И столяр, и плотник

Греков И. Д.

Пособие предназначено для людей, стремящихся в совершенстве освоить плотницкое и столярное дело. В книге подробно описываются инструмент, материалы, технология работ по дереву

.

 

Введение

В ряду различных видов работ работы плотничные и столярные являются наиболее распространенными благодаря и количеству, и сравнительно легкой доступности древесины почти во всех концах нашего государства, а также благодаря вековым навыкам нашего населения обращению с этим материалом. Нельзя, однако, сказать, что использование леса и те соединения частей древесины, какие приходится видеть на практике, были бы всегда очень рациональны. Так, например, сплошь и рядом приходится видеть бревенчатые срубы, у которых углы сгнили, а промежуточные части стены находятся еще в очень приличном состоянии. Происходит это вследствие неправильной рубки чашек в углах, с поворотом выемки кверху, отчего в чашках застаивается вода и вызывает загнивание углов. Равным образом нередко встречаются сростки обвязок (перила мостов, верхние обвязки стойчатых зданий), расположенные не под стойкой и потому провисшие и раскрывшиеся.

Поэтому при ознакомлении с приемами работ и врубками в плотничных и столярных работах нужно особое внимание обратить на те общие положения, какими надо руководствоваться при расчерчивании разных соединений.

Разница между работами плотничными и столярными заключается, во-первых, в размерах обрабатываемых частей (при плотничных работах они, вообще говоря, крупнее), а во-вторых, в способах закрепления соединяемых частей в самих врубках: в то время как в плотничных врубках для этой цели применяются разные железные изделия (гвозди, скобы, болты), в работах столярных преобладает столярный клей, сообразно чему требуется, конечно, и более тщательная пригонка плоскостей. Само собой разумеется, что для достижения такой тщательности при столярных работах требуются и более точный, сложный и разнообразный инструмент, и соответствующие приспособления (верстак) для возможности аккуратной обработки частей.

Как и во всех видах строительных работ, изучению подлежат:

1) инструмент, употребляемый при работах;

2) основные и вспомогательные материалы и их сортамент;

3) основные приемы работ;

4) разновидности соединений (врубки). Первоначально это ознакомление будет сделано в отношении плотничных работ, а потом – столярных.

 

Глава I

Инструмент плотничного дела

Из плотничного инструмента главнейшим является топор, состоящий из железной части, насаженной на топорище из дерева крепких пород. Названия отдельных частей топора видны из рис. 1, причем лезвие служит для тески, а обух – для заколачивания. Наиболее рабочей частью лезвия является «носок». Прорезка, которая делается не у всех топоров, служит для выдергивания гвоздей. Железный клин предохраняет топор от соскакивания с топорища. Топор делается железный, а лезвие и обух навариваются сталью. Топором выполняется большая часть плотничной работы: теска, выборка четвертей, перерубание, устройство врубок, заколачивание скоб, гвоздей и т. д.

Рис. 1. Топор

Железки шерхебеля и рубанка

Вид сверху

Рис. 2. Рубанок.

Рис. 3. Медведка

Рис. 4. Струг прямой и кривой.

Рис. 5. Долото.

Для придания большей гладкости отесанным топором поверхностям или поверхностям, полученным после распиловки, служат шерхебель, рубанок и медведка (рис. 2 и 3). Все они имеют железку, удерживаемую в колодке деревянным клином. Шерхебель имеет железку, заканчивающуюся округленным краем, и служит для предварительной остружки нагрубо, а рубанок и медведка имеют железку прямую и служат для выглаживания поверхностей. Медведкой работают два человека, сидя на стругиваемом предмете. Кроме того, режущим инструментом и инструментом для снятия коры служит струг прямой и кривой (рис. 4).

Для долбежки отверстий и гнезд употребляется долото (рис. 5), в железную трубку которого заправляется ручка твердого дерева, охваченная на конце железным кольцом, предохраняющим рукоять от размочаливания.

Рис. 6. Стамеска.

Стамеска (рис. 6) отличается более слабым лезвием, она предназначена для подчистки различных врубок без ударов по рукоятке, почему последняя и приспособлена для более удобного держания рукой и насаживается на острие, вделанное на обратном конце железки.

Для пробуравливания сквозных отверстий употребляются бурава (рис. 7) с наконечниками различного устройства: а) ложечным, б) перочным, в) винтообразным. На конце бурава имеется жало для врезывания в дерево, а к нему примыкает наконечник того или иного устройства. Обе эти части делаются стальными. Дальше идет железное веретено с проушиной для деревянной ручки.

Для перепиливания поперек и распиловки вдоль дерева употребляются разного устройства пилы.

Пила поперечная (рис. 8) имеет стальное полотно с зубьями и снабжена двумя деревянными рукоятками по концам. Зубья пилы бывают разного очертания и поочередно слегка отводятся в разные стороны от плоскости пилы особым прибором – разводкой (рис. 9), что делается с той целью, чтобы пропил был шире, чем толщина. полотна пилы, благодаря чему полотно не будет зажиматься в пропиле.

Рис. 7. Бурава.

Рис. 8. Пила поперечная.

Рис. 9. Разводка для пил.

Разводка – железная пластинка с прорезями, куда запускаются зубья пилы и отгибаются в сторону.

Для более мелких пропил служит лучковая пила (рис. 10), полотно которой укреплено в деревянном станке, а для натяжения полотна служит веревочная тетива, туго накручиваемая особой деревянной защелкой. Пилы бывают с крупным, средним и мелким зубом – сообразно размеру изделия. Лучковою пилою может работать один человек. Лучковая пила с очень узким полотном называется поворотною.

Рис. 10. Пила лучковая.

Рис. 11. Ножовка.

Ножовка (рис. 11) – полотно заделано одним концом в рукоятку. Узкие ножовки служат для пропиливания прорезей в досках.

Помимо перечисленного режущего инструмента плотник имеет в своем распоряжении много других рабочих предметов.

Рис. 12. Молоток ручник.

Рис. 13. Молот.

Молоток – бывает различных размеров; ручник (рис. 12) – небольшой стальной молоток, насаживаемый на деревянную рукоятку, имеет один конец плоский – для забивки, а другой – оттянутый с прорезью для вытаскивания гвоздей.

Молот (рис. 13) – весом от 1 до 2 кг – железный с наваренными сталью концами для ударов большой силы.

Рис. 14. Кувалда.

Кувалда (рис. 14) – весом 2—8 кг – для забивки крупных гвоздей, скоб и т. п.

Киянка (рис. 15) – деревянный молоток для работы долотом и стамеской, чтобы не размочаливать их рукояток.

Вспомогательными инструментами при плотничных работах являются:

Вьюшка с отвесом (рис. 16) – шнур, навитый на деревянную катушку, свободно вращающуюся на стержне с рукояткой. К концу шнура прикрепляется медный, железный или свинцовый отвес, благодаря которому шнуром поверяется вертикальность различных частей постройки. Натертый мелом или углем шнур служит для отбивания на досках и бревнах прямых линий, по которым производится обтеска.

Рис. 15. Киянка.

Рис. 16. Вьюшка с отвесом.

Наугольник (рис. 17) – деревянный или металлический – для прочерчивания линий под прямым углом к кромке и для проверки правильности обделки досок и брусков в поперечном направлении.

Рис. 17. Наугольник.

Рис. 18. Малка.

Малка (рис. 18). Прибор наподобие наугольника, но с линейками, соединенными на шарнире, что дает возможность изменять величину угла. Линейки удерживаются в неизменном положении нажимной гайкой с барашком (ушками), навинчивающеюся на соединяющую обе линейки ось.

Циркуль (рис. 19) – железный с дугою, прикрепленной к одной ноге и нажимным винтом с барашком – на другой ноге, чтобы сохранять неизменное расстояние между ножками.

Рис. 19. Циркуль.

Рис. 20. Ватерпас.

Ватерпас (рис. 20) – для проверки горизонтальности плоскостей – две деревянные плотно скрепленные рейки, в одной из которых сделаны дорожка и прорез для шнура с отвесом.

Уровень (рис. 21) – представляет из себя небольшую линейку, в которую заделана трубочка с жидкостью и небольшим воздушным пузырьком; при горизонтальном положении линейки воздушный пузырек устанавливается посредине трубки.

Иногда в той же линейке заделан в особом отверстии второй уровень под прямым углом к первому (а) для поверки вертикальности плоскостей.

Черта (рис. 22) – изогнутая железная пластинка с заостренными концами, распираемыми на определенное расстояние деревянным бруском, прикрепленным шнуром.

Рис. 21. Уровень.

Рис. 22. Черта.

Чертой пользуются для пригонки одного к другому бревен, брусьев или досок, ведя одну ножку по краю того бревна или доски, которые уже отесаны, а другую – по тому, который подлежит отеске.

Рис. 23. Напильник.

Напильники (рис. 23) – стальные стержни сильной закалки с насечкой. Служат для точки пил; в зависимости от поперечного сечения бывают треугольные, плоские, полукруглые и круглые – сообразно форме зубьев пилы.

 

Глава II

Материалы

А. ― Дерево

Главным материалом, с которым имеет дело плотник, является дерево разных сортов и пород. Для строительных работ идет так называемый строевой лес, включающий следующие породы: сосну, ель, пихту, кедр, лиственницу. Наибольшим применением у нас пользуется сосна благодаря ее распространению в стране, достаточной прочности и удобству обработки. Твердость и прочность разных сортов зависят от почвы, на которой она растет, причем различают сосну рудовую – более богатую смолистыми веществами и более прочную и сосну мендовую – с древесиной светлой и менее прочной. Первая произрастает на местах сухих, а вторая на сырых.

Ель похожа строением и качеством своей древесины на сосну, но слабее последней, беднее смолой и потому скорее загнивает. Древесина ели светлее, чем сосны, и отличается тем, что имеет сучки круглые, в то время как у сосны сучки овальные, что объясняется различным направлением ветвей по отношению к главному стволу. Употребляется ель на внутренние части сооружения и на временные постройки.

Пихта – похожа древесиной на ель и близка к ней по качеству.

Кедр – по строению древесины и качествам ее весьма близок к сосне и местами, как, например, в Амурском крае, вполне её заменяет.

Лиственница – также похожа древесиной на рудовую сосну. Большое достоинство ее – хорошее сопротивление загниванию, поэтому она весьма выгодна в сырых местах (сваи, стойки, нижние венцы, лежни и т. п.). По твердости несколько превосходит сосну.

Кроме этих пород дерева, главным образом и идущих на плотничные работы, плотнику приходится иногда иметь дело с дубом, грабом, буком и березой, а также с некоторыми другими породами, как вяз, ясень, ольха, липа, осина и тополь, что приходится делать или сообразно местным условиям по недостатку строевого леса, или для некоторых специальных поделок.

Дуб – имеет большую твердость, поэтому очень хорош для подкладок и подушек в местах, где сосредоточено большое давление. Кроме того, он не скоро загнивает, поэтому хорош на сваи, стулья, шпалы, телеграфные столбы и т. п. Близко к дубу по качествам и строению подходит ясень, но он слабее. Благодаря прочности и значительному сопротивлению истиранию дуб имеет огромное применение для паркетных полов.

Граб и бук по твердости близки к дубу, но имеют большую упругость – хороши для изготовления колодок инструмента, спиц колес, гнутой мебели и т. п.

Береза – несколько слабее их, очень плохо сопротивляется действию влаги. Применяется в тележном деле.

Дальше идут более слабые породы: ольха, осина, клен и тополь, применение которых как сказано было, вызывается иногда отсутствием строевого леса или оправдывается временным характером построек.

Нижеследующая таблица показывает вес 1 куб. м дерева в килограммах в воздушно-сухом состоянии, т. е. с содержанием влаги от 15 до 18% в хвойных породах и от 16 до 20% в лиственных.

Береза. . . . . 620

Бук. . . . . 770

Дуб. . . . 700—750

Ель. . . . 500—650

Клен. . . . . 700

Липа. . . . …. 580

Лиственница. . . 570

Ольха. . . . . 590

Сосна. . . 550—650

Осина. . . . .430

Ясень. . . . . 750

Для сравнения с весом воды нужно помнить, что 1 куб. м воды весит 1000 кг.

Пороки дерева

При обращении с различными сортами дерева, а главное при его приемке, необходимо иметь хотя бы самые краткие сведения о его пороках, или «фаутах», т. е. таких внутренних или наружных повреждениях и неправильностях в строении и качестве древесины, которые понижают ценность материала или делают его непригодным для практического употребления.

Этих пороков два рода: 1) пороки здоровой древесины и 2) пороки, сопровождаемые болезнью волокон (гниением).

Пороки здоровой древесины

Морозобоины, или морозовинные трещины, идущие вдоль ствола, уширяясь к коре; образуются от мороза или от ударов соседнего падающего дерева (рис. 24). Вода, попадая в трещину и замерзая, увеличивает ее. Иногда эти трещины со временем затягиваются с образованием долевого нароста на дереве. Малые морозобоины не препятствуют употреблению дерева, а при больших дерево годится лишь на дрова.

Рис. 24. Морозобоина.

Рис. 25. Метик: а) согласный; б) несогласный

Рис. 26. Сердцевидные трещины.

Рис. 27. Отлупы.

Рис. 28. Косослой.

Рис. 29. Доска, выпиленная из свилеватого бревна.

Рис. 30. Крень.

Метик (рис. 25) – радиальные трещины внутри дерева, образовавшиеся от его раскачивания и незаметные снаружи. Чаще встречается у старых деревьев и идет на значительную длину. В распиловку такие бревна не годятся, особенно если трещины идут от центра под углом (метик несогласный).

Сердцевидные трещины, или ветренница (рис. 26), образуются от раскачивания дерева. Отличаются от трещины метика тем, что края имеют здоровые и одинакового цвета с цветом древесины, а у метика часто края темнее вследствие начавшегося гниения. Сердцевидные трещины обычно идут на небольшую длину (1—2 м), начинаясь у основания.

Отлупы (рис. 27) – трещины концентрические (по годовым слоям), образующиеся или от качания дерева, или от удара его другим, падающим. Причиною образования отлупов иногда считают также быстрое потепление весною, когда внешние кольца древесины, нагревшись, увеличиваются в объеме и отделяются от средней части ствола, сохраняющей еще малый объем. Отлупы, заполненные выделениями серы, называются серняками. Отлупы препятствуют использованию бревен для распиловки на доски. Серняками же называются разного рода ранения дерева, затягиваемые смолой.

Косослой (рис. 28) – расположение волокон по винтовой линии – препятствует распиловке бревен на доски, так как при этом перерезаются волокна и доски получаются настолько слабыми, что ломаются даже при переноске.

Свилеватость (рис. 29) – волнообразное расположение, благодаря чему затрудняется распиливание и остружка материала. На постройки не допускаются, но в столярном и токарном деле этот порок способствует более красивому виду поверхности изделий.

Крень (рис. 30), или односторонняя твердослойность,– с одной стороны дерева древесина более твердая и более темная, чем с противоположной.стороны. При распиловке доски получаются неодинаковой твердости, поэтому сильно коробятся и неравномерно изнашиваются.

Пороки, сопровождаемые болезнью волокон

Общим именем эти пороки именуются гнилью, обязаны своим происхождением различного рода паразитным грибкам и поражают дерево главным образом после рубки, но и во время роста части дерева могут загнивать.

Гниль, разрушая древесину, делает ее непрочной и негодной для применения в дело.

Табычные сучья – не заросший вовремя сломанный сук дерева загнивает, буреет, и древесина его делается трухлявой. Эта гниль проникает в глубь ствола и делает его совершенно непригодным, и притом нередко на большом протяжении.

Ложная, или двойная, заболонь – кольцеобразные пояски или дуги цвета, отличающегося от основного цвета древесины. Древесина таких поясков тускла, мягка, часто пориста, иногда даже начинает разлагаться.

Гнилое кольцо; сердцевидная гниль; дупловатость. Иногда дерево имеет одно или несколько колец, древесина которых попорчена гнилью, – это гнилые кольца. Дальше загнивает середина ствола, получается сердцевидная гниль, а по обращении сгнившей сердцевины в труху и выветривании получается дупло. С такими пороками лес непригоден в работу.

Синева – изменение окраски древесины в синий цвет под влиянием особого грибка. В сухом месте синева не развивается, но в сыром может разрушить древесину. Бывает синева другого рода – происходящая от действия воды при сплаве леса, а иногда при хранении сырого леса в штабелях без достаточного проветривания. Такая синева от солнца выгорает и пороком дерева не считается.

Красная гниль, белая гниль – из-за заражения древесины соответствующими грибками происходит разрушение ее, разрастающееся и вдоль, и по годовым слоям, причем соответственно изменению цвета древесины получает название и сама гниль. Развиваясь по годовым слоям, она часто вызывает отлупы. Наружным признаком поражения дерева красной гнилью служит нарост на дереве, имеющий вид раковины. Помимо перечисленных пороков, древесина уже в постройке подвергается иногда поражению животными и грибковыми паразитами. Из первых нужно упомянуть о некоторых насекомых, личинки которых разрушают дерево, как, например, дровосек-короед, а в морской воде шашень. Из грибков паразитов наиболее серьезным является домовый, или плачущий, гриб. Условиями, благоприятствующими его росту, служат: наличие сырости, отсутствие света и проветривания.

Б. – Железо

Для скрепления между собой различных деревянных частей употребляются следующие виды изделий из железа:

Гвозди (рис. 31) – проволочные и кованые. Проволочные гвозди бывают круглые и квадратные; последние лучше сопротивляются выдергиванию. Кованые гвозди имеют коническую форму и выпуклую шляпку большего размера, чем проволочные. Ввиду большей их толщины у шляпки применяются иногда для прикрепления поковок, где имеются срезывающие усилия, как, например, для прибивки петель у ворот. Вообще же кованые гвозди применяются редко, отчасти вследствие их дороговизны. Гвозди служат главным образом для прибивки досок, причем за правило принимается, чтобы длина гвоздя была в два с половиной – три раза больше толщины доски.

Рис. 31. Гвозди: а) проволочный; 6) кованый.

Рис. 32. Скоба: а) прямая; б) оборотная.

Скобы (рис. 32) – из круглого или квадратного железа с загнутыми, заостренными и заершенными концами длиною 10 см – служат для соединения между собою бревен и брусьев, сходящихся под углом. Скобы бывают прямые, когда концы их находятся в одной плоскости и смотрят в одну сторону, и оборотные, когда концы смотрят в разные стороны или находятся в плоскостях взаимно перпендикулярных.

Болты (рис. 33) – круглые стержни с утолщенной головкой на одном конце и винтовой резьбой на другом конце. На эту резьбу нагоняется навинтованная внутри гайка, снаружи квадратная или шестигранная. Во избежание смятия дерева под головку и гайку подкладываются круглые или квадратные шайбы из котельного или полосового железа.

Рис. 33. Болт.

Рис. 34. Шуруп.

Рис. 35. Глухарь.

Винты и шурупы (рис. 34) – железные, конические, нарезанные до половины длины стержни с прорезью в головке для завинчивания.

Глухари (рис. 35) навинтованы подобно шурупам, но сами делаются большего размера и головку имеют квадратную, так как завинчиваются ключом.

Все эти изделия в большинстве фабричного производства. Прочие поковки из железа, как хомуты, угольники, накладки, кольца, вкладыши, пластинки и т. п., изготовляются сообразно деталям конструкции и описаны будут при описании работ. Для их изготовления идут продажные сорта квадратного, круглого и полосового железа.

 

Глава III

Допускаемые напряжения

Для надежности сооружений необходимо, чтобы все части его имели известный запас прочности, т. е. чтобы материал не только не подвергался усилиям, близким к таким, которые его могут разрушить, но имелся и достаточный запас. Для деревянных сооружений такой запас прочности принимается от 3– до 6-кратного, т. е. допускаемые напряжения от 3 до 6 раз менее разрушающих, называемых временными, причем для сооружения временных запас прочности берется меньший, а для постоянных больший. У нас приняты следующие нормы допускаемых в постройках напряжений для дерева в килограммах на 1 кв. см сечения, причем имеется з виду сухая древесина (10—17% влажности), находящаяся в постройке в условиях обеспечения от действия сырости.

* При расчете длинных стоек нужно принимать во внимание продольный изгиб стойки, поэтому допускаемое напряжение уменьшается сообразно длине стойки.

Для временных построек приведенные нормы могут быть увеличены на 35%. При применении полусухой древесины (17—23% влажности) табличные нормы снижаются на 20%, а для сырой (более 28% влажности) на 40%.

 

Глава IV

Сортамент дерева

Применяемые в строительном деле леса носят следующие названия.

Хлыст – срубленный ствол дерева корня до вершины с обрубленными ветвями.

Бревно – получается после перепиливания хлыста на соответствующей длины отрезки, причем снимается и кора дерева во избежание поражения его паразитами – насекомыми (короед) и грибками. Тонкий конец бревна называется отрубом, толстый – комлем. Толщина бревен измеряется по тонкому концу, причем по нашему стандарту толщина меняется через 1 см, а длина установлена 4; 4,5; 5; 6,5; 7; 8,5; 9; 11; 13; 15; 17; 19,5 м. Наиболее ходовые по длине размеры – 5, 6,5 и 8,5 м, а по толщине – от 16 до 37 см. Утончение бревна к вершине называется сбегом, причем если на 1 м длины бревна утолщение более 1 см, то это считается уже дефектом, и такие бревна называются закомиеватыми. При малой разнице в толщине комля и вершины бревна называются полнодревесными.

Подвязник – длинное бревно (12—17 м) толщиною от 10 до 13 см – употребляется на стойки лесов.

Накатник – более короткое (6—8 м) тонкое бревно (10—15 см) – идет на подмостки, стропила и т. п.

Жерди – толщиною от 4 до 8 см, длиною 6—10 м – вспомогательный материал при строительных работах.

Круглый лес, предназначенный для распиловки, должен быть прямым, требуемой длины и толщины, хорошо очищенным от сучьев, со здоровою древесиною и полновесным, т. е, по форме своей близким к цилиндру, чем отличаются деревья, выросшие в чаще леса. Наиболее пригодны для распиловки комлевые бревна, т. е. вырезанные из нижней части хлыста, как имеющие мало сучкой, тогда как вершинные обыкновенно сучковаты. По своим качествам круглый пиловочный лес делят на три сорта:

1-й сорт – бревна прямые, круглые, без всяких пороков и без большого количества сучьев;

2-й сорт – бревна не совсем прямые и с сучками;

3-й сорт – бревна с гнилью и другими пороками.

Впрочем, техническими условиями различных ведомств устанавливаются другие признаки разделения бревен по сортам и другое число сортов.

Материал, получаемый из бревен

Пластины (рис. 36) – получаются из распиловки бревна вдоль на две части.

Четвертины (рис. 37) – от распиловки бревна двумя пропилами крестом на четыре части.

Рис. 38. Обтеска бревна:

а) на 1 кант; б) на 2 канта (лежень); в) на 4 канта – голландский брус (с обливинами); г) на 4 канта – чистый брус.

Рис. 39. Распиловка бревна: а) горбыли; б) получистые доски; в) полуобрезные доски; г) чистые, или обрезные, доски.

Обтескою или опиловкою бревна получают (рис. 38) бревно, отесанное на 1 кант (рис. 38, а); бревно, отесанное на 2 канта, или лежень (рис. 38,б); на 4 канта, или брус – либо так называемый голландский (рис. 38, в), с обливинами по углам, либо чистый (рис. 38, г).

Распиловкою бревна несколькими проходами пилы получают доски (рис. 39). Чистообрезные, или чистые (рис. 39,г), у которых все кромки опилены; полуобрезные (рис. 39, в) – имеют по одной, широкой, стороне кромки чистые, а по другой – с обливиной, которая идет либо во всю длину доски, а чаще только на часть длины; получистые, или необрезные, имеют только две опиленные стороны, а узкие стороны не опилены вовсе, поэтому ширина доски меняется сообразно утолщению бревна. Горбыли, или обаполы (39, а),– опилена только одна сторона, а другая выпуклая, сообразно наружному очертанию бревна.

Рис. 40. Расчерчивание бруса наивыгоднейшего сечения (с наибольшим сопротивлением изгибу).

Рис. 41. Гонт: а) шведский; 6) шпунтовый или польский.

Толщина досок измеряется обычно в миллиметрах, и сообразно толщине доски делятся на сорта: шелевка – от 10 до 20 мм, тес – от 22 до 35 мм, доски – 40—80 мм, лафет – 90—130 мм. Ширина досок обычно колеблется в пределах от 125 до 270 мм. При ширине меньшей, чем двойная толщина, материал называется брусками. Из брусков наиболее ходовые – решетник, квадратные или близкие к ним бруски со стороной от 50 до 65 мм.

Наиболее употребительны у нас доски: тес в 25 мм – для покрытия кровли, обшивки зданий, подшивки потолков, обшивки переборок и т. п., доски от 40 до 65 мм – идут на столярные работы (окна и двери), на настилку полов, устройство переборок стоймя и т. п.; более толстые доски применяются чаще в гидротехнических сооружениях. Шелевка толщиною от 13 до 20 мм идет на временные балаганы и ящики, но 20-мм доски идут на обшивание переборки и подшивку потолков.

Бруски получаются от распиловки вдоль бревен в двух взаимно перпендикулярных направлениях, причем при распиловке бревен получается часть брусков чистообрезных, а часть полуобрезных с обливинами (2-й сорт). Решетник употребляется на обрешетку крыш, на пробоины при обшивке стен тесом и т. п. Бруски другого сечения выпиливаются или вытесываются из бревен сообразно их назначению, причем если брус предназначен для принятия на себя нагрузки, т. е. представляет из себя балку, то при выпиливании из одного и того же бревна наибольшую нагрузку выдержит брус прямоугольного сечения, у которого ширина будет относиться к высоте, как 5:7 (а иногда принимают на практике близкое к этому отношение 3:4).

Для расчерчивания бревна на такой брус поступают как показано на рис. 40. Уложив на подкладке бревно горизонтально, по отвесу на торцевой стороне отмечают вертикальный диаметр аб, который делят на три равные части: бе, ее и аг. Из точек г и е восстанавливают по угольнику перпендикуляры к диаметру аб, один – вправо вг и другой – влево де. Точки пересечения этих перпендикуляров с окружностью торца д и в соединяют с концами диаметра а и б. Получится прямоугольник, у которого длина сторон дб и ав будет относиться к длине сторон ад и бв, как 5:7.

Сделав то же построение на другом торце бруса, но с соблюдением размеров, полученных на тонком торце (иначе получится брус, уширяющийся к одному концу), отбивают вдоль бревна шнуром черты по точкам а – д – б – в, поворачивают бревно так, чтобы будущие две грани были вертикальны, как показано на чертеже, закрепляют бревно и начинают отеску.

Кроме указанного сортамента леса, получаемого путем распиловки, имеются еще сорта, получаемые раскалыванием кругляшей (гонт) и стружкой досок (дрань). Гонт шведский (рис. 41) получается путем раскалывания по радиусам коротких обрубков, длиною от 50 до 75 см, толщина гонтии от 5 до 15 мм, ширина – от 100 до 180 мм. Гонт польский, или шунтованный (рис. 41,б), отличается тем, что на широкой стороне дощечки проделывается паз, в который вставляется узкий край другой дощечки.

Дрань штукатурная – толщиною от 3 до 4 мм, шириною одинарная 20—30 мм и двойная 35—50 мм; длина драни обычно 2 м, но бывает 1 и 1,5 м.

Дрань кровельная – длиною от 1 до 2 м, шириною 9– 13 см, толщиною 4—6 мм. Гонт и кровельная дрань идут на устройство кровли.

Рис. 42. Вагонка: а) одинарная; б) двойная.

Рис. 43. Рустик.

Рис. 44. Шпунтованные доски.

На рынке встречается еще строганый материал, главнейшие сорта которого следующие; а) вагонка (рис. 42) толщиной от 20 до 25 мм, шириной около 170 мм – для обшивок; б) рустик (рис. 43) той же толщины и для той же цели; в) шпунтовые доски (рис. 44) толщиной от 40 до 50 мм – для настилки полов,

Следует упомянуть еще об одном материале, который все больше входит в практику строительства, – это многослойная фанера – широкая (до 1,5 мм), длинная стружка толщиной от 1 до 5 мм, снятая в виде ленты с окружности вращающегося вокруг своей оси кряжа. Раньше такая фанера дорогих сортов дерева шла на оклейку главным образом мебели. Теперь склеивают несколько слоев такой фанеры из более дешевых сортов леса (ольха, липа, береза и т. п.), располагая волокна во взаимно перпендикулярном направлении, и получают многослойную фанеру, пригодную для заполнения дверных полотен, устройства переборок, подшивки потолков и т. п.

 

Глава V

Основные приемы производства плотничных работ

Работа Топором

Наибольшее количество работ плотники выполняют топором, причем основных приемов работ три: рубка – основное направление лезвия топора перпендикулярно волокнам дерева; колка – лезвие топора идет в плоскости, параллельной волокнам, и теска – плоскость топора наискось по направлению волокон. 

Рис. 45. Теска.

Рис. 46. Выборка четверти.

Рис. 47. Выборка паза или шпунта.

Рубка бревен производится попеременными ударами топора то поперек волокон, то слегка наискось, причем по углублении врубки на половину толщины бревно переворачивается также с другой стороны.

Колка – топор с силою вгоняется у конца бревна, в щель вгоняют клин, топор вынимают, делают удары топором дальше по черте, а клин загоняют глубже и по мере продвижения щели вгоняют новый клин, после чего первый вываливается, и так продвигаются дальше.

Теска (рис. 45) производится по отбитой предварительно черте, причем отесываемая плоскость должна быть вертикальна и обращена к правой ноге плотника, ставшего под бревном. Сначала через 30—50 см делаются сильными ударами поперечные надрубы скалываемой части по всей длине бревна, а затем, аккуратно работая носком и средней частью лезвия, плотник скалывает часть бревна до черты, двигаясь назад и отворачивая щепу вправо. После грубой отески производится подчистка плоскости носком топора.

Выборка четвертей (рис. 46). Четвертью называется прямоугольная продольная впадина, вынутая вдоль углового канта бруса или доски. Для выборки ее делают сначала ряд поперечных зарубов до линий, ограничивающих четверть, стесывают по зарубкам наклонную плоскость (фаску), а затем осторожными ударами носка топора то вертикально по одной черте, то горизонтально по другой выбирают впадину, подчищают ее топором или рубанком и поверяют угольником.

Выборка паза или шпунта (рис. 47), т. е. прямоугольного углубления, идущего вдоль бруса или доски, производится путем осторожной выборки по чертам, ограничивающим паз, двух дорожек вертикальными и наклонными ударами носка топора. Гребень, образующийся между этими дорожками, срубается крестообразными насечками носком топора. Очистка дна паза делается долотом или особым видом рубанка – фальцовкой.

Остружка досок и брусьев делается для придания большей гладкости поверхностям, причем если доски надо привести в одну скобу, т. е. дать им по всей длине одинаковую ширину, то предварительная грубая отеска их кромок по черте делается топором. Остружка производится сначала шерхебелем, затем выравнивается медведкой и, если требуется еще большая чистота, рубанком и фуганком.

При производстве врубок, требующих работы пилою и топором, производится с помощью наугольника и метра аккуратное расчерчивание врубок, после чего делаются нужной глубины пропилы пилой и подлежащая удалению часть подсекается либо осторожными ударами ноской топора близ черты, ограничивающей врубку на боковой стороне бруса, либо заколами лезвием топора с торца бруса. Затем производится тщательная подчистка плоскостей топором, долотом и рубанком.

Выдалбливание гнезд производится посредством долота, которое ставится поперек волокон по черте, ограничивающей край гнезда со скошенной стороной, обращенной внутрь гнезда. Подсекание этой зарубки делается при наклонном положении долота.

 

Глава VI

Врубки

Сопряжения различных деревянных частей называются врубками. Основные требования при производстве врубок:

1) врубка должна быть устроена таким образом, чтобы оказывала сопротивление действующим в данном месте силам (сжатие, растяжение или сдвиг), принимая во внимание те пределы прочного сопротивления дерева, которые приведены в главе III;

2) соприкасающиеся части дерева должны плотно прилегать друг к другу по всем плоскостям соединения, иначе распределение усилий будет неравномерным, что повлечет за собой разрушение частей врубки;

3) при конструировании и расчете обычных врубок нужно принять во внимание, что всем расчетным усилиям сопротивляются деревянные части врубки. Те железные крепления (скобы, болты, глухари и т. п.), которые применяются при врубках обычных систем, предназначаются для противодействия различным случайным усилиям в тех направлениях, против которых врубка не рассчитана;

4) во врубках, подверженных действию атмосферных осадков, нужно принять меры против застоя воды, так как иначе это повлечет за собой преждевременное разрушение дерева;

5) врубка должна быть по возможности проста, что облегчает аккуратное выполнение ее и контроль за качеством выполнения.

По взаимному расположению частей различаются следующие основные виды их соединения:

1) наращивание – удлинение бревен или брусьев (свай, стоек) в вертикальном направлении. Усилия здесь направлены по оси и прижимают верхнюю из соседних частей к нижней;

2) сращивание – удлинение в горизонтальном направлении, т. е. и здесь оси соединяемых частей расположены по одной прямой.

В отношении действующих в этих врубках усилий нужно заметить, что условия тут бывают самые разнообразные: или соединяемые части просто примыкают одна к другой, не передавая усилий, или имеется сила, растягивающая соединяемые части или же, наоборот, взаимно их прижимающая;

3) сплачивание – увеличение частей дерева по ширине, т. е. такое положение соединяемых частей, когда оси их параллельны;

4) вязка —сопряжение под углом, причем соединяемые части могут быть расположены в горизонтальной или в вертикальной плоскости.

Врубки наращивания

Самый простой способ – наращивание впритык (рис. 48), со вставкой заершенного штыря для противодействия случайным боковым толчкам. Иногда штырь заменяется чугунным башмаком (рис. 48,б) с внутренней перегородкой, в которую и упираются концы соединяемых частей. Такие способы наращивания применяются при забивке свай, причем место стыка по окончании забивки должно прийтись не менее как на 2 м ниже уровня земли.

Наращивание с шипом – одинарным (рис. 49) и двойным (рис. 50) – обеспечивает соединение от боковых толчков без содействия железных или чугунных креплений. Ширина и высота одинарного шипа делаются около ⅓ толщины бруса. Нужно только заметить, что глубина гнезда для шипа должна быть несколько больше высоты шипа, чтобы стойки соприкасались своей большой плоскостью, а не висели на шипе. Для получения двойного шипа разбивают на торцах два взаимно перпендикулярных диаметра и вырезают по два противоположных сектора на длину около 2 диаметров. Получается врубка, способная, хотя и в слабой степени, противодействовать боковому изгибу.

Шведский способ наращивания (рис. 51) —состоит в том, что соединяемые впритык стойки охватываются с двух сторон накладками, стягиваемыми болтами. Накладки делаются длиной в 2—3 диаметра стойки и либо прилегают к стойкам по плоскости (рис. 51,б), для чего боковые поверхности круглых стоек стесываются, либо прилегают к цилиндрической поверхности (рис. 51,а), для чего накладки берутся большего диаметра и в них выбираются ложбины сообразно очертанию стойки.

Рис. 48. Наращивание впритык: а) со штырем; б) с чугунным башмаком.

Рис. 49. Наращивание с одинарным шипом.

Последнее соединение лучше, так как удерживает верхнюю стойку от уклонения как в плоскости накладок, так и в перпендикулярной к ней плоскости. Такая врубка применяется в мостах при наращивании свай в устоях, причем если на уровне примыкания расположены парные схватки устоя, то соединение получается очень надежное.

Рис. 50. Наращивание с двойным шипом.

Рис. 51. Наращивание шведским способом.

Рис. 52. Наращивание в полдерева.

Рис. 53. Наращивание языком.

Наращивание накладной в полдерева (рис. 52) применяется часто при устройстве лесов. Оба конца срезаются на половину толщины на длину 3—3,5 диаметра, а для противодействия боковым усилиям вся врубка обвивается обручным железом. Для большей надежности соединения и для противодействия изгибу иногда концы стоек срезают не под прямым углом, а под острым, сообразно чему делается вырезка и у основания накладки, однако это нельзя рекомендовать: при малейшей неточности в выделке врубки заостренный конец будет действовать как клин, раскалывая стойку, а при наклоне – будет откалываться половина стойки.

Наращивание языком (рис. 53) – в одной стойке выделывается развилка, в которую запускается тонкий конец другой стойки. Соединение также обвивается железом. Ввиду слабости частей развилины эта врубка применяется при устройстве временных лесов.

Рис. 54. Сращивание впритык.

Рис. 56. Торцевой притык с гребнем.

Рис. 57. Прямая накладка.

Сращивание

Впритык (рис. 54). Оба конца срезаются под прямым углом и притыкаются один к другому. Во избежание сдвигания в стороны иногда забивают скобу, входящую концами в оба соединяемых бруса.

Косой притык (рис. 55) – срез делается не под прямым углом, а по наклонной линии, отходящей от вертикали на ¼ высоты бруса. Это позволяет скрепить концы гвоздем или штырем, вбитым наискось.

В обоих описанных случаях и скоба, и гвозди служат для противодействия сдвигу при случайных боковых толчках.

Торцевой притык с гребнем (рис. 56) – для противодействия боковым усилиям, а также во избежание сквозной щели. Эта врубка применяется при рубке стен, для соединения притыкаемых бревен, во избежание сквозного продувания.

Прямая накладка (рис. 57). В отличие от вышеприведенных способов сращивания, когда требуется, чтобы соединяемые части лежали по всей линии на опоре (маурлаты, лежни, венцы стен), эта врубка может покоиться на стойке, подпирающей нижний выступающий конец. Для обеспечения этой врубки от сдвига частей в сторону ее скрепляют иногда двумя болтами. На продольное растяжение эта врубка, равно как и вышеописанные, конечно, не рассчитана. Длина врубки делается раза в 1,5 —2 больше, чем толщина бруса.

Рис. 58. Косая накладка.

Рис. 59. Накладка с косым прирубом.

Рис. 60. Прямая накладка с торцевым гребнем.

Рис. 61. Прямой замок.

Косая накладка (рис. 58) расчерчивается таким образом: отложив от конца бруса 2—2,5 его толщины, откладывают от верхней или нижней грани на боковых поверхностях ¼ толщины, столько же откладывают от торца, но с другой стороны бруса, и полученные точки (б и в) соединяют прямой линией. Применяется накладка в тех же случаях, что и прямая, и также может быть скреплена болтами или деревянными нагелями.

Рис. 61, а. Прямой замок с натяжными клиньями.

Смысл применения косой накладки вместо прямой заключается в том, что если врубка подперта стойкой и часть бруса между стойками подвержена нагрузке, то у края стойки срощенный брус имеет толщину, равную не половине своей толщины, а несколько больше, а дальше, по мере удаления от стойки, вместе с увеличением изгибающего момента увеличивается и толщина бруса.

Нельзя рекомендовать применение накладки с косым прирубом (рис. 59), так как при изгибании соединяемых частей может произойти откалывание у точек а и б.

Для противодействия боковым сдвижениям концы соединяемых накладкой частей снабжаются торцевыми гребнями шириной и длиной в ⅓ толщины бруса (рис. 60).

При сращивании деревянных частей, подверженных растягивающим усилиям, применяется прямой и косой замок.

Прямой замок (рис. 61) делается длиной от 2,5 до 3,5 толщины бруса и расчерчивается так: по отметке длины замка вокруг бруса делят толщину его на 8 частей и откладывают: аб и а'б' – ⅜ толщины, бе и 6'e' = ¼ толщины, остается ег = е'г'= ⅜ толщины. Точки б и б', е и е' соединяются между собой, и посредине длины замка прочерчивается вокруг бруса еще одна линия, которая между этими линиями наметит линию б – е; по этой линии и делается уступ замка. После этого делают пропилы по линиям д – ж и б – г и скалывают топором соответствующие части (см. аксонометрию). Точно таким же образом расчерчивается конец другого бруса. Иногда эту врубку называют сращиванием зубом.

Прямой замок с натяжными клиньями (рис. 61, а) делается с целью возможно плотнее стянуть части замка. При расчерчивании его линия д – е (рис. 61) проводится не посередине длины замка, а отступя от нее на ⅛ толщины. То же делается на другом брусе; следовательно, зазор для клиньев получается в ¼ толщины бруса. Клиньев для натяжки делается два, и забиваются они одновременно с двух сторон, чтобы не сдвинуть врубку в сторону.

Косой замок (рис. 62) расчерчивается так. Отложив от конца бруса длину замка (2,5—4,5 толщины), откладывают на боковых гранях у основания замка и у конца бруса по 0,2 толщины бруса. Полученные точки б и в соединяют прямой линией б – в, которую делят пополам, и в полученной точке восстанавливают к линии б – в перпендикуляр ж – е, по направлению которого от точки пересечения с линией б – в откладывают по 0,1 толщины

Рис. 62. Косой замок.

Рис. 63. Косой замок с шипом.

Рис. 64. Прямой голландский замок.

бруса в ту и другую сторону, получая точки з и и, расстояние между которыми равно 7б толщины бруса. Точки з и и соединяют с б и в, чем и очерчивают контур замка. Уступ з – и не прочерчивают перпендикулярно к грани бруса, так как тогда в точках з и и получатся острые углы, могущие способствовать скалыванию частей замка вдоль волокон, особенно во время пригонки врубки. Длина косого замка делается больше, чем длина прямого замка, так как при одинаковой их длине плоскость, по которой может получиться скалывание выступающей части замка, была бы в косом замке короче, чем в прямом.

Для противодействия боковым усилиям иногда делается косой (а равно и прямой) замок с шипом (рис. 63) шириной и длиной в ⅓ толщины бруса. При расчерчивании такой врубки надо отложить сначала от конца бруса ⅓ его толщины для образования шипа и производить дальше расчерчивание, как было указано.

Желая устроить сращивание, способное сопротивляться не только усилиям сбоку бруса, но и препятствующее разъединению брусьев в вертикальном направлении, иногда применяют врубку голландским замком (рис. 64), которую, однако, нельзя признать рациональной, так как даже небольшие изгибающие усилия вызовут откалывание частей бруса у точек а, а выделка указанной врубки очень сложна.

Рис 65. Шаблон для косого замка.

Нужно принять за правило, что ни одна из описанных врубок по сращиванию бревен или брусьев не должна приходиться на пролете между опорами, а должна быть обязательно над опорой, хотя бы сращиваемый брус и не нес (кроме его собственного веса) никакой нагрузки. Несоблюдение этого правила ведет к тому, что даже от собственного веса брус или бревно могут изогнуться и врубка раскроется.

Для предохранения описанных врубок от расстраивания при случайных толчках служат железные накладки из полосового железа, уложенные сверху и снизу врубки и соединенные между собой двумя или четырьмя болтами. Для ускорения расчерчивания, когда одинаковые врубки приходится применять в постройке много раз, применяются шаблоны, изготовленные по очертанию врубки из доски и накладываемые сбоку к расчерчиваемому брусу. Иногда для ускорения запиливания выделываются коробки с боковыми стенками, имеющими очертание врубки (рис. 65).

Указанные выше размеры частей врубок являются не произвольными, а получились в результате конструктивных соображений или в зависимости от различного сопротивления древесины по разным направлениям. Конструктивные соображения, например, заставляют накладку делать такой длины, чтобы по длине ее и притом не слишком близко друг другу можно было расположить по крайней мере два болта, обеспечивающих неизменное положение частей врубки на случай непредвиденных толчков сбоку.

Что касается замков, то длина их получается в зависимости от следующих соображений. При наличии растягивающих усилий в замке могут произойти разрушения двух родов (рис. 61): или сомнется площадка а—б—е—д, или произойдет скалывание выступающей части бруса по площади ж—з—в—г. Но мы знаем, что в то время, как прочное сопротивление смятию параллельно волокнам для сосны составляет 75 кг/см², сопротивление скалыванию вдоль волокон – всего 10—20 кг/см², т. е. в 5 раз меньше.

Следовательно, чтобы все части врубки работали одинаково, необходимо, чтобы площадка ж—з—в—г была раз в 5 больше, чем площадка а—б—е—д, а так как по ширине эти площадки равны, то, следовательно, уступ а—е должен быть раз в 5 меньше, чем длина половины замка з—в. Уступ з—в составляет ¼ толщины бруса, а половина длины замка составляет до 1¾ толщины бруса, или в среднем 1,5 толщины, что в 6 раз больше, чем уступ з—е.

Сплачивание

Сплачиванием называется соединение частей длинными своими сторонами с целью увеличения ширины бруса или доски. Виды сплачивания досок (рис. 66): а) впритык, когда сплачиваемые части отесываются и прифуговываются по наугольнику; б) в шпунт – ширина и высота соответственного гребня делаются в ⅓ толщины доски; в) в ножовку – кромки досок стесываются под острым углом к широкой грани; г) гребнем – высота гребня ⅓ – ½ толщины доски; д) в четверть – уступ равен ½ толщины доски; если на сплачивание идут получистые доски, то выгоднее обе выступающие части делать у широкой стороны доски, а четверти выбирать у узкой стороны; е) в шпунт с рейками – в обеих досках выбираются пазы, в которые загоняется рейка шириной вдвое больше, чем глубина паза.