Мы рефлекторно ассоциируем столярные соединения со стропилами крыши, иногда забывая, что слово "столярное дело" имеет гораздо более широкую сферу применения. Поэтому эти изделия не следует приравнивать только к кровельным стыкам. В этой статье я хотел представить столярные соединения, которые мы не будем использовать в ферменной конструкции, но с другими столярными конструкциями они чрезвычайно полезны.

Уголки, подвески балок, соединения обрешетки со стропилами или скобы — типичные соединения, ежедневно используемые в плотницких работах, связанных со стропилами крыши (фото 1). В предыдущих статьях мы довольно подробно рассмотрели важные с точки зрения подрядчика вопросы, связанные с этими совместными группами. Я также описал основные рекомендации по установке и распространенные ошибки. Соединения, которые иногда появляются в кровельных конструкциях, помимо максимум нескольких штук, являются основаниями колонн. Несмотря на это, эти суставы также описаны в отдельной статье. Интересующихся отсылаю к статье "Базы колонн из стального бруса" (FD&C 2014-5).

  

Зубные кольца

Из всех столярных соединений, представленных на рынке, я еще не описывал использование зубчатых колец для болтовых соединений. Кольца Bulldog и Geka — это зубчатые вставки, помещаемые между соединяемыми болтами деталями. Бульдожьи кольца изготавливаются из профилированного листа толщиной до 1,5 мм. Кольца Geka представляют собой литые детали из ковкого чугуна толщиной 3,0 мм. Они бывают двух типов — односторонние и двусторонние. Двусторонние кольца используются для увеличения несущей способности болтового соединения между двумя деревянными элементами (фото 2). Забивая своими зубьями соединительные элементы, они блокируют взаимное смещение, тем самым увеличивая несущую способность болтового соединения.

Стоит отметить, что при использовании шиповых колец мы имеем большую свободу в выборе болта. Его диаметр не имеет отношения к рассматриваемому кольцу. Несущая способность шарнира определяется как сумма несущей способности резьбы шарнира и несущей способности зубчатого венца. На сколько увеличивается несущая способность соединения при использовании кольца? Это, конечно, зависит от размера используемого соединения (размеры от Ø50 до Ø130), используемого болта и типа кольца. Увеличение несущей способности кольцевого соединения по сравнению с чисто болтовым соединением обычно составляет не менее 50%, а в экстремальных случаях может достигать 200-300%. Преимуществом использования зубчатых колец может быть уменьшение количества болтов, необходимых для соединения. Может оказаться, что вместо 6 болтов в соединении достаточно использовать только 3 болта с зубчатым венцом. Это может иметь дополнительное преимущество в виде уменьшения поперечного сечения деревянного элемента. Иногда бывает так, что при проектировании конструктору приходится "искусственно" увеличивать сечение бруса. Это делается для того, чтобы создать соединение с достаточно большой площадью перекрытия для размещения необходимого количества болтов (также соблюдая стандартные расстояния и расстояние от края бруса). Разумеется, решение такого рода принимается проектировщиком при наличии полного набора информации о нагрузках и несущей способности конструкции. Односторонние кольца также предназначены для увеличения несущей способности болтового соединения, но используются в соединениях дерево-сталь (рис. 3). Поскольку односторонние кольца постоянно соединены только с деревянным элементом, их эксплуатация отличается от двухсторонних колец. При использовании односторонних колец быстро становится очевидным, что внутреннее отверстие всегда связано с конкретным размером болта и является совпадающим отверстием.

Нагрузка от древесины передается на кольцо через зубья, от кольца на болт и затем на стальной элемент. Несущая способность чистого болтового соединения между деревом и сталью обычно определяется непосредственно площадью контакта стороны болта с деревом. При использовании односторонних колец к несущей способности, возникающей от усилий, передаваемых зубьями колец, заделанными в древесину, добавляется несущая способность, возникающая от контактного давления. Обратитесь к техническим каталогам Simpson Strong-Tie для получения подробной информации о проектировании соединений с использованием колец.

Фасады и отставание

Фот. 4. Фасад, установленный на деревянной решетке.

Проблема, связанная с древесиной, но уже не обязательно со столярными изделиями, — это теплоизоляция зданий. Эта тема становится все более популярной, поскольку требования к теплоизоляции зданий возрастают. Одним из самых популярных способов создания фасада здания является использование деревянной вертикальной решетки, закрепленной на существующей стене (Фото 4). Затем пространство между решеткой и зданием заполняется изоляционными материалами. Присоединение деревянной решетки к зданию может быть довольно проблематичным из-за смещения решетки относительно стены здания. В этом случае столярные соединения также оказываются незаменимыми. Существуют специальные системы соединений, предназначенные для монтажа деревянной фасадной решетки. Основным элементом системы крепления фасада являются угловые кронштейны для крепления деревянных стоек в стене здания. Незаменимым элементом является также соединитель, который позволяет установить шпильку решетки в углу здания, что является наиболее сложным при монтаже. Дополнительным элементом системы являются соединители, задача которых — удерживать изоляцию на месте (фото 5).

Фот. 5. Монтажная система для фасадов и теплоизоляции стен зданий.

CLT — поперечно-ламинированная древесина

CLT — это относительно новая технология возведения деревянных зданий. Это дает возможность возведения нескольких или даже многоэтажных зданий. Сам материал представляет собой панель, состоящую из нескольких пересекающихся слоев ламелей, склеенных между собой и образующих стеновые диски или плиты перекрытия. Самое краткое описание конструкции CLT-панелей, которое я когда-либо читал, — это "фанера на стероидах". Идея та же, только представьте себе увеличенную до нескольких сантиметров толщину фанеры. Новые технологии заставляют соединители обновляться. Важную роль в этом типе конструкции играют соединители, используемые для соединения стеновых панелей с плитами перекрытия. Уже разработано несколько соединителей, специально предназначенных для строительства из CLT. Наиболее инновационным соединителем является угловой кронштейн ABAI105, который не только обеспечивает достаточную несущую способность, но и обеспечивает звукоизоляцию стыка (Фото 6). Это определенно строительная система. которая является будущим деревянных конструкций.

Фот. 6. Угловой кронштейн ABAI105 для соединения панелей CLT с сохранением звукоизоляции.

Тимберное обрамление

С каждым годом технология деревянного каркаса становится все более популярной на нашем рынке. Стоит понимать, что деревянный каркас используется для строительства не только односемейных домов, но и многоэтажных многоквартирных домов. В странах, где деревянный каркас получил признание, таких как Англия, Франция, Германия или Скандинавия, никого не нужно убеждать в преимуществах такого строительства. В Польше осведомленность об этой теме гораздо ниже, но, тем не менее, с каждым годом наблюдается рост популярности этой отрасли. Невозможно представить себе хорошее деревянное здание без специализированных столярных соединений, разработанных с учетом технологии каркаса. Некоторые из продуктов, которые даже незаменимы при строительстве деревянных зданий, в силу своей специфики не используются ни в каком другом строительстве. Это, безусловно, анкерные соединители, соединители для деревянных двутавровых балок (I-Beam) и изделия для придания жесткости рамным конструкциям (Фото 7). В рамках одной статьи невозможно охватить все вопросы, связанные с проектированием и строительством таких сооружений. В связи с большим интересом к этой теме я посвящу несколько следующих статей вопросам, связанным с каркасным строительством.

Фот. 7. Типичные соединительные элементы для деревянных каркасных зданий.