Соединение ласточкин хвост — типы, применение, проектирование

Современные специалисты плотницкого дела считают крепление бревен без остатка ласточкин хвост практичным и надежным вариантом углового соединения. Т-образный монтаж брусьев практически аналогичен креплению с коренным шипом, только шип имеет форму трапеции, что обеспечивает сверхнадежную стыковку по углам дома. Правильно срубленный ласточкин хвост придает всей конструкции дома дополнительную прочность, долговечность, удерживает от естественных для древесины деформаций.

Устройство

Узел состоит из станины (неподвижная часть) и салазок. Как правило изготавливается из чугуна, стали, бронзы. В ненагруженных узлах применяются алюминиевые сплавы и пластмассы. Поверхности фрезеруются специальными профильными фрезами с последующей доводкой шабрением и полированием.

Угол трапеции для классического ласточкиного хвоста выбирается из ряда 45, 55 и 60 градусов.

Наследие деревянного зодчества

Дерево на Руси традиционный строительный материал. Возводимые в суровых климатических условиях избы, терема из лиственницы, кедра, сосны обладали высокой прочностью, были теплыми, сухими, уютными. Применялась разная техника сруба, в угол, обло, чашу, эти техники предполагали небольшой вынос концов бревен за углы дома, что предохраняло от промерзания даже в самые жестокие морозы. Сибиряки считали такую технику преимущественной, но были и другие способы строительства. Эти техники без остатка, то есть без выноса бревна на поверхность стены:

• в лапу, бревна на концах стесывались, одно бревно как бы вкладывается в лапу другого;
• в охряпку, при этом в бревне делались углубления в верхней и нижней части;
• в ласточкин хвост, когда вырезался шип в идее трапеции в одном бревне и гнездо под него в другом.

Это лишь основные техники сруба, наряду со множеством других венцовых соединений, которыми славились мастера на Руси. Монтаж проводился без крепежа или использовались нагели, деревянные штыри, дополнительно скрепляющие между собой углы. Постройки хозяйственного назначения иногда возводились столбовым способом, когда связывались между собой вертикально стоящие бревна.

Важно! Соединения без остатка, в том числе и ласточкин хвост, применялись для холодных  надворных построек. Современные способы утепления позволяют использовать крепление ласточкин хвост, которое привлекательно тем, делает каркас здания особенно устойчивым и крепким.

Трапециевидный шип (2), присек(1)

Основная хитрость крепления ласточкин хвост – трапециевидный шип заклинивает концы бревен, которые придавливает весом вся конструкция. Без какого-либо крепежа они не расходятся, не разъезжаются.

Применение крепления

Рисунок 2. Крепление «ласточкин хвост» позволяет сократить до минимума потери тепла в местах стыковки деталей сооружения.

Данный тип крепления используется для соединения между собой брусьев, из которых возводят дом из профилированного бруса, реже — из оцилиндрованных бревен. Благодаря трапециевидной форме, шип крепко держится в пазе, такое крепление можно разъединить только до начала укладки следующего ряда брусьев. Выполняется крепление согласно ГОСТ 30974 — 2002 «Соединения угловые деревянных брусчатых и бревенчатых малоэтажных зданий. Классификация, конструкции, размеры».

Соединение такого типа имеет несколько следующих разновидностей:

1. Крепление брусьев с помощью специальной вставки — шпонки. При этом в брусьях делаются трапециевидные пазы, в которые забивают шпонки.
2. Крепление на трапециевидный коренной шип.
3. Угловое крепление — бревна, которые сходятся в углах дома, имеют один большой шип, который входит в паз предыдущего бревна, и так далее. Применяется в большинстве случаев для строительства срубов.

Наиболее распространена среди всех подвидов ласточкиного хвоста его последняя разновидность. Она очень проста, надежна и позволяет максимально использовать длину бруса и уменьшить количество отходов древесины. Такой вид крепления совершенно не мешает последующей отделке дома, тогда как соединения «с остатком» будут выделяться на фоне фасада, обшитого сайдингом или другой облицовкой дома. Углы тоже можно обшить деревянной доской, сохранив при этом общий вид дома и устранив проблему «холодных углов» одновременно.

Рисунок 3. Схема разметки и разрезания ласточкиного хвоста.

Несмотря на видимую простоту, вырезание ласточкиного хвоста — довольно трудоемкий процесс, но результатом его будет крепкое и надежное соединение всех элементов дома. С его помощью можно крепить не только углы, но и внутренние стены и перегородки дома.

Лучше всего соединение бруса ласточкиным хвостом осуществляется при использовании свежих, с достаточно большим содержанием влаги брусьев из хвойных пород деревьев. Размер брусьев или диаметр бревен для оптимального использования должен составлять от 260 до 320 мм. При строительстве из брусьев меньшего размера возможно откалывание крепежных шипов, а брусья больше 320 мм слишком тяжелы для крепления ласточкиным хвостом и со временем начинают вылезать из своих мест в стенах.

Кроме углового соединения, ласточкин хвост часто используют и для наращивания длины брусьев.

Расчерчивание шипов «ласточкин хвост»

Опытные столяры могут распределять зубцы практически от руки. Тому, кто только начинает осваивать этот способ соединения деталей, рекомендуем воспользоваться линейкой.

Для досок шириной до 15 см размечают, например, четыре шипа и три паза или пять шипов и четыре паза. Для досок шириной до 20 см — пять шипов и четыре паза или шесть шипов и пять пазов. Примерная схема распределения такова: отношение средней толщины шипа к средней ширине паза составляет 1:2.

Очень точно можно расчертить шипы и их скосы по схеме, показанной на рисунках справа.

Возможны и другие способы деления. Можно выбрать, например, меньшую ширину шипов. В так называемом английском соединении шипы очень узкие, а пазы — широкие. Однако в любом случае шипы не должны иметь слишком большие скосы, чтобы ие повредить узкие части пазов.

Пометить на детали параллельно торцевому краю толщину доски, затем половину толщины и далее провести линию, расстояние до которой от торца равно толщине доски, умноженной на три. Чтобы теперь точно распределить четыре шипа и три паза, нанесите на косую вспомогательную линию метки, расстояние между которыми кратно 10. Затем перенесите это деление на линии разметки.

Здесь штриховыми линиями показаны средние линии пазов: точки их пересечения со вспомогательной линией на расстоянии «тройной толщины» доски очень важны для завершающей разметки.

От точек пересечения средних линий пазов со вспомогательной линией провести линии через точки на линии разметки «половина толщины доски». Таким образом, шипы и пазы будут намечены очень точно.

Разметка

Итак, вы наметили шипы и пазы на лицевой пласти доски. Теперь нужно перенести разметку на торцевую сторону.

Для этого понадобятся угольник и хорошо заточенный карандаш, шило или нож. В зависимости от вида древесины может оказаться полезным или даже необходимым покрыть торцевую сторону доски мелом: на белом фоне разметка будет виднее. С торцевой стороны разметку переносят на тыльную пласть доски.

Разметка получится более точной, если деталь при этом закреплена на верстаке.

Разметку с симметричных элементов на одной детали следует наносить одновременно, чтобы, например, контуры шипов по углам выдвижного ящика совпадали.

С помощью остро заточенного карандаша (или шила) и угольника линии разметки переносят с лицевой пласти на торцевую сторону доски.

Описание процесса изготовления

Конструкция данного столярного замка представляет собой плотную стыковку двух деталей. На конце одного бруска изготавливается выступ V-образной формы, напоминающий ласточкин хвост (откуда берется название). На втором бруске изготавливается пропил по форме этого выступа. Толщина этого шипа может быть на всю ширину, и в пол дерева. Шип и пропил производят под углом 10-12 град.

В данной статье описан процесс изготовления данного столярного соединения в пол дерева. Вид изделия, которое должно получится в итоге, изображен на рисунке.

Изготовление заготовок показано на рисунке.

1. С помощью циркулярной пилы вырезают 2 одинаковых бруска.
2. Обрабатывают их на шлифовальной машине.
3. Торцуют концы брусков при помощи торцовочной пилы.

Далее при помощи столярного угольника, линейки и карандаша размечают на заготовке 1 размеры шипа соединения.

Совет! В том случае, если требуется изготовить несколько соединений, рекомендуется изготовить из тонкого, плотного материала шаблон ласточкин хвост, что увеличивает производительность. В описанном примере приводится единичное изготовление данной конструкции.

После разметки, для изготовления необходимого V-образного выступа, у заготовки 1, с помощью ленточной пилы обрезают лишние части.

Когда шип вырезан, его зажимают в столярные тиски, обтесывают стамеской, и доводят с помощью напильника и наждачной бумаги до идеального состояния.

Когда выступ готов, под него на второй заготовке необходимо сделать прорезь. Для этого на второй заготовке делают разметку, используя первую в виде шаблона. Сделать разметку необходимо как можно точнее, поскольку любой люфт между деталями не допускается. Конструкция окажется ненадежной. По этой причине верхние линии чертят отрезным ножом. Середину отмечают карандашом.

Зажав заготовку в тисках, при помощи ручного лобзика делают прорези по отмеченным линиям 2-й заготовки. Глубина прорезей составляет середина бруска, отмеченная карандашом.

Далее предстоит выбрать в бруске, по выполненным лобзиком отметкам, прорезь под шип. Это можно осуществить двумя способами. В первом случае прорезь выбирают при помощи стамески, резцов, напильника и наждачной бумаги. Здесь необходимо проявить крайнюю аккуратность, т.к. необходимо выдержать идеально ровную поверхность для стыковки и склейки деталей.

Если в наличии имеется ручной фрезер, то намного проще сделать ласточкин хвост фрезером, поскольку в этом случае получить идеальный результат намного легче, чем вручную.

Не вынимая заготовку из тисков, с помощью ручного фрезера осторожно и бережно выбирают часть дерева в промежутке между прорезями. Используют пальчиковую фрезу 10 мм.

Для того, чтобы закончить соединение ласточкин хвост, и обеспечить плотное и надежное соединение деталей, на заготовке 2 с помощью стамески аккуратно подрезают грани боков, периодически примеряя шип, и пытаясь его вставить в прорезь. Вставляться шип должен плотно, но без чрезмерных усилий.

Важно! После того, как шип вошел в предназначенное место, следует разъединить детали. Для того, чтобы это сделать, необходимо зажать заготовку 2 в тиски, и при помощи деревянного молотка аккуратно выбить брусок с шипом из прорези, как изображено на рисунке. Если пытаться делать это вручную, можно сломать шип.

В заключении, на поверхность обеих соединяемых частей наносится столярный клей. Детали соединяются между собой и плотно прижимаются с помощью струбцины.

Через определенное время, необходимое для застывания клея, деталь очищают от клеевых остатков с помощью стамески. Ручной эксцентриковой шлифовальной машинкой доводят поверхность готовой конструкции до идеального состояния. Конструкция готова.

Преимущества и недостатки использования крепления типа ласточкиного хвоста

К основным преимуществам данного типа крепления относятся следующие:

Обшивка и утепление стен брусового дома.

1. Экономия древесины. При этом количество отходов гораздо меньше, по сравнению с другими типами крепления.
2. Существенно расширяется внутреннее пространство жилища. При использовании брусьев с одинаковыми параметрами, крепление «без остатка» позволяет увеличить длину стен на 2-3 диаметра бруса.
3. Углы, замкнутые ласточкиным хвостом, остаются совершенно ровными, что дает возможность обшить жилище сайдингом или другим облицовочным материалом.
4. Наибольшая, среди всех видов крепления, надежность замка.
5. Сборка осуществляется без использования гвоздей или скоб, что значительно снижает себестоимость строительства.
6. Наклон плоскостей соединения в наружном направлении позволяет препятствовать затеканию дождевой воды внутрь дома.

На фоне всех преимуществ стоит упомянуть и некоторые незначительные недостатки:

1. Из-за того, что углы замкнутые, такие крепления подвержены климатическим атакам и перепадам температуры. Соответственно увеличивается риск появления плесени на внутренней или внешней поверхности брусьев. Решается данная проблема дополнительной гидроизоляцией, которая прокладывается между венцами, либо антигрибковой пропиткой древесины. Особое внимание следует уделить гидроизоляции фундамента.
2. Техническая трудность выполнения ласточкиного хвоста не позволяет осуществить постройку дома самостоятельно, без привлечения к работе опытных мастеров.

Как можно увидеть, недостатки такого метода крепления являются незначительными, а преимущества во многом перекрывают их.

В заключение стоит отметить, что целесообразность использования соединения брусьев и бревен с помощью ласточкиного хвоста нисколько не уменьшается, даже несмотря на некоторые недостатки. Внешний вид таких домов очень оригинален, а выполнение всех элементов из дерева позволяет сделать жилище полностью экологичным и значительно снизить затраты на его обогрев.

Несмотря на то, что такое соединение считается достаточно холодным, современные теплоизоляционные материалы вмиг решают эту проблему.

Так как данный способ крепления относится к технически сложным, то к работе над таким срубом рекомендуется приглашать квалифицированных мастеров с большим опытом работы. Это избавит вас от ошибок и в конечном счете позволит не беспокоиться о надежности конструкции вашего жилища.

Вырезание пазов

После переноса линий разметки, перед тем как начать пилить, заштрихуйте на детали выпадающие участки — промежутки между шипами. Так вы ничего не перепутаете при дальнейшем выпиливании и работе стамеской.

Деталь следует закрепить на верстаке таким образом, чтобы линии разметки параллельных по отношению друг к другу скосов заняли строго вертикальное положение. Сделать это несложно, если использовать угольник. Пропилите сначала пазы с одной стороны, после чего деталь переверните, закрепите и пропилите оставшиеся скосы пазов.

Пилу устанавливайте не на линии разметки, а вплотную к ней на выпадающем участке древесины. Время от времени проверяйте на обеих сторонах доски, правильно ли направлена пила или нужно исправить пропил.

Пазы вырезают стамеской, которую следует держать строго вертикально. При этом положение самой детали должно быть горизонтальным. Более точно направлять стамеску удается тогда, когда поверх детали закреплена еще одна доска, край которой проходит по линии разметки глубины пазов.

Сначала пазы обрабатывают стамеской с одной стороны детали. После того как сделана выемка примерно в половину толщины доски, ее переворачивают и завершают обработку пазов. Такой способ позволяет избежать растрескивания доски, а также неточностей в обработке пазов.

Закрепите деталь так, чтобы линии разметки заняли строго вертикальное положение. Проверьте угольником.

Для вырезания пазов стамеской закрепите детали на верстаке в горизонтальном положении. Деталь не должна скользить.

Пропилите только стороны с одинаковым наклоном. Переверните и закрепите деталь, пропилите другие стороны.

Видео

 

Шипы

Опытные столяры предпочитают сначала изготавливать шипы, а затем на другой доске вырезать пазы. Но можно поступить иначе: готовые пазы использовать для того, чтобы наметить на другой доске шипы.

При этом также рекомендуется покрыть торцевую сторону мелом, чтобы на темном дереве с броскими годичными кольцами не терялись линии разметки. Последние должны быть проведены очень точно. Для этого можно воспользоваться шилом или хорошо отточенным карандашом.

Перенос линий разметки

Линии разметки с торцевой стороны доски на лицевую и тыльную пласти переносят строго под прямым углом к торцу. Длина шипов зависит от толщины доски с пазами. Эти линии разметки также должны быть совершенно точными. Лучше размечать глубину шипов не с помощью доски с пазами, а, измерив длину шипов от торцевого края, перенести эти размеры на соответствующую деталь. Иначе шипы могут получиться длиннее, чем нужно.

При разметке имейте в виду, что лицевой должна быть самая лучшая сторона доски, а линии разметки при этом — максимально точными.

Горец детали из темного дерева желательно покрыть мелом, чтобы линии разметки были лучше видны, а пропилы получились более точными.

Сборка соединительных сочленений

Для производства изделий, соединение деталей которых осуществляется способом «ласточкин хвост», используются практически все виды древесины, фанера, пластик. Особенностью метода является неразборная технология с применением скрепляющих средств (столярного клея). Проверка точности и подгонка деталей осуществляется после:

1. предварительной «сухой» сборки конечного изделия;
2. удаления лишнего материала;
3. зачистки или шлифовки тугих мест.

Клеящее вещество наносится на соприкасающиеся стороны двух деталей из дерева. Для плотного соединение частей конструкции используется молоток и деревянная прокладка, обеспечивающая защиту изделия от случайных повреждений.

После простукивания места соединения по всей линии необходимо удалить излишки клея, изделие отправляется на просушку с последующей зачисткой фуганком по направлению от края к середине.

Форма и раствор угла пропила

Стандартные углы места скрепления не должны быть острыми или тупыми. Большой уклон фрезерного пропила способствует образованию коротких волокон в угловой части. Недостаточный наклон канавки снижает прочность соединения элементов. Для решения задачи специалисты рекомендуют пользоваться разметкой скоса, шаблонами или трафаретами. Для древесины твердой древесины необходимо выбрать оптимальный уклон пропила, который должен составлять 1/8, для мягкой породы дерева фрезерование уклона делается на 1/6 часть.

Склеивание

Прежде чем равномерно и тонким слоем нанести на все шипы и пазы клей, слегка обработайте склеиваемые поверхности наждачной бумагой, не закругляя при этом края. Затем попробуйте соединить детали без клея. Вы сразу увидите, подходят ли они друг к другу и что еще можно исправить.

Осторожно соедините доски так, чтобы шипы и пазы не раскололись. Имейте в виду, что особенно часто трескаются пазы.

Клей наносят равномерно тонким слоем по всей поверхности шипа. Для этого используют носик флакона с клеем или тонкую кисточку.

Декоративное соединение элементов

Аккуратно выполненный пазовый «ласточкин хвост» может служить дополнительным украшением для бытовой и офисной мебели. Варианты оформления мебельной конструкции позволяют подчеркнуть красоту древесины и оценить мастерство специалиста. Выбранный тип сборки изделия соответствует показателям стандартных пропорций конструкции.

Особенностью «ласточкина хвоста» является возможность прирубки в полдерева бревна или бруса формой трапеции при угловом креплении деталей. В деревянном строительстве часто используется метод соединения брусьев способом «коренной шип», когда два элемента сращиваются прямоугольным шипом и пазом аналогичной формы. Выпиливание деталей для соединения осуществляется фрезой по чертежам, схемам и размерам.

Столярная шпаклевка поможет исправить ошибки

При идеальном соединении шипов и пазов все стыковочные швы очень плотные, без малейших щелей, которые не только уменьшают прочность соединения, но и портят внешний вид изделия. Однако даже опытные столяры не всегда достигают совершенного результата, поэтому вы не должны расстраиваться, если соединение в некоторых местах нуждается в исправлениях.

Поступите следующим образом. Расстелите под верстаком пленку и стряхните на нее опилки. Из опилок и клея сделайте столярную шпаклевку, которая и поможет вам внести небольшие коррективы.

Хотя в продажу выпускаются готовые столярные шпаклевки и мастики всевозможных расцветок, но самодельная шпаклевка имеет преимущества: в ее состав входят опилки древесины, с которой вы в данный момент работаете, то есть эта шпаклевка будет полностью соответствовать тону вашего изделия.

Наносить шпаклевку надо аккуратно, маленькими порциями, заполняя только щели. Уплотнять и выравнивать прошпаклеванные участки лучше лезвием долота, а не шпателем.

Самодельная шпаклевка поможет вам исправить такие погрешности, как отколовшиеся щепки или неточность в работе.

Шаблон

Шипы клиновидной формы можно быстро и точно нарезать фрезой, если использовать специальную насадку для дрели и шаблон. При этом в ходе одной рабочей операции обрабатываются сразу две детали, устанавливаемые с небольшим смещением друг к другу. Правда, их соединение заметно отличается от соединения «ласточкин хвост», выполненного традиционным способом, поскольку при механической обработке деталей все шипы и пазы получаются одинаковыми. По этой причине соединение нельзя признать декоративным, но и оно по-своему красиво, а главное, очень надежное. Распределение шипов и пазов в таком соединении зависит от размеров используемой фрезы.

Быстро нарезать шипы можно фрезой, если использовать специальную насадку для дрели.

Так применяют шаблон для нарезки шипов фрезой, закрепленной в дрели.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...