Как соединить доски между собой в длину: Соединение досок между собой

Как соединить две доски между собой

Содержание

• 1 Соединение встык по длине
  • 1.1 Как правильно соединять доски по длине вставной планкой
• 2 Виды соединений деревянных конструкций
• 3 Самый надежный способ соединить две доски
• 4 Виды соединений деревянных конструкций
• 5 Виды соединений деревянных конструкций

Соединение встык по длине

Если повнимательнее присмотреться к массивной старинной мебели или дверям, то в глаза бросается красивая и равномерная текстура: изделие кажется вырезанным из одного большого куска дерева. Только при ближайшем рассмотрении можно выделить отдельные дощечки, которые и составляют общую поверхность.

Раньше мебель не изготавливали, как это делается сегодня, из толстых досок. Просто столяры были искуснее. Из множества тонких дощечек они могли сделать большую панель с идеально гладкой поверхностью. Хотя известно, что дерево живет своей довольной бурной жизнью, даже когда оно больше не соединено корнями с землей. Оно подвергается воздействию температуры и влажности, а также механическим, нагрузкам, в результате чего может неожиданно проявить свой «характер».

Техника соединения дощечек так, чтобы они долго оставались ровными и гладкими, называется соединением встык по длине.

Нужно внимательно рассмотреть каждую дощечку и сравнить ее текстуру с текстурой соседних деталей: древесные волокна каждой детали должны проходить в обратном направлении по сравнению с волокнами соседних дощечек. Так одна доска «запирает» другую.

Характер текстуры зависит от того, из какой части ствола вырезана доска — из средней или крайней. Доски можно разложить по-разному: в одном случае так, что поверхность будет казаться срезом одного ствола, в другом, перемешав доски, создать необычный узор.

Но в любом случае при подгонке доски должны располагаться друг против друга так, чтобы получался волнистый узор. Поэтому достичь эффекта «целого дерева» и при этом «запереть» дерево очень непросто. Ведь видны попеременно то лицевая (обращенная к сердцевине дерева), то изнаночная (обращенная к коре) сторона досок.

Чтобы доски по длине плотно прилегали друг к другу, края должны быть абсолютно прямыми. Нужно вертикально закрепить доску между двумя направляющими досками и обработать поверхность рубанком. Обрабатывайте древесину сразу, не откладывая, — при изменении влажности воздуха она может снова деформироваться.

По столешнице, собранной из досок, раньше судили о мастерстве столяра. Умение соединять доски встык по длине может пригодиться и сегодня. Мы покажем и расскажем, как это делается.

Маркирование и склеивание

Как правильно соединять доски по длине вставной планкой

Планка укрепляет соединение по всей длине, выполняя при этом две функции: она увеличивает вдвое площадь стыковочных участков, покрываемых клеем, так как проникает внутрь обеих досок, что придает соединению дополнительную прочность, а благодаря противоположному направлению волокон в планке по отношению к волокнам в основных деталях соединение более устойчиво к нагрузкам.

Использование фанеры

Для планки, которая должна быть очень тонкой, самый подходящий материал — фанера. Если, к примеру, вы возьмете планку из цельного дерева, то расположение волокон в планке и досках окажется параллельным. При этом будет достигнута высокая прочность соединения, но сама планка не выдержит нагрузки и сломается, если доски начнут прогибаться. Можно использовать планку с поперечным направлением волокон. Она хорошо выдерживает нагрузку при прогибании досок и придает большую прочность соединению, но такие планки ограничены по длине и крайне ненадежны при продольных нагрузках. Многослойная фанера компенсирует недостатки планок из цельного дерева, обеспечивая соединению прочность.

Альтернатива рейке — вставные шипы, которые располагают с посадкой на клей на расстоянии 10-20 см друг от друга. Сначала в одной доске высверливают отверстие для шипов, затем специальными маркерами помечают расположение шипов на другой доске.

Левая планка длиннее, средняя — толще, чем нужно, правая выполнена правильно. Она должна быть короче общей высоты пазов, чтобы осталось место для клея.

Глухое соединение с использованием планки из многослойной фанеры. Планка полностью скрыта, а доски в торцах сохраняют целостность.

Виды соединений деревянных конструкций

Такие лесоматериалы, как брусья, доски или же бруски, в основном выпускают конкретного размера, но нередко при строительстве может потребоваться материал, который имеет большую длину, ширину или толщину. По этой причине для достижения требуемого размера используются несколько типов соединений с применением врубок, сделанных специализированным оборудованием либо ручным методом по разметке.

Соединения по ширине

После скрепления досок с небольшой шириной обретают щит с требуемыми для производства размерами. Для стыковки существует несколько методов:

1) Стыковка на гладкую фугу,

в таком методе стыковки всякая доска либо же рейка именуется как делянка, а сформировавшийся шов именуется как фуга. Прифуговку можно считать качественной лишь тогда, когда между стыками краёв соседних досок отсутствуют зазоры.

2)

Скрепление на рейку,
по краям делянки выбираются пазы и в них вставляются рейки, скрепляющие доски друг между другом. Показатель толщины рейки и показатель ширины самого паза не могут превосходить 1/3 от показателя толщины используемого лесоматериала

3) Скрепление в четверть,

в стыкуемых делянках, полностью по всей длине, выбираются четверти. При таком способе четверти не могут превышать 50% от показателя толщины самой делянки.

4) Стыковка типа в паз и гребень (прямоугольный и треугольный),
данный тип стыковки предусматривает наличие на одном краю делянки паза, а на противоположном гребня, форма которого может быть и как прямоугольной, так и треугольной. При этом последняя применяется нечасто, ввиду меньшего уровня крепости. Такого рода стыковка достаточно востребована и нередко применяется при изготовлении паркета. Недостаток скрепления – меньший показатель экономности, вследствие использования большего числа досок

5) Скрепление типа «ласточкин хвост»,

данный тип стыковки несколько схож с предыдущим вариантом, но только гребень здесь обладает формой трапеции, схожей с хвостом ласточек. Отсюда и наименование способа крепления.

Соединение досок в щиты: а — на гладкую фугу, б — в четверть, в — на рейку, г — в паз и прямоугольный гребень, д — в паз и треугольный гребень, е — в «ласточкин хвост».

Также при производстве древесных щитов часто применяют шпонки, гребень с вклеенной в торцевой рейкой и наконечники в паз. Рейки для вклейки могут обладать прямоугольной формой или же треугольной. При применении шпонок лучше предпочесть паз типа «ласточкин хвост». Всё это необходимо для изготовления высококачественных древесных щитов.

Щиты: а — со шпонками, 6 — с наконечником в паз и гребень, в — с вклейной рейкой в торец, г — с вклейной треугольной рейкой, д — с наклеенной треугольной рейкой.

Соединение по длине

Наиболее востребованными методами стыковки по длине являются: вплотную, типа паз и гребень, скрепление на «ус», зубчатый тип клеевого скрепления, на четверть, а также скрепление на рейку. Наиболее активно применяется стыковка зубчатого типа, вследствие своего предельно высокого уровня крепости.

Соединение брусков по длине: а — впритык, б — в паз и гребень, в — на ус, г,д — на зубчатое клеевое соединение, е — в четверть, ж — на рейку.

Также доски могут соединяться методом сращивания, когда сегменты лесоматериала состыковываются между собой в длину. Выполняется это несколькими методами. К примеру, в половину дерева или прирубом косого типа, накладным замком косого типа и прямого, вплотную, а также натяжным замком как прямого типа, так и косого. При сращивании методом в половину дерева требуемая длина обязана равняться 2-2,5 от показателя толщины бруска. Для повышения уровня надёжности применяются нагеля. К примеру, подобный вариант можно наблюдать при постройке коттеджей из бруса.

При применении прируба косого типа с подрезанием торцов размер должен быть равным 2,5-3 от показателя толщины бруска. Также закрепляется посредством нагелей.

Скрепление при помощи накладного замка косого или прямого типа применяют в тех конструкциях, где имеется усилие на растяжение. Накладной замок прямого типа размещается непосредственно на самой опоре, а замок косого типа может размещаться у опоры.

При скреплении посредством натяжного замка косого или прямого типа достигается высокий уровень прочности. Но при этом такая стыковка отличается сложностью изготовления, а клинья при усыхании дерева несколько ослабляются. По этим причинам подобный способ скрепления не сгодится для конструкций, несущих высокие нагрузки.

Сращивание вплотную подразумевает собой перемещение обеих концов бруска на опору и последующее скрепление при помощи скоб.

Сращивание: а — вполдерева, б — косым прирубом, в — прямой накладной замок, г — косой накладной замок, д — прямой натяжной замок, е — косой натяжной замок, ж — впритык.

Стыковка вполдерева – непосредственная вырубка либо же срезка 50% толщины на краях брусков, а также последующее их скрепление под прямым углом.

Стыковка вполулапу формируется посредством зарезки на краях брусьев наклонных плоскостей, вследствие чего получается плотное соединение брусьев. Величину наклона необходимо определять по специальной формуле.

Врубка посредством углового сковородня крайне схожа с врубкой методом вполдерева, но отличается от неё тем, что при данном типе скрепления один из брусков утрачивает немного в ширине.

Соединение брусьев под углом: а — вполдерева, б — вполулапу, в — шиповое, г — угловое.

Соединение по высоте

Крестообразное скрепление брусков зачастую наблюдается при возведении мостовых конструкций. При таком варианте можно применять стыковку вполдерева, на треть и на четверть, а ещё и зарубку только лишь одного из брусков.

Крестообразное соединение брусьев: а — вполдерева, б — в треть дерева, в — в четверть дерева, г — с зарубкой одного бруса.

Наращивание

Способ наращивания досок или брусков по высоте именуют скреплением материалов по высоте, что очень активно применяется при возведении столбов либо же мачт.

Наращивание подразделяется на следующие виды:

1. Вплотную с шипом потайного типа.
2. Вплотную с гребнем сквозного типа.
3. Вполдерева с болтовым закреплением.
4. Вполдерева с закреплением на хомутах.
5. Вполдерева с закреплением стальной полосой.
6. Прирубом косого типа с закреплением на хомутах.
7. Вплотную с накладками.
8. Закрепление посредством болтов.

Длина самих стыков, как правило, равняется 2/3 от показателя толщины стыкуемых брусков либо же 2/3 от показателя диаметра брёвен.

Соединение бревен при наращивании: а — впритык с потайным шипом, б — впритык со сквозным гребнем, в — вполдерева с креплениес болтами, г — вполдерева с креплением полосовой сталью, д — вполдерева с креплением хомутами, е — косым прирубом с креплением хомутами, ж — впритык с накладками и креплением болтами.

Шиповое соединение

При скреплении брусьев посредством шипов на одном из них выполняют зарезку непосредственного шипа, а на ином делается проушина либо же гнездо. Вязка брусьев шиповым способом активно применяется при производстве таких столярных изделий, как двери, окна либо же фрамуги.

Каждое скрепление осуществляется на основе клея. Разрешено применять не только лишь один шип, но и несколько. Чем большее число шипов планируется сделать, тем соответственно и большей будет площадь склейки.

Данный тип стыковки подразделяется на: угловой концевого типа, угловой срединного типа и угловой ящичного типа.

При угловом скреплении концевого типа применяются незакрытые сквозные шипы (не более трёх), шипы с потёмками сквозного и несквозного типа, а также вставной шкант. Стыковка угловая срединного типа довольно часто встречается на дверях. При угловых скреплениях срединного и концевого типа дополнительно можно использовать шурупы, гвозди либо же болты.

Угловые шиповые соединения: а — открытый сквозной одинарный шип УК-1, б — открытый сквозной двойной шип УК-2, в — открытый сквозной тройной шип УК-3, г — шип несквозной с полупотемком УК-4, д — шип сквозной с полупотемком УК-5, е — шип несквозной с потемком УК-6, ж — шип сквозной с потемком УК-7, з — соединение несквозное и сквозное на шкантах УК-8, и — на ус со вставными круглыми шкантами УК-9, к — несквозной на ус со вставным плоским шипом УК-10, л — сквозной на ус со вставным плоским шипом УК-11.

Угловые серединные соединения на шип: а — несквозной типа УС-1, б сквозной УС-2, в — сквозной двойной УС-3, г — несквозной в паз и гребень УС-4, д — несквозной в паз УС-5, е — несквозной на круглых шкантах УС-6.

Вот и вся ключевая информация о существующих типах соединений. Сюда не входят соединения гвоздями, шурупами или болтами. Чисто дерево ну и чуть-чуть клея. &#x1f642,

Поделиться “Виды соединений деревянных конструкций”

Самый надежный способ соединить две доски

Даже самый точный расчёт не может гарантировать того, что пиломатериала будет достаточно для того или иного строительства. Часто получается, что не вовремя заканчиваются доски необходимой длины, и тут встает вопрос «Как же соединить имеющееся короткие доски, чтобы это было достаточно прочно?».

Самый простой и в тоже время надежный способ наращивания длины — так называемые лобовой упор. То есть нужно две доски приложить торцами друг другу и с обеих сторон закрепить накладками. Они должны быть длиной не менее 30 см. Соединить всю конструкцию можно на свое усмотрение, наименее надёжный вариант – это, конечно же, гвозди, более прочные соединения дают болты или нагели.

Чтобы правильно выполнить такое соединение, нужно учесть следующее. Края досок должны быть абсолютно ровными и плотно прилегать друг другу без каких-либо щелей и неровностей. Правильно рассчитать длину накладки поможет следующий прием. Она должно быть не менее ширины доски, помноженной на 3. Например, необходимо срастить доски, каждая из которых шириной 10 см. В таком случае каждая из накладок должна быть не меньше 30 см. Что касается толщины накладки, то тут всё ещё проще — она должно быть не меньше 1/3 от досок. Гвозди или болты лучше размещать в шахматном порядке. При использовании шурупов или винтов нужно предварительно просверлить отверстие, диаметр которого будет на 2-3 мм меньше размера болтов. А чтобы лишний раз не тревожиться за прочность соединения, можно ставить дополнительные упоры.

Помимо этого способа, можно использовать и более простые. Например, соединение внахлест. Главное здесь — правильно просчитать длину будущего изделия. Доски необходимо положить на возвышенность, выровнять их так, чтобы они ложились строго параллельно друг другу. Сначала нужно на черновую скрепить их саморезами, а потом уже простреливать отверстия под шпильки, вставить их и затянуть.

Кроме того, можно стыковать доски, используя в качестве накладки фанеру. Нужно уложить доски на ровной площадке, область накладки следует тщательно промазать клеем ПВА, положить сверху отрезок фанеры и прижать его струбцинами. Затем размещают саморезы, в шахматном порядке прикручивая фанеру к доскам. То же самое нужно проделать с обратной стороны после снятия струбцин. Расстояние между саморезами противоположных сторон должно быть не меньше 3 см.

Виды соединений деревянных конструкций

Такие лесоматериалы, как брусья, доски или же бруски, в основном выпускают конкретного размера, но нередко при строительстве может потребоваться материал, который имеет большую длину, ширину или толщину.

По этой причине для достижения требуемого размера используются несколько типов соединений с применением врубок, сделанных специализированным оборудованием либо ручным методом по разметке.

Соединения по ширине

После скрепления досок с небольшой шириной обретают щит с требуемыми для производства размерами. Для стыковки существует несколько методов:

1) Стыковка на гладкую фугу,

в таком методе стыковки всякая доска либо же рейка именуется как делянка, а сформировавшийся шов именуется как фуга. Прифуговку можно считать качественной лишь тогда, когда между стыками краёв соседних досок отсутствуют зазоры.

2) Скрепление на рейку,
по краям делянки выбираются пазы и в них вставляются рейки, скрепляющие доски друг между другом. Показатель толщины рейки и показатель ширины самого паза не могут превосходить 1/3 от показателя толщины используемого лесоматериала

3) Скрепление в четверть,

в стыкуемых делянках, полностью по всей длине, выбираются четверти. При таком способе четверти не могут превышать 50% от показателя толщины самой делянки.

4) Стыковка типа в паз и гребень (прямоугольный и треугольный),
данный тип стыковки предусматривает наличие на одном краю делянки паза, а на противоположном гребня, форма которого может быть и как прямоугольной, так и треугольной. При этом последняя применяется нечасто, ввиду меньшего уровня крепости. Такого рода стыковка достаточно востребована и нередко применяется при изготовлении паркета. Недостаток скрепления – меньший показатель экономности, вследствие использования большего числа досок

5) Скрепление типа «ласточкин хвост»,
данный тип стыковки несколько схож с предыдущим вариантом, но только гребень здесь обладает формой трапеции, схожей с хвостом ласточек. Отсюда и наименование способа крепления.

Соединение досок в щиты: а — на гладкую фугу, б — в четверть, в — на рейку, г — в паз и прямоугольный гребень, д — в паз и треугольный гребень, е — в «ласточкин хвост».

Также при производстве древесных щитов часто применяют шпонки, гребень с вклеенной в торцевой рейкой и наконечники в паз. Рейки для вклейки могут обладать прямоугольной формой или же треугольной. При применении шпонок лучше предпочесть паз типа «ласточкин хвост». Всё это необходимо для изготовления высококачественных древесных щитов.

Щиты: а — со шпонками, 6 — с наконечником в паз и гребень, в — с вклейной рейкой в торец, г — с вклейной треугольной рейкой, д — с наклеенной треугольной рейкой.

Соединение по длине

Наиболее востребованными методами стыковки по длине являются: вплотную, типа паз и гребень, скрепление на «ус», зубчатый тип клеевого скрепления, на четверть, а также скрепление на рейку. Наиболее активно применяется стыковка зубчатого типа, вследствие своего предельно высокого уровня крепости.

Соединение брусков по длине: а — впритык, б — в паз и гребень, в — на ус, г,д — на зубчатое клеевое соединение, е — в четверть, ж — на рейку.

Также доски могут соединяться методом сращивания, когда сегменты лесоматериала состыковываются между собой в длину. Выполняется это несколькими методами. К примеру, в половину дерева или прирубом косого типа, накладным замком косого типа и прямого, вплотную, а также натяжным замком как прямого типа, так и косого. При сращивании методом в половину дерева требуемая длина обязана равняться 2-2,5 от показателя толщины бруска. Для повышения уровня надёжности применяются нагеля. К примеру, подобный вариант можно наблюдать при постройке коттеджей из бруса.

При применении прируба косого типа с подрезанием торцов размер должен быть равным 2,5-3 от показателя толщины бруска. Также закрепляется посредством нагелей.

Скрепление при помощи накладного замка косого или прямого типа применяют в тех конструкциях, где имеется усилие на растяжение. Накладной замок прямого типа размещается непосредственно на самой опоре, а замок косого типа может размещаться у опоры.

При скреплении посредством натяжного замка косого или прямого типа достигается высокий уровень прочности. Но при этом такая стыковка отличается сложностью изготовления, а клинья при усыхании дерева несколько ослабляются. По этим причинам подобный способ скрепления не сгодится для конструкций, несущих высокие нагрузки.

Сращивание вплотную подразумевает собой перемещение обеих концов бруска на опору и последующее скрепление при помощи скоб.

Сращивание: а — вполдерева, б — косым прирубом, в — прямой накладной замок, г — косой накладной замок, д — прямой натяжной замок, е — косой натяжной замок, ж — впритык.

Стыковка вполдерева – непосредственная вырубка либо же срезка 50% толщины на краях брусков, а также последующее их скрепление под прямым углом.

Стыковка вполулапу формируется посредством зарезки на краях брусьев наклонных плоскостей, вследствие чего получается плотное соединение брусьев. Величину наклона необходимо определять по специальной формуле.

Врубка посредством углового сковородня крайне схожа с врубкой методом вполдерева, но отличается от неё тем, что при данном типе скрепления один из брусков утрачивает немного в ширине.

Соединение брусьев под углом: а — вполдерева, б — вполулапу, в — шиповое, г — угловое.

Соединение по высоте

Крестообразное скрепление брусков зачастую наблюдается при возведении мостовых конструкций. При таком варианте можно применять стыковку вполдерева, на треть и на четверть, а ещё и зарубку только лишь одного из брусков.

Крестообразное соединение брусьев: а — вполдерева, б — в треть дерева, в — в четверть дерева, г — с зарубкой одного бруса.

Наращивание

Способ наращивания досок или брусков по высоте именуют скреплением материалов по высоте, что очень активно применяется при возведении столбов либо же мачт.

Наращивание подразделяется на следующие виды:

1. Вплотную с шипом потайного типа.
2. Вплотную с гребнем сквозного типа.
3. Вполдерева с болтовым закреплением.
4. Вполдерева с закреплением на хомутах.
5. Вполдерева с закреплением стальной полосой.
6. Прирубом косого типа с закреплением на хомутах.
7. Вплотную с накладками.
8. Закрепление посредством болтов.

Длина самих стыков, как правило, равняется 2/3 от показателя толщины стыкуемых брусков либо же 2/3 от показателя диаметра брёвен.

Соединение бревен при наращивании: а — впритык с потайным шипом, б — впритык со сквозным гребнем, в — вполдерева с креплениес болтами, г — вполдерева с креплением полосовой сталью, д — вполдерева с креплением хомутами, е — косым прирубом с креплением хомутами, ж — впритык с накладками и креплением болтами.

Шиповое соединение

При скреплении брусьев посредством шипов на одном из них выполняют зарезку непосредственного шипа, а на ином делается проушина либо же гнездо. Вязка брусьев шиповым способом активно применяется при производстве таких столярных изделий, как двери, окна либо же фрамуги. Каждое скрепление осуществляется на основе клея. Разрешено применять не только лишь один шип, но и несколько. Чем большее число шипов планируется сделать, тем соответственно и большей будет площадь склейки.

Данный тип стыковки подразделяется на: угловой концевого типа, угловой срединного типа и угловой ящичного типа.

При угловом скреплении концевого типа применяются незакрытые сквозные шипы (не более трёх), шипы с потёмками сквозного и несквозного типа, а также вставной шкант. Стыковка угловая срединного типа довольно часто встречается на дверях. При угловых скреплениях срединного и концевого типа дополнительно можно использовать шурупы, гвозди либо же болты.

Угловые шиповые соединения: а — открытый сквозной одинарный шип УК-1, б — открытый сквозной двойной шип УК-2, в — открытый сквозной тройной шип УК-3, г — шип несквозной с полупотемком УК-4, д — шип сквозной с полупотемком УК-5, е — шип несквозной с потемком УК-6, ж — шип сквозной с потемком УК-7, з — соединение несквозное и сквозное на шкантах УК-8, и — на ус со вставными круглыми шкантами УК-9, к — несквозной на ус со вставным плоским шипом УК-10, л — сквозной на ус со вставным плоским шипом УК-11.

Угловые серединные соединения на шип: а — несквозной типа УС-1, б сквозной УС-2, в — сквозной двойной УС-3, г — несквозной в паз и гребень УС-4, д — несквозной в паз УС-5, е — несквозной на круглых шкантах УС-6.

Вот и вся ключевая информация о существующих типах соединений. Сюда не входят соединения гвоздями, шурупами или болтами. Чисто дерево ну и чуть-чуть клея. &#x1f642,

Поделиться “Виды соединений деревянных конструкций”

Виды соединений деревянных конструкций

Такие лесоматериалы, как брусья, доски или же бруски, в основном выпускают конкретного размера, но нередко при строительстве может потребоваться материал, который имеет большую длину, ширину или толщину. По этой причине для достижения требуемого размера используются несколько типов соединений с применением врубок, сделанных специализированным оборудованием либо ручным методом по разметке.

Соединения по ширине

После скрепления досок с небольшой шириной обретают щит с требуемыми для производства размерами. Для стыковки существует несколько методов:

1) Стыковка на гладкую фугу,

в таком методе стыковки всякая доска либо же рейка именуется как делянка, а сформировавшийся шов именуется как фуга. Прифуговку можно считать качественной лишь тогда, когда между стыками краёв соседних досок отсутствуют зазоры.

2) Скрепление на рейку,
по краям делянки выбираются пазы и в них вставляются рейки, скрепляющие доски друг между другом. Показатель толщины рейки и показатель ширины самого паза не могут превосходить 1/3 от показателя толщины используемого лесоматериала

3) Скрепление в четверть,

в стыкуемых делянках, полностью по всей длине, выбираются четверти. При таком способе четверти не могут превышать 50% от показателя толщины самой делянки.

4) Стыковка типа в паз и гребень (прямоугольный и треугольный),
данный тип стыковки предусматривает наличие на одном краю делянки паза, а на противоположном гребня, форма которого может быть и как прямоугольной, так и треугольной. При этом последняя применяется нечасто, ввиду меньшего уровня крепости. Такого рода стыковка достаточно востребована и нередко применяется при изготовлении паркета. Недостаток скрепления – меньший показатель экономности, вследствие использования большего числа досок

5) Скрепление типа «ласточкин хвост»,
данный тип стыковки несколько схож с предыдущим вариантом, но только гребень здесь обладает формой трапеции, схожей с хвостом ласточек. Отсюда и наименование способа крепления.

Соединение досок в щиты: а — на гладкую фугу, б — в четверть, в — на рейку, г — в паз и прямоугольный гребень, д — в паз и треугольный гребень, е — в «ласточкин хвост».

Также при производстве древесных щитов часто применяют шпонки, гребень с вклеенной в торцевой рейкой и наконечники в паз. Рейки для вклейки могут обладать прямоугольной формой или же треугольной. При применении шпонок лучше предпочесть паз типа «ласточкин хвост». Всё это необходимо для изготовления высококачественных древесных щитов.

Щиты: а — со шпонками, 6 — с наконечником в паз и гребень, в — с вклейной рейкой в торец, г — с вклейной треугольной рейкой, д — с наклеенной треугольной рейкой.

Соединение по длине

Наиболее востребованными методами стыковки по длине являются: вплотную, типа паз и гребень, скрепление на «ус», зубчатый тип клеевого скрепления, на четверть, а также скрепление на рейку. Наиболее активно применяется стыковка зубчатого типа, вследствие своего предельно высокого уровня крепости.

Соединение брусков по длине: а — впритык, б — в паз и гребень, в — на ус, г,д — на зубчатое клеевое соединение, е — в четверть, ж — на рейку.

Также доски могут соединяться методом сращивания, когда сегменты лесоматериала состыковываются между собой в длину. Выполняется это несколькими методами. К примеру, в половину дерева или прирубом косого типа, накладным замком косого типа и прямого, вплотную, а также натяжным замком как прямого типа, так и косого. При сращивании методом в половину дерева требуемая длина обязана равняться 2-2,5 от показателя толщины бруска. Для повышения уровня надёжности применяются нагеля. К примеру, подобный вариант можно наблюдать при постройке коттеджей из бруса.

При применении прируба косого типа с подрезанием торцов размер должен быть равным 2,5-3 от показателя толщины бруска. Также закрепляется посредством нагелей.

Скрепление при помощи накладного замка косого или прямого типа применяют в тех конструкциях, где имеется усилие на растяжение. Накладной замок прямого типа размещается непосредственно на самой опоре, а замок косого типа может размещаться у опоры.

При скреплении посредством натяжного замка косого или прямого типа достигается высокий уровень прочности. Но при этом такая стыковка отличается сложностью изготовления, а клинья при усыхании дерева несколько ослабляются. По этим причинам подобный способ скрепления не сгодится для конструкций, несущих высокие нагрузки.

Сращивание вплотную подразумевает собой перемещение обеих концов бруска на опору и последующее скрепление при помощи скоб.

Сращивание: а — вполдерева, б — косым прирубом, в — прямой накладной замок, г — косой накладной замок, д — прямой натяжной замок, е — косой натяжной замок, ж — впритык.

Стыковка вполдерева – непосредственная вырубка либо же срезка 50% толщины на краях брусков, а также последующее их скрепление под прямым углом.

Стыковка вполулапу формируется посредством зарезки на краях брусьев наклонных плоскостей, вследствие чего получается плотное соединение брусьев. Величину наклона необходимо определять по специальной формуле.

Врубка посредством углового сковородня крайне схожа с врубкой методом вполдерева, но отличается от неё тем, что при данном типе скрепления один из брусков утрачивает немного в ширине.

Соединение брусьев под углом: а — вполдерева, б — вполулапу, в — шиповое, г — угловое.

Соединение по высоте

Крестообразное скрепление брусков зачастую наблюдается при возведении мостовых конструкций. При таком варианте можно применять стыковку вполдерева, на треть и на четверть, а ещё и зарубку только лишь одного из брусков.

Крестообразное соединение брусьев: а — вполдерева, б — в треть дерева, в — в четверть дерева, г — с зарубкой одного бруса.

Наращивание

Способ наращивания досок или брусков по высоте именуют скреплением материалов по высоте, что очень активно применяется при возведении столбов либо же мачт.

Наращивание подразделяется на следующие виды:

1. Вплотную с шипом потайного типа.
2. Вплотную с гребнем сквозного типа.
3. Вполдерева с болтовым закреплением.
4. Вполдерева с закреплением на хомутах.
5. Вполдерева с закреплением стальной полосой.
6. Прирубом косого типа с закреплением на хомутах.
7. Вплотную с накладками.
8. Закрепление посредством болтов.

Длина самих стыков, как правило, равняется 2/3 от показателя толщины стыкуемых брусков либо же 2/3 от показателя диаметра брёвен.

Соединение бревен при наращивании: а — впритык с потайным шипом, б — впритык со сквозным гребнем, в — вполдерева с креплениес болтами, г — вполдерева с креплением полосовой сталью, д — вполдерева с креплением хомутами, е — косым прирубом с креплением хомутами, ж — впритык с накладками и креплением болтами.

Шиповое соединение

При скреплении брусьев посредством шипов на одном из них выполняют зарезку непосредственного шипа, а на ином делается проушина либо же гнездо. Вязка брусьев шиповым способом активно применяется при производстве таких столярных изделий, как двери, окна либо же фрамуги. Каждое скрепление осуществляется на основе клея. Разрешено применять не только лишь один шип, но и несколько. Чем большее число шипов планируется сделать, тем соответственно и большей будет площадь склейки.

Данный тип стыковки подразделяется на: угловой концевого типа, угловой срединного типа и угловой ящичного типа.

При угловом скреплении концевого типа применяются незакрытые сквозные шипы (не более трёх), шипы с потёмками сквозного и несквозного типа, а также вставной шкант. Стыковка угловая срединного типа довольно часто встречается на дверях. При угловых скреплениях срединного и концевого типа дополнительно можно использовть шурупы, гвозди либо же болты.

Угловые шиповые соединения: а — открытый сквозной одинарный шип УК-1, б — открытый сквозной двойной шип УК-2, в — открытый сквозной тройной шип УК-3, г — шип несквозной с полупотемком УК-4, д — шип сквозной с полупотемком УК-5, е — шип несквозной с потемком УК-6, ж — шип сквозной с потемком УК-7, з — соединение несквозное и сквозное на шкантах УК-8, и — на ус со вставными круглыми шкантами УК-9, к — несквозной на ус со вставным плоским шипом УК-10, л — сквозной на ус со вставным плоским шипом УК-11.

Угловые серединные соединения на шип: а — несквозной типа УС-1, б сквозной УС-2, в — сквозной двойной УС-3, г — несквозной в паз и гребень УС-4, д — несквозной в паз УС-5, е — несквозной на круглых шкантах УС-6.

Вот и вся ключевая информация о существующих типах соединений. Сюда не входят соединения гвоздями, шурупами или болтами. Чисто дерево ну и чуть-чуть клея. &#x1f642,

Поделиться “Виды соединений деревянных конструкций”

Теги: #Как соединить две доски между собой

Как соединить 2 доски под прямым углом. Методы и способы соединения деревянных деталей. Профессиональная разметка с помощью точных инструментов

Все фото из статьи

Иногда при проведении строительных и других работ с использованием древесины требуется сделать элементы длиннее или шире, а как это правильно делается, знают очень немногие. Именно поэтому мы рассмотрим, как провести сращивание доски самостоятельно и какие способы и методики существуют. Важно выбрать вариант, который лучше всего подойдет в той или иной ситуации и потребует минимальных затрат времени и средств.

Основные требования к рабочему процессу

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

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

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

Варианты проведения работ

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

Соединение по ширине

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

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

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

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

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

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

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

Вывод

Правильно и надежно соединить доску, значит обеспечить ее максимальную прочность, важно выполнять все рекомендации и использовать только качественные материалы. Видео в этой статье покажет некоторые варианты проведения работ наглядно, а если у вас есть вопросы или дополнение – отписывайтесь в комментариях.

Стропильная система – самый сложный и один из наиболее ответственных элементов дома, от правильности ее строительства во многом зависит комфортность и время эксплуатации строения. Расчет и проектирование стропильной системы должен делаться только опытными строителями или инженерами со специальной подготовкой.

Спроектировать деревянную стропильную систему намного сложнее, чем любые металлические конструкции. Почему? В природе не существует двух досок с абсолютно одинаковыми показателями прочности, на этот параметр влияет очень много факторов.

Металл имеет одинаковые свойства, которые зависят только от марки стали. Расчеты будут точными, ошибка минимальная. С деревом все намного сложнее. Для того чтобы минимизировать риски разрушения системы, нужно давать большой запас по прочности. Большинство решений принимается непосредственно строителями на месте после оценки состояния пиломатериалов и с учетом особенностей конструкции. Очень важен практический опыт.

Цены на различные виды строительных досок

Доски строительные

Почему нужно сращивать стропила

Есть несколько причин, по которым требуется сращивать стропила.

1. Длина крыши превышает стандартную длину пиломатериалов . Стандартная длина досок не превышает шести метров. Если скат имеет большие размеры, то доски придется удлинять.
2. Во время строительства остается много хороших досок длиной 3–4 м . Чтобы понизить сметную стоимость здания и уменьшить количество непродуктивных отходов, для изготовления стропил можно использовать эти куски, предварительно срастив их.

Важно. Нужно помнить, что прочность сращенных стропил всегда ниже, чем целых. Нужно стараться, чтобы место сращивания располагалось как можно ближе к вертикальным упорам.

Способы сращивания

Существует несколько способов сращивания, однозначно лучшего или худшего нет. Мастера принимают решения с учетом своих навыков и конкретного места размещения стыка.

Таблица. Способы сращивания стропил.

Метод сращивания	Краткое описание технологии
	Применяется на досках толщиной не менее 35 мм. Довольно сложный метод, требует практического опыта выполнения плотницких работ. По прочности соединение самое слабое из всех существующих. Преимущество – экономия пиломатериалов. Практически на стройках применяется очень редко.
	Длина стропильных ног увеличивается с помощью накладки. Накладка может быть деревянной или металлической. Если длина двух отрезков досок недостаточна по параметрам стропильной системы, то такой способ позволяет их увеличить. Соединение встык имеет самые высокие показатели прочности на изгиб, широко применяется во время строительства различных сооружений.
	Внахлест. Две доски фиксируются с нахлестом. Самый простой метод, по прочности занимает среднее положение. Недостаток – общая длина двух досок должна быть больше проектной длины стропильной ноги.

В этой статье мы рассмотрим два наиболее простых и надежных метода сращивания: встык и внахлест. Косой прируб трогать нет смысла, его почти не используют из-за большого количества недостатков.

Требования строительных норм и правил к сращиванию стропил

Неумелое сращивание стропил по длине может не только резко понизить их устойчивость к изгибающим нагрузкам, но и стать причиной полного разрушения конструкции. Последствия такой ситуации очень печальные. Строительные правила предусматривают определенные закономерности во время выбора размеров крепежа, мест его установки и длины накладок. Данные взяты с учетом многолетнего практического опыта.

Сращенные стропила будут намного прочнее, если для их соединения использовать не гвозди, а металлические шпильки. Инструкция поможет сделать самостоятельный расчет соединения. Достоинство метода – универсальность, с его помощью можно решать проблемы не только с удлинением стропил, но и с наращиванием иных элементов кровли. Специализированные компании выполнили черновые расчеты и собрали данные в таблицу, но в ней указываются только минимально допустимые параметры.

1. Диаметр и длина шпилек . В любых случаях диаметр шпилек должен быть ≥ 8 мм. Более тонкие не обладают достаточной прочностью, использовать их не рекомендуется. Почему? В металлических соединениях диаметр шпилек рассчитывается на усилия растяжения. Во время стягивания металлические поверхности настолько сильно прижимаются между собой, что удерживаются за счет силы трения. В деревянных конструкциях шпилька работает на изгиб. Отдельные доски нельзя стянуть с большим усилием, шайбы проваливаются в доску. Кроме того, во время изменения показателей относительной влажности доски изменяют толщину, за счет этого уменьшается усилие стягивания. Шпильки, работающие на изгиб, должны иметь большой размер. Конкретный диаметр шпильки нужно определять по формуле d ш = 0,25×S , где S – толщина доски. К примеру, для доски толщиной 40 мм диаметр шпильки должен быть 10 мм. Хотя это все довольно относительно, нужно иметь в виду конкретные нагрузки, а они зависят от многих факторов.

2. Длина нахлеста досок . Этот параметр всегда должен быть в четыре раза больше ширины досок. Если ширина стропил 30 см, то длина нахлеста не может быть менее 1,2 м. Мы уже упоминали, что конкретное решение принимается мастером с учетом состояния пиломатериалов, угла наклона стропил, расстояния между ними, веса кровельных материалов и климатической зоны расположения здания. Все эти параметры оказывают большое влияние на устойчивость стропильной системы.

3. Расстояние между отверстиями для шпилек . Крепеж рекомендуется фиксировать на удалении не менее семи диаметров шпилек, от края доски расстояние должно быть не менее трех диаметров. Это минимальные показатели, на практике рекомендуется их увеличивать. Но все зависит от ширины доски. Нельзя за счет увеличения расстояния от края слишком уменьшать расстояние между рядами шпилек.

4. Количество стягивающих шпилек . Есть довольно сложные формулы, но на практике ими не пользуются. Мастера устанавливают два ряда шпилек с учетом расстояния между ними, отверстия располагаются в шахматном порядке.

С древних времён, после освоения орудий труда, человек приступил к строительству жилища из дерева. Пройдя эволюцию, человек тысячелетиями продолжает улучшать строительство своего жилища. Конечно современные технологии упростили строительство, дали широкую возможность для фантазии, но основные знания о свойствах деревянных конструкций переходят из поколения в поколонее. Рассмотрим способы соединения деревянных деталей.

Рассмотрим способы соединения деревянных деталей, с которыми сталкиваются начинающие мастера. В основном это плотничные соединения, передаваемые из поколения в поколение, эти навыки применяются уже не одно столетие. Прежде чем приступить к соединению древесины, мы подразумеваем, что древесина уже обработана и готова к употреблению.

Первое основное правило, которое следует выполнять при соединении деревянных деталей — тонкую деталь крепят к более толстой.

Наиболее часто встречающиеся способы соединения древесины, которое понадобится при строительстве приусадебных построек бывает нескольких видов.

Соединение в торец

Это один из самых простых способов соединения (сплачивание). При этом способе необходимо как можно более плотно подогнать поверхности двух соединяемых элементов. Детали плотно прижимают друг к другу и скрепляют при помощи гвоздей или шурупов.

Способ простой, но для получения качества изделия необходимо выполнить несколько условий:

Длина гвоздей должна быть такая, что бы они пройдя через всю толщину первой заготовки, зашли своим острым концом в основу другой детали на глубину равную не менее ⅓ длины гвоздя;

Гвозди не должны располагаться на одной линии, а количество их должно быть не менее двух. То есть один из гвоздей смещают от осевой линии вверх, а второй наоборот вниз;

Толщина гвоздей должна быть такова, чтобы при их забивании в древесине не появилась трещина. Избежать появление трещины в древесине поможет предварительное сверление отверстий, причём диаметр сверла должен быть равный 0,7 диаметра гвоздей;

Для получения лучшего качества соединения, соединяемые поверхности предварительно хорошо смазать клеем, причем лучше применять влагостойкий клей, например эпоксидный.

Соединение в наклад

При этом методе, две детали накладываются одна на другую и скрепляются при помощи гвоздей, шурупов или болтов. Деревянные заготовки, при этом способе соединения, могут размещаться по одной линии или смещаться под определенным углом друг относительно друга. Для того что бы угол соединения заготовок был жестким, необходимо скрепить детали не менее, чем четырьмя гвоздями или шурупами двумя рядами по две штуки в ряду.

Если вы крепите при помощи только двух гвоздей, шурупов или болтов, то располагать их следует по диагонали. Если гвозди будут иметь сквозной выход через обе детали, с последующим загибанием выступающих концов — этот способ соединения значительно увеличит прочность. Соединение в наклад не требует высокой квалификации мастера.

Соединение в полдерева

Этот способ более сложный, он требует уже определенных навыков и более скрупулезного подхода к работе. Для такого соединения, в обеих деревянных заготовках делают выборку древесины на глубину равной половине их толщины, и шириной, равной ширине соединяемых деталей.

Соединять детали в полдерева можно под различными углами.

Важно соблюдать следующее правило:

Чтобы угол выборки на обеих деталях был равным, а ширина обеих выборок строго соответствовала ширине детали. При соблюдении этих условий, детали плотно прилегают к друг другу, а их кромки разместятся в одной плоскости. Скрепляют соединение гвоздями, шурупами или болтами, а для усиления прочности все так же используют клей. В случае необходимости, такое соединение может быть и частичное. То есть, конец одной из заготовок срезают под определенным углом, а в другой детали выполняют соответствующую выборку. Такое соединение применяется при угловом сплачивание. Оба шипа (выборки) в данном случае подрезают под углом 45 градусов, а стык между ними располагается по диагонали.

Сращивание по длине

Такое сращивание брусков и балок по длине имеет свои особенности.

На примет для вертикальных опор сращивание является простым.

Но совсем другое дело, когда балка или брус в месте сращивания подвержены нагрузкам на изгиб или кручение, в таком случае простым креплением гвоздями или шурупами не обойдёшься.

Сращиваемые детали срезают под углом (в косую накладку) и сжимают болтами. Количество болтов зависит от прилагаемых нагрузок, но их должно быть не менее двух.

Иногда устанавливают дополнительные накладки, например, металлические пластины, лучше с обеих сторон, сверху и снизу, для прочности можно дополнительно скрепить проволокой.

Соединение в шпунт

Такое соединение применяют при настилке пола или для досок обшивки. Для этого в грани одной доски выполняют шип, а в другой — паз.

При таком сращивании исключаются щели между досками, а сама обшивка приобретает красивый вид. Обработанная соответствующим образом пиломатериалы, поступают в торговую сеть, где их можно приобрести в готовом виде.

Примером таких материалов могут служить половая доска или вагонка.

Соединение “гнездо-шип”

Это одно из самых распространенных соединений деревянных деталей.

Такое соединение обеспечит прочное, жесткое и аккуратное сплачивание.

Само собой разумеется, что оно требует от исполнителя определенных навыков и аккуратности в работе.

При выполнении этого соединения, нужно помнить, что не качественное шиповое соединение не добавит надежности и не будет иметь красивый вид.

Шиповое соединение состоит из паза, выдолбленного или высверленного в одной из деревянных деталей, а так же шипа, выполненного на конце другого, прикрепляемого элемента.

Детали должны иметь одинаковую толщину, но если толщина разная, то гнездо изготавливается в той части, которая более толще, а шип изготавливается во второй, более тонкой части. Соединение выполняют на клею с дополнительным скреплением гвоздями, шурупами. При ввинчивании шурупа нужно помнить, что предварительное сверление облегчит этот процесс. Головку шурупа лучше утаивать, а направляющее отверстие должно составлять ⅔ диаметра шурупа и быть на 6 мм меньше его длины.

Одним из очень важных условий, является одинаковая влажность соединяемых деталей. Если соединяемые элементы имеют различную влажность, то при высыхании шип уменьшится в размере, что приведет к разрушению всего соединения. Именно поэтому соединяемые детали должны иметь одинаковую влажность, близкую к условиям эксплуатации. Для наружных конструкций влажность должна находится в пределах 30-25%.

Использование древесины для украшения построек.

Выбор древесины.

В резьбе для выполнения больших поделок с крупными элементами нередко используют древесину хвойных пород , как основную. Они доступны, а полосатая текстура может быть обыграна в орнаментах.

В качестве фона для накладной и прорезной резьбы, используется пихта .

Ценным материалом является кедр , его мягкая, с красивой текстурой и приятным желто-розовым или светло-розовым цветом ядра древесина. Древесина легко режется, мало растрескивается при усушке и устойчива к гниению.

Древесина груши используется для высокохудожественных деталей резьбы, так как она прочна и мало коробится от атмосферных воздействий.

Тополь , древесина очень мягкая и легкая — используется для изготовления резной декоративной колонны или фоновых щитов для крепления накладной резьбы.

Для изготовления цепочек из круглых колец хорошо использовать древесину яблони . Эту древесину используют в небольших поделках, в накладной резьбе. При этом используются пружинистые свойства яблони.

Так же используется древесина липы . Очень легкая, хорошо строгается, отлично сверлится и шлифуется.

Резьба из дуба трудоемка в изготовлении из-за его твердости.

Но дуб не боится влаги, не коробится. Изделия из натуральной древесины очень красивы, но бъют по карману. Для снижения стоимости изделия применяется шпонирование. Например, двери шпонированные выполняются, по заказу клиента, «под дуб». Получаем красивые двери, внешне схожи с натуральными, но по цене намного ниже.

Начинающим домашним мастерам будет полезно узнать о методах соединения деревянных деталей. Этой теме мы посвящаем краткий ликбез, в котором будут описаны основные виды столярных соединений и сплачиваний с использованием клея, гвоздей, саморезов или шкантов, либо вовсе без них.

Правила выбора соединения в зависимости от типа нагрузки

Наиболее просты торцевые соединения, их применяют при необходимости нарастить деталь. Лучше всего такие соединения переносят нагрузку сжатия, однако при вырубке замков специальной формы можно достичь хорошего сопротивления скручиванию, растяжению и изгибу. Стандартный вариант торцевого соединения — с подрезкой на половину толщины обеих деталей. Срез может быть прямым или косым, при необходимости препятствовать изгибу, растяжению или скручиванию на конце каждого среза нарезают шип или тупой угол, либо делают срез ступенчатым, образуя своего рода «замок».

1 — прямая накладка вполдерева; 2 — косая накладка; 3 — прямая накладка со ступенчатым стыком; 4 — накладка вполдерева с косым стыком; 5 — косой накладной замок; 6 — соединение вполдерева с косым шипом

Угловые и боковые соединения применяются для соединения прямых деталей в ферму или каркас. Обычно эта часть конструкции опорная, поэтому основные нагрузки приходятся на смещение и сжатие. Если конструкция испытывает статичную предусмотренную нагрузку, на одной из деталей нарезают прямоугольный шип, а на другой — паз или проушину соответствующих размеров. Если возможно действие на разрыв конструкции, шип и паз нарезают в форме трапеции.

Угловые соединения: 1 — с открытым сквозным шипом; 2 — с глухим закрытым шипом; 3 — со сквозным косым шипом

Накладные крестовые и Т-образные соединения используют, как правило, для дополнительных связей между ответственными деталями конструкции. Основная нагрузка в них — на сжатие, смещение и разрыв. Первые два типа нагрузки устраняются подрубкой в полдерева или меньше с последующим совмещением деталей. Плечи зарубок принимают основную нагрузку на себя, остается лишь закрепить соединение шурупами или накладными скобами. В ряде случаев для укрепления связи используют шкант или вырубают шип с клином.

1 — крестовое соединение накладкой вполдерева; 2 — крестовое соединение с посадкой в одно гнездо; 3 — Т-образное соединение с потайным косым шипом; 4 — Т-образное соединение с прямой ступенчатой накладкой

Отдельный тип соединений — ящичные. Предназначены они для соединения досок под прямым углом. Обычно для ящичного соединения на каждой доске нарезают зубья, ширина которых равна расстоянию между ними. На разных досках зубья нарезаны со смещением, поэтому при соединении угол из досок выглядит как одно целое. Зубья также могут иметь клиновидную форму, препятствующую разрыву угла в одном направлении, либо скрепляются дополнительно клеем или гвоздями.

Ящичные угловые соединения: 1 — с прямыми сквозными шипами; 2 — с косыми сквозными шипами

Как сделать шиповое соединение

Для изготовления шипового соединения нужно обвести обе детали линией разметки по всем граням на расстоянии от торца, равном ширине соединения. На двух противоположных сторонах и торце линиями отмечается тело шипа, разметка на обеих деталях полностью идентична.

Шип подрезают с боков ножовкой для поперечного реза и скалывают древесину с помощью стамески. Ширину шипа делают на 2-3 мм больше для последующей точной обработки ножом или долотом. Паз вырезают ножовкой для продольного реза и скалывают стамеской, также оставляя небольшой припуск на обработку. Далее следует подгонка, в процессе которой детали совмещают и добиваются максимально плотного прилегания.

При Т-образном шиповом соединении на одной из деталей нарезают центральный шип или паз, а на другой выдалбливают проушину или делают две боковые подрезки в зависимости от типа первой детали. Для изготовления проушины используют стамеску, обращая наклонную часть лезвия внутрь отверстия. Если проушина не сплошная, шип делаю на 8-10 мм больше глубины и обрезают его конец в форме развернутого клина. Так при забивании шип сам себя разопрет, и деталь будет прочно посажена.

Для соединения широких деталей можно использовать ящичное соединение, нарезая несколько шипов и пазов. Самый простой способ скрепить шиповое соединение — просверлить его насквозь поперек шипов и забить в отверстие деревянный шкант (оконное угловое соединение).

Как срастить доски на клею

Очень популярный метод соединения досок и брусков — продольное и поперечное склеивание. При соединении досок широкой стороной торец может быть ровным, хотя в большинстве случаев используют пазогребневый профиль. Очень важна плотная подгонка деталей, чтобы слой клея был как можно более тонким, только так можно достичь максимальной прочности. Иногда на торец, смазанный клеем, наносят небольшое количество хлопкового волокна, это повышает качество сцепки.

Доски можно соединять и в профиль, но для этого потребуется выполнить клиновидную зубчатую нарезку обоих торцов со смещением в пол зуба для разных деталей. В домашних условиях такую операцию можно выполнить с применением ручного фрезера .

Для склеивания деталей используют казеиновый клей или ПВА высокой концентрации, для придания прочности в клеящее вещество добавляют просеянную древесную муку. Поверхности покрывают клеем и выдерживают на воздухе 3-5 минут, после чего помещают под гнет или сдавливают струбцинами. Такое соединение получается прочнее самого дерева и никогда не ломается по стыку.

Как сплачивать элементы несущих конструкций

Для несущих конструкций используют два вида соединений — наращивание и сочленение. Самый простой способ срастить две детали — выполнить надрез ножовкой на половину толщины на одинаковом расстоянии от торцов, а затем сколоть топором лишнюю древесину. После сопоставления двух деталей соединение обычно скрепляют двумя накладными планками, прибитыми сбоку от разреза. Склеивание тоже возможно, но только при плотной подгонке деталей.

Надрезанные в полдерева торцы можно свести практически под любым углом, это основной метод соединения кровельных ферм. Для скрепления деталей необходима дополнительная стягивающая связь: брус прикладывают к соединенным деталям сбоку на расстоянии в 30-50 см от угла и подрубают в половину толщины по местам соприкасания, а затем скрепляют конструкцию гвоздями.

Часто вертикальные и наклонные конструкции нуждаются в опоре, например при соединении стропильной системы с балками перекрытия. В этом случае выполняется зарубка посадочных гнезд на горизонтальной балке, в которые будут вставлены стойки. Очень важно соблюдать угол наклона и делать подрубку не более чем на треть толщины бруса.

Соединения со специальными связями

Практически все столярные соединения выполняются с дополнительными укрепляющими связями. В самом простом примере роль таких выполняют гвозди или саморезы.

При наращивании деталей узел может укрепляться сквозным болтовым соединением, хомутами, скобами и глухарями, либо его просто обматывают холоднокатаной проволокой. Сращенные вертикальные опоры достаточно скрепить двумя накладными планками — деревянными или металлическими.

Угловые соединения чаще всего скрепляют скобами, накладными пластинами или уголками. В случаях, когда надо сохранить небольшую подвижность соединения, используют один сквозной болт, который либо прошивает поперек место накладки деталей, либо стягивает их в продольном направлении с минимальным отступом от накладки.

Место крепления специальной связи должно быть удалено от края не менее чем на 10 диаметров крепежного элемента и не иметь пороков. Важно помнить, что часто связи не обеспечивают общую прочность соединения, а только компенсируют неучтенную нагрузку.

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.

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.

Особенности и способы сращивания досок по длине для балок перекрытия. Как соединить две доски между собой в длину

Содержание

Правильное расположение и соединение бруса обеспечивает стабильность при монтаже изоляции и крыши. Дальнейшее функционирование здания во многом зависит от точного проектирования и правильно подобранной древесины.

Особенности и способы сращивания досок по длине для балок перекрытия

Если вы не можете позволить себе купить достаточно длинные отрезки древесины для строительства перекрытия, есть много способов решить эту проблему.

Можно использовать так называемый метод двухкоротколучевой сварки, тогда на выходе получается один луч необходимой длины.

Детали и типы расширений и соединений балок описаны в следующей статье.

Что собой представляет удлинение?

Метод соединения балок используется, когда длина досок или пиломатериалов, выбранных для балок, недостаточна для перекрытий. Поскольку работа по созданию балочной системы начинается после возведения коробки, в конце остается много кусков древесины, которые также можно использовать в строительстве.

Балки также соединяются во время строительства деревянного или брусового каркасного дома на любом этапе, будь то стены, нижний ряд или балки. То есть, метод сварки подходит для любого элемента дома, который имеет достаточно большое сечение и не подвергается большой нагрузке сверху, которая могла бы согнуть древесину в дугу.

В каких ситуациях его можно использовать?

Бывают ситуации, когда расчеты меняются, ширина скважины увеличивается, а материал уже закуплен и больше не соответствует требуемой длине. В этом случае нет необходимости покупать больше древесины или тратить больше денег. Два бревна можно соединить вместе, чтобы получить бревно или брус необходимой длины.

Дерево склеивается 3 способами:

Последние два используются для увеличения толщины балки, а первый, по длине, — для увеличения длины. Обычная длина имеющихся в продаже пиломатериалов редко превышает 6 метров. При этом необходимая длина луча может достигать 10 метров. В этом случае правильным решением является удлинение с помощью второй балки того же сечения.

Когда это невозможно?

Каким бы прочным ни был замок на стыке двух балок, эта точка все равно будет самой уязвимой во всей линейной мере. Поскольку в этот момент нарушается монолитность древесины, она может высохнуть и деформироваться. Кроме того, необходимо учитывать дополнительный вес с чердака или второго этажа: изоляция, мебель, вес человека и т.д.

В результате со временем стыки могут ослабнуть, и вся конструкция может разрушиться, особенно если использовалось более одного куска дерева. Стык должен быть расположен в месте, где плита подвергается наименьшему воздействию, например, там, где плита находится ближе всего к стене.

Если стык приходится где-то в центре, то такой дом должен иметь внутреннее перекрытие, еще одну комнату. Это перекрытие внутри помещения будет поддерживать уязвимое место. Или же в помещении устанавливается дополнительная колонна или несколько колонн, поддерживающих крышу. При таком подходе соединенные балки будут такими же прочными и надежными, как и монолитные балки.

Также не следует изготавливать сварные балки с малым поперечным сечением. Чем больше ширина дома, тем больше должно быть поперечное сечение. Рассчитайте необходимую толщину балки в соответствии с таблицей:

Ширина проема, м	Размер пролета, ширина: ширина пролета, м	Поперечное сечение луча, см
2.0	1,0	12×6
2.0	0.6	10×7
2.5	1,0	14×10
2.5	0.6	12×8
3.0	1,0	16×11
3.0	0.6	14×9
3.5	1,0	18×12
3.5	0.6	15×10
4,0	1,0	20×12
4,0	0.6	16×12
4.5	1,0	22×14
4.5	0.6	18×14
5,0	1,0	22 x 16
5,0	0.6	18×14
5.5	1,0	24 x 16
5.5	0.6	20×14
6. 0	1,0	25 x 18
6.0	0.6	22×14

Подходящие для этого способы

Существует множество разновидностей лучевой сварки с различными методами, всего их три.

• Врезав замок.
• с помощью клина; и
• через дополнительную таблицу.

Предпочтительно, чтобы любой из вышеперечисленных методов включал дополнительное крепление с помощью винтов, зажимов, клея и других приспособлений. В противном случае существует риск перемещения доски.

Как соединиться с замками?

Этот метод является самым разнообразным, так как требует точных расчетов. Замки отрезаются от неподвижных концов двух стержней с помощью бензопилы или лучковой пилы. При их соединении две маленькие балки превращаются в одну большую. Наиболее распространенными методами распиловки являются

• Полуформальные связи,.
• Шпунт и паз, в конце
• Панъязык, с
• боковые накладки, и
• раскосые ягодицы с зубами и т. д.

Каждый из них имеет свои особенности. Где-то используется много гребней и клиньев.

Иногда резка комбинируется, напр. Срез половины дерева выполняется горизонтально. Принцип всегда один и тот же: в каждом куске древесины рубится соединительная сторона, а излишки срезаются. Деревья, соединяющие концы, должны иметь одинаковый рисунок, но быть зеркальными.

Соедините клиньями.

Метод клина чаще всего используется для перекрытия диагональных срезов. Два куска дерева вырезаются в соответствии с планом, соединяются посередине и выковываются по ширине балки. Этот метод считается самым долговечным, но и самым сложным, так как необходимо поддерживать высокую точность для всех трех элементов одновременно.

Соединительные доски.

В этом случае в балки не врезаются замки и не выковываются клинья. Они удерживаются вместе только с помощью двух или четырехсторонних досок, привинченных к поверхности соединяемой балки. В этом случае нарушается эстетика. Однако таким образом все же можно отремонтировать стыки и заменить изоляцию. Болты крепятся в форме лестницы с помощью резиновых шайб.

В некоторых случаях балки можно просто положить друг на друга и закрепить четырьмя-шестью шурупами, без использования досок или пазов. В обоих случаях избегают заделки швов сеткой. Этот метод подходит для неглубоких бревен и досок.

Правильное расположение и соединение бруса обеспечивает стабильность при монтаже изоляции и крыши. Дальнейшее функционирование здания во многом зависит от точного проектирования и правильно подобранной древесины.

Нагельное соединение

Штифты или нагели — это круглые деревянные штифты, которые увеличивают прочность распила при соединении двух досок. Штыревые соединения наиболее часто встречаются при сборке мебели и ящиков.

• Финишные линии отмечаются на разделочной доске и используются для закрепления штифтов в дальнейшем.
• По отмеченным линиям просверливается несколько отверстий с помощью специальной дрели с лезвием или электродрели со спиральным сверлом с центральным наконечником.
• Штифты вставляются в предварительно просверленные отверстия, и две доски соединяются вместе.

Совет: Для повышения прочности штифтового соединения двух деревянных элементов обрезные доски необходимо предварительно смочить клеем, а затем соединяемые доски некоторое время простукивать друг о друга.

Сращивание внахлест

Самый простой способ увеличить длину доски — наложить две доски друг на друга.

• После отбора идеально выровненных досок (основное условие для хорошего соединения внахлест), брус укладывается на твердую поверхность и
• доски накладываются друг на друга так, чтобы общая длина была соответствующей.
• Доски выравниваются по одному из краев и временно фиксируются саморезами.
• Для прочного окончательного соединения просверлите отверстия в стыке между двумя элементами, вставьте шпильки и шайбы и затяните доски гайками.

Совет: Чтобы во время работы верхняя доска была точно параллельна нижней, брусок должен быть равен толщине элемента, расположенного под ним, и иметь одинаковую толщину.

Соединение гребень и паз

Суть метода: на торце одной доски вырезать шип, а на торце другой доски — паз. Шпунт вставляется в паз, прочно и надежно соединяя две детали.

• Маркировка. Толщина шипа составляет одну треть от толщины доски, ширина — 80% от ширины древесины. Параметры канавки должны соответствовать очевидным, чем очевиднее, тем лучше. Только в этом случае сильное и максимальное соответствие двух частей зависит друг от друга.
• Вырежьте паз с помощью пилы или лобзика. Для этого необходимо распилить, удалить лишнюю древесину и стамеской вырезать нижнюю часть стенки паза.
• Доски закрепляются в тисках, а излишки древесины удаляются ножовкой для формирования шипов.

Важно, чтобы компоненты легко соединялись без давления и не падали под собственным весом.

Любой из вышеперечисленных методов позволяет даже начинающим мастерам быстро и эффективно соединить две доски.

Помимо основного расчета длины балки и выреза, где будет производиться соединение, необходимо учитывать и другие нюансы, которые могут удлинить и установить перекрытие.

Как срастить две доски

Можно заказать деревянные доски определенных размеров. Иногда для строительства дома требуется древесина нестандартного размера. В таких случаях продукты могут быть соединены различными способами. Их можно создать с помощью специального оборудования или своими руками.

Основные способы

Обычно необходимо соединить брёвна, а если есть несколько небольших секций, то нужно сделать одну. Склеивание выполняется не во всех случаях. Этот метод подходит для стропил и дверей. Выполнение склеивания не подходит для полов, скамеек.

Из сегментов можно создать изделие нужной длины. Чем меньше используемых деталей, тем прочнее материал. Существует несколько способов склеивания древесины.

Продольный.

При соединении очень длинных толстых досок необходимо использовать несколько вариантов.

• Крепкий.
• Материал просвечивается по четвертям в продольном направлении и соединяется со вторым куском.
• Фаска. Края изделия опиливаются так, чтобы получилась наклонная поверхность.
• Зубы считаются самыми крепкими. Делаются два зуба на одном изделии и другом изделии — образуется щель.
• Groove com. Создаются выступы и углубления.
• Планки. По краю доски делается пропил, в который вставляются небольшие планки.

В зависимости от ширины.

Для создания щита небольшие отрезки материала можно срастить одним из следующих способов

1. По рейке. На краю доски необходимо сделать паз и вставить рейки.
2. По фуге. Если доски хорошо склеены, то нет необходимости оставлять зазор.
3. Ласточкин хвост. на одном конце изделия делается паз, а на другом паз. Это расческа трапециевидной формы, похожая на торпедоид.
4. Гребень с канавкой. На одной стороне материала создается гребень, а на другой — паз. Соединительные элементы могут быть в виде прямоугольников или треугольников.
5. Квартал. Вдоль края изделия необходимо сделать четверть, которая не может превышать половину толщины материала.

В зависимости от высоты.

При строительстве мостов брусья пересекаются и соединяются. Возможны следующие варианты: 1/4, 1/3, в середине материала, деревянные насечки. Материалы можно соединять на одном уровне с пазом, с помощью подводных застежек, шпунта, полубруса с металлическими планками, зажимов, шурупов и диагональных шпунтовых соединений.

Шиповое соединение

Для плит подходят соединители типа «шпунт-паз». Иглы нужно гравировать и резать ножовкой. Штифт должен быть достаточно большим для обработки. Чтобы сделать паз, сделайте продольный разрез и обработайте его стамеской. Во время установки детали должны быть прижаты друг к другу как можно плотнее.

Соединения элементов должны быть выполнены под углом 90°. При методе соединения стружкой используются гвозди. Сварка производится с помощью инструментов, строительных материалов: молоток, карандаш, дерево, металлический уголок, клей, шпатлевка, верстак, треугольная пластина, буква G, T.

Детали можно соединить, прикрепив одну из них к верстаку и наложив на другую. Затем их необходимо скрепить гвоздями. Шпатлевку следует использовать так, чтобы шляпки гвоздей не были видны.

Закрепите их с помощью Т-образных крепежей, например, положив пластину в середине доски. Затем просверлите отверстия и затяните винты. Еще один способ сделать доску прочной — использовать металлические уголки, которые нужно закрепить с обеих сторон доски.

Высококачественные доски можно приобрести в Иваново у компании «Морозоволес».

Как соединить две доски по длине [8 блестящих способов]

Если вы занимаетесь столярными работами как профессионал или любитель, в некоторых проектах может потребоваться прикрепить отдельные деревянные доски по периметру, чтобы сделать одну большую. По этой причине вам нужно знать, как соединить две доски по длине.

Существует множество способов скрепления отдельных деревянных досок, хотя использование столярного клея может быть популярным. Каждый из этих методов имеет свою сложность, преимущества и ограничения.

Тем не менее, вот краткое изложение различных способов соединения двух деревянных досок в длину.

Как соединить две доски по длине

Для соединения двух досок по длине можно использовать столярный клей, металлические хомуты, дюбель, кувшин, соединение настольной лампы, соединение половины лампы и косой стык. Склеивание — самый распространенный метод, поэтому вы можете выбрать его как свой лучший выбор. Нанесите клей на концы, которые необходимо прикрепить, и зажмите их.

Как соединить два куска дерева по длине 8 способами

Давайте рассмотрим восемь способов соединения двух кусков дерева рядом.

1. Клей для дерева

Как уже упоминалось, склеивание деревянных досок является наиболее распространенным методом. Это влечет за собой нанесение клея на концы, которые необходимо прикрепить, и сжатие их вместе, пока клей не высохнет и не соединит доски вместе.

Принадлежности для соединения краев досок

• Высококачественный столярный клей
• Струбцины
• Соединяемые доски
• Мел
• Долото

Как соединить две доски с помощью столярного клея

• Положите доски на ровную поверхность бок о бок, желательно точно совмещая их с рисунком волокон.
• Мелом нарисуйте большую U-образную форму, покрывающую обе доски. U-образная форма облегчит повторное выравнивание досок после нанесения столярного клея.
• Нанесите столярный клей на край одной доски, нанеся непрерывный валик по всей ее длине. Для этого расположите доску склеиваемой стороной вверх.
• Соедините края, следя за нанесенной мелом меткой, сдвиньте их вместе и соберите в комок.
• Дайте клею застыть в течение 20 минут, а затем удалите излишки клея, соскребая его долотом.

2. Металлические хомуты

Металлические хомуты можно использовать, если вам не нужно чистое соединение. Ремни удерживают доски вместе и остаются видимыми на поверхности досок.

Принадлежности для соединения двух досок

• Металлические хомуты толщиной около ¼ дюйма
• Утка с ножницами или оловянными снижениями (необязательно)
• Ваши две платы
• Стуции
• ОТВЕРКА
• ВИНТЫ
• PENCILD

КОНТИКА СООБЩЕНИЯ С БАДСА соответствуют ширине досок

Приклейте и привинтите половину ленты к одной доске, оставив половину выступающей для другой доски

Прижмите доску к ленте и оставьте установку на 20 минут

Совместите край второй доски с первой, а затем приклейте и прикрутите к ней выступающую половину ремня

Прикрепите вторую доску к ремню

Для лучшего высыхания держите установку на плоской столешнице, пока она не высохнет результаты

3.

Соединение на дюбелях

Этот метод включает вставку дюбелей в доски в точке крепления для дополнительной прочности. Дюбели обеспечивают материальную поддержку и помогают создать прочное и гибкое соединение.

Штифтовые соединения популярны в деревообработке из-за доказана эффективность методики . Чтобы использовать этот метод, вот материалы, которые вам понадобятся.

Supplies for joining boards side by side

• Wood dowels (pre-cut)
• Pencil
• Depth gauge
• Clamp
• Wood glue
• Ruler
• Drill bits
• Mallet

How to connect two деревянные бруски с дюбелями

• С помощью карандаша и линейки отметьте точки дюбелей через равные промежутки вдоль внутреннего края каждой доски.
• Установите сверло по размеру диаметра дюбелей и просверлите первое отверстие примерно до половины длины дюбеля.
• Удалите древесную пыль и проверьте дюбель. Он должен быть плотно пригнан, чтобы вы могли постучать по нему молотком.
• При необходимости отрегулируйте сверло и просверлите все оставшиеся отверстия для обеих досок.
• Вставьте все оставшиеся дюбели в отверстия на первой доске.
• Покройте открытые концы дюбелей столярным клеем.
• Совместите две панели так, чтобы вторая находилась поверх первой, чтобы выступающие концы дюбелей вошли в отверстия на второй панели.
• Сожмите две доски вместе, чтобы закрыть зазор между ними, затем зажмите их, пока клей не высохнет.

4. Соединитель бисквита

В бисквите используются крошечные деревянные пластины, напоминающие печенье, для крепления деревянных досок. Техника включает в себя создание крошечных прорезей внутри краев двух панелей, которые необходимо прикрепить. Затем пластины, похожие на печенье, входят в эти прорези, создавая чистое соединение.

Для создания бисквитных суставов вам понадобится несколько специальных инструментов и немного навыков. Тем не менее, вот необходимые инструменты и материалы.

Поставки для присоединения к двум платам End To End

• Зажимы
• РАРКОВАНИЯ
• Бисквит
• Бисквит Стоаря
• Pencil
• БОТАЛЬНЫЕ БОТАЦИЯ

2020202024 How Bobwords Bobwords

.

Выровняйте панели относительно друг друга и определите места для размещения стыковых швов через равные промежутки

Отметьте эти места карандашом

Затем установите деревянные доски и отметьте фактические места, где нужно просверлить прорези для печенья

Установите станок для соединения печенья

Вырежьте сгустки с правильными настройками, чтобы вместить половину пластины для печенья в каждой доске

Вставьте каждое печенье в соответствующий слот на одной доске

Сбрызните печенье водой и вставьте панели на место

Зажмите деревянные доски и дайте печенью застыть в течение рекомендованного времени

5.

Kreg-Jig

Этот метод обычно используется в профессиональном мебельном производстве для создания соединений с помощью скрытых винтов. Он включает в себя вставку винтов с карманными отверстиями в карманные отверстия, созданные с помощью шаблона Kreg. Отверстия расположены под углом таким образом, чтобы винты не были видны.

Техника инструмента Крег дает профессиональные результаты с аккуратными и прочными соединениями, если все сделано правильно. Однако вам понадобится специализированный инструмент, который, вероятно, будет стоить дорого.

Инструменты и материалы для соединения деревянных досок

• РАРКОВАЯ МЕРВА
• KREG JIG
• ВИНТЫ
• Зажимы
• отвертка

Как прикрепить две части древесины с kreg jig

9

• . Гольца с kreg jig

  • . С. Сплайной с платой. отрегулируйте хомут бурильного оборудования по этому размеру
  • Установите направляющие отверстия соответствующим образом, а затем зажмите древесину
  • Вставьте сверло в направляющие отверстия и просверлите от двух до трех комплектов карманных отверстий
  • Выровняйте другую панель и закрепите ее
  • Вставьте один винт с отверстием за другим в соответствующие направляющие отверстия
  • Затяните винты отверткой, пока не исчезнет зазор

  Соединение внахлест на столе — это метод соединения двух деревянных досок с помощью клея и двух соединяющихся частей, в которых материал был удален.

  

  Этот метод включает удаление материала с обеих досок для создания точки соединения, которая образует соединение с той же толщиной, что и каждый элемент.

  Для этого вы вырезаете половину толщины каждой детали в месте соединения и наносите клей на соединяемые поверхности.

  Этот тип двойной техники делает соединение внахлестку на столе довольно прочным из-за большой поверхности клея для дерева, которая добавляет прочности пересекающимся частям, как в половинном соединении внахлестку.

  Принадлежности для соединения деревянных досок

  • Настольная или круговая пила
  • Набор Dado
  • Квадрат
  • Карандаш

  0021

  • Используйте угольник, чтобы расположить две доски рядом, чтобы совместить их концы.
  • Отмерьте ¼ дюйма плюс ширина заготовки на обеих досках и отметьте их одновременно.
  • С помощью карандаша отметьте крестиком места, где вы будете резать обе части, затем проведите линию от одного края до другого, пересекая обе доски.
  • Установите набор плинтусов в настольную пилу, установив высоту лезвия на 1/3 толщины деревянной детали.
  • Затем сделайте шпунт на обеих досках.
  • Установите высоту лезвия плинтуса на 2/3 толщины деревянных деталей. Используйте кусок дерева, чтобы проверить и отрегулировать высоту лезвия плинтуса, пока оно не будет на одном уровне с поверхностью обеих досок.
  • Отмерьте эквивалент ½ ширины деревянной детали от плеча пазы и отметьте эту точку карандашом.
  • Закрепите обе доски рядом с угловым упором.
  • Сделайте два прохода по пазу, чтобы установить ширину, и обрежьте пазы.
  • Обрежьте концы каждой деревянной детали, чтобы они плотно прилегали.
  • Приклейте и закрепите деревянные детали не менее чем на час, чтобы они полностью застыли.

  Рекомендуем прочитать: Как сделать стол выше

  7. Соединение половин внахлестку

  Это метод крепления деревянных досок, который включает удаление материала с обеих досок для создания точки соединения, которая образует соединение с той же толщины, что и каждый член.

  Этот метод требует вырезания половины толщины каждой детали в месте соединения, так как прикрепляемые доски обычно имеют одинаковую толщину. При соединении полученный шов имеет ту же толщину, что и каждая доска.

  Поставки для соединительных плат вместе

  • Столовая пила
  • DADO SET
  • квадрат
  • карандаш
  • Деревянный клей

  Как присоединиться к двум доскам на стороне с половиной LAP

  • 3. две доски рядом так, чтобы их концы были заподлицо.
  • С помощью карандаша отметьте крестиком места, где вы будете резать обе части, затем проведите линию от одного конца до другого, проходящую через обе доски.
  • Установите плинтус в настольную пилу, установив высоту лезвия на ½ толщины деревянных панелей.
  • Убедитесь, что внутренние края (для прикрепления) полностью выровнены, и между ними нет зазоров.
  • Вырежьте одинаковые пазы на обеих досках с помощью удлинителя углового упора по отмеченной линии.
  • Соедините две детали, чтобы проверить их соответствие
  • Удалите все неровности с помощью стамески по дереву
  • Завершите работу, нанеся столярный клей и прижав деревянные панели друг к другу не менее чем на час

  8. Скошенные косые соединения

  Это простая техника, которая использует глубину угла на краях соединения для создания прочного соединения. Используя эту технику, вы хотите сделать угол как можно более острым, чтобы получить более прочное соединение.

  Это связано с тем, что острый угол помогает создать большую поверхность для склеивания. Чем больше поверхность склеивания, тем больше клея вы можете нанести, что приведет к более прочному соединению.

  Материалы для соединения 2×6 встык

  • Торцовочная пила
  • Квадрат
  • Карандаш 

  Как соединить две доски вместе с помощью косых стыков

  • Выровняйте две доски на плоской поверхности так, чтобы концы, которые нужно прикрепить, находились заподлицо друг с другом.
  • Отметьте, где вы будете резать, проведя линию, пересекающую обе доски под углом.
  • Установите пильный диск под углом 45 градусов и разрежьте доску по отмеченной линии. Проделайте то же самое с другой доской.
  • Нанесите столярный клей на обрезанный край и зажмите установку на месте, чтобы клей схватился.

  Советы по продольному соединению досок  

  Знание того, как соединять доски по длине, поможет вам выполнить работу. Тем не менее, наличие нескольких дополнительных советов может улучшить качество ваших результатов. Итак, вот несколько вещей, о которых следует помнить, приступая к упражнению.

  1. По возможности используйте крепкие дюбели для поддержки соединения. Деревянные они или металлические, дюбели обеспечивают дополнительную поддержку внутри досок и делают соединение более прочным.
  2. Сделайте площадь склеивания максимально возможной. Соединения внахлестку на столе, косые соединения со скосом и дюбели — все это примеры методов, которые увеличивают поверхность склеивания без изменения места соединения.
  3. Старайтесь, чтобы хомуты были как можно более простыми при использовании метода хомутов для получения бесшовных деревянных соединений.

  Часто задаваемые вопросы 

  Как лучше всего соединить два куска дерева?

  Врезка и шип — лучший способ соединить два куска дерева вместе. Эта классическая техника увеличивает поверхность склеивания и создает самые прочные и аккуратные соединения для дерева, вставляя часть одного куска в другой.

  Как соединить два куска дерева по длине с помощью шурупов

  Чтобы соединить два куска дерева по длине с помощью шурупов, используйте приспособление Kreg, чтобы сделать карманные отверстия и вставить шурупы в отверстия. Этот метод включает наклон отверстий таким образом, чтобы винты не были видны.

  Какой самый прочный способ соединения двух кусков дерева?

  Врезка и шип — самый прочный метод соединения двух деревянных деталей. Метод включает в себя вставку шиповой части сустава (работающей как штифт) в Mortis (работающей как прорезь, в которую вставляется штифт).

  Как соединить 2×4 рядом?

  Соединение 2×4 вместе бок о бок включает в себя нанесение ровного слоя клея на выбранный край досок и прижатие краев друг к другу. После этого вам нужно соединить детали вместе и вкрутить винты в направляющие отверстия. Наконец, снимите зажим, чтобы завершить задачу.

  При стыковке досок 2×4 встык убедитесь, что края досок ровные, без заноз или шероховатостей, иначе стык также будет слабым

  Как соединить два куска дерева с помощью скоб

  Чтобы использовать скобы, поместите металлические полоски поверх стержней так, чтобы отверстия в них точно совпадали с отверстиями для направляющих винтов. Вставьте L-образные кронштейны непосредственно в оба угла досок и вверните винты.

  Как соединить деревянные доски

  быть прикреплены, затем сдвиньте их вместе и зажмите, пока клей полностью не схватится, чтобы создать прочное соединение.

  Как соединить два куска дерева бок о бок Резюме

  Пока вы занимаетесь деревообработкой, вам рано или поздно захочется научиться соединять доски кромками. Знание различных способов достижения этого результата может помочь вам использовать наилучшую технику для каждого проекта.

  Мы надеемся, что это руководство было информативным. Если у вас есть какие-либо мысли или комментарии, мы будем рады услышать их в комментариях. Далее узнайте как скруглить кромки дерева без фрезера.

  Столярные изделия — Как соединить короткие доски, чтобы сделать более длинную панель

  Задан вопрос 6 лет, 3 месяца назад

  Изменено 3 года, 3 месяца назад

  Просмотрено 11k раз

  Я довольно хорошо знаком с стыковкой досок одинаковой ширины, чтобы сделать панель (для столешницы, дверцы шкафа или чего-то еще), но я никогда не делал проекта, в котором мне также нужно было бы стыковать короткие доски. , и я немного не уверен, в каком порядке я должен делать склейку. В общем, я нашел несколько довольно коротких кусков африканского палисандра по очень хорошей цене, и я хотел бы сделать из них столешницу. Я бы хотел, чтобы стол был 5 футов в длину, но большинство кусков дерева имеют длину 2,5-3 фута.

  Нужно ли сначала соединить каждую доску в конце, чтобы получить нужные 5 футов, а затем склеить их, как любую другую панель? Или я должен склеить доски разной длины до нужной мне ширины, с неровными концами, а затем продолжать склеивать их, пока не получу нужную длину?

  Для справки, вот о чем я говорю:

  • Столярные изделия

  Ашлар и Графус обратились к тому, как раскладывать швы на длинных участках, и я согласен с их ответами.

  Что касается порядка соединения, вам нужно будет соединить более короткие доски с более длинными, а затем соединить длинные доски, чтобы получить правильную ширину. Если вы попытаетесь сделать это по-другому — сначала сделать ширину, вы получите очень, очень узкие узкие пазы, в которые можно попытаться вставить новую, короткую доску, и, если ваши другие соединения были сделаны правильно, вы наверное не сможет.

  Кроме того, специально не спрашивал, но чтобы сделать стыковые соединения, я предложил использовать пальцевые соединения следующим образом:

  
  ^{Изображение различных суставов пальцев взято со страницы woodgears.ca.}

  Тем не менее, , я бы посоветовал вам использовать фрезу для пальцевых соединений, например:

  
  ^{Изображение взято с сайта toolstoday.com не видны и выделены. Тем не менее, если сделать стык видимым на поверхности (как на моем первом изображении), ваш проект станет совершенно уникальным!}

  Некоторая информация, связанная с этими предыдущими вопросами:
  Какие у меня есть варианты при ламинировании древесины встык?
  Как я могу соединить две доски на концах?

  Обычно единственный надежный способ сделать такого рода вещи — расположить стыки на концах досок в шахматном порядке, чтобы они не совпадали, идеально распределяясь по склеенной панели, как это видно во многих современных «разделочных блоках». » Материал столешницы (например, из Ikea) и некоторые столешницы на более дешевой мебели массового производства:

  Вышеупомянутое может и делается случайным образом, как вы можете видеть.

  Но так как вы не делаете большое поле со множеством меньших досок, я бы заранее спланировал, где вы хотите разместить каждую из более коротких досок. Это поможет свести к минимуму потери, а также позволит вам выбрать, как верхние поверхности каждой доски будут лучше всего сочетаться друг с другом для достижения наилучшего визуального эффекта.

  Подумав об этом немного подробнее, в этом случае, возможно, лучше всего делать суставы по регулярному шаблону, потому что их так мало, что-то вроде их особенности (как на изображении, которое вы разместили), а не пытаться скройте их, так как существует предел того, насколько вы можете уменьшить их видимость, если только древесина не особенно однородна, что, как я полагаю, маловероятно, учитывая, что это африканский палисандр!

  Если вы начнете склеивать бруски случайной длины рядом друг с другом, вы создадите ряд углублений, в которые необходимо будет вставить следующую доску, приклеить и закрепить по отдельности. Кажется, что сделать все параллельно было бы более сложной задачей. ЕСЛИ одна доска не идеально параллельна торцевой доске с кромкой, вам будет сложно избежать зазора в линии стыка. Я бы посоветовал начать с одной стороны и склеивать несколько рядов за раз, чтобы получить наилучшее выравнивание и работать по всей ширине. Убедитесь, что доски полностью поддерживаются во время склеивания на очень плоском столе или скамейке, так как стыковые соединения очень слабые.

  Твой ответ

  Зарегистрируйтесь или войдите в систему

  Зарегистрируйтесь с помощью Google

  Зарегистрироваться через Facebook

  Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль

  Опубликовать как гость

  Электронная почта

  Требуется, но никогда не отображается

  Опубликовать как гость

  Электронная почта

  Требуется, но не отображается

  Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

  .

  Требования к маршрутизации для импедансного интерфейса USB 2.0 на двухслойной печатной плате | Блог

  В одном из предыдущих блогов я обсуждал некоторые основные моменты подготовки правил трассировки для двухслойных печатных плат для поддержки трассировки и компоновки с цифровыми сигналами. В частности, мы рассмотрели некоторые основные правила стека и маршрутизации, необходимые для поддержки цифрового интерфейса, такого как I2C или SPI, на двухслойной печатной плате. При работе с этими интерфейсами несколько простых рекомендаций могут помочь обеспечить целостность сигнала на вашей плате и сократить электромагнитные помехи.

  Как насчет интерфейса с контролем импеданса, такого как USB? Необходимость контроля импеданса и знание того, когда он может быть нарушен, является основным моментом для разводки чего-то вроде USB на двухслойной печатной плате. В этой статье я покажу, как следует маршрутизировать высокоскоростной протокол, такой как USB. В частности, мы рассмотрим важные правила проектирования, необходимые для трассировки платы, в частности ограничение длины, которое мы можем принять для дорожек, несущих данные USB. Если вы еще не читали предыдущую статью из этой серии, взгляните, поскольку в ней заложены некоторые концептуальные основы, необходимые для понимания ограничений, которые устанавливаются для требований к USB-маршрутизации.

  Начало работы: Требования к высокоскоростной маршрутизации USB 2.0

  В предыдущей статье о двухслойной разводке на печатной плате мы рассмотрели процедуру определения максимально возможной длины линии, которую вы можете использовать в своем проекте без необходимости применения согласования импеданса. . Мы обнаружили, что предел длины зависит от допустимого уровня отклонения входного импеданса по длине линии передачи. В частности, в зависимости от того, считаете ли вы от 10% до 25% расстояния прохождения сигнала важным фактором для ограничения длины трассы.

  В этой демонстрации я хочу посмотреть на маршрутизацию USB 2.0 на этой плате в соответствии со стандартом High Speed, и я сосредоточился на этом стандарте по определенной причине. USB 2.0 (высокоскоростной) по-прежнему используется в некоторых системах, поскольку он обеспечивает связь со старыми устройствами наряду с высокой скоростью передачи данных, и он по-прежнему используется на популярных платформах, таких как Arduino, с разъемом типа B.

  Чтобы проиллюстрировать два возможных дизайна, я сравнил скорость передачи данных и время нарастания для двух спецификаций USB 2.0 (полная скорость и высокая скорость):

  Минимальное время подъема/спада драйвера	— 500 пс (высокая скорость) — 4 — 20 нс (полная скорость)
  Максимальный перекос дифференциальной пары	— 100 пс (высокая скорость) — от 1 до 5 нс (полная скорость)
  Целевой импеданс	— 9Дифференциал 0 Ом

  Процесс, который я покажу ниже, выполняется для сигналов USB 2. 0 с высокоскоростным временем нарастания и перекосом, но вы можете применить тот же процесс к USB 3.0 или любому другому высокоскоростному интерфейсу. Просто помните: маршрутизация на двухслойной плате подходит не для каждого интерфейса . Например, я не знаю никого, кто порекомендовал бы разводку DDR4 на двухслойной плате из-за небольших ограничений по длине и шума, излучаемого этими быстрыми сигналами.

  Критическая длина

  Во-первых, мы хотели бы узнать критическую длину для сигнала USB, маршрутизируемого на типичной двухслойной печатной плате. Для сердечника Dk = 4,8 из материала FR4 у нас будет задержка распространения примерно 150 пс/дюйм или примерно 6 дюймов/нс. С нашим временем нарастания 500 пс для высокоскоростной спецификации это дает расстояние распространения сигнала 3 дюйма во время времени нарастания. Если мы очень консервативны и используем ограничение критической длины в 10%, это дает критическую длину 0,3 дюйма!

  Топология, которую нам нужно проложить здесь, — это просто последовательная линия с дифференциальными парами. Итак, у вас есть три элемента:

  • Компонент драйвера или ваш процессор с интерфейсом USB
  • Оконечные резисторы (см. соответствующий раздел ниже)
  • Разъем для USB-кабеля

  Вам может быть интересно, как это делается на такой платформе, как Arduino? Взгляните на изображение ниже Arduino Mega, которое вы можете купить на Amazon. Контроллер USB расположен близко к разъему и находится в пределах 1 дюйма.

  Пример платы Arduino Mega. Обратите внимание, что микросхема контроллера USB находится рядом с разъемом типа B.

  Аналогичное расположение и разводка есть и на других платах Arduino. Чтобы избежать несоответствия входного импеданса разъема, кабеля и приемника, мы хотели бы последовать приведенному выше совету и сделать маршрут на нашей двухслойной печатной плате коротким. Однако нам не нужно быть настолько консервативными, чтобы применять ограничение в 10%. Вместо этого, если мы пойдем с ограничением в 25%, у нас будет гораздо более удобное расстояние трассировки 0,75 дюйма, что намного удобнее на двухслойной печатной плате.

  Обратите внимание, что это относится к спецификации High Speed. В спецификации Full Speed ​​у нас есть более расслабленная критическая длина 2,4 дюйма (предел 10%) или критическая длина 6 дюймов (предел 25%) для времени нарастания 4 нс.

  Согласующие резисторы

  Далее нам нужно рассмотреть, как подключается выходной сигнал драйвера. Поскольку мы говорим здесь конкретно о USB, обратите внимание, что спецификация USB 2.0 требует наличия согласующих резисторов на линиях D+ и D- рядом с разъемом для согласования импедансов. Они могут быть встроены в приемопередатчик USB на кристалле или могут потребоваться в качестве внешнего компонента. Типичными значениями являются 15 Ом, 22 Ом или 45 Ом, хотя могут использоваться и другие значения; обязательно проверьте таблицу данных для вашего компонента, чтобы узнать, какое окончание необходимо. Например, в контроллере USB-концентратора TUSB2077APTR используются согласующие резисторы сопротивлением 27 Ом. Обязательно ознакомьтесь с таблицей данных, чтобы проверить, нужны ли вам эти внешние резисторы.

  Дифференциальный перекос

  При ограничении перекоса в 100 пс в стандарте High Speed ​​теперь мы можем рассчитать допустимое несоответствие длины между двумя сторонами дифференциальной пары (сигналы D+ и D-). Взяв приблизительную оценку задержки распространения в 6 нс/дюйм для маршрутизации поверхностного слоя и умножив ее на предел перекоса, мы получим разницу в длине трассы в 0,6 дюйма. Это очень большое! У нас есть много свободы для согласования длин трасс. Однако здесь есть важный момент: сюда входит вся длина интерконнекта (ваша плата + кабель + приемная плата). Поэтому, чтобы быть в безопасности, сделайте все возможное, чтобы максимально ограничить перекос, разводя пары вместе и обеспечивая соответствие длины на плате. Это довольно просто, потому что микросхемы контроллера USB обычно размещают сигналы D+ и D- на одном и том же краю микросхемы.

  Ваш стиль разводки: парные дифференциальные пары или компланарные дифференциальные микрополоски

  Как я указывал в предыдущем блоге, вы не можете использовать ширину дорожки, соответствующую характеристическому импедансу в высокоскоростном USB 2. 0, и при этом соответствовать спецификации импеданса. Помните, ширина дорожки на печатной плате стандартной толщины с двумя слоями составляла около 110 мил для Dk — 4,8. Как мы можем достичь спецификации импеданса дифференциальной пары в высокоскоростном USB 2.0 с такой шириной трассы?

  На самом деле нам не нужно использовать эту ширину трассы из-за того, как трассы в дифференциальных парах будут связаны друг с другом. Если вы используете свой калькулятор стека слоев с толстой двухслойной платой для расчета дифференциального импеданса для микрополосков, вы обнаружите, что фактическая необходимая ширина дорожки намного меньше и зависит от расстояния. Для нашего примера микрополосковых линий на двухслойной печатной плате Layer Stack Manager в Altium Designer сообщает нам, что ширина дорожки составляет около 16 милов при расстоянии 5 милов.

  Дифференциальный импеданс микрополосков приводит к результатам в Layer Stack Manager Altium Designer.

  Вы можете использовать более тонкие дорожки с этими дифференциальными микрополосками, но вам потребуется использовать меньший интервал. В этой конструкции мы близки к пределу зазоров между дорожками для травления, поэтому сохранение зазора в 5 мил между дорожками — это нормально, поскольку мы достигаем несимметричной спецификации и дифференциальной спецификации с такой шириной дорожки. Как мы узнаем, что попали в несимметричную часть спецификации? Это потому что: указанная выше ширина дорожки относится к импедансу нечетной моды одиночной дорожки, а не к характеристическому импедансу! Вот почему вам нужно придерживаться именно этого значения ширины дорожки и не использовать значение характеристического импеданса для отдельной микрополоски в отдельности.

  Существует альтернатива, которую мы не обсуждали: использование компланарных микрополосковых дифференциальных пар. Путем заливки грунта до микрополос на поверхностном слое и размещения грунтовой насыпи ниже сигналов на нижнем слое можно добиться 9Дифференциальное сопротивление 0 Ом с дорожками шириной 9,5 мил, зазором дорожки 5 мил и расстоянием 5 мил до земли. Из приведенных ниже значений видно, что с этими значениями мы прекрасно достигаем требуемого импеданса 90 Ом в спецификации USB 2.0.

  Результаты копланарного дифференциального импеданса в Layer Stack Manager Altium Designer.

  При таком расположении нам не придется так сильно беспокоиться о проблеме критической длины и ширины дорожки на двухслойной плате. Тем не менее, вы должны отметить, что эта ширина и расстояние должны быть сохранены по всей длине маршрута. USB-маршрутизация обрабатывает дорожки как отдельные несимметричные дорожки, которые просто передают дифференциальный сигнал, поэтому вы можете направлять их отдельно.

  Схема внутри печатной платы

  Топология маршрутизации довольно проста: маршрут от микросхемы USB к согласующим/подтягивающим/подтягивающим резисторам, а затем к разъему, все в виде дифференциальных пар. На изображении ниже показана топология высокоуровневой маршрутизации с подтягивающими и подтягивающими резисторами. Некоторые конденсаторы также требуются в соответствии со стандартом USB 2. 0, как показано ниже.

  Топология маршрутизации для полноскоростной и высокоскоростной маршрутизации USB 2.0.

  Маршрутизация довольно проста: соблюдайте стандартные методы маршрутизации дифференциальных пар между каждой частью системы, и у вас не будет проблем с регистрацией сигналов или согласованием импедансов. Используйте короткие маршруты с прямыми соединениями, отходящими от линий дифференциальной пары, чтобы выполнить соединения с GND/VCC для подтягивающих и подтягивающих резисторов. Обязательно проверьте схему приложения для вашего устройства в технических описаниях, так как линии D+/D- могут иметь дополнительные внешние конденсаторы на устройстве; вы увидите это на устройстве TUSB2077A, которое я упоминал выше.

  Мы покажем реальный пример разводки печатной платы в следующем блоге. А пока попробуйте это сами и посмотрите, сможете ли вы развести дизайн.

  Резюме

  В этом блоге и в предыдущем посте мы рассмотрели некоторые важные правила маршрутизации, которым необходимо следовать при настройке и маршрутизации высокоскоростного интерфейса, такого как USB, на двухслойной печатной плате. Вот наши окончательные рекомендации по разводке:

  • Следите за тем, чтобы длина дорожек не превышала 0,75 дюйма без контроля импеданса
  • Поддерживайте несоответствие длины дифференциальной пары в пределах 0,6 дюйма
  • Если № 1 невозможно реализовать из-за требований к размеру или длине платы, используйте дифференциальные микрополоски или копланарные дифференциальные микрополоски (оба с регулируемым импедансом) для достижения спецификации дифференциального импеданса 90 Ом

  Приведенные здесь рекомендации по трассировке не всегда гарантируют электромагнитную совместимость, необходимо учитывать и другие аспекты конструкции, которые иногда плохо реализованы в двухслойных печатных платах. Тем не менее, эти рекомендации, безусловно, помогут с электромагнитными помехами, если вы работаете со спецификацией Full Speed. Я лично предпочитаю использовать 4-слойную печатную плату для последовательных цифровых шин и высокоскоростных протоколов, особенно если плата больше или она будет запущена в серийное производство.

  No related posts.