Способы соединения брусков: Как соединить между собой деревянные бруски или доски

Содержание

способы стыковки под прямым углом, продольное и угловое соединение

На чтение 9 мин Просмотров 7к. Опубликовано Обновлено

Деревянный брус – популярный материал для строительства. Востребован при сооружении жилых домов, хозпостроек, загонов для животных, малых конструкций – лестниц, качелей, веранд и беседок в саду. При строительстве брус нужно соединять друг с другом. Существуют немало способов это сделать.

Описание и область применения бруса

Брус – вид пиломатериала, получаемый распиливанием древесного ствола вдоль. От доски брус отличается пропорциями: здесь толщина сравнима с шириной, но заметно меньше длины. Сечение квадратное или прямоугольное.

По способу обработки брус делят на 4 вида:

  • двухкантный – отличается и выравнивается только с двух противоположных сторон;
  • трехкантный – материал обработан с 3 сторон;
  • четырехкантный – все стороны бруска ровные и гладкие;
  • калиброванный – материал из самой сухой древесины, обработанный с 4 сторон, отличающийся максимально точными размерами.

Первые 2 типа используются для строительства хозпостроек, бань, гаражей. 4-кантный востребован при строительстве жилья и малых архитектурных конструкций. Из калиброванного – самого дорогого материала – сооружают постройки, которые должны соответствовать самым высоким эстетическим критериям.

Брус различают и по методу изготовления.

  • Профилированный – брус квадратного или прямоугольного сечения, вырезанный из ствола. Самый популярный вариант для стройки жилых домов.
  • Оцилиндрованный – 1 или 2 стороны пиломатериала имеет округлую форму, имитирующую бревно. Оцилиндрованный вариант используют для сооружения домов в русском стиле.
  • Клееный – его получают склеиванием фрагментов разной длины. Здесь древесные волокна направлены в разные стороны. Такой брус не дает усадки и совершенно нечувствителен к влаге, так что активно используется в строительстве и в производстве мебели. Однако теряет другое преимущество дерева: он не может выводить избыток влаги из дома наружу.

Профилированный

61.32%

Оцилиндрованный

21.7%

Проголосовало: 106

Валера

Голос строительного гуру

Задать вопрос

Характеристики древесных пород сильно отличаются, так что брус выбирают с учетом породы дерева. Для балок перекрытия берут прочный материал, не подверженный гниению и долговечный – дуб, например. Для лестниц и ограждений используют плотную древесину, наподобие бука, дуба, но можно брать и менее устойчивую к действию воды – сосну, вишню, орех. Для сооружения пристани или открытой веранды годится только стойкая к сырости древесина – лиственница, например.

Виды крепежных изделий

Соединение брусков под прямым углом выполняется разными методами. На деле все они разделяются на 2 типа: с применением дополнительного крепежа и без него. Связано это с тем, что крепление для таких стыковок выполняется из металла, а свойства последнего сильно отличаются от характеристик дерева.

Уголок – универсальный крепеж. Бруски устанавливают под 90 градусов при любом соотношении длины, с одной или обеих сторон ставят металлический уголок и фиксируют его саморезами, гвоздями или винтами. Поскольку выпускаются детали с разным углом между пластинами, можно закрепить бруски под любым нужным углом.

Могут использоваться фигурные стальные пластины, железные скобы.

Сборка без уголков более распространена, хотя и требует большего опыта и умений. При этом в одном или двух брусках проделывают пазы и вставляют элементы так, чтобы они образовали одно целое. Благодаря разнородной структуре дерева при сцеплении возникает очень большая сила трения, поэтому крепеж получается очень надежным.

Способы продольного соединения

Соединение брусков из древесины возможно в продольном направлении для удлинения элемента и в поперечном. Чтобы состыковать балки в длину, предлагают следующие технологии.

Удлинить брус с помощью металлического крепежа невозможно.

Способы углового соединения

Угловое соединение бруса между собой, с одной стороны, проще, так как сцепление здесь намного лучше; с другой – сложнее, так как предполагает вырезание множества пропилов и шипов разной формы.

Различают 2 основных технологии.

  • «В чашу» – точнее говоря, с остатком. В этом случае после скрепления какая-то часть бруса остается снаружи угла.
  • «В лапу» – или без остатка. Угол выглядит ровным.

Способ выбирают с учетом параметров материала и геометрии всей постройки. Например, соединять оцилиндрованный брус в углах избы методом без остатка не имеет никакого смысла.

С остатком

Такая стыковка выполняется за счет замочных пазов. По их числу и типу различают 3 варианта.

  • Одностороннее соединение – на одном брусе выбирают паз с сечением, равным сечению второго бруса, но меньшей глубины. Второй элемент просто вставляют в первый. Метод прост и надежен.
  • Двустороннее – пропил делают в обоих брусках и укладывают паз и в паз. Получается двустороннее крепление, одинаково прочное по обоим направлениям.
  • Четырехстороннее – изменяют форму бруска ближе к концу так, чтобы при соединении они укладывались в паз, но каждый следующий элемент возвышался над плоскостью стыковки. В этом случае бруски соединяются и удерживаются силой сцепления с 4 сторон.

Чем сложнее способ стыковки, тем больше подготовки и расчетов он требует.

 Без остатка

Крепить под прямым углом можно и без остатка. Вариантов здесь немало.

  • «В полдерева» – как и при продольном соединении, на концах брусков выпиливают пропилы глубинно в половину толщины. Материал укладывают друга в друга пазом в паз и получают прочное скрепление. Можно продублировать его шпонкой. В этом случае в верхней части пропила проделывают еще один, маленького размера, и при стыковке вбивают в полученное отверстие шпонку.
  • Встык – незатейливый крепеж на скобы или пластины. Дерево не обрабатывается, а попросту укладывается с плотным прижимом торцов и фиксируется уголками, порой даже саморезами. Такой крепеж нужно дублировать уплотняющим материалом, поскольку стыки невозможно сделать достаточно плотными.
  • Коренной шип – в одном элементе, любом, выпиливают паз, в другом – шип такого же размера. При соединении шип входит в паз, буквально сращивая элементы. Технология обеспечивает полное сохранение тепла. Допускается дублирование деревянными панелями.
  • «Ласточкин хвост» – напоминает метод «в полдерева», но пазы делают трапециевидной формы. Рассчитать их и сделать сложнее, но при этом увеличивается площадь сцепления и прочность стыковки.
  • «В лапу» – на торец делают присек, что является характерной чертой такого соединения. Пазы делают примерно в половину толщины и с наклонными плоскостями. Они чуть проще, чем «ласточкин хвост». Такой вариант советуют использовать при сооружении межкомнатных перегородок, поскольку этот угол легко продувается.

Промышленным путем в брусках делают пазы и выступы более сложной формы. Однако для этого требуется специальное оборудование.

Т-образное соединение бруса

К такому соединению прибегают при сооружении стен внутри дома и сопряжении их с внешними или между собой.

  • Полусковородная – на перпендикулярном брусе выпиливают выступ с одной ровной стороной и с другой в виде трапеции. Толщина примерно в половину бруска. В сопрягаемом элементе – паз такого же размера и конфигурации.
  • Замочный паз – в брусках вырезают пропил для шпонки. При стыковке шпонку забивают в отверстие, и она удерживается соединением.
  • Сковородная – выступ в перпендикулярном бруске делают симметричной трапециевидной формы. Стыковка сложнее, так как для вбивания перпендикулярного элемента в основной брусок требуется усилие. Зато крепеж надежный.
  • Прямой паз на коренном шипе – трехсторонняя стыковка. В торце перпендикуляра вырезают паз сложной формы и с мелкими пазами по обоим сторонам. Два бруса основной стены стыкуют с перпендикуляром ребром так, чтобы образовать с внешней стороны одну плоскость. Удержание происходит за счет вхождения шипов в пазы перпендикуляра.

В жилище не рекомендуется заменять Т-образную стыковку крепежом на уголок. Последний выглядит крайне неэстетично.

Рекомендации по выбору способа стыковки

Способ стыковки выбирают в зависимости от нагрузки на узел

Выбор метода зависит от нагрузки, которая будет осуществляться на узел. Последнее зависит от погодных условий, этажности здания и особенностей грунта.

  • Если на угол или стену действует, в основном, сила сжатия, предпочтительнее способ «в полдерева». Он достаточно простой и вполне надежный в этом случае.
  • Если стена подвергается разрывающей силе, стыковать лучше на прямой накладной замок, коренной шип. Подойдет и «ласточкин хвост».
  • При высоких нагрузках на изгиб выбирают «косой замок». Он сложнее, но позволяет нивелировать разнонаправленные нагрузки.

В месте стыковки с наружной стороны стены брус скругляют, чтобы в пазах не накапливалась вода.

Виды и способы соединения клееного бруса

Другие статьи по теме:

 

 

Содержание 


 

1.Способы соединения стен​

2.Продольное соединение

3.Способы углового соединения брус

   3.1. Соединение углов бруса с остатком «в чашу»

   3.2. Соединения бруса без остатка «в лапу»

4.Способ соединения бруса «Т-образное»

 

 

1. Способы соединения стен 

 

При строительстве сруба из бруса важным этапом является соединение двух звеньев между собой.

Соединение требуется в следующих случаях:

  • Рубка угла;
  • Наращивание по длине в случае, если стандартные размеры недостаточны.

 

Формируя деревянную стену, нужно точно знать, как собрать клееный брус в местах соединения и примыкания.

Есть стыковки вертикальные и горизонтальные. Сращивание бруса не сильно отличается от  сращивания бревна, но имеет свои тонкости.

 

Классификация типов угловых соединений при рубке срубов из бруса такая же, как для срубов из бревна. Сруб из бруса может быть с остатком («в чашу») и без остатка («в лапу»), замки имеют те же названия: «в охряп», « в курдюк», «в полдерева».

Единственное название, которое не может быть использовано – «в обло»: брус имеет прямоугольную форму и сделать в нем округлую (облую) врубку не представляется возможным.

Существуют способы угловых врубок, присущие только этому виду строительного материала – «на шипах» (коренных или вставных).

 

 

Всего существует 4 основных способа соединения:

  1. Продольное.
  2. Соединение с остатками;
  3. Соединение без остатка;
    1. Т-образное;

        

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                            Соединение с остатком                                                                      Соединение без остатка                                                              

 

2. Продольное соединение

 

Такие варианты характерны, если стена дома имеет нестандартную длину
Максимальная длина клееного бруса может достигать 18 метров. Но всё равно, возможна ситуация, при которой отдельные брусья нужно будет соединить между собой по длине.

 

Существует несколько типов состыковок  по длине:

  • соединение в полдерева. срезается у обеих частей бруса половина толщины под прямым углом. дополнительно можно укреплять соединение шурупами.
  • соединение со шпонкой. само соединение можно делать в полдерева, но предварительно изготавливаются шпонки, и просверливаются отверстия чуть меньшего диаметра. глубину врезки шпонок в брусья следует принимать не менее 2 см и не более 1/5 высоты.
  • соединение с коренным шипом. достаточно трудоёмкое соединение, которое требует большой точности и серьезных навыков в столярном деле.
  • соединение на косой замок. наиболее подходящее соединение, когда речь идет о нагрузке по типу изгиба. при этом такое соединение достаточно просто изготовить.
  • соединение на накладной замок. довольно сложное по исполнению соединение, которое требует перепада в плоскости соединения, чтобы получился замок. при этом выполняется выпиливание замка в обеих частях древесины

 

Для получения деталей больших габаритов необходимо воспользоваться одним из следующих методов соединения:

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

 

 

                                                                      Тип продольного соединения «в полдерева»

 

                             Общий вид соединения.                                                                                   Элементы соединения.

                                                 

 

Данный тип соединения деревянных элементов при возведении построек из бруса предполагает выпиливание угла в брусе до середины его поперечного сечения.

В одной детали должен получиться выпи углом вниз, а во второй, соответственно, углом вверх.

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

Этод метод является самым простым. После сращивания бруса, следует дополнительно скрепить его деревянными нагелями.

 

Тип продольного соединения «на косой замок»

 

Общий вид соединения.                                                                                    Элементы соединения.
                        

     

 

Данный метод сращивания специалисты называют самым сложным, однако данная конструкция очень надежна.

С торцов деревянной детали необходимо выпилить косые элементы. При этом должен быть соблюден определенный угол, повторены необходимые изгибы, а габариты должны полностью соответствовать.

В итоге должен получиться некоторого рода шип и паз, которые в конечном итоге и образуют косой замок. После этого два бруса необходимо соединить, приложив обработанные места друг другу.

Для достижения максимальной надежности и прочности соединения используют специальные деревянные нагели.

 

 

Соединения встык производится:

  • коренным шипом;
  • шпонками.

 

 

Тип продольного соединения с коренным шипом

 

             Общий вид соединения.                                                                                            Элементы соединения. 

          
 

Узел состоит из выпиленных шипа на одном торце бруса, и паза на другом. Соединить коренной шип просто. При монтаже в пропил укладывается утеплитель из джута или войлока. Выпиливая элементы нужно быть точным, так как соединение коренной шип должно быть плотным, герметичным. Только так можно избежать большие потери тепла.

 

Тип продольного соединения на шпонках

 

Общий вид соединения.                                                                                             Элементы соединения. 
 

                         

 

 

Принцип соединения бруса:

в двух элементах нужно сделать абсолютно одинаковые пазы. После этого обработанные детали укладывают рядом друг с другом так, чтобы пазы соприкасались и вбивают в этот паз шпонку.

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

Шпонки могут отличаться собой геометрической формой и быть:

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

 

​

В полдерева – применяется для соединения бруса при строительстве нежилых зданий технического назначения. Брусья крепятся с вырезкой пазов, которые в дальнейшем скрепляются с помощью стальных гвоздей под углом 45 градусов;
С коренным шипом – считается наиболее надежным способом закрепить два материала по горизонтали. Для этого один торец бруса подвергается вырезанию специального паза, а на втором формируется специальный шип. Две готовых части соединяются образуя цельный брус;
С продольным шипом на шпонке – обеспечивает надежное соединение бруса по всей его длине. Технология полностью аналогична угловой установке пиломатериала. Два торца подвергаются вырезанию паза под специальный шип;
С косым замком – наиболее надежное и сложное соединение, которое требует обработки двух частей бруса. На одной части бруса нарезаются специальные шипы и зацепы, а на второй пазы для их крепления. Таким образом соединенные детали образуют крепкий замок.

 

 

3. Способы углового соединения бруса

 

В зависимости от проектного решения наружных стен из бруса угловые соединения делают двух типов:

  • Вариант «с остатком» предполагает выпуски брусьев наружу
  • Вариант «без остатка» подразумевает углы без выноса стен за пределы периметра дома.

 

            С остатком  «в чашу»                                                                              Без остатка  «в лапу»

                                                                                                                

 

«В чашу», согласно которой углы вырубаются с остатком.  Это самый распространенный способ, имеющий массу вариаций отечественного и зарубежного происхождения. Минус узловых чаш в ощутимом расходе вовсе не дешевого материала, плюс в отличной теплоизоляции угла. Выглядят рубленные в чашу строения весьма эффектно.

 

«В лапу» или по-простому «без остатка». Согласно нему контур строения выстраивается четко по плану. При равнозначном с предыдущей технологией расходе материала внутренние габариты строения получаются больше. Рубленные в лапу углы требуют обязательной облицовки, иначе они будут продуваться и мокнуть.  

 

 «Без остатка» крепеж отличается ровными краями встык, «с остатком» — брусовые концы на определенном расстоянии выходят за стеновую плоскость под углом 90°.

Это отражается на общей материалоемкости конструкции, поскольку расход брусьев на 50 см увеличивается в сравнении с рубкой встык. Но углы дома из бруса «с остатком» из выступающих фрагментов бревен сильнее защищены от негативного климатического воздействия. Помимо этого, такая технология делает стены устойчивыми.

 

 

 

3.1. Соединение углов бруса с остатком «в чашу»

 

В чашу брусья соединяются за cчет замочных пазов, которые могут быть нескольких видов:

  • Однострочными
  • Двусторонними
  • Четырехсторонними.

 

Крепеж односторонним пазом имеет в бруске неглубокий разрез в форме поперечной бороздки. Как правило, таким образом соединяют профилированный брус. 

При осуществлении крепления с двухсторонним пазом разрезы формируют с обеих сторон, верхней и нижней, с глубиной 1/4 толщины бруса.  

При выполнении четырехстороннего паза разрезы выполняют с 4-х сторон. Наличие поперечных канавок существенно упрощает процесс установки венцов – бревна уплотненно налегают друг на друга, устойчивость такого способа соединения бруса в углах существенно увеличивается.

 

Тип соединения профилированного бруса в односторонний замочный паз 

 

Общий вид соединения в односторонний замочный паз                                                     Элемент соединения.

 

    

 

При таком виде соединения в каждом брусе делается перпендикулярный паз в виде надпила с одной стороны — обычно верхней. Надпил должен подходить по ширине с перпендикулярным сечение бруса.

 

 

Тип соединения в двухсторонний замочный паз 

 

Общий вид соединения в двухсторонний замочный паз                                                              Элемент соединения

                                                                                

 

Технология двухстороннего пазового замка подразумевает под собой пропилы с двух сторон бруса т. е. сверху и снизу. Глубина перпендикулярного пропила примерно равна 1/4 от высоты бруса. Качественное соединение, но требует большого опыта от плотников, дабы не допустить трещины или сколы при пропиле паза и установке бруса.

 

 

Тип соединения профилированного бруса в четырехсторонний замочный паз 

 

Общий вид соединения бруса в четырехсторонний замочный паз                                  Элемент соединения бруса.

                                          

 

Тип соединения профилированного бруса в четырехсторонний замочный паз (в «обло») 

 

                          Общий вид соединения бруса в четырехсторонний замочный паз (в «обло»)                 Элемент соединения бруса. 
 

                                                        

 

 

При выполнение четырехстороннего замкового паза выпиливают паз со всех сторон профилированного бруса. Такой вариант крепления позволят достичь большой прочности сруба. Пропилы со всех сторон упрощают возведение сруба — венцы ложатся как конструктор. Соединение углов таким способом очень увеличивает надежность. 

 

 

Чашечный — является наиболее простым видом углового обустройства.

Угловой крепеж  этим методом выполняется в таких вариациях:


•    в половину дерева;
•    в охряп;
•    в курдюк.

 

 

«В полдерева»

Данный способ стыковки (наиболее простой) подразумевает вырубку прямоугольного паза глубиной в половину толщины бруса – отсюда и название.

С целью увеличения необходимой плотности укладки вверху бруса помимо чаши формируют дополнительную продольную канавку. После укладки и закрепления поперечного бруса устанавливают бревна очередного венца. Перед укладыванием каждого яруса продольный паз заделывают утеплителем. Для прочности конструкции каждое новое бревно крепится к предыдущему за счет нагелей, что усиливает вертикальную устойчивость поверхности.

 

«В курдюк»

Прочную и надежную стыковку брусьев обеспечивает дополнительный шип. Внизу чаши вырезают еще один выступ вдоль бруска и поперек чашечного дна. А внизу, поперек паза формируют особую выемку, на которую при установке насаживается курдюк.

Для качественного исполнения соединения такого типа требуются плотники, обладающие высоким уровнем мастерства.

 «В охряп»

Соединение, в котором главная задача – правильно рассчитать ширину перемычки. При работе с брусом, за счет его стандартной геометрии, выполнить вырубку можно с использованием шаблона (в отличие от работы с бревном). Безошибочное выпиливание способствует значительному ускорению работы.

 

Охряп – промежуточный вид соединения бруса в углах между классическими способами с остатком и без. Отличие рубки «в охряп» в том, что снизу и сверху балки вырезаются чаши на 1/4 диаметра.

 

3.2. Соединения бруса без остатка «в лапу»

 

Традиционно для бань и домов используются  «в полдерева» и «в лапу».

 

 

Отличаются они только формой. В полдерева имеет ровные, параллельные грани. При стыковке бруса «в лапу» форму шипов делают трапециевидной. Она чуть сложнее в исполнении, но меньше шансов возникновения сквозных отверстий.

 

Существуют следующие варианты соединения бруса «в лапу»:

1. Коренные шипы;
2. Встык;
3. Шпонки;


Самым простым вариантом является соединение бруса методом встык. Торцы брусьев при этом ровно обрезают и фиксируют их на углах при помощи стальных скоб или пластин с шипами.

Однако, данный метод стыкования бруса нельзя назвать очень прочным и герметичным. Поэтому его лучше использовать для нежилых хозяйственных построек.

 

Для защиты углов сруба от продувания и придания дополнительной механический прочности конструкции сруба используют шпонки — прямоугольные и в ласточкин хвост либо используют врубку на коренной шип прямой или полусковороднем.


Шпонки – вертикальные стержни из твердой древесины (дуб, береза, граб).

 

    Тип соединения на прямоугольных шпонках

 

Общий вид соединения                                                                                                                        Элементы соединения

                                                          

  

 

При использовании данного способа на брусьях вырезаются специальные прорези и отверстия, в которые в дальнейшем вставляется шпонка определенного размера.

Брусья укладываются торец к торцу и соединяются шпонками. Размер прорези должен быть с учетом углубления вглубь пиломатериала на 8-15 сантиметров, в зависимости от размера бруса

 

Тип углового соединения сруба на шпонках «ласточкин хвост»

 

   Общий вид соединения                                                                                                           Элементы соединения.
 

                                                             

 

 

Вариант подразумевает сцепление двух брёвен зубьями особой формы. Брусья под прямым углом направляются друг к другу: один имеет шипы, а другой – пазы. Такой «замок» обеспечивает надёжное крепление без наличия щелей и дарит срубу устойчивость.

От коренного шипа он отличается трапециевидной формой, которая делает зону контакта брусьев более плотной и жесткой. 

 

Тип углового соединения в срубе с коренным шипом

 

                       Общий вид соединения                                                                                                           Элементы соединения

                                                                                          

 

Оптимальным вариантом стыкования является способ «в теплый угол», также называемый соединением «в коренной шип». На торце бруса при этом вырезается внутренний выступ-шип, который защищает шов от продувания и повышает прочность угла.

 

 

4. Способ соединения бруса «Т-образное»

 

«Т-образное» — соединение часто применяется в тех случаях, когда требуется сооружение внутренних или наружных перегородок. Изготовление Т-образного торца занимает меньше времени, чем вырезание специальных пазов в бревнах.

Всего существует 4 вида Т-образных соединений:

  • Замочного паза на вставном шипе
  • Симметричного трапециевидного шипа — сковородня
  • Прямоугольного трапециевидного шипа — полусковордня
  • Прямого паза на коренном шипе.

 

Все эти типы соединения выполняются в одной последовательности. С торца бруса, из которого будет строиться перегородка, вырезается шип в том виде, который соответствует выбранному вами типу стыка. А в стенке делается паз соответствующей формы и размеров. Далее, брус для перегородки просто вставляется в паз и фиксируется.

 

 

 

 

 

По видам конструктивных решений угловые соединения подразделяют на:

  • соединения с остатком;
  • соединения без остатка;
  • соединения встык;
  • Т-образные соединения стен и простенков.

 

По типам конструкций угловые соединения подразделяют на предназначенные:

  • для бревенчатых стен с соединением с остатком:

— соединение в «чашку» 
— соединение в «обло» 

  • для бревенчатых и брусчатых стен с соединением без остатка:

— соединение в «лапу» 

  • для брусчатых стен с соединением «встык»:

— соединение угла на шпонках 
— соединение угла с коренным шипом 

 

  • для брусчатых стен с соединением с остатком:

— соединение в «обло» (с замочным пазом) 

  • для Т- образных соединений стен и простенков:

— соединение в «обло» (с замочным пазом) 
— соединение в «чашку» 
— соединение cимметричным трапециевидным шипом 
— соединение прямоугольным трапециевидным шипом 
— соединение прямым пазом 

Соединения брусков — презентация онлайн

1.

Презентация на тему: «Соединения брусков»

2. Цели: — учащиеся научатся: выполнять соединение брусков в полдерева; — знать: виды и способы соединения брусков; — выполнять:

разметку и соединение брусков.
Развивать трудолюбие, точность, внимательность.
Воспитывать чувство коллективизма при работе и ответственность
за результат совместной работы.
Задачи: изучить технологию
изготовления соединений
древесных материалов.
Перечислите изученные виды
соединений.
С древних времён люди для производства
деревянных изделий применяли различные
виды соединений: сращивание заготовок,
соединения в полдерева, шиповые
соединения. Для увеличения прочности
соединения заматывались нитками,
склеивались клеями. В чисто столярных
изделиях не должно быть инородных тел
даже в виде крепёжных деталей: гвоздей,
шурупов, заклёпок, скоб. Мастеракраснодеревщики при производстве мебели
полностью исключали применение металлов
в соединениях.
Самым элементарным способом является
простое соединение углов. На концах
деревянных элементов отмеряются участки,
равные ширине брусков и делается паз
наполовину толщины(рис.1). Соединенные
бруски должны лежать в одной плоскости.
Соединение склеивается универсальным или
столярным клеем и сбивается гвоздями.
Также простейшим способом углового соединения
является приторцовка на ус. Тщательная подгонка
соединяемых плоскостей, хорошая склейка,
обязательное применение вспомогательных
креплений — деревянных накладок, металлических
угольников, сколачивание шпильками, свинчивание
шурупами — делает этот способ вполне надежным.
Приторцовка на ус может быть
значительно усилена
применением различных вставных
шипов: плоских глухих, круглых
глухих, плоских сквозных. По
прочности такие соединения не
уступают вязке на цельных шипах.
Угловая вязка брусков: а — приторцовкой на ус; б — с помощью накладок;
в — на деревянных шпильках; г—на шурупах; д—на круглых вставных
шипах; е — плоским вставным шипом; ж — плоским глухим шипом
Более сложный способ, но дающий более
прочное соединение — это укрепление углов
так называемым единичным шпунтом (рис. 2).
Столярная обработка концов брусков основана
на выборке пилой и долотом паза в одном
бруске и шпунта — в другом. После соединения
концов брусков под прямым углом, получится
крепкий угол. Проверив, подходят ли обе
детали друг к другу, склеивают их, как и в
предыдущем случае. Соединение не нужно
сбивать гвоздями.
Еще одним распространенным способом угловых
соединений является вязка на одинарный шип .
Одинарные шипы можно делать сквозными и
глухими. Сквозной одинарный шип прост в
изготовлении, более прочен, нежели глухой. Глухой
одинарный шип имеет в свою очередь то
преимущество, что не требует дополнительных
затрат на скрытие видимых частей соединения.
Угловые соединения одинарным шипом: а — сквозным; б — глухим
Непременным условием высококачественного
изготовления шипового соединения является правильная
и точная разметка. Разметку производят двухлинейным
рейсмусом. Одну из чертилок ставят на расстоянии 1/3, а
другую — на 2/3 ширины кромки бруска. Считая базой
лицевую пласть, проводят риски на бруске под шип, а на
другом бруске — под гнездо или проушину. Разметку
гнезда удобно также делать уже по готовому шипу.
Брусок с шипом ставят на место будущего гнезда,
обводят по контуру карандашом. Затем ставят брусок на
заплечик шипа и отмечают глубину отверстия. Глубина
гнезда под глухой шип должна быть на 2—3 мм больше
длины шипа для плотной пригонки заплечиков и для
излишков клея.
Последовательность изготовления шипового соединения: а — разметка шипа
двухлинейным рейсмусом; б — подрезка шипа по контуру; в — запиливание
шипа мелкозубой ножовкой; г — разметка гнезда под глухой шип
Режут шип мелкозубой пилой так, чтобы
рез проходил около самой риски в сторону
увеличения размера шипа. Брусок при
пилении нужно хорошо укрепить в тисках.
Во время выдалбливания следует следить,
чтобы риски остались нетронутыми. После
выдалбливания стенки гнезда зачищают
стамеской или ножом.

При сборке шипового соединения нельзя ударять киянкой или
молотком непосредственно по детали, так как возможны отколы
и вмятины. Для этого используют вспомогательный брусок,
который кладут на заплечик шипа и легкими ударами по нему
загоняют шип в гнездо (рис. а). Если шип в результате неточной
разметки не имеет плотного прилегания заплечиков, то, не
разбирая полностью соединения, можно сделать подрезку, или,
как иногда говорят, поднутровку (рис. б).
Приемы и способы крепления одинарного шипа: а — использование
вспомогательного бруска при сборке; б — поднутровка
Если вы соединяете толстые бруски, то нужно выбрать
больше пазов и шпунтов на концах досок (рис. 3).
Иной способ соединения углов (диагональный) показан
на рис. 4.
Для серединного или
углового соединения
брусков под прямым или
острым углами один к
другому чаще всего
пользуются вязкой в
полдерева . При такой
вязке в обеих стыкуемых
деталях зарезаются
встречные пазы, по глубине
равные 1/2 толщины
соединяемых брусков.
Вязку в полдерева
желательно всегда
укреплять нагелями.
Только в этом случае такое
соединение будет
достаточно прочным.
Размеры брусков: длина – 300 мм; ширина – 30 мм;
высота – 30 мм; глубина паза –15 мм (“вполдерева”).
Вначале устанавливается размер от края заготовки
30 мм, это будет “остаток”, а затем прибавляется к
этому размеру ширина паза – тоже 30 мм и
выполняем разметку.

16. Крепление элементов из древесины.

Крепление элементов из
древесины специальными
металлическими накладками не
только облегчит плотнику его
работу, но и обеспечит надежное
и прочное соединение. При
применении такого метода
соединения элементы
конструкций из древесины не
ослабляются в местах
соединения врубками и шипами,
это позволяет использовать
материал небольших поперечных
сечений при таких же нагрузках.
Использование металлических накладок, дает
возможность снизить затраты по сравнению с
традиционными конструкциями. Накладки
изготавливаются из нержавеющей стали или
нержавеющую сталь можно заменить оцинкованным
железом. Такие накладки применимы как для наружных,
так и для внутренних конструкций. Если кому-то не
нравится блеск металла, их можно покрыть краской или
цветным лаком.

18. Правила безопасности.

1. Надежно закреплять заготовки в зажимах верстака,
тисках или струбцинах.
2. Быть осторожным при работе со стамеской.
3. Запиливать бруски плавно, без рывков.

19. Заключение:

Мы рассмотрели важную тему соединения
древесных материалов. Познакомились с
видами соединений, научились производить
разметку и изготовление этих соединений.
Изученная нами тема в
жизни будет иметь большую
значимость, особенно для
любителей мастерить, для
создания творческих
проектов, для
самоутверждения в жизни.

Презентация — Соединение брусков

Слайды и текст этой онлайн презентации

Слайд 1

Соединение брусков
6 класс

Слайд 2

В 5 классе вы изучали соединение деталей гвоздями, шурупами, на клею.
На клею
Гвоздями
Шурупами

Слайд 3

При изготовлении многих изделий из древесины бруски соединяют : а — по длине; Под прямым углом б -на концах брусков; в – на серединных участках, вырезая участки древесины обычно на половину толщины бруска.

Слайд 4

Таким способом можно соединять бруски в рамках, стендах, подставках под новогоднюю ёлку и т.п.

Слайд 5

Реже применяют соединения брусков под различными углами.

Слайд 6

Если бруски соединяют под прямым углом, то длина вырезаемого участка а должна равняться ширине присоединяемой детали.

Слайд 7

При угловом соединении на концах брусков торцы деталей делают длиннее на величину припуска , чтобы потом отпилить их уровень с наружной поверхностью присоединяемого бруска.

Слайд 8

При разметке брусков, соединяемых под прямым углом, линейкой размечают длину и ширину будущего изделия и с помощью угольника проводят линии поперечной разметки с четырёх сторон.

Слайд 9

Ножку рейсмуса 1 устанавливают на размер половины толщины бруска, закрепляют её клином 2 в колодке 3 и проводят продольные линии на кромках и торцах. Вырезаемые участки помечают крестиком.

Слайд 10

Брусок закрепляют в заднем зажиме верстака. Продольной с мелкими зубьями пилой вдоль волокон а и поперечной с мелкими зубьями пилой поперёк волокон б выпиливают кусок древесины рядом с намеченными линиями, не запиливая их.

Слайд 11

Если вырезается участок на середине бруска, то заготовку надёжно крепят в зажиме верстака и поперечной пилой пропиливают вырезаемый участок до половины толщины бруска через 10…15 мм. Затем вырезают куски столярной стамеской.

Слайд 12

Вырезанные участки зачищают стамеской или рашпилем и подгоняют друг к другу до их плотного соединения.

Слайд 13

Для более прочного соединения соединяемые поверхности смазывают клеем и собирают изделие, скрепляя дополнительно гвоздями, шурупами или шкантами.

Слайд 14

Шкант – круглый деревянный стержень. С французского языка переводится, как «круглый вставной шип» Под шкант обычно предварительно просверливают отверстие, смазывают шкант клеем и забивают в отверстие.

Слайд 15

Для срезания выпиленных участков применяют киянки.
Киянки столярные

Слайд 16

Собранные соединения зажимают в струбцинах через подкладные доски. При этом контролируют угольником размеры и перпендикулярность брусков. Изделие оставляют в зажатом состоянии до полного высыхания клея.

Слайд 17

Наиболее прочными получаются соединения при склеивании деталей с помощью двух шкантов (шурупов, гвоздей), расположенных по диагонали на расстоянии не менее ¼ ширины бруска от торцов и кромок.

Слайд 18

После высыхания клея выступающие торцы брусков спиливают ножовкой с мелкими зубьями.

Слайд 19

Одним из разновидностей соединения с запиливанием деталей применяют при изготовлении ящиков и т. д.

Слайд 20

Правила безопасности
Надёжно закрепляй заготовки в зажимах верстака, тисках или струбцинах. Будь осторожен при работе стамеской. Передавай её только ручкой вперед. Запиливай бруски плавно, без рывков. Осторожно обращайся с клеем.

Слайд 21

Проверь себя!
1. При разметке деревянных брусков применяют: а) карандаш; б) рейсмус; в) ножовку; г) угольник. 2. Соединение нескольких деталей в изделие называют: а) врезкой; б) сборкой; в) зачисткой. 3. Соединить детали между собой можно: а) стамеской; б) шурупом; в) врезкой. 4. Вырезаемые участки размечают знаком: а) Х; б) Н; в) Y

Слайд 22

5. Вырезают врезки в брусках с помощью: а) угольника; б) киянки; в) ножовки; г) стамески. 6. Круглый вставной шип называется: а) кругляк; б) шуруп; в) шкант; г) запил. 7. Вырезанные участки на деталях зачищают с помощью: а) рашпиля; б) стамески; в) ножа; г) рейсмуса. 8. Для надежности крепления деталей изделия соединяют между собой с помощью: а) клея; б) шлифовальной шкурки; в) шурупа; г) верстака.

Слайд 23

Практическая работа
Подбери и разметь бруски для соединения врезкой в половину их толщины. Выпили и срежь стамеской врезки. Зачисти и подгони места соединения брусков стамеской или рашпилем. Нанеси клей ПВА на склеиваемые поверхности, скрепи соединение дополнительно шкантами или шурупами. Зажми клеевое соединение в струбцине или зажиме верстака. После склеивания на следующем уроке зачисти поверхности изделия.

Конспект урока «Соединение брусков»

Реферат : Соединение Брусков

Выполнил: Клецков Леонид

Проверил : Кузнецов И.А.

Способы соединения брусков при столярных работах

Простейшим способом углового соединения является приторцовка на ус. Тщательная подгонка соединяемых плоскостей, хорошая склейка, обязательное применение вспомогательных креплений — деревянных накладок, металлических угольников, сколачивание шпильками, свинчивание шурупами — делает этот способ вполне надежным. Приторцовка на ус может быть значительно усилена применением различных вставных шипов: плоских глухих, круглых глухих, плоских сквозных (рис. 1). По прочности такие соединения не уступают вязке на цельных шипах.


Рис. 1 Угловая вязка брусков: а — приторцовкой на ус; б — с помощью накладок; в — на деревянных шпильках; г—на шурупах; д—на круглых вставных шипах; е — плоским вставным шипом; ж — плоским глухим шипом

Распространенным способом угловых соединений является вязка на одинарный шип (рис. 2). Одинарные шипы можно делать сквозными и глухими. Сквозной одинарный шип прост в изготовлении, более прочен, нежели глухой. Глухой одинарный шип имеет в свою очередь то преимущество, что не требует дополнительных затрат на скрытие видимых частей соединения.


Рис. 2 Угловые соединения одинарным шипом: а — сквозным; б — глухим

Непременным условием высококачественного изготовления шипового соединения является правильная и точная разметка (рис. 3). Разметку производят двухлинейным рейсмусом. Одну из чертилок ставят на расстоянии 1/3, а другую — на 2/3 ширины кромки бруска. Считая базой лицевую пласть, проводят риски на бруске под шип, а на другом бруске — под гнездо или проушину. Разметку гнезда удобно также делать уже по готовому шипу (особенно этот прием удобен при глухой вязке). Брусок с шипом ставят на место будущего гнезда, обводят по контуру карандашом. Затем ставят брусок на заплечик шипа и отмечают глубину отверстия. Глубина гнезда под глухой шип должна быть на 2—3 мм больше длины шипа для плотной пригонки заплечиков и для излишков клея.


Рис. 3 Последовательность изготовления шипового соединения: а — разметка шипа двухлинейным рейсмусом; б — подрезка шипа по контуру; в — запиливание шипа мелкозубой ножовкой; г — разметка гнезда под глухой шип

Режут шип мелкозубой пилой так, чтобы рез проходил около самой риски в сторону увеличения размера шипа. Брусок при пилении нужно хорошо укрепить в тисках. Во время выдалбливания следует следить, чтобы риски остались нетронутыми. После выдалбливания стенки гнезда зачищают стамеской или ножом.

Чтобы получить прочное соединение при одинарном шипе, нужно подгонять шип с натягом 0,1—0,3 мм, т. е. толщина шипа должна быть на 0,1—0,3 мм больше ширины гнезда или проушины. Если пытаться загонять в гнездо более толстый шип, то это неизменно ведет к раскалыванию бруска.

При сборке шипового соединения нельзя ударять киянкой или молотком непосредственно по детали, так как возможны отколы и вмятины. Для этого используют вспомогательный брусок, который кладут на заплечик шипа и легкими ударами по нему загоняют шип в гнездо (рис. 4а). Если шип в результате неточной разметки не имеет плотного прилегания заплечиков, то, не разбирая полностью соединения, можно сделать подрезку, или, как иногда говорят, поднутровку (рис. 4б).


Рис. 4 Приемы и способы крепления одинарного шипа: а — использование вспомогательного бруска при сборке; б — поднутровка; в — закрепление шипа клиньями; е — правильное применение нагелей

Для получения более прочного соединения на сквозной одинарный шип его расклинивают, применяя для этого клинья из твердых пород древесины. Конусность у них делается небольшой, порядка 5—8°. В шип заклинивают обязательно 2 клина, отступив от краев на 5—10 мм, как показано на рисунке 4в. Оба клина забиваются одновременно поочередными легкими ударами, чтобы брусок не дал трещины. После склейки одинарного шипа его при необходимости можно дополнительно укрепить деревянными гвоздями (нагелями). Нагели ставят по диагонали углового соединения. Отверстие для нагеля, расположенное ближе к наружным кромкам соединения, сверлится на расстоянии 1/3 ширины деталей (считая от кромок), а второе отверстие сверлится, отступя от внутренних кромок на 1/4 ширины соединяемых деталей. Как правильно применять нагели, показано на рисунке 4г.

Еще более проста в изготовлении вязка на одинарный шип с зарезкой заплечиков с одной стороны (рис. 5). В этом случае шип делают толщиной, равной 1/2 толщины бруска с шипом. Толщина детали с гнездом должна быть на 1/3 больше толщины детали с шипом. Односторонняя зарезка заплечиков требует почти в 2 раза меньше времени, чем двухсторонняя.


Рис. 5 Одинарный шип с одним заплечиком

На изготовление каркасов пустотелых щитов идут тонкие бруски, для соединения которых рекомендуется применять вязку открытым прямым шипом. В рамке каркаса щита зарезаются гнезда. Гнезда следует делать глубиной не более 1/2 ширины бруска. На брусках решетки зарезают открытые прямые шипы, ширина которых должна быть не менее 1/3 ширины бруска решетки. Этот способ вязки прост в изготовлении и менее трудоемок, чем другие (рис. 6).


Рис. 6 Вязка каркаса щита открытым прямым шипом

Для серединного или углового соединения брусков под прямым или острым углами один к другому чаще всего пользуются вязкой в полдерева (рис. 7). При такой вязке в обеих стыкуемых деталях зарезаются встречные пазы, по глубине равные 1/2 толщины соединяемых брусков. Вязку в полдерева желательно всегда укреплять нагелями. Только в этом случае такое соединение будет достаточно прочным.


Рис. 7 Вязка брусков в полдерева крестом

Виды соединения бруса при строительстве дома

Способы соединения бруса своими руками. Что проще и надёжней? Выбирай сам!

Здравствуйте, любознательные гости и постоянные читатели блога! Сегодня разберём такую тему: как соединить брус между собой? Думаю, что многим начинающим строителям будет полезно и интересно…

В ослепительных лучах славы красуется незаменимое строительное сырьё – древесина. Она известна превосходными техническими характеристиками, очаровательным внешним видом, божественным ароматом и невероятными целебными свойствами.

Душистая древесина восхитительна для строительства любого объекта: радушной и оздоровляющей бани; приветливого и уютного дома; милой и комфортной беседки; функциональных и лаконичных хозяйственных конструкций.

Не верите? Закройте глаза и представьте себя в деревянном сооружении, что Вы ощущаете? Сказочные ароматы таинственного леса, блаженное тепло яркого солнышка, прохладу хрустальных капель летнего дождя, мелодичное пение птиц и волшебную красоту радуги над кристально-чистым ручейком? Великолепная картина…

Хотите наслаждаться ею ежедневно? Тогда при строительстве того или иного сооружения отдайте предпочтение брусу. Возведение объекта своими руками не вызовет особых трудностей. Один из главных пунктов – правильно выбрать способ соединения природного материала между собой. Впрочем, сейчас разберёмся, как соединить брус без помощи специалистов архитектурного искусства.

Способы фиксации материала между собой

Строительство сооружений из древесного материала пользуется успехом в течение тысячелетий. За это время было разработано и внедрено несколько оптимальных и хитроумных вариантов крепления сырья в углах и продольно (то есть в длину), которые актуальны как для профилированного бруса, так и для обычного.

Как было сказано, при возведении объекта брусья можно зафиксировать между собой по длине и на углах. В чём же разница? Дело в том, что угловое крепление используется при сооружении добротных стен и привлекательных внутренних перегородок в помещении. А фиксаж в длину применяется тогда, когда требуется наращивания материала. Как это? Ну, смотрите: есть бревно длиной 4 м, а размер стены, указанный в проекте, 6 м, в таком случае, нужно удлинить сырьё.

Виды углового крепления

Соединить материал на углах можно благодаря двум вариантам:

  • с остатком – подразумевает использование сырья более длинного, чем требуется для сооружения объекта;
  • без остатка – предполагает наличие безупречно ровных углов в конструкции.

Практичная точка зрения

На остатки материала возложена ответственная миссия – защита бруса от разрушительного воздействия климатических факторов – осадков и ветра. Однако такая конструкция отличается дороговизной из-за большего расхода сырья и хлопотностью.

Объект с идеально ровными углами подвержен губительному действию климатических проявлений. Но его сооружение довольно простое и дешёвое по сравнению с предыдущим вариантом.

Эстетичная точка зрения

Гораздо привлекательнее смотрится сооружение с остатками, нежели без них, поскольку ассоциируется с приветливой избой или роскошным теремом. А золотым трезубцем власти на модном Олимпе обладает, как думаете, какой стиль? Верно! Русское направление.

Виды углового крепления с остатком

Существуют следующие способы углового монтажа с остатком:

  • «в охряп»;
  • «в полдерева»;
  • «в курдюк».

Чтобы было понятно, рассмотрим варианты более подробно.

«В охряп»

Этот вид монтажа подразумевает наличие двух чаш полукруглой формы (для бревна). При сборке сруба из бревна такой метод ещё называют «в чашу». То есть формируются симметричные выемки, глубина которых составляет ¼ сечения бруса, а затем детали соединяются по принципу замка.

«В полдерева»

Монтаж «в полдерева» – наипростейший вид крепления. Он подразумевает наличие не только чаши, но и продольного паза, заполняемого утеплителем – джутом, мхом или льноватином. Конструкция усиливается гвоздями или скобами. Сооружение отличается герметичностью.

«В курдюк»

Монтаж «в курдюк» предполагает наличие поперечной выемки, канавки, мини-выступов, располагающихся внутри чаши-выбоины, способствующих возведению надёжной конструкции.

Внимание! Любой способ при желании можно усилить нагелем – это шпонка в виде цилиндра, изготовленная из прочной древесной породы. Она монтируется вертикально в высверленный паз между венцами. Нагель делает сооружение более устойчивым. Часто для этих целей применяют длинные металлические шпильки.

Разновидности углового крепления без остатка

Существует два вида углового монтажа без остатка:

  • «лапа с присеком»;
  • «ласточкин хвост».

Рассмотрим их более детально.

Соединение в ласточкин хвост

«Лапа с присеком»

«Лапа с присеком» подразумевает наличие сложной пазовой системы, отвечающей за незыблемое крепление сырья между собой. Способ трудный, но высокоэффективный. На поверхности лапы рубится выступ. Он должен красоваться у внутреннего угла объекта.

Снизу венца (разумеется, верхнего) выпиливается отверстие под ранее сделанный шип. После чего конструкция соединяется. Этот вариант напоминает сборку конструктора. Конструкция, соединённая таким способом, побалует безопасностью, основательностью и превосходнейшим внешним видом.

«Ласточкин хвост»

Крепление бруса «ласточкин хвост» является довольно не простым, но прочным и красивым угловым способом монтажа. Вариант подразумевает сцепление двух брёвен зубьями особой формы. Брусья под прямым углом направляются друг к другу: один имеет шипы, а другой – пазы. Такой «замок» обеспечивает надёжное крепление без наличия щелей и дарит срубу устойчивость.

Продольный монтаж

Кроме углового крепления существует продольный монтаж. Различают следующие виды соединения бруса в длину:

  • коренной шип;
  • «в полдерева»;
  • прикладывание;
  • косой замок.

Каждый способ по-своему хорош. Рассмотрим их более подробно.

Коренной шип

Этот способ подразумевает наличие паза на одном бревне и крепёжного шипа в форме трапеции на другом. Для надёжности конструкции крепление дополняется нагелем и джутом.

Этот способ предполагает вырубку угла в брусе до середины его сечения (поперечного). На одном бревне должен красоваться выпел углом вверх, а на другом – вниз. После подготовительных работ, брусья укладываются друг на друга. Этот вариант наращивания отличается простотой, но есть и недостаток – в области соединения бревно истончается, что отрицательно сказывается на его технических характеристиках. Кроме того, крепление может разорваться при усушке.

Прикладывание

Этот вариант сращивания быстр и прост. Он подразумевает соединение бревен путём прикладывания. То есть один торец бруса прикладывается к другому торцу. После чего элементы сооружения в зоне стыка фиксируются металлическими скобами. Конструкция усиливается специальными крепёжными перфорированными деталями для надёжности.

Косой замок

Этот способ сращивания сложен в выполнении, но он того стоит, так как отличается высокой надёжностью. С торцов материала выпиливаются косые элементы. Итог работы – паз и шип, которые образовывают косой «замок». Сырьё прикладывается друг к другу и соединяется. Конструкция усиливается нагелем.

Виды Т-образного фиксажа для сооружения внутренних перегородок

Этот способ крепления предназначается для создания перегородок. Для этого можно воспользоваться такими вариантами фиксирования перегородки к стене:

  • сковороднем (ласточкин хвост) – создаётся шип трапециевидной формы;
  • прямым пазом на коренном шипе;
  • замочным пазом на вставном шипе.

Т-образное крепление стены с перегородкой практически не отличается от продольного и углового монтажа бруса. С торца сырья выпиливается шип, в стене делается паз. Брус, предназначающийся для внутренней перегородки, вставляется в паз и фиксируется.

Думаю, с вопросом, как соединить два бруса, мы разобрались.

Что ещё сказать? Брус часто используют для перекрытий чердака, жилых этажей и подвала. В данном случае, конечно, рекомендуется использовать цельный пиломатериал. Стыки и соединения сильно прослабят конструкции, а несущие нагрузки здесь невероятно большие.

Анекдот не в тему: Когда джентльмен приглашает леди в сауну, леди расценивает это как грязное предложение.

Таким образом, из множества вариантов соединения бруса, каждый человек сможет выбрать тот способ, который подарит устойчивость, надёжность и прочность конструкции. Выбирай!

Тепла и уюта Вашему деревянному строению, будь то дом или баня! Пока!

Цитата мудрости: Ничто не может быть красиво со всех точек зрения (Гораций).

Соединения бруса в углах и прямых стенах

Соединения бруса в углах и прямых стенах дома требуют прочности и герметичности. На герметичность брусового дома огромное влияние оказывает влажность стройматериала. Если строить дом из бруса естественной влажности, при усушке и усадке сруб будет испытывать значительные внутренние напряжения, что может привести к его деформациям.

Применив пиломатериал, который был просушен до 20%, можно убить в зародыше сразу несколько проблем – щели, трещины, сильную осадку и пр. В идеале – использовать для сруба профилированный или клееный брус из ламелей камерной сушки. Усадка такого сруба будет минимальной.

Второй метод избежать продувания углов – выполнять эти углы особыми, сложными формами соединений.

Углы должны быть прочными. На сруб действуют силы от возможных подвижек грунта, от собственного веса и веса крыши, кровли и снега, а также давление от силы ветра. Углы должны выдерживать все нагрузки, а кроме того, выдерживать деформации от колебаний линейных размеров вследствие дождя, снега и изменений тепло-влажностного режима.

Угловое соединение с остатком

Очень важные плюсы этого вида рубки:

  • Продувание с улицы минимальное, даже при сильном ветре и в мороз;
  • Высокая надежность. Даже не зафиксированные нагелями, брусья, соединенные в углах одним из видов рубки с остатком, не смещаются даже при умеренных подвижках грунтов основания под действием пучения или сейсмики. Нижние венцы держит вес верхних и плотное соединение углов.

Основные виды рубки с остатком

Способ рубки односторонним замковым пазом

Данный способ одинаково хорош и для квадратного бруса, и для профилированного. Одна сторона бруса выпилена с образованием паза, перпендикулярного оси бруса. Толщина паза равна половине толщины бруса, ширина и длина паза одинаковы. Замок получается, когда этот паз вмещает ½ бруса, расположенного к нему перпендикулярно. Такой венец плотно фиксирован в отношении нижележащего венца одного направления. Дополнительная фиксация нагелями придает углу достаточную прочность.

Рубка двусторонним замковым пазом

Этот вид рубки немного сложнее – выбирать пазы придется и с верхней грани бруса, и с нижней. Пазы в этом случае имеют ту же ширину, что и при способе одностороннего паза и глубину, равную ¼ толщины. Двусторонняя выборка пазов отнимает в два раза больше времени и требует большей точности, но дает неоспоримое преимущество – жесткую фиксацию каждой пары брусьев не по одному, а по двум направлениям. То есть налицо уже пространственная жесткость. Теперь при любых температурных и влажностных колебаниях сдвиг брусьев и венцов относительно друг друга практически невозможен.

Рубка четырехсторонним замковым пазом

Очень сложная рубка, пазы могут быть как симметричны, так и ассиметричны, и выбрать такой сложный паз вручную крайне трудоемко. Обычно такие сложные пазы с идеальной геометрией делают на оборудовании, производящем домокомплекты. Затем на стройке эти комплекты собираются из нумерованных брусьев, как конструкторы Лего.

Сложная и дорогая обработка, но практического улучшения герметичности угла не наблюдается, хотя в теории такой угол должен стать совершенно идеальным.

Основные виды рубки без остатка

Угол без остатка дает экономию по пиломатериалу. Брус целиком находится в плоскости стены, концы не выступают наружу. Но общей экономии не наблюдается, так как эти углы требуют дополнительного утепления и конопатки. По прочности, надежности и защите от продувания данные виды рубки также уступают углам, срубленным с остатком. Конкуренцию может составить только теплый угол, он же коренной шип.

Рубка без остатка позволяет выполнить фасад дома более строгим геометрически, проще выполнять наружную отделку. Вопрос эстетики спорный, и больше относится к стилю.

Без остатка рубят углы как из квадратного бруса, так и из профилированного.

Рубка встык без остатка

Самый простой и быстрый способ для возведения хозпостройки. Никакая дополнительная обработка не требуется, просто укладывают брусья нужных длин шахматкой. Чтобы брусья в венцах и сами венцы не смещались друг относительно друга, при этом способе рубки обязательно применяют крепеж – накладные пластины из оцинкованной стали, стальные скобы или деревянные нагели.

Трудозатраты в данном случае минимальны, плотницкий опыт может отсутствовать полностью. Если делать сруб таким способом из высушенного бруса, можно получить приемлемый результат. Из сырого пиломатериала, как говорят плотники, при любом старании угол будет ходить после усушки. Угол деформируется, а колебания влажности будут способствовать линейным колебаниям, в результате будут появляться продуваемые зазоры.

Рубка встык на шпонках

Шпонка может быть разной формы. Под прямую шпонку потребуется выбирать прямые пазы по торцам и боковым поверхностям соседних брусьев. Под шпонку – ласточкин хвост требуется выбирать довольно сложный паз, с уширениями от середины. Шпонка также имеет сложную форму.

Соединение прямой шпонкой предотвратит смещение брусьев венца в горизонтальной плоскости, но не в вертикальной. По вертикали венцы будут удерживаться только собственным весом и весом вышележащих конструкций. Шпонка в форме ласточкиного хвоста надежно зафиксирует угол и не даст брусьям смещаться по обоим направлениям. Этот способ рубки без остатка дает практически непродуваемый угол.

Рубка в полдерева

Тоже несложная рубка. По концам брусьев делают запилы на ½ толщин, получается шип, одинаковый по длине и ширине. Без фиксации нагелями это соединение надежным не будет. После усушки и осадки сруба угол, скорее всего, будет продуваться, и потребует дополнительного утепления. Вторая конопатка срубов после выдержки и осадки делается всегда.

Как и при рубке встык, можно модифицировать этот способ, закрепив углы шпонками. В этом случае брусья смещаться не будут.

Еще улучшить можно способ рубки в полдерева, если стыковать концы в лапу. Лапа имеет более сложную форму – запилы делаются наклонные, клиновидные, точно по размерам. Результат – повышение прочности сруба, брусья фиксированы друг относительно друга в венцах, а вес вышележащих венцов предотвращает смещение нижележащих. Угол выглядит эстетично изнутри и снаружи, фасад дома геометрический, гладкий.

Соединение в теплый угол (в коренной шип)

Считается самым теплым, непродуваемым соединением и одновременно гарантирует фиксацию венцов. Способ не из самых сложных:

Торцы обрезают, оставляя шипы, и длина и ширина которых должна быть ровно 1/3 сечения бруса. Более простой шип имеет форму прямоугольника, сложнее – шип с односторонним уширением. Пазы стыкуемых брусьев выбираются по размерам этих шипов, но без точной подгонки, поскольку пазы нужно законопатить мхом, льняным или джутовым волокном, пенькой или войлоком. Брусья с шипами осаживают сверху на брусья с пазами. Крепление венцов нагелями при данном способе рубки обязательно.

Крепление брусьев нагелями
  • Классическая древесина для нагелей – березовая, не имеющая дефектов, сучков и косослоя, а также с параллельным расположением волокон относительно продольной оси.
  • Оптимальная длина нагелей равна 0,8 от суммы высоты двух соединяемых венцов. Иногда одним нагелем соединяют не два, а три бруса. Диаметры нагелей от 25 до 35 мм.
  • Нагели устанавливают в интервале до 1,5 м, и обязательно с обоих сторон каждого угла. По горизонтальным рядам нагели смещают в шахматном порядке.
Соединения брусьев по длине

Длинные прямые участки стен могут превышать длину пиломатериала. Сращивание бруса по длине делается в одной плоскости. Требования к соединениям те же, что и для углов – прочность и герметичность.

Самый простой способ состыковать брус по длине – соединение на прямоугольных шпонках. Венцы будут надежно зафиксированы в поперечном направлении, продуваться такой стык не будет. Шпонка вырезается чуть меньше паза, чтобы оставить зазоры для конопатки. Уплотняют пазы под шпонку мхом, джутовым и льняным волокном и др. материалом.

Сложнее и эффективнее способ стыковки брусьев коренным шипом. Прямое сращивание технологически немного проще углового, но так же требует точности. Зазоры между пазом и шипом в несколько мм должны быть, чтобы проложить их конопаткой.

Самый сложный, затратный по материалу и труду, и одновременно лучший по результату вид сращивания по прямой – стыковка косым замком. Размеры должны быть точные, подгонка близкая к идеальной. Конфигурация замка непростая. В итоге – два бруса имеют в соединении два полностью перекрытых сечения, что дает стыку прочность, а хитрая форма косого замка делает невозможным появление зазора даже при значительной усадке.

Сборка сруба.

Виды соединения бруса в углах. Развитие технологий

На первый взгляд кажется, что технологии возведения дома из профилированного бруса или цельного бревна уже давно устоялись и ничего нового в этом направлении уже не придумать. Но стоит отметить, что с течением времени, устоявшиеся методики сборки все же претерпевают существенные изменения. Вот, например, классический способ углового соединения деревянного сруба, так называемое соединение «в чашку», благодаря появлению современного инструмента преобразовалось в более технологичное соединение «в лапу», однако, и такое соединение оказалось не без изъянов. На смену ему уже пришла новая схема, получившая название «в теплый угол».

Сборка углового соединения является наиболее ответственным этапом в процессе сборки деревянного сруба, кроме того он и наиболее трудозатратен. От того насколько качественно будет собран угол зависят практически все эксплуатационные характеристики дома, это и срок службы и подверженность короблению и деформации стен, а самое главное насколько теплым будет дом.

Каждый из нас на своем опыте убеждался, что в первую очередь зимой промерзают углы, а если такое случается, то бороться с этой проблемой достаточно сложно. Лучше всего об этом позаботиться на этапе строительства. Существует несколько способов добиться хороших результатов.

Характеристики, которыми обладает


качественное угловое соединение:

Тут все достаточно просто прочность, герметичность, эстетичность, технологичность и экономичность, вот те характеристики, что в первую очередь приходят нам на ум, но наиболее нам интересны:

Прочность. Известно, что брус фиксируется под давлением своего веса, а также давлением перекрытий и тяжестью кровли. Но, подобные соединения должны быть устойчивы к возможным изменениям линейных размеров бруса, а дерево, как известно подвержено деформации, возникающей при колебаниях атмосферной влажности и температуры воздуха. Уменьшить данный эффект возможно использованием бруса, предварительно просушенного до 18-25%, в отличие от материала естественной влажности, он будет создавать минимум проблем, как в процессе строительства, так и во время эксплуатации.

Герметичность. Одно из основных условий, для того мы и строим дом, что бы оградить себя от внешней среды, гуляющие сквозняки мало кому доставят удовольствие. Самое простое решение избежать сквозняка, это усложнить путь для прохождения воздуха сквозь соединения, т.е. мы должны сделать соединение деталей геометрически более сложным.

Виды соединения бруса в углах

При строительстве дома из бруса все виды угловых соединений можно разделить на два вида:

  1. Угол с остатком.
  2. Угол без остатка

Такое соединение может иметь различные названия: «в чашку», «в обло» или угол с перерубами. Что же именно представляет собой угол с остатком, — при строительстве сруба соединения формируют таким образом, что края бревен выходят за пределы стены. Стыковка же происходит за счет пазов – одно-, двух- либо четырехсторонних. В первом варианте сверху бруса делается надпил по ширине, который соответствует поперечному сечению верхнего сегмента. А при рубке двухстороннего паза такие же надпилы делаются, и сверху, и снизу, и по ширине, а равны они четверти от высоты пиломатериала.

Для увеличения прочности строения применяют четырёхстороннее соединение. В данном случае надпилы делаются с четырех сторон. Укладка бруса такой формы очень удобна, венцы в данном варианте располагаются друг над другом поперечно. Для того, чтобы обеспечить дополнительную герметичность угол наполняют утеплителем между венцами – это, как правило, льняная пакля или джутовый утеплитель.

Основные положительные качества углового соединения бруса с остатком:

Оно обладает высокой степенью надежности и не нуждается в дополнительной фиксации. При этом венцы, расположенные сверху надежно удерживают нижние путем давления собственной массой. Смещение любых элементов стен в данном случае становится невозможным, даже при сейсмических колебаниях.

Этот вариант соединения очень технологичен, готовить пазы на брусе возможно заранее в производственных условиях, а затем компактно собрать на объекте словно конструктор.

Основные минусы сборки углов сруба с перерубами:

  • В результате усыхания и усадки бруса после сборки могут появиться щели в угловом соединении, в данном случае паз может промерзнуть и продуваться. Организовать герметичность и утепление при этом почти не представляется возможным.
  • Происходит очевидный перерасход используемого материала, так как бревна, как правило, должны быть значительно длиннее самого строения.
  • И конечно же, выпирающие торцы существенно мешают внешней отделке дома
  • Торцы трескаются и требуют специальной обработки

При таком типе строительства дома используемые детали обрезаются точно в необходимый размер. Важно отметить, что стыковка в угловых частях производится таким образом, чтобы торцы располагались в одной плоскости. Такое строение получается более аккуратным и эстетичным. Применяется несколько способов соединения бруса в таких углах сруба. Но, как правило, лишь некоторые подходят для строительства жилых помещений.

«Встык»

Детали при данном способе укладываются стык в стык. Для соединения используется специально приспособленный для крепления элемент или же винтовая шпилька. Такой вариант постройки характерен для хозяйственных помещений. Сруб построенный данным способом, изначально не предполагает наличия высоких теплоизоляционных характеристик, поэтому такие помещения не предназначены для проживания в нем в холодное время года. Данное соединение углов, возможно применить для возведения дачного домика, который не претендует на круглогодичное проживание. Для улучшения теплоизоляционных характеристик данного вида соединения используют установку дополнительного шканта поперек соединительного шва.

Такой способ может значительно уберечь помещение от сквозняков, но все же данных характеристик недостаточно для постройки теплого жилища. Данный метод отлично показывает себя для строения дачных или легких садовых домиков.

«В лапу»

Проявляет себя как более модифицированный вариант предыдущего строения. Данный метод принято считать упрощенным вариантом классического способа углового соединения. В старые времена в лапу рубили из скобленого бревна. Данный способ подходит исключительно для первого венца и верхней обвязки, но ни в коем случае не годится для возведения стен, потому как обладает сквозной щелью.

Данный вид стыковки годится для бревна и бруса. Из-за специальной формы запила после насыщения дерева влажностью или же наоборот в процессе его усыхания детали соединения не меняет свою первоначальную форму, благодаря чему сохраняется защита жилых комнат от проникания холода. Чтобы ликвидировать щели их заделывают при помощи утеплителя, а затем обшивают снаружи.

«Теплый угол»

Недостатки, которые описаны в способах, приведенных выше совершенно отсутствуют при сборке «в теплый угол». Данное соединение более остальных подходит для профилированного бруса. На конце бруса вырезается специальный профиль, при соединении он полностью исключает возможность продувания углов. Для достижения совершенно плотного сопряжения, вырубается специальный паз. Он располагается внутри ствола, который используется для стыка, а на сопрягаемом торце бруса формируют шип, что обеспечивает отличную герметичность.

Данный вид соединения, который также именуют как «коренной шип» сохраняет стены от смещений, и обеспечивает непревзойденную защиту от ветра.

При данном типе сборки щели также требуют заделки при помощи утеплителя, а затем обшивки угла снаружи.

Если запланировано строительство не просто хозяйственной постройки, а именно помещения для постоянного проживания – следует выбрать наиболее подходящие для этого типы соединений углов – «теплый угол» или «ласточкин хвост». Второй вариант потребует от исполнителей определенного мастерства, поэтому необходимо учитывать, что сборка в «ласточкин хвост» может потребовать дополнительных финансовых расходов.

Соединение бруса и бревен в одну целую конструкцию является ключевым этапом строительства зданий и сооружений. Для осуществления данной процедуры используются различные методы и способы, которые подбираются индивидуально для каждого вида строения. Правильная укладка бруса влияет на общий срок эксплуатации и надежность сооружения, поэтому выполняя сборку венцов деревянных зданий специалисты пользуются определенными методами и правилами.

Зачем нужна правильная стыковка бруса и бревен?

Правильная стыковка материалов бруса и бревен во время постройки деревянного здания необходима для обеспечения общей надежности сооружения. Применение специальных правил соединений позволяет улучшить несущую способность дома по углам, а также увеличить общую жесткость конструкции. Для каждого типа пиломатериала способ соединения элементов подбирается индивидуально. Также правильная стыковка может понадобиться в тех случаях, когда стандартныхразмеров материалов недостаточно для возведения конкретной конструкции. Чтобы нарастить бревна или брус по длине необходимо осуществить правильную их укладку, которая будет обеспечивать хорошую жесткость и надежность соединения.

Способы соединения бревен

Бревно представляет собой круглый пиломатериал из которого возможна дальнейшая постройка сруба. Бревна обладают большим сроком службы, поэтому применяются для сооружения различных типов зданий. Технология постройки из данных материалов является самой старой и практичной. Соединение элементов может происходить по двум основным методам: с вылетом и без вылета. При использовании 1-го метода часть уложенного бревна будет выступать на крайнюю плоскость стены, что придает зданию общий уникальный эстетичный вид и определенный стиль. В случае применения второй технологии пиломатериалы укладываются таким образом, чтобы в конце получились идеально ровные углы. Преимущество укладки с вылетом в том, что такая конструкция обладает большей устойчивостью и защищенностью от воздействия внешних факторов.

Основные способы укладки цельных бревен:

  • В чашу или обло.
  • В охряп.
  • В сибирскую чашу или в охлоп.
  • В лапу.

Данные методы являются наиболее надежными и популярными, поэтому активно применяются для укладки бревен с выступом наружу. Однако, такой вариант установки требует гораздо больших затрат пиломатериалов.

Способ соединения бревен №1: «В чашу или обло»

Данный метод соединения пиломатериалов является самым старым, проверенным временем и надежным вариантом для постройки жилых и технических зданий.

Технология имеет три основных подвида:

1. В полдерева – наиболее простой способ соединить угол. Помимо основной вырезанной чаши требуется выстругать дополнительный паз продольного типа под установку последующих бревен. Для уплотнения крепления между бревнами укладывается любой материал для конопатки готового сруба.

Соединение бревен: простая чаша — в полдерева

2. Заоваленный гребень – вариант похож на укладку «в полдерева», однако отличается местом выреза под основной продольный паз. При таком способе монтажа крепежные вырезы делаются снизу, что обеспечивает максимальную герметичность шва.

Соединение бревен: простая чаша — заоваленный гребень

3. В курдюк – является модернизацией «овального гребня». Данный вариант соединения предусматривает вырезание дополнительных выступов внутри выреза, которые будут обеспечивать наилучшую стыковку бревен на углах.

Соединение бревен: простая чаша — в курдюк

Методика укладки достаточно проста и не требует использования дополнительных материалов. В верхней части бревен вырезается специальный круглый паз, который по форме напоминает чашу (ранее вырез назывался «обло»). Каждое последующее бревно закрепляется в готовом пазе. Таким образом может сооружаться сразу несколько стен одновременно.

Готовые здания построенные с использованием данного способа укладки бревен:

Бревенчатый дом, построенный способом простейшая чаша Бревенчатый дом, построенный способом простейшая чаша

Главным преимуществом укладки «в чашу», является то, что для постройки здания могут применяться бревна любого качества и сорта. Данный метод применяется как для быстрого возведения жилых зданий, так и для сооружения технических помещений. Каждый вариант является универсальным и популярным в использовании.

Способ соединения бревен №2: «В охряп»

Способ соединения бревен — «в охряп»

Способ стыковки бревен «в охряп» является достаточно надежным, при условии соблюдения общей технологии укладки сруба. Главным плюсом данного варианта является высокая устойчивость угловых соединений. За счет пазов, которые вырезаются на бревнах здание обладает хорошей устойчивостью и герметичностью швов. Во время вырезания нижние пазы оборудуются небольшими выемками и зубцами.

Соединение бревен способом «в охряп», считается средним вариантом между основным соединением пиломатериалов с выступом наружу и без выступа. При постройке зданий с использованием такого варианта укладки практически не требуетсядополнительная обработка промежуточных швов.

Способ соединения бревен №3: «В охлоп или сибирскую чашу»

Соединение типом «в охлоп» или «сибирская чаша» представляет собой универсальную технологию, которая очень похожа на способ устройства «в полдерева». Данный вариант не требует особых знаний и навыков и является достаточно простым в обустройстве. Перед укладкой каждое бревно проходит обработку, в частности в нижней части вырезаются специальные чаши. В изготовленных чашах специалисты выстругивают дополнительный глубокий продольный паз.

Соединение бревен «в охлоп» или «сибирскую чашу»

С помощью данного паза будет осуществляться крепление верхнего бревна. Главной особенностью и отличием укладки пиломатериалов «в охлоп» является то, что место вырезки чаши может меняться в венце, в зависимости от потребностей конструкции. Чаще всего чашу вырезают в нижней части бревна.

Готовая конструкция отличается высокой герметичностью швов, а также прочностью и несущей способностью углов.

Способ соединения бревен №4: «В лапу»

Данный вариант соединения не предусматривает излишние выступы бревен за общую плоскость стены. Угол построенный таким образом будет иметь строгие очертания и геометрическую форму. Технология установки в целом похожа с методом монтажа бревен «в охряп», однако имеет некоторые конструктивные отличия.

Существует два подвида соединения круглых бревен без выступов:

  1. Лапа с присеком.
  2. Ласточкин хвост.

Соединение бревен «в лапу»

Угловой тип монтажа круглых бревен является самым сложным и представляет собой довольно непростую систему пазов и каналов, которые обеспечивают максимально надежную фиксацию всех венцов основы между собой.

Каждое бревно перед процедурой установки подвергается подрезке в определенных плоскостях, в частности поверхность подрезается в местах соединений и по торцам. С помощью специального инструмента на торцах бревна формируются пазы для крепления. За счет данных пазов осуществляется надежное соединение крупных бревен между собой.

В свою очередь вариант крепления «ласточкин хвост» является достаточно простым по технологии изготовления, однако требует определенных навыков установки. Каждое бревно монтируется с учетом наклонов шипов, которые должны обеспечивать расклинивание соединений. За счет такого варианта монтажа повышается общая устойчивость здания.

Брус — это пиломатериал из натуральной древесины квадратной или прямоугольной формы с диагональным сечением не менее 100 миллиметров. Менее 100мм. — это брусок<.

За счет обработанных торцов и боковых сторон считается наиболее универсальным и широко применяемым материалом в строительстве. Из бруса можно построить фактически любое здание, при этом технология установки является довольно простой и надежной. Главным преимуществом данного пиломатериала в сфере строительства считается его легкость монтажа и механической обработки.

Всего существует 4 основных способа соединения:

  1. Соединение с остатками.
  2. Соединение без остатка.
  3. Т-образное.
  4. Продольное.

Как и у бревен, брус может закрепляться с выступами и без выступов. При этом в зависимости от конкретной конструкции здания подбирается лишь одна технология соединения материалов.

Способ соединения бруса №1: «С остатком»

Технология соединения деревянного бруса «с остатком» может применяться только для вариантов установки «в обло».

«В обло» — брусья устанавливаются с остатком материала за пределами общей плоскости стенки.

Всего существует три основных системы монтажа бруса «в обло»:

  1. Односторонний тип соединений.
  2. Двухсторонний.
  3. Четырехсторонний.

Одностороннее считается самым простым и легким в установке. Для этого сверху бруса с помощью специального инструмента вырезается поперечный паз, общая ширина которого равняется по ширине пиломатериала. Установка и крепление каждого последующего ряда осуществляется благодаря данным пазам.

Одностороннее соединение бруса

Двухстороннее является более практичным соединением. При обустройстве бруса с помощью данной технологии пазы вырезаются с двух сторон. Глубина и номинальная ширина паза подбирается в зависимости от высоты и ширины самого материала, однако минимальное значение не должно быть менее 1:4 высоты бруса. Два паза обеспечивают большую надежность всей конструкции.

Двустороннее соединение бруса

Четырехстороннее это наиболее сложный, но эффективный способ соединить брус. В данном случае специальные пазы выпиливаются со всех 4-х сторон бруса. Выпиливание занимает достаточно продолжительное время, однако благодаря такой обработке возможно обеспечить максимальную плотность прилегания пиломатериала друг к другу. За счет большой плотности сооружения углов здание является наиболее прочным и конструктивно устойчивым к различным воздействиям.

Четырехстороннее соединение бруса

Способ установки бруса №2: «Без остатка»

Соединение деревянного бруса методом «без остатка» применяется в общем строительстве достаточно редко так, как надежность данного способа несколько ниже, чем стыковка «в обло». Технология успешно используется при сооружении малоэтажных жилых и технических зданий.

Существует три основных подвида монтажа бруса «без остатка»:

  1. Встык.
  2. На шпонки.
  3. На коренные шипы.

Каждый из способов используется индивидуально, однако наиболее надежным из трех видов является метод соединения «встык».

Монтаж бруса «встык»

Установка брусьев «встык» является надежной и успешно применяется при строительстве жилых гражданских, малоэтажных зданий и прочих технических сооружений.

Соединение бруса встык

Надежность обусловлена тем, что пиломатериалы укладываются торцами и надежно сбиваются специальными металлическими скобами, спицами или крупными гвоздями. Общая несущая способность такой конструкции будет зависеть от ровности торцов, поэтому при использовании данного способа необходимо обрезать торцы строго под углом. Как правило, вне зависимости от ровности бруса такой вариант установки обязательно потребует дополнительную обработку соединительных швов для увеличения герметичности стен.

Монтаж бруса «на шпонки»

Соединение бруса на специальные шпонки является предпочтительным вариантом при строительстве небольших технических и жилых зданий. При использовании данного способа на брусьях вырезаются специальные прорези и отверстия, в которые в дальнейшем вставляется шпонка определенного размера. Брусья укладываются торец к торцу и соединяются шпонками. Размер прорези должен быть с учетом углубления вглубь пиломатериала на 8-15 сантиметров, в зависимости от размера бруса. Шпонка изготавливается из твердой древесины, чаще всего из дуба или клена.

Соединение бруса на шпонки

Стоит отметить, что соединение с помощью деревянных шпонок может выполняться не только горизонтально, но и по вертикали и под определенным углом. При обустройстве стен рекомендуется комбинировать все возможные варианты.

Монтаж бруса «на коренные шипы»

Установка деревянного бруса «на коренные шипы» является популярным способом соединения углов и стен, который применяется в сфере промышленного и гражданского строительства. Данный вариант широко используется за счет высокой устойчивости соединений. Для установки выбирается брус определенного сечения с отсутствием деформаций по плоскостям. На торцах бруса вырезаются специальные шипы, которые предназначены для соединения двух пиломатериалов.

Соединение бруса «на коренные шипы»

Во время нарезки шипов следует учитывать то, что обрабатываемая поверхность должна быть максимально ровной относительно другому торцу бруса, с которым планируется соединение. Стыковка осуществляется торцами друг к другу, а между шипами прокладывается уплотнительный материал. В качестве уплотнительного материала можно использовать мешковину, джут или любой другой подходящий материал.

Способ соединения бруса №3: «Т-образное»

«Т-образное» — соединение часто применяется в тех случаях, когда требуется сооружение внутренних или наружных перегородок. Изготовление Т-образного торца занимает меньше времени, чем вырезание специальных пазов в бревнах.

Всего существует 4 вида Т-образных соединений:

  1. С замочными пазами.

    Соединение бруса замочными пазами

  2. С симметричным шипом в виде трапеции внутри бруса.

    Соединение бруса симметричным шипом в виде трапеции

  3. С прямоугольным вставным шипом. Соединение бруса прямоугольным втавным шипом
  4. С направленными пазами на коренных шипах.

    Соединение бруса коренными шипами с направленными пазами

Каждый из способов подбирается индивидуально с учетом всех особенностей конструкции и типа здания. Вставные шипы должны изготавливаться из породы древесины на порядок жестче, чем древесина из которой изготовлен брус.

Способ монтажа бруса №4: «Продольное соединение»

В отличии от углового соединения, продольное используется чаще всего при сооружении габаритных стен, когда стандартной длины материала недостаточно и требуется «дорастить» до проектного размера. Наиболее надежным и эффективным способом увеличить длину бруса считается его последовательное соединение с помощью пазов.

Всего существует 4 вида продольного соединения:

  1. В полдерева – применяется для соединения бруса при строительстве нежилых зданий технического назначения. Брусья крепятся с вырезкой пазов, которые в дальнейшем скрепляются с помощью стальных гвоздей под углом 45 градусов.
  2. С коренным шипом – считается наиболее надежным способом закрепить два материала по горизонтали. Для этого один торец бруса подвергается вырезанию специального паза, а на втором формируется специальный шип. Две готовых части соединяются образуя цельный брус.
  3. С продольным шипом на шпонке – обеспечивает надежное соединение бруса по всей его длине. Технология полностью аналогична угловой установке пиломатериала. Два торца подвергаются вырезанию паза под специальный шип.
  4. С косым замком – наиболее надежное и сложное соединение, которое требует обработки двух частей бруса. На одной части бруса нарезаются специальные шипы и зацепы, а на второй пазы для их крепления. Таким образом соединенные детали образуют крепкий замок.

Виды продольного соединения бруса

При изготовлении шпонок, которые используются для соединений необходимо использовать твердые породы древесины (чаще всего дуб, клен или ясень). Дополнительно для надежности креплений применяются уплотнительные материалы. Соблюдение всех технологий является гарантией долгой безаварийной эксплуатации здания.

Видеоматериалы

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Теплый угол для брусового дома

В современном малоэтажном домостроении брусовый материал уверено вытесняет оцилиндрованное бревно. Использование деревянного бруса позволяет усложнить конструкции домов, расширить возможности по внедрению новых архитектурных и дизайнерских решений. В домах появились эркеры, мансарды, веранды и балконы.

Форма брусового строительного материала позволила внедрить в домостроении технологию закрытого крепления «шип-паз», получившего название «теплый угол». Метод и технология соединение бруса в теплый угол имеет сходство с креплением в лапу. В отличие от укладки в лапу, этот метод обладает рядом достоинств. Преимущества рубки в теплый угол:

  • У крепления отсутствуют сквозные щели, угол не промерзает, потери тепла минимизированы;
  • При отделке фасада дома, лицевую сторону можно выложить без щелей и швов, сохранить естественную древесную текстуру;
  • Технология расширяет возможности для использования современного отделочного материала для наружных стен;
  • Увеличение трудоемкости компенсируется привлекательным видом строения и надежностью кладки.

Способ закрытого углового соединения бруса достаточно сложный, при строительстве своими руками операция требует от исполнителей квалификации и навыков обращения с инструментом.

Технология «в теплый угол» широко применяется при промышленном изготовлении сборных деревянных домов «под ключ». Профиль замка вырезают высокоточным машинным способом, сруб дома промышленного изготовления легко собрать своими руками, сборка деталей из бруса в теплый угол доступна для массового застройщика.

Разновидности замка

Угловое соединение в теплый угол обеспечивает крепление оригинальной конструкции: глухой паз, вырезанный в теле бруса, и шип образуют максимально изолированный от внешней среды замок. Площадь такого соединения минимизирована, в конструкции нет сквозных щелей. Паз располагается вертикально и вырубается на всю толщину бруса. Узел надежно фиксирует строительную конструкцию в горизонтальной плоскости и обеспечивает устойчивость к разнонаправленным нагрузкам, виды крепления различаются по размеру и форме профиля:

  • Прямоугольной формы, в половину, в четверть или треть дерева;
  • Ласточкин хвост и в половину ласточкиного хвоста;
  • Соединение на шпонку.

Сопряжение в прямой шип наиболее простое, рубить и укладывать такой шип проще, но такая конструкция требует дополнительного усиления нагелем. Технология рубки, монтажа и укладки в ласточкин хвост более сложная, требует профессиональных навыков. Общим недостатком всех шипованных креплений является возможность расслоение или растрескивания шипа, исправить такой дефект нельзя, заготовка бракуется.

Шпоночное соединение применяется для соединения высококачественного профилированного клееного бруса в промышленном домостроении. Используют прямоугольную и трапецеидальную шпонку из древесины твердых пород. Размеры шпоночного крепления минимизированы, конструкцию отличает прочность и герметичность соединения, крепление на шпонку не требует
применения утеплителя.

Выбор материала

На подготовительном этапе необходимо выбрать типоразмер, чаще всего в теплый угол строят из бруса 100х150. Выбор размера шипа и формы замка зависит от плотности древесины, для мягкой сосны ширину крепление делают в полдерева, для более плотной лиственницы – в треть или четверть. Длина шипа не должна превышать половины ширины заготовки, для ширины бруса 150мм – это 60-70 мм.

Наиболее часто задаваемый вопрос на интернет-форумах: можно ли строить в теплый угол под усадку из профилированного бруса естественной влажности. По мнению опытных мастеров, выбор материала с естественной влажностью нецелесообразен, при усушке зазоры значительно увеличиваются, в узле появляется нежелательный люфт. Для строительства рекомендуется использовать материал с влажностью не более 20%.

Запил в теплый угол своими руками

Непрофессиональным застройщикам для своей первой постройки рекомендуют выбрать крепление «прямой шип». Такой способ углового соединения применяется при строительстве бань, жилых и хозяйственных построек.

Для разметки замка изготавливают шаблон с учетом 5 мм зазора для укладки утеплителя. Шип запиливают на стороне, обращенной внутрь сруба, для противоположных стен это будет шип с левым или правым запилом. Для разметки левого или правого замка, шаблон переворачивают тыльной стороной вверх. Для надежности и устойчивости кладку стыков чередуют – в один угол поочередно укладывают венцы с правым и левым замком. Для усиления крепления используют нагель деревянный, который располагают на диагонали в 70-80 мм от края внешнего угла.

Необходимый инструмент:

  • Цепная бензиновая или электрическая пила;
  • Рулетка и столярный угольник;
  • Топор;
  • Стамеска;
  • Деревянная киянка;
  • Шаблон из доски, фанеры или пластика.

Утепление стыков

Если не принять мер по утеплению брусового дома, даже кладка в теплый угол не спасет дом от промерзания, наличие микротрещин и зазоров не обеспечит полной герметичности соединения и требует дополнительной обработки. В отличие от кладки в лапу, для теплого угла расход утеплителя меньше. Утеплитель в виде уплотнительной лента или строительного войлока не применяется, узел проконопатят льняной паклей или джутом, материал забивают в щелевые зазоры при монтаже каждого венца.

Швы обрабатывают антисептиком и герметиком, древесину для защиты от влаги пропитывают специальными мастиками, клееный брус обрабатывают маслом для дерева.

Сплачивание | Способы соединения древесины

Модели, стержневые ящики и другие части модельных комплектов, как правило, изготовляют не из целого куска древесины, а из отдельных кусков. Основными видами соединений частей древесных заготовок в модельном производстве являются сплачивание, вязка и частично сращивание.

Сплачиванием называется соединение досок или брусков по ширине и толщине, при котором долевые волокна древесины располагаются параллельно. Сплачивание применяют главным образом для получения щитов и массивных заготовок. При сплачивании целых заготовок из отдельных частей применяют клей, гвозди, шурупы, нагели, а сплачивание разъемных заготовок выполняют на шинах, клиньях и т. д. Наиболее распространенным способом сплачивания является соединение склеиванием встык пластями или кромками (рис. 92, а, б). Чем уже сплачиваемые доски (делянки), тем меньше будет коробление.

При сплачивании учитывают расположение годичных слоев древесины. Заготовки, выполненные сплачиванием встык пластями, достаточно прочные и почти не деформируются по сравнению с заготовками, соединенными кромками. Для наиболее ответственных работ применяют сплачивание пластями по способу, указанному на рис. 92, в. Выстроганная доска распиливается на бруски определенной ширины и пластями сплачивается в целую заготовку, но этот способ сплачивания значительно дороже способов, указанных на рис. 92, а, б.

Доски для разъемных моделей сплачивают так, чтобы годичные кольца были направлены выпуклой стороной к плоскости разъема (рис. 92,г), а для разъемных стержневых ящиков небольших размеров — наоборот (рис. 92, д).


Рис. 92. Примеры сплачивания:

а — встык пластями, б — встык кромками, в — встык пластями брусков распиленной доски (делянками), г — для разъемной модели, д — для разъемного стержневого ящика, е — в фалец, ж — в шпунт, з — на круглых шипах, и — в шпунт на рейку

Сплачивание может выполняться соединением досок и брусков в фалец (рис. 92,е) и в шпунт (рис. 92,ж), но эти способы сплачивания не обеспечивают плотного шва. Их применяют при изготовлении изделий без склеивания, работающих в условиях значительного изменения влажности.

При изготовлении широких и длинных щитов, чтобы повысить их прочность, в кромках досок ставят не менее двух круглых (рис. 92, з) или прямоугольных деревянных шипов на клею. Диаметр или толщина каждого из них должны быть равны 1/3 толщины щита, а высота — двойной толщине. Расстояние между ними до 500 мм устанавливать целесообразно в шахматном порядке. Разметку гнезд для шипов делают точно, шипы подгоняют плотно по гнездам, глубина которых должна быть больше длины шипов на 3—5 мм.

Сплачивание в шпунт на рейку (рис. 92, и) — один из несложных и удобных способов соединения досок кромками. Вставная на клею рейка обеспечивает прочность, а также точность сплачиваемых досок, так как кромки можно хорошо пристрогать друг к другу. Этот способ сплачивания экономичнее сплачивания в фалец и в шпунт, так как на рейку, изготовляемую обычно из отходов, не тратят часть доски.

Чтобы увеличить прочность и предупредить поперечное коробление, щиты скрепляют шпонками и наконечниками. Шпонка — деревянный брусок трапециевидной формы в поперечном сечении, который пригоняют к поверхности щита.

При изготовлении модельных комплектов широко применяют накладные шпонки (рис. 93,а). Шпонки плотно пригоняют к плоскости щита и приклеивают. Когда клеевой слой высохнет, ввинчивают шурупы. Этот способ простой, надежный и самый распространенный.

Склеивание щита шпонками в паз приводится на рис. 93, б в двух вариантах. По первому варианту шпонка 1 вгоняется в виде клина в сквозной паз, прорезанный поперек щита (может быть не сквозной), имеющий глубину, равную 1/4 толщины щита и суживающийся по длине к одному концу на угол 2—3°. Паз пропиливают награтной пилкой, подрезанный слой сначала скалывают стамеской, а затем зачищают зензубелем или грунтубелем. По второму варианту шпонку 2 изготовляют с заплечиками. Выступающая часть ее имеет одинаковую ширину по всей длине. Вгоняют такие шпонки в паз щита с клеем. Этот способ применяют для более ответственных частей модели и стержневых ящиков.

Пример скрепления щитка наконечником, насаживаемым шпунтом на гребень, сделанный на торце щита, показан на рис. 93, в. Чтобы крепление было прочнее, наконечник прикрепляют к торцу щита одним, иногда двумя скрытыми шурупами.

На рис. 93, г показан способ скрепления щита наконечником 3 в накладку с применением клея и шурупов. С другой стороны щит скреплен рейкой 4, которая на клею вгоняется в паз, сделанный в торце щита. Этим способом скрепляют толстые щиты. Толщина рейки 4 должна равняться примерно 0,4—0,5 толщины щита. Паз для рейки удобно выполнить на фрезерном станке.

Существует также способ скрепления ящиков рамкой в обвязку. Обвязка рамкой считается лучшей мерой предохранения щита от коробления. В столярном производстве ту часть щита, которая расположена внутри рамки, называют филенкой, а в целом щит с рамкой — филенчатым (рис. 93, д). Для укрепления щита в рамке на внутренних кромках брусков рамки делают шпунты или фальцы, а у щита соответственно гребни или фальцы.

В модельном производстве щит с обвязкой делают не сплошным, а сборным из отдельных досок, а между концами досок закладывают пробочные (пенопластовые) прокладки толщиной 1—2 мм, чтобы в случае повышенной влажности щит не порвал рамку и не покоробился.


Рис. 93. Скрепление щитов при сплачивании:

а — накладными шпонками, б — врезными шпонками, в — наконечником с шпунтом, г — наконечником внакладку и рейкой в шпунт, д — филенчатый щит; 1 — шпонка в паз, 2 — шпонка в паз с заплечиками, 3 — наконечник, 4 — рейка, 5 — филенка, 6 — рамка

способов соединения металлических деталей

Существует ряд применений, от крупных архитектурных проектов до ремонта дома, где соединение и сборка металлических деталей необходимо. Когда большинство людей думают о способах соединения металлических деталей, они, скорее всего, думают о сварке. Сварка — это особое искусство, требующее больших навыков и опыта для качественного выполнения работы. Кроме того, сварка требует специального оборудования и расходных материалов. Из-за этого многим людям, не имеющим этих ресурсов, интересно узнать о способах соединения и сборки металлических деталей без сварки.К счастью, существует ряд вариантов и способов соединения металлических деталей, которые дешевле и требуют меньше времени, чем сварка. Ниже мы рассмотрим различные методы соединения металлов, включая клепку, пайку, пайку, клеи и точечную сварку.

Различные методы соединения металлов

Клепка

Клепка является одним из самых популярных методов соединения металлов при сборке металлических деталей. Как правило, клепка — хороший выбор для строительных проектов, в которых используются легкие материалы, требующие прочного соединения.Процесс клепки включает использование механических креплений для создания прочного соединения между двумя металлическими поверхностями. Заклепка, металлическая застежка с цилиндрической стойкой с головкой, вставляется в пробитое или просверленное отверстие. Затем хвостик заклепки закрепляют до тех пор, пока он не сплющится до такой степени, что он будет шире вала. Две металлические части удерживаются на месте этим более толстым концом.

Некоторые из преимуществ клепки заключаются в том, что это лучший вариант по сравнению со сваркой для соединений, которые могут испытывать ударные силы и вибрацию, при клепке не требуется тепла и она полезна для поддержки сдвиговых нагрузок.С другой стороны, одна проблема с клепкой заключается в том, что соединения не герметичны.

Пайка

При пайке для соединения металлических деталей используется присадочный металл. Средний припой на 99% состоит из олова, однако можно использовать и другие металлы, включая цинк, медь, серебро и висмут. Припой, который представляет собой сплав мягкого металла, плавится при низкой температуре, обычно ниже 800 градусов по Фаренгейту. После плавления присадочный металл создает соединение между двумя металлическими частями, которые необходимо соединить.Чаще всего пайка используется для сборки металлических деталей в электронике и электрических платах.

Преимущества пайки для соединения металлических деталей заключаются в том, что это, как правило, более безопасный процесс, чем сварка, он может обеспечивать электрическое соединение, которое полезно для электроники и устройств на основе схем, а связь между металлическими частями может быть создана на более низкая температура. Основная проблема с пайкой заключается в том, что более слабое соединение делает ее непригодной для некоторых приложений.

Пайка

Подобно пайке, пайка является одним из широко используемых видов соединения металлов, при котором для сборки металлических деталей используется присадочный металл. Однако пайка отличается от пайки тем, что температура плавления присадочного металла превышает 800 градусов по Фаренгейту. При пайке присадочный металл действует больше как клей между металлическими частями, и требуемые области применения определяют, из чего сделан присадочный металл. Некоторые из наиболее часто используемых присадочных металлов включают кобальт, серебро, магний, драгоценные металлы, никель и другие.Все упомянутые металлы имеют более высокую температуру плавления, чем олово, а это также означает, что соединяемые вами металлы будут подвергаться воздействию тепла, создавая еще более прочную и надежную связь.

Клей

Другой вариант соединения и сборки металлических деталей — использование клея. Эта категория методов соединения и сборки металлических деталей постоянно растет, и постоянно разрабатываются новые возможности. Некоторые из самых популярных вариантов клея включают силикон, эпоксидную смолу, полиуретан и ленты.Неудивительно, что клеи не создают такого прочного сцепления, как некоторые другие методы, упомянутые выше, однако они предлагают доступное решение, эффективное для множества применений.

Eagle Moldings здесь, чтобы помочь

Eagle Moldings с гордостью предлагает один из самых обширных вариантов имеющихся на складе алюминиевых профилей, которые можно найти где угодно, чтобы помочь вам выполнить как крупные, так и мелкие проекты для вашего дома, бизнеса или строительных работ. Наши знающие представители готовы помочь вам найти именно то, что вам нужно для выполнения работы, поэтому свяжитесь с нами сегодня, чтобы обсудить ваши конкретные потребности.

5 способов эффективного соединения металлов без сварочного аппарата

Там Есть много причин, по которым вам может понадобиться соединить куски металла вместе. Один из наиболее распространенных методов соединения двух металлических частей — через сварка. Однако есть несколько альтернатив к способам сварки , которые можно использовать для этого. Можно присоединиться металлические детали такими методами, как клепка, пайка, скрепление болтами или пайка. Другой кроме этого, нанометаллы и клеи также могут использоваться для соединения металлических деталей без сварки.

Сварка — непростой процесс, и не все знают, как это делать правильно. Вот когда могут пригодиться альтернативы сварке. Помимо меньших затрат времени, эти методы также дешевле. Существует множество способов соединения металлов без сварки. Прочтите ниже, чтобы узнать о , как соединить два куска металла без сварки . Некоторые из этих альтернативных методов сварки требуют тепла, а некоторые вообще не требуют тепла.

1. КЛЕЙ

Это вероятно, один из самых простых способов соединения частей металла или чего-нибудь все вместе.Это простой процесс, и может сделать почти любой . Техника соединения металлических деталей такая же просто нанести клей на поверхность металла, где он должен быть соединены, сжимая металлы и давая им высохнуть, в большинстве случаев склеиваемые детали должны находиться под давлением после нанесения подсказки, пока она не станет сухой.

Однако, обычный клей может быть недостаточно прочным, чтобы удерживать металлические части вместе. Следовательно, лучше использовать эпоксидный, силиконовый или полиуретановый клей.Эти позаботится о том, чтобы образовалась прочная неразрывная связь.

В настоящее время производятся несколько видов клея специально для этой цели. Например, есть несколько клеев с микроскопическими наностержнями с металлическими сердцевинами различного типа. Прочная связь образуется, когда они используются в областях металла, которые необходимо соединить вместе.

Плюсы склеивания

  • По сравнению с нагревом методы, этот довольно дешевый.
  • Достаточно эффективный метод соединения металлических деталей.

Минусы склеивания

  • По сравнению с методами нагрева, склеивание металлических деталей значительно слабее и не так надежно.

Как вы, наверное, понимаете, обычная подсказка не справится со своей задачей. Я точно знаю, что справится с этой задачей: https://amzn.to/2OIs9uY. Я даже знаю сумасшедшего, который использовал эпоксидную смолу, чтобы приклеить задний дифференциал автомобиля вместо того, чтобы сваривать его, и это действительно сработало.

2. ПАЙКА

Пайка — это метод, который используется в электронике и печатных платах и ​​аналогичен сварке .Однако при сварке образуется механическое соединение, тогда как в процессе пайки обычно между металлами образуется электрическое соединение. В нем используется материал, известный как припой, который имеет тенденцию плавиться при наложении на горячую поверхность. Обычно припой на 99% состоит из олова , однако он также может содержать другие металлы, такие как цинк, медь и серебро.

Припой представляет собой сплав, плавящийся при низкой температуре и, следовательно, по сравнению с сварка, пайка требует меньше тепла.

Плюсы пайки

  • Пайка — это много более безопасный процесс, чем сварка.
  • Низкая температура требуется для создания облигации.
  • Образует электрическую подключение и может быть полезно для присоединения электрических устройств.

Минусы пайки

  • По сравнению с механическим соединением электрическое соединение слабее.
  • Поскольку связь слабее, этот процесс нельзя использовать для тяжелых условий эксплуатации.

Если вы решите, что пайка — это лучший вариант, я бы порекомендовал вам этот комплект, если у вас под рукой небольшие работы: https: // amzn.to / 2XOiYgK

Другой метод соединения металлических частей — пайка. Пайка аналогична пайке и сварке и требует расплавления металла, чтобы их можно было соединить. В этом методе присадочный металл расплавляется и заливается в стык, где должно быть выполнено соединение. Есть много материалов, из которых можно сделать присадочный металл. Некоторые из них включают никель, серебро, кобальт, медь-фосфор и даже драгоценные металлы. Температура плавления этих металлов выше по сравнению с оловом, и, следовательно, для процесса пайки требуется высокая температура.

В в процессе пайки между металлическими деталями образуется металлургическая связь и наполнитель. Капиллярное действие — это принцип, по которому присадочный металл течет в промежуток между металлами. Основная часть разница между сваркой и пайкой заключается в том, что для метода пайки, нет необходимости плавить поверхность соединяемых металлов. Вместо этого припой образует перемычку, помещаясь между этими металлическими частями.

Всего, пайка достаточно эффективная альтернатива сварке и образует прочную механическую связь между металлы.

Плюсы пайки

  • Как и при сварке, этот метод обеспечивает прочную механическую связь между металлами.
  • Может использоваться для нескольких приложений.
  • По сравнению со сваркой, она выполняется при более низкой температуре.

Минусы пайки

  • Поскольку присадочный металл мягкий, образующаяся связь не такая прочная, как при сварке.

Пайка — один из самых сложных методов в этом списке, и он немного дороже, но, если хотите, вам понадобятся три вещи.

  1. Комплект для пайки: https://amzn.to/2XOj087
  2. Прутки для пайки в зависимости от материала, который вы паяете: https://amzn.to/2QOTYUR
  3. И окси-ацетилен.

4. КЛЕПКА

Клепка очень полезное соединение листового металла Техника . Клепка — это процесс соединения металлических частей друг с другом. с помощью механических креплений. Заклепки используются для формирования твердых, прочных и долговечных облигации. Клепка часто используется в тяжелых сечениях, таких как котлы, мосты, автоцистерны и т. д.Из всех техник клепка, пожалуй, самый сложный для выполнения.

Для клепки металлические детали (обычно очень тяжелые) необходимо прочно удерживать вместе. Как только это будет сделано, в конструкции просверливается отверстие и в него вставляется заклепка, которая сильно прижимается к конструкции с одной стороны. После этого вам нужно сильно ударить по противоположной стороне, чтобы выпрямить голову. Обычно для установки огромных заклепок требуется группа из четырех-пяти человек.

Однако для листового металла вы можете легко купить на Amazon небольшие заклепки, а также клещи для заклепок. Я довольно много клепал в своей жизни и должен сказать, что помимо сварки, это мой любимый метод соединения листового металла вместе.

Плюсы клепки

  • Это самый лучший способ соединения листового металла. эффективный метод поддержки поперечных нагрузок.
  • Этот метод не требуется тепло.
  • Один из самых надежные методы для прочного соединения легких металлов.

Минусы клепки

  • Можно оставить зазоры, так как соединения не герметичны.

Если у вас уже есть дрель, то вы можете взять этот заклепочник здесь: https://amzn.to/37CIvOo. Это действительно дешевое и надежное оборудование.

Болты и гайки — лучшая альтернатива сварке

Пятая и, вероятно, наиболее распространенная альтернатива сварке помимо клепки — это использование болтов и гаек или просто болтов, если основной металл имеет резьбу.Как и в случае сварки, болты используются повсюду, от автомобилей до самолетов и велосипедов. Как и клепка, использование болтов — незаменимый метод соединения двух металлических частей без сварки. Самая большая особенность, которую обеспечивают болты, — это то, что соединяемые части могут быть позже разобраны, если это необходимо.

Сам процесс совсем несложный. Как и в случае с клепкой, вам понадобятся всего два куска металла с отверстиями нужного размера. Это можно сделать с помощью обычной дрели. Когда у вас есть отверстия, вы просто вставляете болт в отверстие и накручиваете гайку на другом конце.Иногда целесообразно использовать шайбы, чтобы не повредить металлы.

Плюсы:

  • Самый надежный метод соединения металлов и других материалов помимо сварки
  • Не требует тепла или особого оборудования, кроме гаечного ключа
  • Действительно эффективен, особенно если вам нужно разобрать вашу работу позже

Минусы:

  • Соединение не герметично

Когда дело доходит до использования гаек и болтов, трудно указать правильный набор.Все зависит от того, что именно вам нужно сделать, но если вы работаете над небольшим / средним проектом, в нем должно быть все, что вам нужно. https://amzn.to/2KTinoJ

Заключение:

Хотя сварка очень надежна и образует чрезвычайно прочное соединение, иногда в этом нет необходимости. К тому же сварка стоит дорого. Все вышеупомянутые методы соединения металлов — действительно отличные способы соединения металлов без сварки. Помимо пайки, альтернативные методы не очень сложны, поэтому не требуют специальных навыков, все они эффективны и в большинстве случаев дешевле.

Если вы все еще думаете о сварке, то можете ознакомиться с моим руководством по сварочным аппаратам здесь!

Или, если вас интересует сварочный комплект, вот все, что вам нужно, чтобы начать сварку.

CRSI: соединительный стержень

Железобетонные конструкции спроектированы так, чтобы вести себя монолитно. Правильно спроектированные стыки отдельных арматурных стержней являются ключевым элементом в передаче сил через конструкцию и создании пути нагрузки. Архитектор / инженер предоставляет местоположение, длину нахлеста и соответствующую информацию на структурных чертежах.

Простое соединение внахлест

Соединение внахлест является преобладающим методом соединения арматурных стержней. Стержни могут быть разнесены или соприкасаться. Для соединений внахлест предпочтительны контактные соединения по той практической причине, что при соединении вместе их легче защитить от смещения во время укладки бетона. Бесконтактные соединенные внахлест стержни не должны располагаться слишком широко друг от друга, чтобы в бетоне между стержнями образовалась зигзагообразная трещина.

Длина соединения внахлест зависит от прочности бетона, типа бетона, предела текучести (марки) арматурных стержней, размера стержней, расстояния между стержнями, покрытия бетона и количества стяжек или хомутов.Длина соединения внахлест всегда указывается на чертежах размещения и может быть найдена либо в деталях, либо в таблицах нахлеста, либо в общих примечаниях. Дополнительную информацию о соединениях внахлест можно найти здесь.

Сварное соединение внахлест

В целом CRSI не рекомендует ручную дуговую сварку в полевых условиях. Однако, при необходимости, сварные стыки выполняются путем электродуговой сварки арматурных стержней между собой. Для проектов любого масштаба ручная дуговая сварка обычно является наиболее дорогостоящим методом из-за прямых и косвенных затрат на надлежащий осмотр.Правильно спроектированные и изготовленные сварные соединения требуют большего внимания, чем простое заявление в контрактной документации: «Все сварные соединения должны соответствовать « Нормам по сварке конструкций — арматурная сталь » (AWS D1.4 / D1.4M: 2011)».

Хотя Сварочные нормы и правила являются всеобъемлющим документом, для проекта со сварной арматурой требуются другие важные элементы, такие как химический анализ стали, полевой осмотр, надзор и контроль качества. CRSI не рекомендует соединять поперечины небольшими сварочными швами, известными как «прихваточные швы».«Прихваточная сварка — фактор, связанный с хрупким разрушением узлов арматуры.

Муфта для стержня с деформированной резьбой

Это механическое соединение, для которого требуются специальные стержни с резьбовой прокаткой, деформации по всей длине которых соответствуют стандарту ASTM A615. Соединения собираются контргайками и резьбовыми муфтами, затем гайки затягиваются с заданным моментом. В качестве альтернативы контргайки можно не устанавливать, если стержни можно затянуть вместе. Специальное оборудование позволяет использовать его для концевых анкеровок в бетоне или соединения с конструкционными стальными элементами.Прутки могут быть пламенными или пропиленными.

Муфта с высаженной прямой резьбой

Это механическое соединение, состоящее из муфты с внутренней прямой резьбой на каждом конце, которая соединяет два арматурных стержня с высаженным концом с соответствующей внешней резьбой. Высаживание концов стержня позволяет увеличить площадь поперечного сечения в резьбовой части, чем площадь поперечного сечения стержня.

Этот тип стыка может состоять либо из трех частей (два конца стержня и соединитель с внутренней резьбой), либо из двух частей, при этом соединительный элемент может быть выкован за одно целое или предварительно установлен на конце стержня.Эти системы также доступны в виде приварных муфт, переходных муфт, позиционных муфт и стержней с головками.

Муфта с прямой резьбой без высадки

Это механическое соединение, состоящее из муфты с внутренней прямой резьбой на каждом конце, которая соединяет два арматурных стержня с соответствующей внешней резьбой. Поскольку нарезка резьбы уменьшает чистую площадь поперечного сечения арматурного стержня, некоторые производители используют стержни на один размер больше, в то время как другие производители используют стержни с пределом прочности на растяжение и предел текучести, достаточным для преодоления потери чистой площади при нарезании резьбы.

Этот тип соединения состоит из трех частей (два конца стержня и муфта с внутренней резьбой). Эти системы также доступны в виде приварных муфт, переходных муфт и позиционных муфт.

Муфта резьбовая с холодным обжимом

Резьбовая муфта с холодной обжимкой состоит из наружной и внутренней частей с предварительно выполненной резьбой, которые прижимаются к арматурным стержням с помощью обжимного пресса со специальными штампами. На концах стержня резьбы не требуется. Соединение стержней завершается установкой одного компонента с предварительной резьбой в другой.Трехкомпонентная соединительная муфта доступна для сращивания изогнутых стержней, которые нельзя повернуть. Дополнительные детали включают переходные муфты для соединения стержней различных размеров, муфты, используемые для соединения стержней с конструкционными стальными элементами, и муфты с фланцами, имеющими отверстия для гвоздей. Потоки запечатаны и защищены для будущих приложений расширения.

Муфта с конической резьбой

Это механическое соединение, состоящее из муфты с конической резьбой, которая соединяет стержни с соответствующей конической резьбой.Муфта устанавливается путем поворота стержня или втулки с помощью гаечных ключей с крутящим моментом, указанным производителем. Для соединения гнутых или изогнутых стержней используются специальные позиционные муфты с хомутами. Адаптации позволяют использовать концевые анкерные крепления в бетоне или соединения с конструкционными стальными элементами. Концы прутка могут быть обрезанными или пропиленными. Концы прутка требуют нарезания конической резьбы на заданную длину.

Муфта с прямой резьбой с высаженными концами арматуры

Это механический стык, состоящий из формующих головок на концах стержней, которые должны быть соединены с помощью гидравлической машины от производителя стыка, которая предназначена для установки между близко расположенными стержнями.Концы высаженных стержней стыкуются друг с другом и удерживаются на месте с помощью муфты с прямой резьбой с наружной и внутренней резьбой, которая устанавливается на стержнях перед формированием головок. Муфта устанавливается путем поворота охватываемого или охватывающего компонента и затяжки с рекомендованным производителем крутящим моментом; вращения штанги не требуется. Гнутые или изогнутые стержни можно сращивать с помощью одного и того же устройства. Адаптация позволяет использовать концевые анкерные крепления в бетоне или соединение с резьбовой шпилькой.

Соединительная муфта, заполненная раствором

Соединительная муфта в форме двойной усадки заполнена безусадочным высокопрочным раствором на цементной основе.Сращиваемые арматурные стержни вставляются во втулку и встают встык в центре втулки. Пространство между стержнем и втулкой заполнено безусадочным раствором для передачи усилий между деформированной поверхностью стержней и деформированной внутренней поверхностью втулки. Никакой специальной подготовки концов прутков не требуется, за исключением обычной очистки. Относительно широкие рукава также могут компенсировать незначительные перекосы стержней и комбинации стержней разного размера.

Комбинированная втулка с заполнением раствором / резьбой

Этот тип механического соединения, в основном используемый для сборного железобетона, сочетает в себе два распространенных метода механического соединения.Один конец втулки прикрепляют и закрепляют на арматурном стержне (арматуре) посредством нарезания резьбы. Затем соединение завершается, когда другой конец стержня вставляется в муфту, а пространство между стержнем и муфтой заполняется высокопрочным раствором. Широкая горловина рукава допускает незначительное смещение стержня во время монтажа. Широкая горловина также позволяет переключаться между барами разных размеров.

Стальная муфта

Муфтовая муфта, заполненная сталью, представляет собой механическое соединение, в котором расплавленный металл или «стальной наполнитель» блокирует канавки внутри втулки с деформациями арматурного стержня.Специальные детали позволяют использовать их в качестве концевых анкеров или соединений с конструкционными стальными элементами. Концы стержня, отрезанные со срезом, пламенем или пропилом, можно использовать в качестве «стального наполнителя», заполняющего пространство между концами стержня. Однако рекомендуется проверка конца стержня.

Муфтовая муфта холодного обжима

В муфте с холодной обжимкой используется гидравлический обжимной пресс со специальными штампами для деформации втулки вокруг концов сращиваемых арматурных стержней. Это обеспечивает надежную механическую блокировку арматурных стержней.Сращиваемые стержни вставляются в гильзу на равные расстояния. Прутки могут быть разрезанными на ножницы, пламенем или распилом, однако рекомендуется проверка концов прутка. С помощью этой системы можно соединять стержни разных размеров. Это механическое соединение может также использоваться для соединения арматурных стержней с конструкционными стальными элементами. Для сращивания арматурных стержней с эпоксидным покрытием требуются более длинные рукава.

Соединительная муфта с срезным винтом

Этот тип механического соединения состоит из соединительной втулки с винтами со срезной головкой, которые предназначены для срезания с заданным крутящим моментом.Арматурные стержни вставляются так, чтобы встретиться с центральным упором в соединительной втулке, и винты затягиваются. В процессе затяжки заостренные винты вставляются в стержни. Для одного типа стыков винты заставляют стержни контактировать с внутренними направляющими для захвата. Для другого типа стыка винты заставляют стержни вклиниваться в сходящиеся внутренние стенки соединительной муфты. Винты можно затянуть с помощью стандартного торцевого ключа или пневматического ударного ключа. Для соединения двух неподвижных стержней доступны соединительные втулки без центрального упора.

Прессованная муфта

Этот тип механического соединения производится путем холодного выдавливания соединительной втулки по обоим концам стержня за одну операцию. Затем соединительная втулка центрируется по стыкуемым концам стержня и присоединяется к одному стержню путем затягивания установочного винта. Гидравлический пресс, предназначенный для установки между близко расположенными стержнями из арматурной стали, затем проталкивает волочильный штамп по всей длине соединительной втулки. Материалы муфты плотно обтекают деформацию стержня, что создает стык.

Также доступны экструдированные переходные муфты для соединения двух арматурных стержней разного размера. Прутки могут быть разрезаны на ножницы, пламенем или пропилены; однако рекомендуется проверка конца стержня.

Муфта сцепления с двойным клином

Эта соединительная втулка состоит из втулки из ковкого чугуна с двумя внутренними клиньями. Две серии конических винтов расположены по длине втулки напротив клиновидного профиля в втулке. Каждый арматурный стержень выступает из рукава примерно на один диаметр стержня.Никакой специальной подготовки концов прутка не требуется. Когда винты затягиваются, они вдавливаются в поверхность стержней и вклинивают стержни в сходящиеся стороны профиля рукава. Винты можно затягивать с помощью подходящих ударных ключей или ручных гаечных ключей с храповым механизмом. Головки винтов рассчитаны на срезание при заданном моменте затяжки. С помощью этой соединительной муфты можно соединять стержни размером от # 3 до # 6 [от # 10 до # 19], а также стержни разных размеров без покрытия или с эпоксидным покрытием.

Соединительная втулка со срезным болтом / клином

Предназначенная в первую очередь для сращивания стержней меньшего диаметра, размером от # 3 до # 6 [от # 10 до # 19], соединительная муфта имеет овальное поперечное сечение, что позволяет перекрывать две арматурные стержни одинакового диаметра во втулке.Каждый стержень выходит из рукава примерно на один диаметр стержня. После того, как втулка установлена ​​правильно, через отверстие в плоской поверхности втулки продевается клиновидный круглый штифт. Клин проходит между стержнями и проходит через отверстие напротив отверстия для вставки. Палец клина приводится в движение ручным гидроцилиндром.

Механический соединитель дюбелей

Механические соединения дюбелей используются для предотвращения проникновения стержней или их выхода из форм и железобетонных конструкций.Все доступные системы состоят из нескольких компонентов. Соединительный компонент имеет внутреннюю резьбу, а другой компонент имеет внешнюю резьбу. Компонент с внутренней резьбой обычно предназначен для крепления непосредственно к опалубке и обычно заключен в оболочку при первой укладке бетона. Эти системы доступны во множестве дизайнов, конфигураций, размеров и форм.

Механические соединения только с компрессией

Использование концевого подшипника для передачи сжатия от стержня к стержню требует, чтобы концы стержней были обрезаны в пределах 1–1 / 2 квадрата к продольной оси стержней.При сборке в полевых условиях такие механические соединения при установке должны входить с точностью до 3 градусов. Для обеспечения концентрической опоры используются коммерческие устройства.

Необходимые ресурсы

Арматурные стержни: анкерные крепления и соединения

Арматурные стержни: анкерные крепления и стыки — исчерпывающий источник информации о разработке и соединении арматурных стержней. Включает обширные таблицы развития и длины соединения внахлестку.Также включает расширенную информацию о столбцах с заголовками. Основано на спецификациях мостов ACI 318-08 и AASHTO.

Техническая нота (ETN-D-2): Стыки внахлест в шахматном порядке

Целью данной Технической записки является обучение смещению стыков внахлестку во избежание скопления арматурных стержней в области стыков внахлестку.

Способы соединения медных шин

Эффективные соединения в медных проводниках шин

Эффективные соединения в медных проводниках шин могут быть выполнены очень просто:

  1. Болтовое соединение
  2. Зажим
  3. Заклепка
  4. Пайка
  5. Сварка
5 Медь Способы соединения сборных шин (фото: donalmccann.com)

Болты и зажимы широко используются на объекте. Профилированные шины могут быть изготовлены заранее с помощью сварки трением с перемешиванием.


1. Болтовые соединения (наиболее распространенные)

Болтовые соединения образуются путем перекрытия стержней и болтов через область перекрытия. Они компактны, надежны и универсальны, но имеют тот недостаток, что в проводниках необходимо просверливать или пробивать отверстия, что вызывает некоторое искажение тока в шине.

Болтовые соединения также имеют тенденцию иметь менее равномерное контактное давление , чем соединения, выполненные зажимом, но, несмотря на эти проблемы, болтовые соединения очень часто используются и доказали свою надежность .

Их можно без труда собрать на месте.

Рисунок 1 — Типичное болтовое соединение

Вернуться к методам ↑


2. Зажимные соединения (наиболее распространенные)

Зажимные соединения образуются путем перекрытия стержней и применения внешнего зажима вокруг перекрытия. Поскольку нет отверстий для болтов, ток не нарушается, что снижает сопротивление соединения. Дополнительная масса в суставе помогает снизить скачки температуры при циклических нагрузках.

Хорошо спроектированные зажимы обеспечивают равномерное контактное давление и просты в сборке , но занимают больше места, чем болтовые соединения, и на дороже в производстве.

Рисунок 2 — Простое зажимное соединение

Вернуться к методам ↑


3. Заклепочные соединения (сложно, но…)

Заклепочные соединения аналогичны болтовым соединениям. Они могут быть эффективными , если хорошо сделаны . Прижимное давление сложно контролировать. Их нелегко разобрать или подтянуть в процессе эксплуатации, и их сложно установить.

Рисунок 3 — Заклепочное соединение

Вернуться к методам ↑


4. Паяные или паяные соединения (редко)

Паяные или паяные соединения редко используются для шин , если они не усилены болтами или зажимами из-за короткого нагрева -схемы цепи могут сделать их механически и электрически неисправными.

Рисунок 4 — Паяное соединение

Вернуться к методам ↑


5. Сварные соединения (не очень безопасно…)

Сварные соединения выполняются путем стыковки концов стержней и сварки .Они компактны и обладают тем преимуществом, что не снижается допустимая нагрузка по току, поскольку соединение фактически представляет собой непрерывный медный проводник. Однако выполнение сварных соединений на месте может быть небезопасным или нежелательным.

Сварка меди обсуждается в публикации Ассоциации разработчиков меди 98 «Рентабельное производство: соединение меди и медных сплавов» (скачать здесь).

Рисунок 5 — Сварное соединение

Вернуться к методам ↑


Расчет сопротивления соединения

В принципе, зажимное или болтовое соединение выполняется путем объединения двух плоских поверхностей под контролируемым (и поддерживаемым) давлением, как показано на рисунке 6 .

Рисунок 6 — Соединение внахлест

Сопротивление соединения в основном зависит от двух факторов:

  1. Эффект линии тока или сопротивление растеканию , R s , из-за отклонения тока через соединение
  2. Контактное сопротивление или сопротивление интерфейса соединения, R i .

Общее сопротивление соединения Rj определяется по формуле:

Rj = R с + R i

Это относится конкретно к приложениям постоянного тока .При протекании переменного тока необходимо также учитывать изменения сопротивления из-за скин-эффекта и эффекта близости в зоне соединения.

Вернуться к методам ↑

Ссылка // Медь для сборных шин — Руководство по проектированию и установке — Ассоциация разработчиков меди (Руководство по загрузке)

Как сваривать арматуру — Разъяснение науки о сварке арматуры в бетоне

Использование бетона в строительстве широко распространено.Фактически, бетон — это наиболее часто используемый материал для закладки фундаментов конструкций. Независимо от того, что включает в себя строительный проект, будь то стены, столбы или плиты перекрытия, бетон является основным строительным материалом.

Каким бы распространенным ни был бетон, он очень склонен к образованию трещин и создает риск разрушения конструкций. Бетон крепок на сжатие, но относительно слаб на растяжение. Это приводит к необходимости повышения прочности бетона на разрыв, чтобы сделать его более надежным и долговечным материалом для использования в строительном проекте.Это достигается за счет создания железобетона, что достигается за счет заделки арматуры в бетон.

Продолжайте читать этот подробный пост в блоге, чтобы получить ответы на любые ваши вопросы о сварке арматуры и железобетона.

Что такое арматура?

Арматура также известна как арматурная сталь. Арматурные стальные стержни используются для улучшения бетона с точки зрения растяжения и прочности конструкции. Арматура компенсирует слабость бетона при растяжении и делает его прочным и достаточно прочным материалом, который можно использовать при строительстве массивных конструкций.Железобетон способен выдерживать большие растягивающие нагрузки и выдерживать обычные нагрузки, которым обычно подвергаются здания. Сталь — единственный металл, который используется в арматуре, благодаря тому, что ее коэффициент теплового расширения (относительное удлинение из-за нагрева) почти равен таковому у бетона, что значительно снижает вероятность образования трещин.

Как арматура увеличивает прочность бетона?

Из многих вопросов, связанных с арматурой и бетоном, наиболее частым является вопрос о том, как арматура увеличивает прочность бетона.Бетон заливается на арматурные каркасы, каркасы или маты. По мере заливки бетон затвердевает, и при этом камень или гравий в бетоне фиксируются на месте. Это образует прочную механическую связь. Бетон, закрепленный арматурой, имеет большую прочность на разрыв по сравнению с чистым бетоном. Бетон обладает большим сопротивлением силам сжатия, то есть прочностью на сжатие, но плохой устойчивостью к силам растяжения или изгиба (предел прочности на разрыв), что улучшает арматуру, что делает его подходящим для любого строительного проекта.

Можно ли сваривать арматуру?

Арматура

доступна в различных размерах и марках. Некоторые сорта арматуры можно сваривать, а некоторые нет. Чтобы лучше понять, какие типы арматуры можно сваривать, а какие нет, продолжайте читать этот пост в блоге!

Сварная арматура

Согласно нормам по сварке конструкций AWS D1.4 арматура из низколегированной стали поддается сварке. Эта марка арматуры имеет соотношение стали и углерода, что делает ее пригодной для сварки. Он не только пригоден для сварки, но и после того, как он был залит бетоном, сварные швы могут оставаться вместе при значительной нагрузке.Это единственный тип арматуры, который можно сваривать без каких-либо особых соображений.

Несвариваемая арматура

Химический состав стали определяет, можно ли ее сваривать. Если сталь имеет высокое содержание углерода, она будет более хрупкой и, следовательно, менее пригодной для сварки. Этот тип стали более склонен к разрушению под воздействием сварочного напряжения. Поэтому стальные сплавы, обладающие высоким уровнем прочности, не подходят для сварки.

Сварочная арматура

Сварочная арматура обеспечит жесткое и прочное структурное соединение, которое не только обеспечит возможную транспортировку арматурных матов и каркасов, но также обеспечит необходимую прочность бетонных конструкций. Сварка арматуры многими считалась сложной и даже неприемлемой, но на самом деле это один из наиболее практичных способов гарантировать, что арматура как можно точнее выполняет свою задачу.

Сварочная арматура приемлема и практична при соблюдении определенных практик и стандартов.К ним относятся:

  • Выбор правильного типа арматуры
  • Определение необходимости предварительного нагрева и выполнение при необходимости
  • Выбор подходящего присадочного материала (сварочная проволока или пруток)
  • Выбор правильного сварного шва, подготовка металла и правильное размещение

Выбор правильного типа арматуры

В строительной отрасли используются многочисленные типы армированных стальных стержней или арматуры. Они перечислены ниже:

Пруток из мягкой стали

Эти стержни имеют гладкую поверхность и круглую форму.Эти стержни бывают размером от 6 мм до 50 мм. Прутки из мягкой стали используются для армирования бетона, который используется только для специальных проектов. Например, они используются в ситуациях, когда стальные стержни должны входить в металлическую втулку, в дюбели в компенсаторах, на взлетно-посадочных полосах и дорогах для усадочных швов, а также для использования в спиралях колонн и т. Д. Стальные стержни из мягкой стали относительно просты. гнуть и резать без повреждений.

Деформированные стальные стержни

Как видно из названия, деформированные стальные стержни имеют деформированную поверхность из-за выступов, ребер или любого другого вида деформации на их поверхностях.Эти стержни легче транспортировать из-за минимального проскальзывания, которым они обладают, и они увеличивают прочность связи между сталью и бетоном. Их предел прочности на растяжение выше по сравнению со стержнями из мягкой стали, а также ограничивает трещины, которые чаще всего появляются на железобетоне вокруг стержней из мягкой стали.

Термомеханически обработанные стержни (стержни TMT)
Пруток

TMT — это термообработанный пруток. Они обеспечивают отличную прочность железобетона. Этот тип арматуры превосходит другие типы арматуры с точки зрения пластичности, прочности, способности к изгибу, свариваемости и качества.

Высокопрочные деформированные стержни

Эти обработанные холодным способом стержни имеют скрученные выступы, выступы, выступы или деформации на их поверхности. Это тип арматуры, который чаще всего используется для армирования бетона. Он обладает высокой прочностью, пластичностью и свариваемостью благодаря низкому содержанию углерода. Сварочная способность этой арматуры составляет исключительные 100%, что является причиной ее широкого использования в арматурном бетоне.

Прочие виды арматуры

Другие виды арматуры включают арматуру из углеродистой стали, европейскую арматуру, оцинкованную арматуру, арматуру с эпоксидным покрытием, арматуру из нержавеющей стали и арматуру из полимера, армированного стекловолокном.Каждый тип имеет свой набор свойств, при этом арматура из нержавеющей стали является лучшей по качеству и самой дорогой из всех типов.

Выбор типа арматуры, которую вы собираетесь использовать, полностью зависит от области применения, для которой вы армируете бетон.

Необходимость и практика предварительного нагрева

Необходимость предварительного нагрева перед сваркой арматуры зависит от ее углеродного эквивалента и размера. Необходимо определить углеродный эквивалент стали, который является мерой ее свариваемости.Стали с высоким углеродным эквивалентом хуже свариваются и, следовательно, требуют большего предварительного нагрева и наоборот.

Чтобы рассчитать углеродный эквивалент стали, вам необходимо иметь полную информацию о химическом составе стали, которая может быть указана или не указана в сертификате прокатного стана. Всегда лучше запрашивать эту информацию, чтобы избежать ненужных расходов на предварительный нагрев.

Выбор правильного наполнителя

Тип присадочного материала, который следует использовать для сварки арматуры, зависит от типа применяемого метода сварки.Для сварки арматуры можно использовать три типа сварки, а именно: SMAW- дуговая сварка защищенного металла (дуговая сварка), GMAW- газовая дуговая сварка металлическим электродом (MIG) и FCAW- дуговая сварка под флюсом.

Например, если вы используете арматуру марки A615 класса 60, вы можете использовать методы SMAW или GMAW. Если используется сварка SMAW, подходящим присадочным материалом будут электроды E9016-X, E9018-X, E9015-X или E9018M. Однако для метода GMAW подходящим наполнителем будет электрод из ER90C-XXX или ER90S-XXX.

Выбор наполнителя зависит от типа арматуры и метода сварки.

Выбор правильного сварного шва, подготовка металла и правильное размещение

Не все типы сварных швов могут использоваться для сварки арматуры. Есть определенные допустимые сварные швы. Типы сварных швов, которые можно выполнять на арматуре, — это соединения внахлест, стыковые соединения и стыки. В соответствии с Кодексом по сварке конструкций (AWS D1.4) нет положений, касающихся стальных стержней, перпендикулярных друг другу.Единственное, что должен обеспечить сварщик, — это то, что все стальные стержни «по существу параллельны и перпендикулярны друг другу» (Ссылка: ASTM A184 / A184M — Стандартные технические условия на сварные деформированные стальные стержневые маты для армирования бетона).

Связанные вопросы

Можно ли сваривать арматуру?

Сваривать арматуру можно только в том случае, если она имеет класс W. Арматурный стержень, который можно сваривать, всегда обозначается буквой W. Если на арматурном стержне нет этого знака, он не подходит для сварки.

Что произойдет, если вы сварите неправильную арматуру в бетоне?

Если вы сварите арматуру неправильной марки (высокопрочная арматура, не относящаяся к категории W), бетон будет иметь низкую прочность на растяжение и потрескается под действием напряжения и нагрузки. Таким образом, долговечность и надежность конструкции из железобетона с арматурой не марки W будут поставлены под угрозу.

Можно ли сваривать арматуру A615?

Арматура A615 — это высокопрочный стальной сплав, который не подходит для сварки.Арматура A615 склонна к растрескиванию. Если необходимо сварить арматуру А615, необходимо ее предварительно подогреть.

Какая марка арматуры пригодна для сварки?

Низколегированная арматура, например арматура А706, поддается сварке.

Можно ли сварить арматуру в бетон?

Да, арматуру можно приваривать к бетону для образования железобетона. Однако не все марки арматуры можно сваривать со сталью. Свариваема только низколегированная арматура марки W.

Похожие сообщения:

Соединительный пластик | Конструкция машины

Существует несколько способов соединения пластмассовых деталей.Стоимость оборудования и трудозатрат для каждого метода значительно различаются. Большинство методов имеют ограничения на размеры и типы пластика, который можно соединять.

Механическое крепление: Самый простой способ соединения пластиковых деталей — это встроить в детали крепежный элемент (петлю, защелку, фиксатор). Для этого метода подходят только более прочные пластмассы, так как соединение должно выдерживать деформацию сборки, рабочую нагрузку и возможное многократное использование. Эта форма крепления подходит только для слабонагруженных, нежестких сборок, где точность не важна.

Механический крепеж (винты, заклепки, шпильки, гайки для листового металла) — наиболее распространенный метод соединения. Для них требуется пластик, способный выдержать напряжение при вставке застежки и последующее высокое напряжение вокруг застежки. Обычные крепежные винты используются редко, за исключением чрезвычайно прочного пластика.

Существует ряд крепежных элементов, предназначенных для использования с пластмассами. Резьбовые соединения лучше всего подходят для толстых секций. Винты для нарезания резьбы предпочтительнее для более мягких материалов, в то время как винты для нарезания резьбы лучше всего подходят для более твердых пластмасс.Нажимные контргайки и зажимы могут быть лучше для более тонких секций. Если застежку приходится снимать несколько раз, рекомендуется использовать металлические вставки. Их можно формовать на месте, прижимать, приклеивать или расширять в отверстия или вставлять ультразвуком.

Склеивание плавлением: Пластиковые детали, слишком сложные или большие для изготовления на имеющемся формовочном оборудовании, иногда изготавливаются как подкомпоненты и свариваются вместе сплавлением. Удерживающие приспособления обеспечивают точное соединение и выравнивание соединяемых деталей.

Для пластификации кромок деталей приспособления прижимают детали к нагревательной плите. Когда плита плавит поверхность детали, пластик смещается, в то время как приспособление поддерживает давление детали на плиту. Это первоначальное сплавление позволяет получить гладкую поверхность за счет удаления поверхностных дефектов, перекосов или небольших углублений. Расплавленный материал продолжает перемещаться до тех пор, пока «плавление не останавливается» на плите и не соприкасается с удерживающими приспособлениями. После этого материал больше не смещается, и детали удерживаются на плите до тех пор, пока каждый край детали не станет пластифицированным до заданной глубины.Глубина плавления регулируется временем контакта, которое обычно составляет от 3 до 6 секунд.

После пластификации кромок детали зажимные приспособления открываются, и плита вынимается. Затем приспособления снова замыкаются, прижимая детали друг к другу до тех пор, пока «стопоры уплотнения» не войдут в контакт. Детали скрепляются друг с другом под давлением, пока расплавленный материал охлаждается, соединяя их вместе.

Обычно соединение плавлением соединяет термопласты, такие как полиэтилен, полипропилен и АБС. Однако с небольшими изменениями этот процесс можно использовать для соединения как нейлона с наполнителем, так и без него.

Для плавления незаполненного нейлона тонкое никель-хромовое лезвие, а не плита, нагревается примерно до 1100 ° F. Нагретое лезвие помещается в пределах 0,0005 дюйма от материала за короткий цикл нагрева. Затем лезвие снимается и деталь фиксируется обычным способом. Стеклонаполненный нейлон можно размягчить с помощью прямого нагрева, если между каждым циклом необходимо очищать лезвие или валик стальной щеткой.

Время охлаждения обычно такое же, как время плавления — от 3 до 6 сек. Когда охлаждение завершено, захватный механизм в одном из удерживающих приспособлений освобождает деталь, приспособления открываются, и готовая деталь удаляется вручную или автоматически.Общее машинное время от начала до конца обычно составляет около 15 секунд, что находится в пределах диапазона систем литья под давлением, часто используемых в сочетании со сваркой плавлением.

Сварка горячим газом: Это низкоскоростной процесс изготовления крупных конструктивных деталей из листового материала. Термопластический стержень нагревают вместе с соединяемыми деталями до тех пор, пока они не станут мягкими, и их можно будет сдвинуть вместе. Источником тепла обычно является инертный газ. Максимальная скорость для длинных прямых сварных швов составляет около 40 дюймов./ мин. Сложные детали требуют больше времени. Мастерство оператора имеет решающее значение как для прочности сварного шва, так и для его внешнего вида.

Вибрационная сварка: Вибрационная сварка обеспечивает герметичное соединение деталей круглой, прямоугольной или неправильной формы, изготовленных практически из любого термопластического материала — даже из разнородных материалов, имеющих разброс температур расплава до 100 ° F. Этот процесс особенно подходит для полых компонентов контейнерного типа, сварные швы которых расположены в одной плоскости.

Детали нагреваются трением, прижимая их друг к другу и вибрируя одну из частей с частотой от 120 до 240 Гц в плоскости соединения.

Через 2–3 секунды вибрация прекращается в точном требуемом относительном положении двух частей. Кратковременно поддерживается давление, пока размягченный пластик остывает. Прочность соединения очень близка к прочности основного материала. Время цикла, включая ручную загрузку и разгрузку, для большинства деталей составляет от 5 до 8 секунд. Процесс адаптируется к полностью автоматизированным системам.

Вибрационная сварка позволяет использовать большие детали, которые невозможно или непрактично сваривать другими методами. Детали могут быть прямоугольными или неправильными, если сварное соединение находится в одной плоскости и возможно небольшое движение (не менее 0,12 дюйма) в этой плоскости. Компоненты с поверхностью сварного шва до 20 дюймов были успешно соединены.

Связывание с растворителем: Пластмассы размягчаются, покрывая их растворителем, а затем зажимая или спрессовывая вместе.Молекулы пластика смешиваются вместе, и части соединяются при испарении растворителя. Этот процесс ограничен термопластами. Время плавления зависит от скорости испарения растворителя и может быть сокращено путем нагревания.

Чистые растворители обеспечивают простейшее и дешевое соединение. Легированные растворители, которые стоят дороже, содержат растворы пластика, которые склеивают, чтобы заполнить зазоры в плохо подогнанных деталях. Следующими по сложности и стоимости идут мономеры и растворители для полимеризации. Эти материалы содержат катализаторы и промоторы, добавленные к легированным растворителям для проведения полимеризации при комнатной температуре или температуре ниже точки размягчения термопласта.

Детали, соединенные растворителем, необходимо прижать друг к другу в течение 10–30 секунд, прежде чем можно будет работать с соединенными деталями. Давление имеет решающее значение, так как слишком большое давление приводит к деформации деталей. Для отверждения связи может потребоваться день или более при комнатной температуре или несколько часов при повышенной температуре.

Ультразвуковая сварка: Импульсы передаются на деталь резонансным вибрирующим инструментом, называемым рупором, заставляя два пластмассовых материала вибрировать друг относительно друга. Вибрация нагревает и сплавляет детали вместе.Пластмассовые изделия, включая смеси или сплавы различных семейств смол, можно соединять с помощью ультразвуковой сварки. Такие разнородные детали должны быть тщательно спроектированы, и поставщики смолы и оборудования должны быть вовлечены на раннем этапе, чтобы гарантировать, что ультразвуковые методы могут обеспечить подходящее соединение.

Ультразвуковая сборка часто выполняется на частоте 20 кГц для достижения амплитуды колебаний и мощности, необходимых для плавления термопластов. Однако более высокие частоты, вызывающие меньшую вибрацию, также могут соединять термопласты, особенно инженерные термопласты, такие как армированные полимеры.Для некоторых приложений использование частоты 40 кГц означает меньшую деградацию материала. Инструменты, используемые для сварки на частоте 40 кГц, меньше, чем инструменты, используемые для сварки на частоте 20 кГц; поэтому сварные швы, полученные на частоте 40 кГц, обычно меньше.

Давление критично. Слишком сильная вибрация вызывает вибрацию деталей как единой конструкции без нагрева. Слишком мало не обеспечивает достаточного контактного трения или нагрева.

Ультразвуковая сварка — это быстро. Скорость сборки более 25 деталей / мин возможна на одной станции.Нет никаких второстепенных операций, таких как нанесение покрытия, вставка или очистка. Для этого требуются довольно жесткие материалы. Звуковые сварные швы из разнородных материалов могут быть выполнены, но температуры плавления обоих материалов должны быть достаточно близкими, иначе будет размягчаться только более легкоплавкий материал, и соединение не образуется.

Ultrasonics также можно использовать для вставки металлических компонентов в пластмассовые, скрепления металлических и пластмассовых деталей вместе или для точечной сварки пластиковых секций.

Индукционная сварка: Индукционная сварка может выполняться путем сжатия двух частей пластика вокруг металлической вставки.При прохождении через магнитное поле заключенный в оболочку металл нагревается, и сжатие приводит к сварке плавлением. Металл остается запечатанным внутри детали.

Термопластические связующие вещества, наполненные либо электромагнитными, либо ферритовыми материалами, также могут использоваться при индукционной сварке. Материал в форме предварительно сформованного кольца или полосы или, например, в виде горячего расплава вставляется между сопрягаемыми частями перед индукционным нагревом. Если используются металлические частицы, переменное магнитное поле индуцирует электрический ток внутри частиц, выделяя тепло.Когда используется феррит, ток не вырабатывается. Вместо этого тепло производится за счет молекулярного трения, поскольку частицы пытаются сохранить свой магнитный заряд, когда поля меняются местами.

Чтобы исключить необходимость добавления металла в стык, можно добавить металлический порошок в исходную пластмассовую формовку, но требуется гораздо более высокая частота.

Индукционная сварка — это дорогостоящий метод, который подходит для трудно свариваемых пластмасс, таких как полипропилен, а также для форм, которые не подходят для ультразвукового сварочного аппарата.Этот процесс лучше всего подходит для склеивания большей части полипропилена, полиэтилена, стирола, АБС, полиэстера и нейлона в крупномасштабных высокоавтоматизированных операциях соединения.

Термостойкие полипропилены, которые нельзя соединять с помощью клея или других методов сварки, можно успешно соединить с помощью индукционной сварки. Связующие агенты, нагретые индуктивно, достигают температуры 300 ° F за 0,1 секунды для плавления с термостойкими веществами.

Диэлектрическая сварка: Диэлектрическая сварка используется для пленок и тонких листов толщиной до 60 мил, в основном в упаковке.В этом методе используется разрушение пластика под действием высоких напряжений и частот (от 13 до 120 МГц) для нагрева диэлектрика и плавления пластика. Скорость сварки зависит от коэффициента диэлектрических потерь, толщины материала и площади, подверженной воздействию напряжения. Диэлектрическая сварка идеально подходит для ПВХ-материалов.

Обзор процессов соединения упаковки с пластиком

И. А. Джонс и Ф. А. Чипперфилд

Фармацевтическая и медицинская упаковка, Копенгаген, Дания, 18-19 мая 1999 г., и Дополнение от июля 2001 г.

Введение

Медицинская промышленность, как и многие другие, движется необходимостью предоставлять рентабельные решения в короткие сроки на все более конкурентном рынке.Необходимо извлечь выгоду из улучшений и опций, доступных в производственных процессах, чтобы помочь удовлетворить эти растущие потребности. Требования к упаковке в медицинской промышленности очень разнообразны, что требует применения целого ряда различных решений для герметизации упаковок. В этой статье обсуждаются доступные методы соединения и их использование в медицине.

Требования к соединению пластмасс в медицинских упаковках

Соединение пластмасс широко используется в медицине для продуктов, которые становятся все более разнообразными; от упаковок с таблетками и стерильных перевязочных пакетов до пакетов для внутривенных жидкостей и упаковок для устройств.Широкий спектр приложений; в том числе соединение пленок, ламинатов, листов и формованных пластиков, требуют различных методов соединения и сварки. В настоящее время в медицинской упаковке используются следующие процессы соединения:

  • Для гибкой упаковки
    • Горячий стержень или термосварка
    • Импульсная сварка
    • Сварка диэлектрическая
    • Индукционная сварка
    • Клейкое соединение
  • Для жесткой упаковки
    • Ультразвуковая сварка
    • Сварка горячей пластиной

Качества, требуемые в медицинской промышленности, такие как высокая и постоянная целостность соединения, высокая точность и часто высокая производительность, все чаще требуют усовершенствования существующих методов соединения или разработки новых процессов соединения.Поэтому ряд новых методов соединения постоянно разрабатывается. К ним относятся лазерная и инфракрасная сварка. Эти процессы вместе с другими, перечисленными выше, обсуждаются в данной статье.

Способы соединения гибких пакетов

Сварка горячим стержнем (иногда называемая термосваркой)

Сварка горячим стержнем — это метод, который в основном используется для соединения термопластичных пленок, то есть материалов, имеющих толщину менее 0,5 мм. Этот метод основан на том принципе, что если две термопластические пленки прижать к нагретому металлическому стержню, они размягчатся, и между ними можно будет сделать стык.Поскольку метод основан на передаче тепла через одну из пленок, это ограничивает толщину свариваемого материала. Иногда используются два нагретых стержня, по одной с каждой стороны пленки, что сокращает время сварки.

Оборудование состоит из одного или двух металлических стержней, которые обычно нагреваются электрическим током. Один из стержней является шарнирным, что позволяет размещать и снимать термопластические пленки, а давление сварки прикладывается механически оператором или с помощью пневматических цилиндров.На стержни часто наносят покрытие из ПТФЭ, чтобы предотвратить прилипание к ним размягченного или расплавленного термопласта.

Параметры сварки, важные для этого процесса, — это температура стержня, давление и время сварки.

Сварка горячим стержнем может быть быстрым процессом с типичным временем сварки для термопластов толщиной примерно 100 мкм, порядка 1-3 секунд. По этой причине сварка горячим стержнем нашла применение в ряде промышленных секторов, но наиболее широко используется в упаковочной промышленности для запечатывания пакетов и пленок из термопластов [1] .Многие медицинские устройства запаиваются термосваркой в ​​пакеты из термопластичной бумаги и бумаги с пластиковым покрытием. Нагретая область может быть текстурирована, чтобы уменьшить и контролировать прочность соединения. Это дает возможность поставлять стерильный компонент в легко открываемой упаковке. Наружные пакеты для внутривенных мешков, ламинированные пакеты для порошков, пакеты для стомы и некоторые блистерные упаковки с таблетками также запаиваются термосваркой.

Импульсная сварка

Импульсная сварка — это разновидность сварки горячим стержнем, при которой один или оба стержня нагреваются, а затем быстро остывают.Таким образом, свариваемые детали подвергаются хорошо контролируемому режиму нагрева и охлаждения, но при этом остаются под давлением.

Хирургические перчатки запечатаны в соответствии с гигиеническими стандартами. Обычно они изготавливаются из полиэтилена и соединяются импульсным уплотнением (рис. 1) . Это быстрый процесс сварки, который создает минимальную вспышку и может использоваться оператором или может быть автоматизирован.

Рис.1 Перчатки герметизированы для сохранения стерильности с помощью импульсной сварки полиэтиленовой оболочки.

Диэлектрическая (высокочастотная) сварка

Диэлектрическая (высокочастотная или радиочастотная) сварка основана на определенных свойствах материала свариваемых деталей, которые вызывают выделение тепла в быстро меняющемся электрическом поле. Это означает, что диэлектрической сваркой можно сваривать только определенные материалы, в основном ПВХ. Этот процесс, начатый в начале 1940-х годов, основан на воздействии на соединяемые детали высокочастотным электрическим полем, которое обычно прикладывается между двумя металлическими стержнями.Эти стержни также действуют как аппликаторы давления во время нагрева и охлаждения. Динамическое электрическое поле заставляет молекулы некоторых термопластов колебаться. В зависимости от их геометрии и дипольного момента эти молекулы могут преобразовывать часть этого колебательного движения в тепловую энергию и вызывать нагрев материала. Мерой этого взаимодействия является коэффициент потерь «е», который зависит от температуры и частоты.

Рис. 2 Узел передачи крови из ПВХ, герметизированный диэлектрической сваркой.

Пакеты для жидкости (например, для крови и внутривенных инфузий) и пакеты для стомы являются незаменимыми одноразовыми больничными изделиями, которые соединяются с помощью процесса диэлектрической сварки (рис. 2) . Эти продукты используются для сбора, удержания и хранения. Этот процесс выбран из-за низкой стоимости, высокой производительности и большой гибкости конструкции. Диэлектрическая сварка также хорошо подходит для резки на кромке инструмента и для образования участков разрыва / уплотнения в пленочных продуктах, что позволяет легко открывать или адаптировать продукт к пользователю.

Пневматические опорные ячейки, используемые при лечении пролежней, также сварены диэлектриком из листа ПВХ. По этой технологии производятся еще три вида упаковки:

  • Пакетики: экструдированный гибкий винил «Lay-Flat» (трубка, которая плоско сложена по длине) зажимается, заполняется и запаивается секциями, каждая с требуемой вместимостью — для получения дискретных пакетиков порошков, повязок или жидкостей.
  • «Блистерные» упаковки: некоторые блистерные упаковки изготавливаются путем герметизации жесткой прозрачной или полупрозрачной пленки на материале подложки.
  • Прозрачные коробки: Коробки могут быть изготовлены из полупрозрачной или прозрачной ацетатной или жесткой виниловой пленки со складками путем применения тепла и сварных швов при окончательной отрывной герметизации.

Индукционная сварка

Индукционная сварка — это технология, при которой нагрев происходит за счет наведенного электрического тока в проводнике, встроенном в изделие. Два наиболее часто встречающихся механизма, с помощью которых тепло может вырабатываться индукционным полем, — это вихретоковый нагрев и нагрев из-за гистерезисных потерь.

Индукционная сварка с помощью вихревых токов похожа на резистивную сварку имплантатов тем, что обычно требуется имплант. Поскольку большинство термопластов без наполнителя можно охарактеризовать как хорошие изоляторы, на линии стыка должен быть установлен электропроводящий имплант. Затем в непосредственной близости от стыка помещается рабочая катушка, подключенная к высокочастотному источнику питания. Когда электрический ток высокой частоты проходит через рабочую катушку, создается динамическое магнитное поле, поток которого связывает имплант.В имплантате индуцируются электрические токи, и когда они достаточно нагревают проводящий материал, окружающие термопластические детали плавятся и размягчаются. Если к стыку приложить некоторое давление, это способствует смачиванию расплавленных термопластов, и по мере охлаждения стыка образуется сварной шов.

Этот метод используется, поскольку он обеспечивает гибкие конструктивные особенности, высокую производительность и может быть полностью автоматическим, а иногда и ручным процессом соединения.

Стеклянные и пластиковые бутылки, которые используются в медицине и индустрии здравоохранения, имеют алюминиевые крышки с пластиковым покрытием, герметизированные с помощью процесса индукционной сварки.Пластиковый язычок с металлическим покрытием (например, алюминиевая фольга с полиэтиленовым покрытием) прикрепляется к верхней части с помощью индукционного поля. Этот процесс выполняется быстро, облегчает снятие пломбы и обеспечивает доказательство вскрытия при сохранении качества продукта. Большинство блистерных упаковок с таблетками также запечатываются таким образом. Термоформованный лоток заполняется таблетками, а затем они запечатываются в отдельные отсеки путем индукционного нагрева алюминиевой фольги с пластиковым покрытием с помощью соответствующего зажима.

Прочие потребительские товары, производимые с использованием этой технологии, включают тюбики для зубной пасты, которые заполняются стоматологическим кремом перед герметизацией конца.Обычно используемые материалы: HDPE / алюминий / LLDPE.

Клейкое соединение

Адгезивы широко используются в медицинской промышленности, причем в повседневной жизни чаще всего используются повязки для ран, с которыми все знакомы. Обычно это чувствительные к давлению клеи на основе эластомеров (например, натурального или синтетического каучука) или акрила. Однако существует широкий спектр типов клея, часто классифицируемых по химическому типу, физической форме или конечному использованию. Они также применяются в производстве упаковки и медицинских устройств.

По химическому назначению, основные клеи, представляющие интерес для медицинской промышленности, — это акрил и клеи, чувствительные к давлению. Практически любой другой тип клея (например, эпоксидные смолы, силиконы и полиуретаны) также используется в том или ином приложении, в основном связанном с медицинскими продуктами, используемыми вне тела или внутри, но часто защищенными от прямого воздействия внутренних жидкостей / органов тела. Помимо склеивания различных медицинских устройств, акриловые материалы вызывают особый интерес в качестве хирургических тканевых адгезивов для перевязки открытых или внутренних ран без использования игл, швов или других зажимов.В этих случаях клеи должны быть безвредными, и многие сорта клея теперь классифицируются как биосовместимые и даже в некоторых случаях биоразлагаемые. Эти типы клеев часто основаны на цианоакрилате, который можно отвердить за счет попадания влаги на кожу или ткань или из атмосферы.

Способы соединения жестких упаковок

Ультразвуковая сварка

Ультразвуковая сварка включает использование высокочастотной механической звуковой энергии для размягчения или плавления термопласта на линии соединения.Соединяемые детали удерживаются вместе под давлением, а затем подвергаются ультразвуковым колебаниям, обычно с частотой 20 или 40 кГц. Фактический механизм, ответственный за выделение тепла на линии соединения, не совсем понятен, а нагревательный эффект ультразвука зависит от степени кристалличности свариваемого материала. Возможность успешно сваривать компонент зависит от конструкции оборудования, механических свойств свариваемого материала и конструкции компонентов.Ультразвуковая сварка — это быстрый процесс (время сварки обычно составляет менее одной секунды), и его легко автоматизировать. Поэтому он идеально подходит для сварки компонентов в массовом производстве. Прокладки

необходимы для обеспечения максимального комфорта пациента с минимальным нарушением образа жизни. В качестве материала обычно используется полиэтилен. В этих изделиях используются как непрерывная автоматическая ультразвуковая сварка швов, так и методы склеивания. Фланцы мешка для стомы также можно сваривать ультразвуком.Может быть достигнуто короткое время соединения.

Рис.3 Кровяной фильтр из АБС-пластика, изготовленный с помощью ультразвуковой сварки.

Другое медицинское устройство, в котором используется этот метод, — это фильтр крови (рис. 3) , который перерабатывает собственную кровь пациента (аутологичное переливание). Фильтр обычно изготавливается из АБС-пластика (акрилонитрил-бутадиен-стирол). Ультразвуковая сварка позволяет сократить время сварки, требуется герметичное уплотнение, и этот процесс можно легко автоматизировать. Колбы для сбора, требующие герметичных закрытий и анестезиологических фильтров, также свариваются ультразвуком.

Сварка горячей пластиной

Сварка горячей пластиной, иногда называемая сваркой нагретым инструментом, вероятно, является самым простым методом сварки термопластов. Свариваемые детали удерживаются в приспособлениях, которые прижимают их к нагретому инструменту. Нагрев происходит в два этапа; нагретый инструмент расплавляет поверхности, и материал перемещается так, что получается гладкая поверхность; механические упоры в оборудовании или снижение давления предотвращают дальнейшее смещение, но детали продолжают нагреваться инструментом до тех пор, пока они не размягчатся на некотором расстоянии от него.Затем приспособления открываются, нагретый инструмент извлекается, и приспособления затем прижимают детали друг к другу.

Инфракрасные лампы можно использовать вместо горячей плиты, чтобы обеспечить бесконтактный источник тепла и уменьшить загрязнение деталей.

Вибрационная сварка

Принцип вибрационной сварки заключается в том, что соединяемые детали перед перемещением приводят в контакт под давлением, так что область соединения трется вместе с линейным возвратно-поступательным движением. Тепло генерируется трением, и как только материал на линии соединения расплавится, вибрация прекращается, детали выравниваются, и соединение охлаждается под давлением.

Основными параметрами обработки являются время сварки, давление сварки, амплитуда вибрации и частота вибрации.

Вибрационная сварка — это коммерчески распространенная технология, и оборудование доступно. Этот метод может быть применен практически к любому термопластическому материалу, но промышленные применения, как правило, основаны на линейных соединениях, которые имеют достаточно большую длину, так что ультразвуковая сварка не может быть легко выполнена (примерно 200 мм), а сварка горячей пластины обычно занимает много минут. .

Новые и альтернативные методы соединения

Лазерная сварка

Лазеры могут использоваться для соединения как гибких, так и жестких продуктов и упаковок.

Технология лазерной сварки включает генерацию интенсивного луча излучения, обычно в инфракрасной или видимой областях электромагнитного спектра, для плавления термопласта в стыке. Лазеры могут быть использованы для очень эффективной сварки пленок из термопласта внахлест. Скорость сварки может достигать многих сотен метров в минуту, что делает этот процесс идеальным для крупносерийного производства в таких областях, как упаковочная промышленность.Путем тщательного контроля профиля лазерного луча также можно одновременно выполнять сварку и резку в ходе операции, называемой разрезным уплотнением.

Самые последние разработки относятся к лазерной сварке пластиковыми листами и формованными деталями. Этот метод требует, чтобы одна часть пропускала лазерный свет, а другая сильно поглощала. Свет поглощается непрозрачной поверхностью, создавая плавление и сварку, если две детали соприкасаются. Непрозрачное поверхностное покрытие также может использоваться для сварки двух пропускающих материалов.Процесс был продемонстрирован с помощью Nd: YAG и диодных лазеров, а также может быть выполнен с использованием инфракрасной лампы. Сварка выполняется быстро, с низким уровнем деформации и не оставляет следов на поверхности детали [2] .

Механическое крепление

Защелкивающиеся устройства используются для фиксации кромок. Примером этого являются крышки бутылочек с лекарствами, которые содержат устройства, защищенные от детей, так что их нелегко открыть маленькими пальцами.

Сводка

Технология соединения медицинской упаковки является неотъемлемой частью ее успеха.Выбор метода соединения зависит, в первую очередь, от материалов и конструкции компонентов, которые будут соединяться (например, совместимы ли материалы для сварки, требуется ли покрытие или альтернативный метод?), А затем от производительности, контроля качества, скорости и экономики процедуры. Основные процессы соединения медицинских упаковок перечислены в таблице 1 вместе с некоторыми указаниями на достижимое время сварки и области применения.

Таблица 1. Краткое описание процессов соединения пластиковых упаковок.

Процесс Типичное время / скорость сварки Характеристики Применения
Гибкие упаковки
Термосварка /
Сварка горячим стержнем		 1–3 секунды Подходит только для пленочной сварки Запечатывание пакетов, пакеты для стомы, пакеты для устройств, пакеты с порошком
Импульсная сварка 1–3 секунды Подходит только для пленочной сварки Укупорка пакетов, блистерная упаковка
Диэлектрическая сварка <1 мин. Только для пластмасс с высокими потерями (ПВХ, ПУ) Пакеты для внутривенного введения, отрывные / герметичные соединения, воздушные камеры, ящики
Индукционная сварка <1 мин. Требуется электропроводящий имплант Крышки для бутылочек, блистерные упаковки, тюбики с зубной пастой с защитой от взлома
Клейкое соединение зависит от требований к отверждению Лента, напорная или реактивная Пластыри, кожа, некоторые пакеты
Жесткие упаковки
Ультразвуковая сварка <1 сек Сильная зависимость от материала, критическая конструкция соединения Блок фильтров крови, колбы для сбора
Сварка горячей пластиной 10 секунд-1 час Не подходит для нейлона Трубы
Вибрационная сварка 1–10 секунд Вибрация в плоскости стыка Большие устройства
Лазерная сварка до 750 м / мин Сварка пленки или жестких деталей путем управления положением поглощения света / тепла В разработке

Список литературы

№ Автор Название
1 Мистри К, «Взгляд в будущее: материалы и технология соединения», Medical Device Technology, март 1998 г., стр. 36-40.
2 Джонс I, «Лазерная герметизация пластмасс для медицинских устройств», Medical Plastics conf. 8-10 сентября 1998 г.

Дополнение (июль 2001 г.)

В настоящее время выполнены дальнейшие разработки, которые позволяют выполнять лазерную сварку прозрачного и прозрачного пластика (или широкого диапазона цветных пластиков) с использованием техники лазерной сварки в просвечивающем свете. В этом процессе, получившем название Clearweld®, используется расходный поглотитель лазерного луча, расположенный на стыке стыка.Полученные сварные швы прозрачные, почти бесцветные и надежные. Расплавление происходит только на стыке, а не по всему компоненту, и этот процесс применим к листовым и формованным деталям, пленкам и тканям из широкого диапазона типов пластмасс.

Дополнительную информацию можно найти на веб-сайте Clearweld® — www.clearweld.com.

.

No related posts.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

➤