Текст книги "Основы изготовления столярных изделий"

Илья Мельников
Основы изготовления столярных изделий

ОСНОВНЫЕ СТОЛЯРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЕ РАБОТЫ И ИЗДЕЛИЯ

ОПАЛУБКА И ИНВЕНТАРНЫЕ ЛЕСА

Опалубка представляет собой формы, в которые укладывают арматуру и бетонную смесь либо одну бетонную смесь с целью получения требуемых строительных конструкций. Формы и внутренние размеры опалубки должны соответствовать заданным по проекту размерам и форме железобетонных и бетонных конструкций.

Опалубка должна иметь точные размеры в соответствии с рабочими чертежами, быть прочной, жесткой. Она не должна деформироваться под воздействием технологических нагрузок и препятствовать удобству установки арматуры и уплотнению бетонной смеси. По своей конструкции опалубка должна обеспечить соблюдение геометрических размеров бетонируемых элементов, быстрый ее монтаж и демонтаж, удобство ремонта и замены негодных элементов, минимальное сцепление с бетоном. Греющая опалубка (термореактивная) должна обеспечивать равномерную температуру на палубе-щите, причем температурные перепады не должны превышать 5°С. Применяют ее в основном в зимнее время и для ускорения схватывания бетона в летнее время.

Опалубка не должна иметь отверстий и щелей.

Деревянная опалубка может быть использована для бетонирования до 30 раз. Повторное использование опалубки называют оборотом. Разбирать опалубку нужно аккуратно, чтобы не поломать и не испортить доски, щиты.

Стяжные болты, тяжи и другие элементы крепления должны быть инвентарными, легко устанавливаться и сниматься.

Для увеличения оборачиваемости инвентарной опалубки, а также получения после бетонирования более гладкой поверхности опалубку обтягивют полиэтиленовой пленкой, которую крепят прижимными брусками либо приклеивают к поверхности щита. Пленка имеет гладкую поверхность, водонепроницаема, сцепление ее с бетоном малое. При разборке опалубки пленка почти не получает повреждений.

В зависимости от конструкций возводимых зданий применяют различные виды опалубки. Разборно-переставную мелкощитовую инвентарную унифицированную опалубку применяют для бетонирования разнотипных монолитных конструкций, в том числе криволинейного очертания. Разборно-переставную крупнощитовую опалубку используют при возведении крупноразмерных массивных конструкций, стен; горизонтально-скользящую – при сооружении зданий, устройстве тоннелей, коллекторов, водоводов и др.; объемно-переставную – при возведении жилых и общественных зданий.

Наиболее часто используют деревянную разборно-переставную опалубку, состоящую из отдельных щитов и поддерживающих их ребер, схваток, стяжек. В некоторых случаях опалубку поддерживают леса, состоящие из стоек, раскосов и др.

Влажность древесины для изготовления поддерживающих элементов (стойки и др.) должна быть не более 22%, а для палубы – не более 18%. Для изготовления поддерживающих элементов опалубки разрешается применять круглые лесоматериалы и пиломатериалы хвойных пород не ниже 2-го сорта, для изготовления палубы – пиломатериалы 2-го сорта хвойных и лиственных пород.

Щиты допускается изготовлять из древесноволокнистых плит, бакелизированной фанеры и фанеры марки ФСФ, защищенных водостойким покрытием.

Доски опалубки, непосредственно прилегающие к бетону, должны иметь фрезерованную поверхность и ширину до 150 мм, а доски горизонтально-скользящей опалубки – ширину не более 120 мм. Более широкие доски не применяются, так как они коробятся.

Сучки загнившие, гнилые, табачные, червоточина недопустимы. Доски с гнилью, нарушающей прочность древесины, также не следует применять. Выпадающие сучки заделывают пробками на водостойком клее.

Скрепляют деревянные части опалубки гвоздями диаметром 2-6 и длиной 50-150 мм, стальными болтами, скобами, изготовленными из стали, диаметром 12-19, длиной 250-300 мм, а также проволокой диаметром 3-4 мм.

Элементы опалубки изготовляют в специальных цехах, в которые входят отделение по изготовлению деталей опалубки и отделение по сборке элементов опалубки из готовых деталей.

В отделении по изготовлению деталей опалубки размещены круглопильные станки для раскроя пиломатериалов по длине и ширине, фуговальный и рейсмусовый станки, на которых обрабатывают плоскости и кромки заготовок.

Для изготовления мелких деталей устанавливают универсальные станки, а для выпиливания профильных элементов опалубки – ленточнопильные станки. В отделении должен быть набор ручного электрифицированного инструмента для обработки громоздких деталей. Детали из отделения по изготовлению деталей опалубки в отделение по сборке элементов опалубки подаются на вагонетках по узкоколейному пути.

В отделении по сборке элементов опалубки имеются две линии, из которых одна предназначена для изготовления мелких щитов, а другая – крупнопанельных щитов. Крупнопанельные щиты собирают на верстаках, на которых расположены упоры для схваток и для досок палубы, а также гнезда для ребер и для схваток. На этом верстаке щиты собирают из заранее заготовленных досок и брусков. После сборки на поверхности щитов размечают и сверлят отверстия для болтов.

Мелкие щиты собирают на верстаках в шаблонах. Сплачивать щиты нужно прочно. Лицевая сторона щитов, примыкающая к бетону, должна быть обработана и не иметь заколов. Сшивные планки прибивают к доскам гвоздями, причем гвозди должны быть хорошо загнуты и втоплены в древесину, готовые щиты снимают с верстаков, подают к вагонетке и везут на склад.

Широкое распространение в изготовлении опалубки получили фанерные щиты, представляющие собой рамку-каркас из деревянных брусков, на которую клеями повышенной водостойкости наклеивают водостойкую фанеру. На обрабатываемой поверхности брусков не должно быть шероховатостей или задиров. Фанеру для каркаса раскраивают на круглопильном станке. Поверхность каркаса и фанеры перед склеиванием очищают от пыли, грязи и др.

Склеивают щиты в шаблоне на верстаке в помещении при температуре 20 °С. Для лучшего приклеивания фанеры к каркасу ее крепят гвоздями длиной 45-60 мм с шагом 125-200 мм. После сборки щиты выдерживают в помещении температурой 16-20°С в течение 48 ч, а при температуре помещения 21-25°С – 45 ч.

Рабочие и торцовые поверхности фанерного щита опалубки защищают покрытием из полимерных материалов, бумажнослоистого пластика, стеклопластика. Лицевые стороны щитов покрывают специальной смазкой, а другие поверхности окрашивают за два раза масляной краской.

Для поддержания опалубки железобетонных перекрытий и других строительных конструкций применяют поэтажные леса высотой до 6 м и стоечные высотой более 6 м. Поэтажные леса представляют собой конструкцию, собранную из стоек и раскосов. Стойки устанавливают на лаги, укладываемые на основание. Для большей устойчивости стойки крепят раскосами. В разных этажах стойки располагаются на одной вертикальной оси. Это необходимо для того, чтобы нагрузки с верхнего этажа равномерно передавались на стойки нижнего этажа. Лаги под стойки должны быть расположены строго горизонтально.

Поэтажные леса собирают, как правило, из стоек постоянной высоты, изготовляемых из брусьев или круглого леса. Заменять брусья досками, даже сколоченными, не допускается. Стойки, имеющие высоту от 3 до 6 м, расшивают одну с другой раскосами в двух взаимно перпендикулярных направлениях, причем нижние раскосы делают на расстоянии не менее 1,8 м от пола, а верхние – на расстоянии 1,6 м от низа опалубки. Верхние раскосы обычно используют в виде опор для подмостей при распалубливании. Помимо этого делают диагональные раскосы через один и два ряда стоек.

Для изготовления стоек стоечных лесов применяют круглый лес диаметром до 160 мм или брусья сечением 130х130 мм. По длине круглый лес наращивают врубкой вполдерева и скрепляют проволочной скруткой или стальным хомутом. При установке стоек на место необходимо следить за тем, чтобы стыки соединений стоек располагались по высоте вразбежку.

Стоечные леса крепят в двух взаимно перпендикулярных направлениях раскосами, которые придают устойчивость лесам и одновременно служат опорой для подмостей при производстве опалубочных и бетонных работ. Раскосы, предназначенные для поддержания подмостей, делают из досок сечением 40х120 или 40х150 мм, врубают в стойку и крепят гвоздями (3 шт.) или болтами. Диагональные раскосы делают из досок 25х120-150 мм и устанавливают по всему периметру здания.

ДЕРЕВЯННЫЕ ДОМА

Различают дома бревенчатые (рубленые), брусчатые, каркасные, панельные и со стенами из местных материалов.

Бревенчатые (рубленые) дома представляют собой конструкцию, в которой стены собирают из окоренных бревен (круглого леса).

Брусчатые дома изготовляют из деревянных брусьев сечением 150х150 и 150х180 мм. Сечение брусьев зависит от температуры наружного воздуха. Дома этой конструкции трудоемки в сборке и требуют большого расхода древесины – 0,8 м³ на 1 м² жилой площади. Ввиду большого количества швов в местах соединения брусьев дома воздухопроницаемы, швы после осадки конопатят.

Каркасные дома наиболее экономичны. Основной конструкцией является каркас из брусков сечением 50х80х100 мм, обшитый с двух сторон досками, плитными материалами и др. Пространство между обшивками заполняют утеплителем: минераловатными, фиброцементными, мягкими древесноволокнистыми плитами. Жесткость каркаса обеспечивается междуэтажными, чердачными перекрытиями, диагональной наружной обшивкой. Дома собирают без врубки, на гвоздях. Они почти не имеют осадки. В связи с большой трудоемкостью работ на стройке такие дома широкого применения не получили.

Деревянные панельные дома обладают более совершенной конструкцией. Основной несущий и ограждающий элемент – панель. Дома собирают из мелких панелей размером 1,2х2,7 м и крупных панелей, равных по размерам стене дома или комнаты. В этих домах перекрытия могут быть панельными либо балочными с щитами перекрытий. Дома этой конструкции легко собираются и имеют сравнительно небольшое число швов (стыков).

В домах со стенами из местных материалов (кирпича, самана, ракушечника) многие конструктивные элементы изготовляют из дерева на домостроительных предприятиях.

Деревянный стандартный дом заводского изготовления собирают из нефрезерованных и фрезерованных деталей и изделий, изготовленных на домостроительных комбинатах.

К фрезерованным деталям относятся доски для покрытия пола, карнизные доски, наличники, плинтусы, оконные сливы, подоконные доски, доски наружной обшивки и др.; к нефрезерованным – лаги, обвязки, ветровые связи, прогоны, стойки, балки, брусья, обрешетки, черепные бруски и др.

Нефрезерованные детали изготовляют следующим образом: пиломатериалы раскраивают по длине и ширине на круглопильных станках, после чего на обзольной части снимают кору, затем их маркируют и упаковывают в пакеты. Детали, подлежащие биологической защите от гниения (лаги, обвязки), после раскроя и снятия остатков коры и луба антисептируют. Нефрезерованные детали изготовляют преимущественно из древесины хвойных пород. Из древесины лиственных пород делают детали каркаса панелей внутренних стен и перегородок, доски для внутренней обшивки панелей, перегородок и др.

Несущие элементы зданий – стойки каркаса стен, обвязки под несущие стены, детали балок перекрытий, стропил – изготовляют из пиломатериалов 1-го сорта, а брусья стен, обвязки, ригели – из пиломатериалов 2-го сорта.

Фрезерованные детали изготовляют в такой технологической последовательности: сушат пиломатериалы, раскраивают по длине и ширине, фрезеруют с четырех сторон с созданием профиля, заделывают дефекты, торцуют в размер, грунтуют, маркируют, упаковавают. Фрезерованные детали изготовляют из древесины хвойных и лиственных пород. Не допускается изготовлять поручни из древесины лиственницы, ели, пихты и тополя; доски для покрытия полов – из древесины липы и тополя; наружную обшивку для домов – из древесины мягких лиственных пород и березы. Доски для покрытия полов из древесины осины и ольхи допускается применять только в жилых зданиях, больницах, детских садах, яслях.

Фрезерованные детали можно изготовлять из цельных или клееных брусков. По длине детали допускается склеивать на зубчатое соединение. Площадь склеивания соединяемых деталей должна быть не менее четырехкратной площади сечений детали. Детали должны быть чисто обработаны. Шероховатость лицевых поверхностей деталей под прозрачную отделку должна быть не ниже 100 мкм, под непрозрачную отделку – не ниже 200 мкм а нелицевых поверхностей – не ниже 500 мкм.

Абсолютная влажность древесины для изготовления элементов домов должна быть (%): в фрезерованных деталях, предназначенных для использования внутри помещения, – 1 5, снаружи помещения – 18; в нефрезерованных деталях – 22; в брусьях наружных и внутренних стен влажность не нормируется.

К изделиям относятся панели, щиты стен, перекрытий, подкосы, стойки, стропила, окна, двери.

При изготовлении панелей стен особое внимание следует обращать на получение точных габаритных размеров. Утеплитель (теплоизоляционные плиты из минеральной ваты) должен быть точно прирезан и уложен в панель так, чтобы между ним и брусками каркаса (рамки) не было зазоров. Для предотвращения проникания паров из помещений в панели прокладывают пароизолятор – пергамин или полиэтиленовую пленку. С наружной стороны панели под наружную обшивку прокладывают слой плотной бумаги, предотвращающий продувание. Панели с обеих сторон облицовывают фанерой. Вместо фанеры с наружной стороны можно применить дощатую обшивку или цементно-стружечные плиты, а с внутренней – склеенную твердую древесноволокнистую плиту (два слоя по 4 мм). Крепят обшивку и плиту к каркасу гвоздями.

Перегородки межкомнатные в малоэтажных жилых и общественных зданиях делают из щитов. Щит представляет собой трехслойную конструкцию, состоящую из двух наружных обшивок с прокладкой между ними поперечных планок. Собирают щиты на гвоздях.

Применяют также индустриальные перегородки, представляющие собой деревянный каркас, обшитый гипсокартонными листами. В зависимости от условий эксплуатации между гипсокартонными листами устанавливают минераловатные плиты, улучшающие звукоизоляцию. Плиты крепят мастикой КН-3.

Помимо щитовых применяют панельные перегородки, представляющие собой деревянный каркас, облицованный с обеих сторон твердой древесноволокнистой плитой толщиной 6-8 мм. В целях повышения звукоизоляции внутреннее пространство панели заполняют минераловатными или мягкими древесноволокнистыми плитами.

ПЕРЕКРЫТИЯ

Перекрытия состоят из балок, щитов, подшивных потолков, полов, утеплителя и др.

Балки – основная несущая конструкция, предназначенная для устройства чердачных, междуэтажных и цокольных перекрытий в одно-, двухэтажных жилых и одноэтажных общественных зданиях.

Балки могут изготовляться из цельной либо из клееной древесины и в зависимости от числа черепных брусков подразделяются на следующие типы: БЦО – из цельной древесины без черепных брусков; БЦ1 – из цельной древесины с одним черепным бруском; БЦ2 – то же, с двумя черепными брусками; БКО – из клееной древесины без черепных брусков; БК1 – то же, с одним черепным бруском; БК2 – то же, с двумя черепными брусками.

В зависимости от защитной обработки балки подразделяют на два вида: с защитой от биоразрушения (антисептирование) и с защитой от биоразрушения и возгорания.

Балки выпускают длиной 2990-4590 мм, высотой 150, 175, 180 мм, шириной: БЦО, БКО – 50е2 мм; БЦ1, БК1 – 90е4 мм; БЦ2, БК2 – 130е6 мм. Балки изготовляют из пиломатериалов хвойных пород, а черепные бруски – из древесины хвойных и лиственных пород (осины, ольхи).

Основные требования к качеству древесины состоят в следующем: сквозные трещины, выходящие на торец, допускаются длиной до 10 мм; на пластях и кромках допускаются трещины глубиной до 12 мм и суммарной длиной не более 1/3 длины балки; трещины в черепных брусках, не выходящие на торец, допускаются длиной до 100 мм. Сучки гнилые, табачные, загнившие, несросшиеся, находящиеся на кромках, не допускаются. Влажность древесины для изготовления балок из цельной древесины должна быть до 20 %, а для клееных балок 12еЗ %.

Балки БЦ изготовляют так: пиломатериал нужной толщины, а по возможности и ширины подбирают на складе, затем он поступает в цех. Необрезной пиломатериал раскраивают на круглопильных станках по длине и ширине и направляют для сколотки (сборки). Собирают балки в шаблоне. Обрезной пиломатериал торцуют на требуемый размер и также отправляют на сколотку. Черепные бруски, предназначенные для опирания на них щитов перекрытий, также получают путем раскроя пиломатериалов по длине и ширине.

Черепные бруски крепят к балкам гвоздями размером 4х100 мм с шагом 200 мм, причем крайний гвоздь на черепном бруске должен забиваться не ближе 95 мм от торца черепного бруска. Отклонения расстояний между гвоздями по длине балок должны быть не более е10 мм, а между гвоздями и кромками черепных брусков – не более е3 мм. При сборке нужно следить за тем, чтобы гвоздь, проходя через черепной брусок, попадал в древесину балки. Если гвоздь изогнулся, его необходимо выдернуть и забить новый.

После сборки (сколотки) балки антисептируют и маркируют штампом из несмываемой краски. Хранят балки в штабелях на прокладках, разложив их по маркам.

Щиты перекрытий укладывают в деревянных сборных перекрытиях между балками на черепные бруски. Они представляют собой доски настила, скрепленные гвоздями с поперечными планками и подкладками. Щиты перекрытий в соответствии с ГОСТом изготовляют из древесины хвойных и лиственных пород влажностью до 22%. Для изготовления щитов можно применять нефрезерованные обрезные доски, очищенные от коры. Поперечные планки скрепляют с досками настила гвоздями, пробивая их насквозь и загибая поперек волокон древесины. Отклонения формы щитов не должны превышать от прямолинейности 4 мм/м, перпендикулярности – 2, плоскостности – 4 мм/м. Для щитов перекрытий допускаются следующие отклонения от номинальных размеров: по длине е5 мм, ширине – 5, толщине – 3 мм.

Устройство полов из штучных досок трудоемко, поэтому на строительстве для настилки полов применяют щиты, изготовленные на деревообрабатывающих предприятиях из короткомерных отходов досок. Щиты могут быть клееными или сколоченными на гвоздях. Клееные щиты делают однослойными, доски склеивают кромками на клеях повышенной водостойкости. Для лучшего соединения между собой у щитов должны быть две смежные грани с пазом, а две другие – с гребнем.

Размеры щитов должны быть кратными, исходя из размеров помещения и с учетом шага между лагами.

До склеивания доски фугуют по пласти и кромке. После склеивания и соответствующей выдержки щиты фрезеруют, а затем обрабатывают по периметру, отбирая паз и гребень. Изготовляют щиты из древесины хвойных пород влажностью 12%. Нижнюю плоскость щитов после изготовления антисептируют.

Сколоченные щиты изготовляют так. Отрезки досок, обработанные с четырех сторон и прирезанные на требуемый размер, укладывают в шаблон, в котором заранее располагают четыре поперечные доски. Отрезки досок прибивают к поперечным доскам гвоздями. При сколотке щитов необходимо следить за тем, чтобы доски плотно примыкали одна к другой.

ЭЛЕМЕНТЫ КРЫШИ

Основными несущими конструкциями, воспринимающими нагрузки от кровли, снега и ветра, являются стропила, составные балки и фермы.

Стропила различают наслонные и висячие. Выбор вида стропил зависит от уклона кровли, снеговой и ветровой нагрузок, а также от применяемых кровельных материалов.

Наслонные стропила имеют две или три опоры. В зданиях с небольшими пролетами применяют преимущественно наслонные односкатные стропила. Двускатные наслонные стропила устраивают в жилых и общественных зданиях, имеющих внутренние несущие стены, колонны или несущие перегородки.

В нижней части стропильные ноги опираются на мауэрлат (подстропильный брус), а в верхней – в коньковый прогон, который, в свою очередь, опирается на стойки, устанавливаемые на нижний прогон. Соединяют элементы стропил на врубках и крепят скобами и хомутами.

Висячие стропила представляют собой систему элементов, соединенных на врубках, болтах, гвоздях.

Стропильные системы, состоящие из ряда установленных стропил, бывают симметричные и несимметричные. Их устанавливают на подстропильные брусья. Детали стропил – стропильные ноги, подкосы, ригели – изготовляют преимущественно из древесины хвойных пород (досок, брусьев, круглого леса).

Для малоэтажных жилых зданий заводского изготовления разрешается делать стропильные ноги, стойки, наслонные стропила, обрешетку и подкосы из древесины ольхи и осины.

Влажность древесины для изготовления элементов стропил должна быть не более 12 %.

Элементы стропильной системы изготовляют из пиломатериалов 1-го и 2-го сортов, без гнили и червоточины. Доски и брусья раскраивают по длине на нужный размер на круглопильных станках для поперечного раскроя, на этих же станках оторцовывают их по заданному профилю. По ширине доски опиливают на круглопильных станках для продольного раскроя. Перед сборкой элементы стропил окоряют и размечают с помощью шаблонов.

Элементы стропильной системы собирают в шаблонах на бойке. Детали, подлежащие сборке, располагают у бойка в таком порядке, чтобы их было удобно брать без лишних движений. До начала сборки стропильной системы необходимо на бойке нанести мелом или углем схему собираемых стропил в натуральную величину. Можно также на площадке бойка набить планки, фиксирующие точное положение стропил в собранном виде, т. е. сделать шаблон. После прирезки и контрольной сборки на бойке элементы стропил маркируют и комплектно упаковывают. Контрольная сборка стропил с большим пролетом необходима для того, чтобы на строительстве их можно было собирать без подгонки. В элементах стропил выбирают гнезда для постановки болтов, нагелей. Стропила с небольшим пролетом собирают на предприятии и на строительство отправляют в собранном виде.

Стропильные системы из бревен. Для изготовления используют окоренный круглый лес диаметром 18 см. Бревна должны быть прямолинейными, ровными (без кривизны и гнили). Небольшие неровности обрабатывают топором по шнуру.

Затяжки, соединяющие стропильные ноги, делают из наиболее качественной древесины. Прежде всего подбирают бревно для затяжки и торцуют его на нужный размер по длине. Ввиду того что максимальная длина круглого леса составляет 6,5 м, затяжку для больших пролетов обычно изготовляют из двух-трех бревен, соединенных по длине. Затем подбирают бревна для стропильных ног. Подкосы и стойки, имеющие меньшую длину, делают из обрезков или из более коротких бревен. В отобранных бревнах отесывают концы и размечают врубки по шаблону, сделанному из фанеры или тонкой листовой стали. Места врубок после разметки выпиливают и зачищают острым топором.

Составные балки на пластинчатых нагелях применяют в перекрытиях, а также в виде верхних поясов ферм. Балки сплачивают из брусьев на деревянных нагелях. Наиболее распространенной конструкцией составного сечения является балка, представляющая собой два или три бруса из хвойных пород, связанных пластинчатыми нагелями, которые изготовлены из древесины твердых пород (дуба, реже березы). Нагели в балках устанавливают по длине, за исключением средней части, в которой сдвигающие усилия сравнительно небольшие.

Балки изготовляют из брусьев 1-го сорта влажностью до 20%. Влажность пластинчатых нагелей для балок должна быть не более 10 %. Собирают балки на специальном приспособлении, состоящем из двух опор (подставок-стоек), на которых находится вал, вращающийся в двух втулках. По обе стороны вала на козелках расположены брусья. Балки хомутами-тяжами стягивают на концах. Для получения нужного строительного подъема в балках к валу прикрепляют две распорки, толщина которых должна соответствовать подъему.

В связи с тем, что концы балок стянуты, а середина изогнута под действием распорок, балки оказываются изогнутыми на величину подъема. При выгибании балок следят за тем, чтобы соприкасающиеся плоскости брусьев были точно пригнаны друг к другу, при этом нужно выдержать строительный подъем. Затем по шаблону намечают места установки нагелей и выбирают гнезда, после чего в них вставляют пластинчатые нагели. Выполнив эти операции с одной стороны, выдвигают из-под приспособления козелки и поворачивают вал вместе с балками на 180°, затем ставят козелки на место, вновь выбирают гнезда и вставляют в них нагели с другой стороны балок. После установки нагелей снимают тяжи и готовые балки слегка выпрямляются, несколько уменьшая при этом строительный подъем, а нагели плотно защемляются в гнездах.

Крыши из ферм используют в малоэтажных зданиях для создания свободной планировки помещений, а также в промышленных зданиях с небольшими пролетами (до 18 м). Деревянные полуфермы собирают в фермы путем установки накладок, косынок, прикрепляя их гвоздями, на домостроительных предприятиях – вручную в шаблонах.