Как известно, постройки и конструкции, изготовленные из древесины, собирают из отдельных деталей и заготовок. Для того чтобы строение оказалось прочным и устойчивым, важно знать правила крепления, или соединения, элементов деревянного сооружения.

В плотницком деле соединения еще называют посадками. Дело в том, что все соединения основаны на одном общем принципе: деталь, имеющая выступ, насаживается на деталь, снабженную пазом. В зависимости от типа крепления можно разделить на очень свободные, свободные, плотные, скользящие и напряженные.

Кроме того, соединения различают и по форме: они бывают торцевыми, угловыми, боковыми, крестовидными и т-образными, а также врубка в лапу.

Другое название торцевого соединения – наращивание. Суть его заключается в том, что заготовки соединяют между собой торцами, увеличивая таким образом длину детали. В зависимости от типа посадки торцевые соединения принято делить на несколько групп.

Торцевые соединения вполдерева. Они способны выдерживать значительную нагрузку при сжатии. Известны несколько форм и конструкций подобного крепления. При этом обе заготовки снабжены и пазом, и выступом, а потому после соединения они сохраняют одинаковую ширину и длину. Существует две разновидности такого типа крепления (рис. 34, а): с прямой и с косой накладкой.

Рис. 34. Разновидности торцевого соединения деревянных заготовок: а – торцевое вполдерева; б – торцевое в паз и гребень; в – торцевое шиповое

Торцевые соединения в паз и гребень. Соединенные таким образом детали устойчивы к растяжению. Посадка напоминает прием посадки в замок и производится следующим образом. На одной заготовке следует проделать паз, а другую снабдить шипом, после чего скрепить обе детали. Такой узел (рис. 34, б) может быть с прямой и с косой насадкой.

Торцевые шиповые соединения. Скрепленные таким образом деревянные детали способны противостоять значительному изгибу. Детали насаживают одну на другую так, как показано на рис. 34, в. Подобная посадка может быть со ступенчатым или с косым стыком. Поверхность накладок должна быть хорошо зачищена от заусенцев и шероховатостей.

Чаще всего такой тип соединения заготовок используют в процессе изготовления оконных и дверных блоков, а также деревянных рам. Скрепленные таким образом детали оказываются расположенными по отношению друг к другу под прямым углом. Все угловые соединения можно разделить на две группы: крепление на шип и на ус.

При посадке заготовок на шип применяют самое разное число шипов (чаще 1–3). Если необходимо выполнить особо прочное соединение, то количество шипов следует увеличить. Существует две основные разновидности креп ления на шип: сквозное (рис. 35, а) и несквозное. В последнем случае шипы оказываются замаскированными внутри детали. Для придания конструкции прочности паз под шип на деревянной детали следует делать несколько более глубоким, оставляя, таким образом, место для клея.

Соединение деревянных деталей на ус заключается в том, что заготовки крепятся под углом в 45° по отношению друг к другу (рис. 35, б).

К угловым соединениям можно также отнести и угловую врубку. В зависимости от угла, под которым располагаются детали после посадки, различают два типа такого крепления. Первая разновидность: когда заготовки соединяют под углом не более 45°. При этом сначала делают деталь, снабженную дополнительным элементом, после чего прикрепляют ее к основанию.

Рис. 35. Угловые соединения деревянных деталей: а – сквозное на ус; б – сквозное на шип

Вторая разновидность угловой врубки: детали находятся под углом более 45°. Такая конструкция представлена двумя заготовками, которые располагаются под различным углом наклона по отношению к плоскости основания.

Другое название бокового крепления деревянных заготовок – сплачивание. Его нередко используют при изготовлении таких конструкций, как ворота, ограждения, пол и двери.

Такая посадка отличается прочностью и надежностью. При необходимости его рекомендуется усилить щитами или досками, положенными поперек. В плотницком деле используется несколько типов бокового соединения.

Боковое крепление на гладкую фугу. Такое соединение представляет собой щит, составленный из склеенных между собой по боковинам заготовок, имеющих абсолютно гладкую поверхность (рис. 36, а).

Боковое соединение на рейку. Для выполнения такого крепления на обеих боковых сторонах каждой детали следует сделать пазы. После этого заготовки нужно последовательно соединить, посадив на вставные рейки (рис. 36, б).

Боковое соединение в четверть. Для того чтобы произвести посадку в четверть, необходимо с обеих боковых сторон каждой заготовки вырезать четверть в виде недостроенной латинской буквы S, после чего надежно скрепить все детали (рис. 36, в).

Боковое соединение в паз и в гребень. Существует две разновидности крепления деревянных деталей в паз и в гребень: с пазами, выполненными в форме треугольника (рис. 36, г) и прямоугольника (рис. 36, д). Соединение в треугольный паз, как правило, используют при сборке паркета, а в прямоугольный – для устройства дверного блока.

Боковое соединение внахлест. Такой тип сплачивания (рис. 36, е) обычно применяют при строительстве здания в процессе сборки стен, а также при возведении кровли. Такая посадка деталей позволяет защитить конструкции от воздействия осадков и влаги.

Помимо перечисленных выше, существуют еще два типа боковых соединений. Первое – крепление с наконечником. Для выполнения такой посадки детали, имеющие пазы с торцевых сторон, присоединяют к другой заготовке, снабженной пазом с боковой.

Рис. 36. Боковое соединение деревянных деталей: а – на гладкую фугу; б – на вставную рейку; в – в четверть; г – в паз и в гребень треугольником; д – в паз и в гребень прямоугольником; е – внахлест

Еще одна разновидность бокового сплачивания – посадка с перекрытием. Такой прием используют в том случае, если требуется придать поверхности рельефность. К тому же такое соединение позволяет уменьшить звуко– и теплопроводность. При этом необходимо настелить доски, составляющие первый ряд, после чего положить доски второго ряда таким образом, чтобы замаскировать образовавшиеся пустоты.

Прием крестовидного скрепления деревянных заготовок (рис. 37) используют при возведении кровель и ферм. Глубина крепежной накладки может составлять ¹/₆—²/₃ толщины используемого бруска. Во многом данный тип посадки схож с т-образным.

Рис. 37. Крестовидное соединение деревянных деталей

По форме детали, соединенные подобным образом, напоминают букву «Т». Как правило, данный тип посадки необходим для того, чтобы прикрепить перегородки к обвязке. Заготовки следует соединять под углом в 90°.

В том случае, если при посадке деталей прямой угол по каким-либо причинам будет нарушен, конструкция окажется непрочной и ненадежной.

Существуют две разновидности т-образного соединения: с прямой накладкой (рис. 38, а) и с потайным шипом (рис. 38, б).

В случае использования приема т-образного соединения с потайным шипом предварительно следует сделать такой шип, после чего зафиксировать его в какой-либо стороне балки. При применении другой разновидности т-образного крепления необходимо выполнить ступенчатую накладку. О том, как ее сделать, будет рассказано ниже.

Рис. 38. Т-образное соединение деревянных деталей: а – с прямой накладкой; б – с потайным шипом

Сначала с одной стороны вырезают древесину на половину ширины заготовки, а с другой – на треть. Затем с первой стороны нужно удалить слой древесины на ½. В итоге толщина сохранившейся части будет составлять ¼ общей толщины заготовки.

С той стороны детали, где срез древесины был сделан на треть, нужно сделать паз таким образом, чтобы толщина оставшейся нетронутой части бруса была равна половине общей толщины детали.

Т-образное соединение деревянных деталей с прямой накладкой представляет собой один из наиболее прочных и надежных способов фиксации. Дополнительно усилить его можно лишь, воспользовавшись специальным клеем.

Применение гвоздей в данном случае недопустимо, поскольку велика вероятность повреждения ступеней накладки.

Врубка в лапу – данный тип соединения деревянных деталей обычно используют при строительстве колодцев, а также душей и туалетов. Такое крепление является наиболее прочным, лишь в некоторых случаях требуется дополнительное усиление его накладками.

Выполняют подобное крепление так. Прежде всего нужно обтесать бревно с одного конца так, чтобы получить куб. Далее стороны последнего следует разделить на восемь равных частей. Работая с торцевой стороны, нужно обтесать куб таким образом, чтобы получить трапецию, одно основание которой было бы равно 4 частям, а второе – 6 частям. Движения при этом следует направлять вдоль волокон древесины. Полученная лапа должна иметь трапециевидную форму и сужаться в направлении к середине бревна. В результате получается сруб (рис. 39).

Рис. 39. Врубка в лапу: а – схема соединения

Рис. 39 (продолжение). Врубка в лапу: б – вырубка лапы