращивание впритык.
Рис. 56. Торцевой притык с гребнем.
Рис. 57. Прямая накладка.
Косой притык (рис. 55) – срез делается не под прямым углом, а по наклонной линии, отходящей от вертикали на ¼ высоты бруса. Это позволяет скрепить концы гвоздем или штырем, вбитым наискось.
В обоих описанных случаях и скоба, и гвозди служат для противодействия сдвигу при случайных боковых толчках.
Торцевой притык с гребнем (рис. 56) – для противодействия боковым усилиям, а также во избежание сквозной щели. Эта врубка применяется при рубке стен, для соединения притыкаемых бревен, во избежание сквозного продувания.
Прямая накладка (рис. 57). В отличие от вышеприведенных способов сращивания, когда требуется, чтобы соединяемые части лежали по всей линии на опоре (маурлаты, лежни, венцы стен), эта врубка может покоиться на стойке, подпирающей нижний выступающий конец. Для обеспечения этой врубки от сдвига частей в сторону ее скрепляют иногда двумя болтами. На продольное растяжение эта врубка, равно как и вышеописанные, конечно, не рассчитана. Длина врубки делается раза в 1,5 —2 больше, чем толщина бруса.
Рис. 58. Косая накладка.
Рис. 59. Накладка с косым прирубом.
Рис. 60. Прямая накладка с торцевым гребнем.
Рис. 61. Прямой замок.
Косая накладка (рис. 58) расчерчивается таким образом: отложив от конца бруса 2—2,5 его толщины, откладывают от верхней или нижней грани на боковых поверхностях ¼ толщины, столько же откладывают от торца, но с другой стороны бруса, и полученные точки (б и в) соединяют прямой линией. Применяется накладка в тех же случаях, что и прямая, и также может быть скреплена болтами или деревянными нагелями.
Рис. 61, а. Прямой замок с натяжными клиньями.
Смысл применения косой накладки вместо прямой заключается в том, что если врубка подперта стойкой и часть бруса между стойками подвержена нагрузке, то у края стойки срощенный брус имеет толщину, равную не половине своей толщины, а несколько больше, а дальше, по мере удаления от стойки, вместе с увеличением изгибающего момента увеличивается и толщина бруса.
Нельзя рекомендовать применение накладки с косым прирубом (рис. 59), так как при изгибании соединяемых частей может произойти откалывание у точек а и б.
Для противодействия боковым сдвижениям концы соединяемых накладкой частей снабжаются торцевыми гребнями шириной и длиной в ⅓ толщины бруса (рис. 60).
При сращивании деревянных частей, подверженных растягивающим усилиям, применяется прямой и косой замок.
Прямой замок (рис. 61) делается длиной от 2,5 до 3,5 толщины бруса и расчерчивается так: по отметке длины замка вокруг бруса делят толщину его на 8 частей и откладывают: аб и а'б' – ⅜ толщины, бе и 6'e' = ¼ толщины, остается ег = е'г'= ⅜ толщины. Точки б и б', е и е' соединяются между собой, и посредине длины замка прочерчивается вокруг бруса еще одна линия, которая между этими линиями наметит линию б – е; по этой линии и делается уступ замка. После этого делают пропилы по линиям д – ж и б – г и скалывают топором соответствующие части (см. аксонометрию). Точно таким же образом расчерчивается конец другого бруса. Иногда эту врубку называют сращиванием зубом.
Прямой замок с натяжными клиньями (рис. 61, а) делается с целью возможно плотнее стянуть части замка. При расчерчивании его линия д – е (рис. 61) проводится не посередине длины замка, а отступя от нее на ⅛ толщины. То же делается на другом брусе; следовательно, зазор для клиньев получается в ¼ толщины бруса. Клиньев для натяжки делается два, и забиваются они одновременно с двух сторон, чтобы не сдвинуть врубку в сторону.
Косой замок (рис. 62) расчерчивается так. Отложив от конца бруса длину замка (2,5—4,5 толщины), откладывают на боковых гранях у основания замка и у конца бруса по 0,2 толщины бруса. Полученные точки б и в соединяют прямой линией б – в, которую делят пополам, и в полученной точке восстанавливают к линии б – в перпендикуляр ж – е, по направлению которого от точки пересечения с линией б – в откладывают по 0,1 толщины
Рис. 62. Косой замок.
Рис. 63. Косой замок с шипом.
Рис. 64. Прямой голландский замок.
бруса в ту и другую сторону, получая точки з и и, расстояние между которыми равно 7б толщины бруса. Точки з и и соединяют с б и в, чем и очерчивают контур замка. Уступ з – и не прочерчивают перпендикулярно к грани бруса, так как тогда в точках з и и получатся острые углы, могущие способствовать скалыванию частей замка вдоль волокон, особенно во время пригонки врубки. Длина косого замка делается больше, чем длина прямого замка, так как при одинаковой их длине плоскость, по которой может получиться скалывание выступающей части замка, была бы в косом замке короче, чем в прямом.
Для противодействия боковым усилиям иногда делается косой (а равно и прямой) замок с шипом (рис. 63) шириной и длиной в ⅓ толщины бруса. При расчерчивании такой врубки надо отложить сначала от конца бруса ⅓ его толщины для образования шипа и производить дальше расчерчивание, как было указано.
Желая устроить сращивание, способное сопротивляться не только усилиям сбоку бруса, но и препятствующее разъединению брусьев в вертикальном направлении, иногда применяют врубку голландским замком (рис. 64), которую, однако, нельзя признать рациональной, так как даже небольшие изгибающие усилия вызовут откалывание частей бруса у точек а, а выделка указанной врубки очень сложна.
Рис 65. Шаблон для косого замка.
Нужно принять за правило, что ни одна из описанных врубок по сращиванию бревен или брусьев не должна приходиться на пролете между опорами, а должна быть обязательно над опорой, хотя бы сращиваемый брус и не нес (кроме его собственного веса) никакой нагрузки. Несоблюдение этого правила ведет к тому, что даже от собственного веса брус или бревно могут изогнуться и врубка раскроется.
Для предохранения описанных врубок от расстраивания при случайных толчках служат железные накладки из полосового железа, уложенные сверху и снизу врубки и соединенные между собой двумя или четырьмя болтами. Для ускорения расчерчивания, когда одинаковые врубки приходится применять в постройке много раз, применяются шаблоны, изготовленные по очертанию врубки из доски и накладываемые сбоку к расчерчиваемому брусу. Иногда для ускорения запиливания выделываются коробки с боковыми стенками, имеющими очертание врубки (рис. 65).
Указанные выше размеры частей врубок являются не произвольными, а получились в результате конструктивных соображений или в зависимости от различного сопротивления древесины по разным направлениям. Конструктивные соображения, например, заставляют накладку делать такой длины, чтобы по длине ее и притом не слишком близко друг другу можно было расположить по крайней мере два болта, обеспечивающих неизменное положение частей врубки на случай непредвиденных толчков сбоку.
Что касается замков, то длина их получается в зависимости от следующих соображений. При наличии растягивающих усилий в замке могут произойти разрушения двух родов (рис. 61): или сомнется площадка а—б—е—д, или произойдет скалывание выступающей части бруса по площади ж—з—в—г. Но мы знаем, что в то время, как прочное сопротивление смятию параллельно волокнам для сосны составляет 75 кг/см², сопротивление скалыванию вдоль волокон – всего 10—20 кг/см², т. е. в 5 раз меньше.
Следовательно, чтобы все части врубки работали одинаково, необходимо, чтобы площадка ж—з—в—г была раз в 5 больше, чем площадка а—б—е—д, а так как по ширине эти площадки равны, то, следовательно, уступ а—е должен быть раз в 5 меньше, чем длина половины замка з—в. Уступ з—в составляет ¼ толщины бруса, а половина длины замка составляет до 1¾ толщины бруса, или в среднем 1,5 толщины, что в 6 раз больше, чем уступ з—е.
Рис. 66. Сплачивание досок: а) впритык; б) в шпунт; в) в ножовку; г) гребнем; д) в четверть; е) в шпунт с рейками; ж) обшивка вагонкой; з) обшивка рустиком.
Если заготавливаются (ручным или машинным способом) чисто оструганные доски с соответствующим рисунком, то получаются обшивки: 1) вагонкой (рис. 66, ж), причем широкие доски продорожены посередине, чем разбивается несколько скучное поле доски; 2) в рустик (рис. 66,з) – этот фасон обшивки (узкими досками, 12—15 см) имеет то преимущество, что при усушке досок между ними не образуются щели, которые хотя при обшивке вагонкой не сквозные, но дают неприятные черные тени на фасаде.
Рис. 67. Сплачивание шпонками.
Для скрепления между собой сплачиваемых досок, пластин или брусьев употребляются шпонки (рис. 67) со скошенными краями, для которых выбираются соответствующие пазы; иногда этим шпонкам дается профиль (рис. 67, а), скрывающий щель между шпонкой и досками.
При сплачивании досок надо принять во внимание направление годовых слоев, имея в виду, что доски при усыхании будут коробиться в ту сторону, куда обращены выпуклости годовых слоев. Поэтому при сплачивании досок в щиты с заклейкой надо выпуклость годовых слоев обращать поочередно то в одну, то в другую сторону во избежание появления трещин.
1) врубка должна быть устроена таким образом, чтобы оказывала сопротивление действующим в данном месте силам (сжатие, растяжение или сдвиг), принимая во внимание те пределы прочного сопротивления дерева, которые приведены в главе III;
2) соприкасающиеся части дерева должны плотно прилегать друг к другу по всем плоскостям соединения, иначе распределение усилий будет неравномерным, что повлечет за собой разрушение частей врубки;
3) при конструировании и расчете обычных врубок нужно принять во внимание, что всем расчетным усилиям сопротивляются деревянные части врубки. Те железные крепления (скобы, болты, глухари и т. п.), которые применяются при врубках обычных систем, предназначаются для противодействия различным случайным усилиям в тех направлениях, против которых врубка не рассчитана;
4) во врубках, подверженных действию атмосферных осадков, нужно принять меры против застоя воды, так как иначе это повлечет за собой преждевременное разрушение дерева;
5) врубка должна быть по возможности проста, что облегчает аккуратное выполнение ее и контроль за качеством выполнения.
По взаимному расположению частей различаются следующие основные виды их соединения:
1) наращивание – удлинение бревен или брусьев (свай, стоек) в вертикальном направлении. Усилия здесь направлены по оси и прижимают верхнюю из соседних частей к нижней;
2) сращивание – удлинение в горизонтальном направлении, т. е. и здесь оси соединяемых частей расположены по одной прямой.
В отношении действующих в этих врубках усилий нужно заметить, что условия тут бывают самые разнообразные: или соединяемые части просто примыкают одна к другой, не передавая усилий, или имеется сила, растягивающая соединяемые части или же, наоборот, взаимно их прижимающая;
3) сплачивание – увеличение частей дерева по ширине, т. е. такое положение соединяемых частей, когда оси их параллельны;
4) вязка —сопряжение под углом, причем соединяемые части могут быть расположены в горизонтальной или в вертикальной плоскости.
Врубки наращивания
Самый простой способ – наращивание впритык (рис. 48), со вставкой заершенного штыря для противодействия случайным боковым толчкам. Иногда штырь заменяется чугунным башмаком (рис. 48,б) с внутренней перегородкой, в которую и упираются концы соединяемых частей. Такие способы наращивания применяются при забивке свай, причем место стыка по окончании забивки должно прийтись не менее как на 2 м ниже уровня земли.Наращивание с шипом – одинарным (рис. 49) и двойным (рис. 50) – обеспечивает соединение от боковых толчков без содействия железных или чугунных креплений. Ширина и высота одинарного шипа делаются около ⅓ толщины бруса. Нужно только заметить, что глубина гнезда для шипа должна быть несколько больше высоты шипа, чтобы стойки соприкасались своей большой плоскостью, а не висели на шипе. Для получения двойного шипа разбивают на торцах два взаимно перпендикулярных диаметра и вырезают по два противоположных сектора на длину около 2 диаметров. Получается врубка, способная, хотя и в слабой степени, противодействовать боковому изгибу.
Шведский способ наращивания (рис. 51) —состоит в том, что соединяемые впритык стойки охватываются с двух сторон накладками, стягиваемыми болтами. Накладки делаются длиной в 2—3 диаметра стойки и либо прилегают к стойкам по плоскости (рис. 51,б), для чего боковые поверхности круглых стоек стесываются, либо прилегают к цилиндрической поверхности (рис. 51,а), для чего накладки берутся большего диаметра и в них выбираются ложбины сообразно очертанию стойки.
Последнее соединение лучше, так как удерживает верхнюю стойку от уклонения как в плоскости накладок, так и в перпендикулярной к ней плоскости. Такая врубка применяется в мостах при наращивании свай в устоях, причем если на уровне примыкания расположены парные схватки устоя, то соединение получается очень надежное.
Наращивание накладной в полдерева (рис. 52) применяется часто при устройстве лесов. Оба конца срезаются на половину толщины на длину 3—3,5 диаметра, а для противодействия боковым усилиям вся врубка обвивается обручным железом. Для большей надежности соединения и для противодействия изгибу иногда концы стоек срезают не под прямым углом, а под острым, сообразно чему делается вырезка и у основания накладки, однако это нельзя рекомендовать: при малейшей неточности в выделке врубки заостренный конец будет действовать как клин, раскалывая стойку, а при наклоне – будет откалываться половина стойки.
Наращивание языком (рис. 53) – в одной стойке выделывается развилка, в которую запускается тонкий конец другой стойки. Соединение также обвивается железом. Ввиду слабости частей развилины эта врубка применяется при устройстве временных лесов.
Сращивание
Впритык (рис. 54). Оба конца срезаются под прямым углом и притыкаются один к другому. Во избежание сдвигания в стороны иногда забивают скобу, входящую концами в оба соединяемых бруса.Косой притык (рис. 55) – срез делается не под прямым углом, а по наклонной линии, отходящей от вертикали на ¼ высоты бруса. Это позволяет скрепить концы гвоздем или штырем, вбитым наискось.
В обоих описанных случаях и скоба, и гвозди служат для противодействия сдвигу при случайных боковых толчках.
Торцевой притык с гребнем (рис. 56) – для противодействия боковым усилиям, а также во избежание сквозной щели. Эта врубка применяется при рубке стен, для соединения притыкаемых бревен, во избежание сквозного продувания.
Прямая накладка (рис. 57). В отличие от вышеприведенных способов сращивания, когда требуется, чтобы соединяемые части лежали по всей линии на опоре (маурлаты, лежни, венцы стен), эта врубка может покоиться на стойке, подпирающей нижний выступающий конец. Для обеспечения этой врубки от сдвига частей в сторону ее скрепляют иногда двумя болтами. На продольное растяжение эта врубка, равно как и вышеописанные, конечно, не рассчитана. Длина врубки делается раза в 1,5 —2 больше, чем толщина бруса.
Косая накладка (рис. 58) расчерчивается таким образом: отложив от конца бруса 2—2,5 его толщины, откладывают от верхней или нижней грани на боковых поверхностях ¼ толщины, столько же откладывают от торца, но с другой стороны бруса, и полученные точки (б и в) соединяют прямой линией. Применяется накладка в тех же случаях, что и прямая, и также может быть скреплена болтами или деревянными нагелями.
Смысл применения косой накладки вместо прямой заключается в том, что если врубка подперта стойкой и часть бруса между стойками подвержена нагрузке, то у края стойки срощенный брус имеет толщину, равную не половине своей толщины, а несколько больше, а дальше, по мере удаления от стойки, вместе с увеличением изгибающего момента увеличивается и толщина бруса.
Нельзя рекомендовать применение накладки с косым прирубом (рис. 59), так как при изгибании соединяемых частей может произойти откалывание у точек а и б.
Для противодействия боковым сдвижениям концы соединяемых накладкой частей снабжаются торцевыми гребнями шириной и длиной в ⅓ толщины бруса (рис. 60).
При сращивании деревянных частей, подверженных растягивающим усилиям, применяется прямой и косой замок.
Прямой замок (рис. 61) делается длиной от 2,5 до 3,5 толщины бруса и расчерчивается так: по отметке длины замка вокруг бруса делят толщину его на 8 частей и откладывают: аб и а'б' – ⅜ толщины, бе и 6'e' = ¼ толщины, остается ег = е'г'= ⅜ толщины. Точки б и б', е и е' соединяются между собой, и посредине длины замка прочерчивается вокруг бруса еще одна линия, которая между этими линиями наметит линию б – е; по этой линии и делается уступ замка. После этого делают пропилы по линиям д – ж и б – г и скалывают топором соответствующие части (см. аксонометрию). Точно таким же образом расчерчивается конец другого бруса. Иногда эту врубку называют сращиванием зубом.
Прямой замок с натяжными клиньями (рис. 61, а) делается с целью возможно плотнее стянуть части замка. При расчерчивании его линия д – е (рис. 61) проводится не посередине длины замка, а отступя от нее на ⅛ толщины. То же делается на другом брусе; следовательно, зазор для клиньев получается в ¼ толщины бруса. Клиньев для натяжки делается два, и забиваются они одновременно с двух сторон, чтобы не сдвинуть врубку в сторону.
Косой замок (рис. 62) расчерчивается так. Отложив от конца бруса длину замка (2,5—4,5 толщины), откладывают на боковых гранях у основания замка и у конца бруса по 0,2 толщины бруса. Полученные точки б и в соединяют прямой линией б – в, которую делят пополам, и в полученной точке восстанавливают к линии б – в перпендикуляр ж – е, по направлению которого от точки пересечения с линией б – в откладывают по 0,1 толщины
бруса в ту и другую сторону, получая точки з и и, расстояние между которыми равно 7б толщины бруса. Точки з и и соединяют с б и в, чем и очерчивают контур замка. Уступ з – и не прочерчивают перпендикулярно к грани бруса, так как тогда в точках з и и получатся острые углы, могущие способствовать скалыванию частей замка вдоль волокон, особенно во время пригонки врубки. Длина косого замка делается больше, чем длина прямого замка, так как при одинаковой их длине плоскость, по которой может получиться скалывание выступающей части замка, была бы в косом замке короче, чем в прямом.
Для противодействия боковым усилиям иногда делается косой (а равно и прямой) замок с шипом (рис. 63) шириной и длиной в ⅓ толщины бруса. При расчерчивании такой врубки надо отложить сначала от конца бруса ⅓ его толщины для образования шипа и производить дальше расчерчивание, как было указано.
Желая устроить сращивание, способное сопротивляться не только усилиям сбоку бруса, но и препятствующее разъединению брусьев в вертикальном направлении, иногда применяют врубку голландским замком (рис. 64), которую, однако, нельзя признать рациональной, так как даже небольшие изгибающие усилия вызовут откалывание частей бруса у точек а, а выделка указанной врубки очень сложна.
Нужно принять за правило, что ни одна из описанных врубок по сращиванию бревен или брусьев не должна приходиться на пролете между опорами, а должна быть обязательно над опорой, хотя бы сращиваемый брус и не нес (кроме его собственного веса) никакой нагрузки. Несоблюдение этого правила ведет к тому, что даже от собственного веса брус или бревно могут изогнуться и врубка раскроется.
Для предохранения описанных врубок от расстраивания при случайных толчках служат железные накладки из полосового железа, уложенные сверху и снизу врубки и соединенные между собой двумя или четырьмя болтами. Для ускорения расчерчивания, когда одинаковые врубки приходится применять в постройке много раз, применяются шаблоны, изготовленные по очертанию врубки из доски и накладываемые сбоку к расчерчиваемому брусу. Иногда для ускорения запиливания выделываются коробки с боковыми стенками, имеющими очертание врубки (рис. 65).
Указанные выше размеры частей врубок являются не произвольными, а получились в результате конструктивных соображений или в зависимости от различного сопротивления древесины по разным направлениям. Конструктивные соображения, например, заставляют накладку делать такой длины, чтобы по длине ее и притом не слишком близко друг другу можно было расположить по крайней мере два болта, обеспечивающих неизменное положение частей врубки на случай непредвиденных толчков сбоку.
Что касается замков, то длина их получается в зависимости от следующих соображений. При наличии растягивающих усилий в замке могут произойти разрушения двух родов (рис. 61): или сомнется площадка а—б—е—д, или произойдет скалывание выступающей части бруса по площади ж—з—в—г. Но мы знаем, что в то время, как прочное сопротивление смятию параллельно волокнам для сосны составляет 75 кг/см², сопротивление скалыванию вдоль волокон – всего 10—20 кг/см², т. е. в 5 раз меньше.
Следовательно, чтобы все части врубки работали одинаково, необходимо, чтобы площадка ж—з—в—г была раз в 5 больше, чем площадка а—б—е—д, а так как по ширине эти площадки равны, то, следовательно, уступ а—е должен быть раз в 5 меньше, чем длина половины замка з—в. Уступ з—в составляет ¼ толщины бруса, а половина длины замка составляет до 1¾ толщины бруса, или в среднем 1,5 толщины, что в 6 раз больше, чем уступ з—е.
Сплачивание
Сплачиванием называется соединение частей длинными своими сторонами с целью увеличения ширины бруса или доски. Виды сплачивания досок (рис. 66): а) впритык, когда сплачиваемые части отесываются и прифуговываются по наугольнику; б) в шпунт – ширина и высота соответственного гребня делаются в ⅓ толщины доски; в) в ножовку – кромки досок стесываются под острым углом к широкой грани; г) гребнем – высота гребня ⅓ – ½ толщины доски; д) в четверть – уступ равен ½ толщины доски; если на сплачивание идут получистые доски, то выгоднее обе выступающие части делать у широкой стороны доски, а четверти выбирать у узкой стороны; е) в шпунт с рейками – в обеих досках выбираются пазы, в которые загоняется рейка шириной вдвое больше, чем глубина паза.Рис. 66. Сплачивание досок: а) впритык; б) в шпунт; в) в ножовку; г) гребнем; д) в четверть; е) в шпунт с рейками; ж) обшивка вагонкой; з) обшивка рустиком.
Если заготавливаются (ручным или машинным способом) чисто оструганные доски с соответствующим рисунком, то получаются обшивки: 1) вагонкой (рис. 66, ж), причем широкие доски продорожены посередине, чем разбивается несколько скучное поле доски; 2) в рустик (рис. 66,з) – этот фасон обшивки (узкими досками, 12—15 см) имеет то преимущество, что при усушке досок между ними не образуются щели, которые хотя при обшивке вагонкой не сквозные, но дают неприятные черные тени на фасаде.
Для скрепления между собой сплачиваемых досок, пластин или брусьев употребляются шпонки (рис. 67) со скошенными краями, для которых выбираются соответствующие пазы; иногда этим шпонкам дается профиль (рис. 67, а), скрывающий щель между шпонкой и досками.
При сплачивании досок надо принять во внимание направление годовых слоев, имея в виду, что доски при усыхании будут коробиться в ту сторону, куда обращены выпуклости годовых слоев. Поэтому при сплачивании досок в щиты с заклейкой надо выпуклость годовых слоев обращать поочередно то в одну, то в другую сторону во избежание появления трещин.