Кріплення елементів дерев’яних сходів, випробування дерев’яних драбин
Наша серія статей про сходи була б неповною, якби не включала інформацію про особливості кріплення елементів дерев'яних сходів. Грамотне використання цих особливостей при виробництві сходів, а також застосування спеціальних методик випробування сходів на міцність і стійкість до різноманітних впливів робить сходи компанії «Вінчеллі» одними з найнадійніших.
Головною умовою при спорудженні конструкції є міцність кріплення елементів дерев'яних сходів – у нашому випадку перевірити це на практиці допоможуть випробування сходів. Типи та конструктивні особливості кріплення елементів дерев'яних сходів залежить від роду матеріалів, у тому числі виготовляється дана конструкція.
Кріплення елементів дерев'яних сходів – найбільш уразливі у плані надійності та найбільш відповідальні у плані підходу при будівництві частини конструкції. Від їхньої надійності багато в чому залежать результати випробування сходів на міцність.
Кріплення елементів дерев'яних сходів здійснюється за допомогою кріпильних виробів, деталей та клеючих речовин. Крім того, вони виконуються за певними конструктивними типами, прийнятими в практиці теслярсько-столярних робіт.
З'єднання за допомогою кріпильних виробів виконуються за допомогою цвяхів, шурупів, глухарів, болтів, нагелів, косинців, накладок та інших виробів. Кожне з'єднання з використанням того чи іншого виду кріпильних виробів має свої особливості.
Кріплення елементів дерев'яних сходів на цвяхах. Головним у цьому типі сполук є вибір довжини та товщини цвяхів залежно від розмірів деталей, що з'єднуються, породи деревини та місць, в які вони будуть вбиватися. Випробування драбин доводить надійність таких з'єднань.
Важливо. Товщина (діаметр) цвяха не повинна перевищувати приблизно 1/10 товщини деталі, що прибивається.
При з'єднанні цвяхами необхідно дотримуватись деяких основних правил.
Щоб уникнути розколювання деревини, місце, в яке вбивається цвях, повинно знаходитися від краю деталі на відстані не менше 15 діаметрів цвяха.
При скріпленні проступів з подступенками і тятивами (косоурами) цвях слід направляти під невеликим кутом до бічної поверхні або до торця нижнього елемента. Це робиться для того, щоб пробити річні шари деревини нижньої деталі, які можуть бути паралельно цвяху.
Для міцності з'єднання сходинки з підсходинками або тятивою рекомендується вбивати цвяхи з зустрічним нахилом у кожній парі, що забивається.
- Для скріплення деталей, виготовлених з деревини, що містить у значній кількості дубильні речовини (дуб, вільха та ін.), слід застосовувати оцинковані цвяхи, тому що неоцинковані швидко іржавіють усередині такої деревини.
- Випробування сходів показали, що цвяхи квадратного перерізу тримаються у поєднанні міцніше, ніж круглі.
Кріплення елементів дерев'яних сходів на шурупах значно міцніше за з'єднання на цвяхах, і тому їм треба віддавати перевагу при кріпленні відповідальних деталей сходів. Чим довша і товща шуруп, глибша його нарізка і щільніше деревина, що закріплюється ним, тим більше міцне з'єднання.
Зауваження. При загвинчуванні шурупів у тверду деревину або при роботі з товстими шурупами місце з'єднання попередньо необхідно висвердлити (свердлом меншого – приблизно на 1/4 – діаметра, ніж діаметр шурупа по різьбленню) отвори на глибину, що становить 3/4 довжини шурупа.
Випробування сходів свідчить: подовжувані тятиви абокосоури та їх з'єднання з дерев'яними опорними конструкціями міжповерхових перекриттів найнадійніше робити за допомогою болтів. У деталі, з боку якої перебуватиме головка болта, на висоту головки висвердлюється гніздо діаметром, рівним діаметру шайби, що підкладається під неї. Однак якщо розрахункова глибина цього гнізда з урахуванням повного утоплення головки становить більше 1/3 товщини скріплюваних елементів з'єднання, від нього слід відмовитися. Таке з'єднання вважається ненадійним під час навантаження на нього під час експлуатації.
Пам'ятка. Для захисту деревини деталей, що скріплюються болтами, під головки болтів і під гайки необхідно підкладати шайби.
З'єднання нагелями (дерев'яними цвяхами) найчастіше використовується в шипових скріпленнях (про них мова піде нижче) при спорудженні дерев'яних огорож сходів, зокрема при кріпленні поручнів до стійк. Товщину нагелів приймають залежно від товщини шпильки від 3 до 12 мм. Забивають нагелі в отвір, що просвердлюється для них, глибина якого повинна бути на 3-5 мм менше довжини нагелю. Нагельне кріплення елементів дерев'яних драбин зазвичай зміцнюється клеєм, який наносять на нагель тільки з боку його донного кінця приблизно на 1/4 довжини, попередньо загостривши цей кінець для того, щоб клей не залишився на верхніх краях отвору, а проникнув углиб його разом з нагелем. Кінець нагелю, що залишився над поверхнею верхньої деталі, акуратно зрізають гострим ножем і запилюють напилком заподлицо.
Для скріплення деталей, виготовлених з деревини твердих порід, нагелі роблять з м'яких деревини, і, навпаки, - для скріплення деталей з м'якої деревини нагелі роблять з твердої.
Зауваження. Квадратні в поперечному перерізі нагелі міцніше тримають деталі, що з'єднуються, ніж круглі, т.к.сильніше розсувають волокна деревини при забиванні і міцніше стискаються ними (перевірено випробуванням сходів).
При виготовленні сходів іноді виникає необхідність подовження опорних балок і стійок або дощатих покриттів майданчиків, яке може здійснюватися способами згуртовування, зрощування, нарощування.
До згуртовування вдаються в тих випадках, коли необхідно з'єднати дошки покриття підлоги сходового майданчика, проступи або бічної обшивки сходового маршу. Існує кілька видів гуртування: на фугу за допомогою шипів, на чверть, прямокутний шпунт, на рейку.
При згуртовуванні на фугу з'єднання дощок проводиться чисто кромками, що відфуговані, які по всій довжині намазують клеєм і потім стискають. Для зміцнення з'єднання застосовуються вставні круглі, квадратні або прямокутні шпильки. Товщина прямокутного шипа повинна бути не більше 1/3 товщини дощок, що з'єднуються, а ширина - в 1-2 рази більше товщини.
Об'єднання у чверть здійснюється за допомогою вирізів (чвертей) по довжині кожної дошки. Глибина і ширина чверті повинні дорівнювати половині товщини дощок, що з'єднуються. При з'єднанні дощок чверті накладаються одна на одну, утворюючи таким чином закритий шов. Цей спосіб найбільш прийнятний для з'єднання дощок покриттів сповнений сходових майданчиків та обшивки сходів (від полі до тятиви, наприклад).
При згуртовуванні прямокутний шпунт у кромці однієї дошки вибирають по її середині (по всій довжині паз шириною в 1/3 товщини дошки, а в кромці іншої парної з нею дошки - виступ (гребінь), за розміром трохи менший за розмір паза). З'єднання дощок здійснюється гребенем однієї дошки в інший паз.
Зауваження. Об'єднання в чверть і шпунт веде до зайвої витрати деревини.
З метою економії деревини, як показуютьвипробування сходів, згуртовування в чверть або шпунт можна замінити згуртовуванням на рейку. Цей спосіб з'єднання полягає в тому, що в обох кромках кожної дошки вибираються тільки пази, а сполучним елементом є рейка, яка вставляється в пази між дошками. Ширина паза та товщина рейки повинні бути не більше 2/3 товщини дошки.
Пам'ятка. Дошки, що з'єднуються таким способом згуртовування, повинні бути сухими.
Несучі балки сходового маршу подовжують, з'єднуючи бруси торцями. Така сполука називається зрощуванням. Способи зрощування дуже різноманітні, але за характером навантажень, випробуваних балками маршу, найбільш підходящими для з'єднання зі ставних елементів шнурів або косоурів є різні види шипових замків (рис. 39бв, г), а також ступінчастих з'єднань, що зміцнюються кромковими накладками зі смугової сталі або врізними болтами (рис. 39а).
Опорні стійки маршу подовжують нарощуванням. Подовжувальним елементом є квадратний або прямокутний цільний або круглий вставний шип. Товщина цільного шипа має бути не більше 1/3, а товщина вставного шипа - не більше половини товщини (діаметра) складових частин стійки.
При кутових з'єднаннях щаблів з тятивами, проступів з подступенками, тятив з опорними стійками складових частин огорож і поручнів і т.д. найпоширенішим є спосіб шипової в'язки. Вона складається з шипа або гнізда (вушника). В'язка проступи з тятивою або тятиви з опорною стійкою або опорною балкою підлоги робиться зазвичай за допомогою потайного прямокутного шипа, а елементів огорожі - за допомогою квадратних або круглих шипів. Як доводить практика та випробування сходів, з'єднання шипами стають міцними лише після склеювання.
Чим більша площа склеювання шиповогоз'єднання, тим воно міцніше.
Для отримання міцних шипових з'єднань дуже важливо дотриматися точність припасування шипа під гніздо. З урахуванням можливості проникнення клею між поверхнями шипа, що з'єднуються, і його гнізда розходження в їх розмірах у будь-якому напрямку не повинно перевищувати 0,5-1,0 мм.
З'єднання проступів з подступенками можуть робитися не тільки за допомогою в'язки прямокутними шипами, а й з'єднанням у фалець (рис. 43б).
Деревина деталей, що з'єднуються, повинна мати вологість не більше 10%.
Клейові кріплення елементів дерев'яних сходів, як зазначалося, є додатковим зміцнюючим чинником будь-яких з перелічених вище типів. При правильній обробці склеюваних поверхонь і правильному склеюванні кріплення елементів дерев'яних сходів на клею виходить міцніше самої деревини.
На якість клейової сполуки суттєво впливає ступінь густоти клейового розчину. Залежно від співвідношення сухої клейової речовини кількості води, в якій вона розчинена, клей може бути густим, середньої густоти та рідким. Густий розчин повільно стікає з вмоченого в нього пензля або палички і покриває їх досить товстим шаром; розчин середньої густоти стікає швидко, а рідкий майже не утримується на поверхнях щетини кисті або палички, покриваючи тонкою водянистою плівкою. Густий і рідкий клеї однаково погані, тому густий утворює занадто товсту плівку клею, а рідкий майже не утворює її.
На склеювані поверхні клей наносять пензликом з жорстким волоссям, лучинкою або тріпочкою. Після нанесення мездрового або кісткового клею вироби, що з'єднуються, витримують 3 хвилини на повітрі, щоб клей трохи ввібрався, загуснув і не видавився при стиску в з'єднанні. Вироби, намазані казеїновим клеєм, витримують передсклеюванням 20-25 хвилин.
Склеєні з'єднання не повинні піддаватися навантаженню до повного висихання клею протягом 24-72 годин.
Зауваження. Неміцне клейове кріплення елементів дерев'яних сходів, як доводить випробування сходів, може вийти внаслідок нанесення клею на забруднені поверхні, недостатнього стиснення вузла з'єднання та нерівномірного нанесення клею.