Использование нагелей, шипов, клиньев и шпонок в креплении деталей из древесины

Очень часто соединения деревянных конструкций дополнительно усиливаются металлическими или деревянными нагелями, шипами (или шкантами), клиньями и шпонками. Все эти деревянные крепления делаются из твердых пород древесины и высушиваются длительное время, чтобы быть пригодными для дальнейшего использования.

Вариантов соединения элементов деревянных конструкций с помощью нагелей, шурупов, гвоздей, болтов очень много. Они могут располагаться на поверхности соединяемых деталей в различном порядке (рис. 36).

Рис. 36. Варианты расстановки на деталях нагелей, гвоздей, шурупов, болтов

Нагели (гвозди из древесины твердолиственных пород) используются при укреплении соединений в оконных рамах и рамах парников, а также при креплении деталей для рамы под зеркало и т. п. Нагели преимущественно бывают круглыми. Предварительно в массиве древесины высверливается отверстие под нагель подходящего размера (немного глубже, чем длина деревянного гвоздя). Затем сам нагель ошкуривается и закругляется со всех сторон. Потом он устанавливается на просвет отверстия, на него ставится дощечка (чтобы гвоздь не растрескался), после чего нагель забивается молотком.

Нагели широко используются для соединения венцов сруба между собой, а также в неразборных соединениях стенок корпусной мебели. Здесь также применяются и шканты (или шипы). Шканты также используются в соединениях стропил крыши. Они могут быть круглыми, цилиндрическими, квадратными и прямоугольными. Их конец всегда делается заостренным, чтобы лучше вгонялся в массив древесины. Диаметр отверстия под шкант всегда делается чуть меньшего диаметра. Обычно шкантовое крепление дополнительно усиливается клеем (рис. 37).

Клинья чаще всех прочих креплений используются в столярном и плотницком деле. Нередко они являются частью конструкций крепления ручного инструмента. Они используются в конструкциях натяжения, сооружениях для укрепления и выравнивания стен, пола, крыши и пр. Клинья разделяются по форме: у одних обтесывается только одна сторона, у других – обе. Используются они в зависимости от типа крепления и назначения конструкции. Клинья вбиваются в намеченное место с помощью молотка.

Рис. 37. Виды усиления соединений деревянных деталей с помощью шипов (шкантов): а – установка цилиндрического шипа на клею; б – напряженное угловое соединение на двух цилиндрических шипах; в – напряженное угловое соединение на трех прямых шипах

Деревянные или металлические шпонки вставляются в гнезда между двумя балками для увеличения прочности крепления. Дополнительно они снабжаются стальными болтами, которые могут проходить через шпонку или же не затрагивать ее, сжимая только балки.