Шпоночные сопряжения
В то время как нагельные сопряжения работают главным образом на изгиб, шпоночные, в отличие от них, работают преимущественно на срез и смятие. Это ясно видно на примере простых прямоугольных шпонок. Если два бруса соединены между собой деревянной прямоугольной шпонкой, то при сдвиге одного бруса относительно другого в направлении, указанном стрелками, шпонка будет срезаться и сминаться.
Все шпоночные сопряжения разделяются па две группы:
- прямоугольные шпонки и
- круглые или кольцевые.
Прямоугольные шпонки, могут иметь различные направления волокон. Шпонка, у которой волокна дерева направляем так же, как и в брусе. Такая шпонка называется жесткой шпонкой, так как она мало сминается под действием усилий.
Работа по постановке таких шпонок требует большой тщательности, в особенности, если число шпонок на длине бруса велико. Необходимо добиться того, чтобы шпонки все одновременно вступили в работу, иначе некоторые шпонки будут перегружены и смогут либо сколоться, либо позволят сдвинуться одному брусу относительно другого.
Для того чтобы облегчить пригонку, необходима точная разметка. Разметку следует делать, сложив и сболтив оба бруса по одной стороне. При разметке полезно иметь шаблон шпонки, по которой будут сделаны все шпонки. Разболтав брусья, надо по угольнику перенести разметку па внутреннюю грань и на другую сторону. После этого надо наметить на каждой стороне глубину запила. Делать запилы надо лучковой пилой с мелким зубом для того, чтобы получить гладкий чистый разрез. Пилить лучше вдвоем для того, чтобы не запилить дальше метки или надевать на полотнище две планки, которые бы не пускали пилу дальше определенной глубины. Скалывать дерево между двумя запилами надо топором. Точная пригонка шпонок требует времени и обходится, поэтому сравнительно дорого. Кроме того, работа может получиться неодинаковой: у одной пары плотников работа будет лучше, чем у другой.
Поэтому в некоторых случаях направление волокон у шпонок изменяют таким образом, чтобы они были под прямым углом к волокнам балки. Такие шпонки называются мягкими шпонками, так как они сминаются значительно больше, чем первые. Для того чтобы уменьшить это смятие, для шпонок применяют более твердые породы дерева: дуб, лиственницу. В мягких шпонках имеется возможность шпонку сделать составной из двух клиньев, как это изображено. Такая составная шпонка уже после постановки может быть плотно пригнана к гнезду путем подбивок ее с двух сторон, что сильно облегчает работу и обеспечивает равномерную пригонку всех балок. Кроме того, эту подбивку надо делать при усушке балок.
Стяжные болты при жестких шпонках или, как их часто называют, колодках можно пропускать через колодку, тем более что колодки делаются сравнительно больших размеров. При шпонках из двух клиньев болты надо пропускать между колодками. Для того чтобы при сотрясении клинья не вылезали из гнезд, надо на узкие концы их набивать гвозди. Прямоугольные шпонки употребляются при сплачивании брусьев или растянутых стыков.
В узлах деревянных ферм в настоящее время часто применяются кольцевые шпонки. Различают гладкие кольца и зубчатые кольца. Гладкая кольцевая шпонка представляет собой отрезок полосового железа, согнутый в кольцо, причем между концами остается небольшой запор, равный одной трети ширины полосы. Внутренний размер такого кольца колеблется от 8 до 22 см. Толщина полосового железа, которое идет на кольцо, колеблется от 3 до 6 мм, ширина от 2,0 до 4,5 см. Такое кольцо врезается в две соединенные доски, так, что оно заходит в каждую доску на половину своей ширины. Через центр кольца пропущен болт, который стягивает все соединение. Благодаря круглой форме такое кольцо может применяться в центрированных узлах для передачи больших усилий.
При работе с кольцевыми конструкциями необходимо придерживаться следующих правил.
Следить за тем, чтобы места постановки колец не совпадали с какими-либо пороками или сучьями. Доска сама по себе может быть неплохой, но если имеется такое совпадение, доску в дело пускать нельзя. Следить за правильной разметкой и центрировкой всей стопки. Следить за тем, чтобы резцы были наточены и правильно поставлены, так как дорожка должна быть чисто прорезана и иметь совершенно гладкие стенки.
Особенное внимание обращать на то, чтобы глубина дорожки была сделана точно по проекту. Несоблюдение этого условия, т. е. заглубление дорожки, ослабляет доску и может повлечь за собой разрушение соединения. Нормальная глубина дорожки равна половине ширины кольца, т. е. 0,5—1,0 мм, но не больше. Ширина дорожки должна быть на 0,5—1,0 мм больше толщины кольца. Кольца должны иметь правильную форму; при сборке они должны свободно вкладываться в дорожку при легком постукивании молотком и легко выниматься при помощи клещей. Перед вкладыванием колец в дорожки последние должны быть тщательно очищены от опилок, стружки и грязи. Разрезы колец должны располагаться на диаметре, перпендикулярном направлению действующего на кольцо усилия. Например, в растянутом стыке разрез кольца должен располагаться. Ни в коем случае не разрешается уширение кольцевых дорожек путем обрезки их или углубление путем долбления. При несовпадении кольцевых дорожек несовпадающий элемент должен быть заменен новым, правильно размеченным. Все эти указания должны строго соблюдаться, так как из-за неправильного изготовления с кольцевыми конструкциями происходят аварии.
Кроме гладких кольцевых и пенок в последнее время стати применяться зубчато-кольцевые шпонки. Зубчато-кольцевые шпонки представляют собой замкнутые кольца с зубцами. Такая шпонка закладывается между двумя соединяемыми элементами и вдавливается в древесину при завинчивании гайки у болта. Таким образом, здесь элементы центрируются по болтовой дыре. Для того, чтобы затяжка болта шла легче, употребляют специальные ключи и полированные шайбы. Так же как и при гладко-кольцевой шпонке, следует избегать в месте постановки шпонки сучков, так как, если зубец шпонки попадет на твердый сучок, возможен перекос шпонки.
Загрузка ...