З’єднання дощатих елементів на нагелях, цвяхах, шурупах
Нагелі являють собою дерев'яні або сталеві стрижні циліндричної форми. Їх застосовують як додаткове кріплення у кутових та серединних шипових з'єднаннях для запобігання шипу від вивертання. З'єднують деталі нагелями за розрахунком, розмічуючи місця установки відповідно до креслення, і шаблонів.
Отвори під нагелі вибирають свердлами. Місця отворів до початку свердління розмічають шаблоном. Свердлити отвори потрібно так, щоб свердло йшло без відхилень по заданому напрямку.
Нагель ставлять таким чином, щоб він був перпендикулярний бічним граням шипа і проходив крізь обидва бруски, що з'єднуються, тобто через шип і вухо. Замінювати дерев'яні нагелі звичайними цвяхами в шиповому з'єднанні не допускається, оскільки цвяхи псують з'єднання і не дають міцності, що нагель.
Цвяхові з'єднання визначають розрахунковим шляхом, а в деяких випадках кількість цвяхів призначають конструктивно, наприклад при настилці підлог, установці вбудованого обладнання, пристрої перегородок та ін.
У цвяхових з'єднаннях конструкцій, що виготовляються з деревини модрини та деревини твердих листяних порід (береза), цвяхи діаметром більше 6 мм слід забивати в заздалегідь просвердлені гнізда, причому діаметр гнізда повинен становити 0,9 діаметра цвяха, а глибина - 0,6 довжини цвяха .
У поєднанні елементів з дощок хвойних та м'яких листяних порід цвяхи незалежно від діаметра забивають без попереднього розсвердлювання гнізд.
Відстані між осями цвяхів (вздовж волокон) для збивання дерев'яних елементів (дощ) повинні бути наступними (рис. 54): S 1 =15d при товщині елемента, що пробивається C=>10d і S 1 =25d при товщиніпробивається елемента C=4d, де d-діаметр цвяха. Відстань S 1 для елементів, що не пробиваються наскрізь цвяхами, повинна бути дорівнює або більше п'ятнадцяти діаметрів цвяха (S 1 = 15d).
Мал. 54. Схема розміщення цвяхів при з'єднанні дощатих елементів
Відстань між осями цвяхів (поперек волокон) за умови прямого розміщення цвяхів S 2 =4d, а при забиванні цвяхів у шаховому порядку або під кутом α 3 має бути не менше 4d. Діаметр цвяхів не повинен бути більше 0,25 товщини тонкої пробивається дошки.
Забивати цвяхи в дерев'яні конструкції слід за шаблоном, в якому місця забивання цвяхів повинні точно відповідати кресленням. Шаблони виготовляють із фанери або покрівельної сталі.
У конструкціях, в яких цвяхи працюють на висмикування, довжина защемленої частини цвяха повинна бути не менше двох товщин дерев'яного елемента, що пробивається, і не менше 10 діаметрів цвяха.
При зустрічному забиванні цвяхи не повинні пробивати наскрізь усі дошки (пакет). При наскрізному забиванні кінці цвяхів слід загнути поперек волокон.
Якщо при забиванні цвях зігнувся, його необхідно висмикнути і замінити прямим. Забивати цвяхи в мерзлу та сиру деревину не рекомендується, оскільки цвяхи корродирують (іржавіють), що знижує міцність з'єднання. Цвяхи треба забивати у здорову частину деревини. Не слід забивати їх у сучки та тріщини.
Шуруп являє собою металевий стрижень циліндричної форми з нарізкою в нижній частині. Шурупи бувають з напівкруглою (ГОСТ 1144-80), потайною (ГОСТ 1145-80) або напівпотайною (ГОСТ 1146-80) головками.
У столярних виробах шурупи використовують для кріплення нащільників, приладів - петель, ручок, закруток, замків та ін. При цьому переважно використовуютьшурупи з потайною головкою. З'єднання на шурупах застосовують при складанні вбудованих меблів, коли елементи, що з'єднуються, важко склеїти, а також у тому випадку, коли окремі елементи потрібно зробити розбірними (ремонт приладів, нащільників, відливів та ін.).
У деревину шуруп загортають коловоротом з викруткою або електрошуруповерт, а не забивають. При забиванні шурупа в деревину молотком гвинтове з'єднання виходить неміцним, тому що зминається нарізка і порушується деревина в місці проходження шурупа. При цьому з'єднання втрачає до 40% сили, що утримує шуруп у деревині.
Міцність з'єднання шурупами залежить від щільності деревини, розмірів і кількості шурупів, глибини їх загортання (загортати шуруп треба вщент), напрями волокон.
У деревину твердих порід шурупи слід загортати в заздалегідь просвердлені отвори. Діаметр отвору повинен становити 0,9 діаметра ненарізаної частини шурупа, а довжина отвору – від 1/2 до 3/4 довжини шурупа. При загортанні шурупів у деревину дуба, щоб уникнути корозії, їх попередньо змащують тавотом. У вологу деревину шурупи загортати не рекомендується, тому що вони швидко корродуватимуть (іржавітимуть). При з'єднанні будівельних елементів шурупами відстань між осями (рис. 55) має становити S 1 =10d; S 2 = = S 3 = 5d (d – діаметр шурупа).
Мал. 55. Схема розміщення шурупів поздовжніми рядами (а) та в шаховому порядку (б)