Склеивание углов деревянных рам. Справочник "соединения" - описание соединений. Угловые соединения вполдерева своими руками

В любом столярном изделии или мебели важнейшим узлом являются угловые соединения. Именно они обеспечивают качество и долговечность деревянных изделий. По сравнению с креплением на шкант, классический способ - шиповое соединение на клей обладает большей долговечностью и жесткостью. Такие соединения применяют в тех случаях, когда в собираемой раме должен быть паз или фальц для вставки филенки или стекла.

На практике они представлены несколькими вариантами: два паза и вставляемый в них шип, одностороннее или двухстороннее соединение на “ус” и с двойным шипом. Но наиболее простым вариантом для домашнего мастера остается использование вставляемого (“чужого”) шипа. Такое соединение ничто иное, как пазогребневое соединение.

Качество соединения полностью зависит от точного соответствия паза и шипа, что достигается лишь выбором измерительного инструмента и хорошо наточенной пилой и долотом.

При угловом соединении с одним шипом толщину бруска разделяют на три равных части (на бруске менее 25 мм шип должен быть несколько толще щеки паза).

При разметке сначала переносят ширину рамы на внутренний край противолежащей детали. Риски наносятся с помощью угольника шилом. Поскольку древесина вокруг шипа выбирается, то его разметку делают с любой стороны. Для паза разметка делается только по его узкой стороне. Затем детали помечают. В вертикальных элементах рам принято делать пазы, а в горизонтальных - шипы. Пазы размечают рейсмусом. Шиповой лучковой пилой запиливают по отпадающей части (для паза до основания, для шипа - до уступа). Затем выдалбливают долотом паз. Для этого запиленную деталь крепят на верстаке. Долото ставят срезом заточки к отделяемой части и легкими ударами вбивают киянкой точно в метку. Сначала выдалбливают клинообразное отверстие. Отделяемую часть древесины оставляют на месте, чтобы при работе с обратной стороны был упор. Шип вырезают под прямым углом с помощью усорезной пилы.

Особые варианты угловых соединений

Особые формы пазов и шипов - двойной шип и пазы на “ус”. Двойные шипы используются в изделиях, подверженных большим нагрузкам, и толстых рамах. Если рамная конструкция в конце будет профилирована, то делают соединение на “ус”. Существуют односторонние и двусторонние пазы на “ус”, (из-за недостаточной площади контактных поверхностей они менее прочны).

Паз должен располагаться в средней трети толщины детали. Выборку вокруг шипа делают меньше глубины паза, иначе в соединении будет щель. После сборки отпиливают оставшиеся щечки паза по всей длине. Возможен и обратный вариант.

Фальц на раме должен быть согласован с разделением на три части. Это сэкономит время доработки на шипе. Ширина фальца должна быть учтена при разметке, иначе при фрезеровании и здесь возникнут щели.

После шлифовки внутренних и внешних поверхностей паза и шипа раму склеивают. При этом необходимо сжать угловое соединение в двух плоскостях через прокладки. Торцы паза и шипа должны быть открыты для контроля и подгонки при сборке. Выступающий клей удаляют. При склеивании контролируют прямой угол рамы.

После высыхания клея струбцины снимают и сошлифовывают выступающие части шипа или щек паза от флангов под уровень с внешней стороной изделия.

	Шиповое соединение на «ус»: одностороннее и двустороннее. Выбор определяют конструкционные требования к изделию или его внешний вид.
	Двойной шип делают для особо нагруженных углов и толстых рам. При этом толщину бруска делят на пять равных частей.
	При выборке продольного паза в деталях рамы шип не затрагивают. Иначе при склеивании узла в его торце возникнет отверстие.
	Фальц еще при разметке должен иметь соответствующую прибавку, иначе получатся щели. Глубина определяется делением на три части.
	Шипы и щечки пазов выступают на прибавку. При их сжатии потребуются прокладки. После этого прибавку отпиливают.

Конструкция оконных рам предусматривает такую необходимость. С этой целью в профиле имеются боковые вырезы, подстроенные специально для использования соединителя, компенсатора или расширителя. Рассмотрим такую возможность.

Соединение двух балконных рам

Если в балкон остекляют двумя или более рамами, для надежности соединения используют специальный профиль, плотно прижимающий их в местах состыковки. Деталь хорошо собирает воедино любые по высоте оконные конфигурации.

Kopplung – соединитель представляет собой элемент, состоящий из 3-х частей (3 мм):

Двойной профиль: ПВХ и металлический, усиливающий его, - обеспечивают прочность соединения.

Боковые выступы, входящие в пазы объединяемых рам, - необходимы для их сцепки.

Эстетичная внешняя сторона, видимая снаружи и изнутри.

С целью теплоизоляции стыков дополнительно используют клеящуюся ленту.

Как осуществляется сборка?

Для примера рассмотрим соединение в вертикальном направлении. Понадобиться соединитель, который крепят сначала к нижней раме, вводя в её пазы выступающие элементы. Чтобы избежать перекоса, можно постучать по поверхности, но только по металлическому профилю, но не по-пластиковому.

В металлической части профиля высверливают отверстие, пересекающее раму, и вкручивают скрепляющий шуруп (имеет временную функцию и необходим только для вертикального расположения рам).

Подготовленную нижнюю раму устанавливают на балконное ограждение, сверху надстраивают вторую раму, вставляя выступы соединителя в её пазы. Подравнивают, лёгким постукиванием деревянным молотком, убеждаются, что нет перекосов, и приступают к крепежу.

Длинным сверлом проделывают сквозные отверстия для шурупов длиной 100мм и толщиной 5мм, пропуская их через профили: первой рамы, соединителя, второй рамы. Вкручивая шурупы, утапливают их в профиле, чтобы не возникло впоследствии проблем с установкой стеклопакета.

Важно! В соответствии с правилами безопасности, стыковку балконных рам должны осуществлять хотя бы 2 человека – не меньше. Это должны быть опытные профессионалы, которые знают, как соединить балконную раму из 2 частей в вертикальном или в горизонтальном положении, и не причинить окружающим вреда.

Окна из поливинилхлорида (ПВХ) или, как их еще называют, пластиковые (металлопластиковые) окна широко применяются в Украине. А первые пластиковые окна появились в 1960-х гг. в Германии, где было освоено промышленное производство ПВХ.

Поливинилхлорид – материал, относящийся к группе термопластов. Чистый ПВХ на 43% состоит из этилена (продукта нефтехимии) и на 57% из связанного хлора, по­лучаемого из поваренной соли. Для производства оконных профилей в порошкообразный ПВХ добавляют стабилизаторы, модификаторы, пигменты и вспомогательные добавки для придания таких свойств как светостойкость, устойчивость к атмосферным воздействиям, цветовой оттенок, качество поверхности, свариваемость и др.

Пластиковые окна можно применять в промышленных, общественных и жилых зданиях, никаких гигиенических ограничений по их применению нет.

ПВХ является трудновоспламеняющимся и самогасящимся материалом. Он устойчив к воздействию кислот, щелочей, атмосферным влияниям.

При понижении температуры модуль упругости ПВХ повышается, а следовательно, растут и его прочностные характеристики на растяжения, сжатие и изгиб. Однако при этом увеличивается его хрупкость (падает ударная вязкость), поэтому при монтаже пластиковых окон в зимнее время риск разрушения ПВХ достаточно велик.

С повышением температуры поливинилхлорид постепенно размягчается, падает прочность на сжатие и изгиб. Резкое снижение прочностных свойств ПВХ начинается с температуры +4СГС, а вблизи +80°С находится точка его размягчения. В связи с этим применение ПВХ-окон недопустимо в помещениях с повышенным температурным режимом.

По своей конструкции ПВХ-окна в общих чертах не отличаются от деревянных. Только для изготовления отдельных элементов применяются не сплошные бруски, а полые многокамерные пластиковые профили, получаемые методом экструзии.

Рис. 15.8. Элементы и функциональные размеры ПВХ-профилей: 1 – главный профиль (коробка); 2 – главный профиль (створка); 3 – доборный профиль (штапик); 4 – стеклопакет; 5 – уплотняющая прокладка; 6 – базовая подкладка; 7 – опорная (дистанционная) подкладка; 8 – усилительный вкладыш (арматура); а – зазор в притворе; b – высота в притворе; с – фальцлюфт; d – высота фальцлюфта остекления; g – высота защемления стеклопакета

Экструзия полимеров – способ изготовления профилированных изделий большой длины из пластмасс и резин, который заключается в непрерывном выдавливании размягченного материала через отверстия определенного сечения. Осуществляется в экструдерах, чаще всего шнековых.

Профили поставляются длиной обычно 6,5 м. На сборочном участке они нарезаются под необходимый размер.

Соединение отдельных профилей рамы и створок производится сваркой встык при помощи нагревательного элемента. Крепление импоста осуществляется с помощью механических соединителей, а штапик просто вщелкивается в соответствующие пазы рамы или створки.

Рис. 15.9. Механическое соединение рамы с импостом: 1 – профиль рамы; 2 – профиль импоста; 3 – соединитель; 4 – винт; 5 – отверстия; 6 – шайба

Сваренные рамы и створки поступают на следующую операцию – установку уплотнений. Средние уплотнительные прокладки устанавливаются в большинстве случаев самими производителями профилей. Другие виды уплотнителей вставляются вручную с помощью специальных роликов.

Для изготовления полукруглых и стрельчатых форм окон применяются гибочные установки. Из всех оконных материалов ПВХ обладают наибольшими возможностями изгибания с различными радиусами кривизны. Но это является сложной операцией. При изготовлении окна с открывающейся арочной створкой достаточно трудно выдержать совпадение радиуса изгиба рамного и створчатого профилей, к тому же изогнутые профили не могут быть проармированы как прямолинейные. При эксплуатации таких окон могут возникать температурные деформации неармированного ПВХ, приводящие к проблемам плотного притвора.

Рис. 15.10. Окна из криволинейных ПВХ-профилей

В настоящее время предлагается достаточно широкий выбор расцветок поверхности пластиковых профилей – от однотонных цветов: красного, зеленого, синего, голубого до различных декоров, в том числе с имитацией под дерево.

Применяются несколько способов окраски (отделки) профилей из ПВХ:

Окрашивание в массе (белые и коричневые);

Коэкструзионный;

Ламинирование акриловой пленкой;

Акриловое лакирование;

Напыление.

Самый надежный, долговечный и устойчивый к атмосферным воздействиям способ – коэкструзионный, являющийся результатом совместной экструзии акрила и ПВХ, который позволяет получить акриловое покрытие на поверхности профилей в различных цветовых тонах толщиной 0,5 мм.

Для решения технических и архитектурных задач производители профилей выпускают большую номенклатуру изделий, из которых легко собираются элементы разной формы и размеров.

Всю номенклатуру изделий можно условно разделить на две большие группы: основные профили и вспомогательные (дополнительные).

Рис. 15.11. ПВХ-профили и узлы сопряжений (АДЕПЛАСТ): а – профиль коробки; б – импост; в – створки; г – штапики; д – армирующий стальной профиль; е – уплотнители; ж – подкладка под стеклопакет; з – узел «коробка-створка»; и – узел «импост-створка»; к – узел глухого остекления в импост; л – то же, в коробку; 1 – коробка; 2 – створка; 3 – импост; 4 – штапик; 5 – подкладка; 6 – уплотнитель

Профили, предназначенные непосредственно для изготовления окон, т.е. рамы, створки, импосты, штульпы относятся к группе основных изделий профильной си­стемы . Обычно производители выпускают 5...7 разновидностей основных профилей каждого вида (назначения) с различными показателями по теплотехнике, статике, дизайну.

Вспомогательные (доборные) профили выпускаются для расширения архитектурных возможностей ПВХ-окон и для их быстрого и удобного монтажа. Вспомога­тельные профили по функциональным признакам можно разделить на несколько групп:

Профили, служащие для увеличения архитектурной выразительности окон: штапики; горбыльки для членения остекления; соединители; поворотные профили; декоративные накладки и т.д.;

Профили, используемые для монтажа окон; отделочные; пороги; удлинители; нащельники; отливы-соединители; профили для ставней и т.д.;

Реставрационные профили, закрепляемые на существующую коробку старого окна без ее демонтажа;

Профили-усилители, применяемые в случаях, когда импост или соединительный профиль не проходят по статическому расчету.

Рис. 15.12. Примеры элементов, декорирующих большие поверхности остекления окна: а – накладка на клею; б – крестовина; в – двухсторонние накладки с дистанционными планками

Из изделий профильной системы могут собираться окна практически любой конфигурации, любого цвета и с любым типом открывания – как с импостом для двух­створчатых окон или окна и балконной двери, так и без него, с так называемой нащельной манжетой, или штульпом.

Соединители – профили, предназначенные для соединения оконных (белконных) дверных коробок друг с другом в конструкциях, состоящих из двух и более рам. Соединители могут быть предназначены для стыковки профилей под разными углами, а их тип подбирается, как правило, с учетом требований оконной статики. Эти профили незаменимы при изготовлении больших окон, ленточного (горизонтального и вертикального) остекления, а также эркеров разной формы.

Рис. 15.13. Виды соединений ПВХ-профилей: а – стандартные; б – соединительные профили; в – то же, с усилением; г – соединитель для прямого угла; д, е – соединительные профили для переменного угла; 1 – силикон; 2 – армирование гнутым профилем; 3 – стальная пластина

Рис. 15.14. Детали остекления эркеров (КВЕ): 1 – профиль коробки; 2 – профиль соединительный под 90°; 3 – профиль соединительный поворотный; 4 – профиль цилиндрический; 5 – промежуточный профиль; 6 – арматурный вкладыш; 7 – уплотняющая прокладка; 8 – винт; 9 – расширительный профиль; 10 – бутиловая лента; 11 – утеплитель; 12 – облицовочный кирпич; 13 – перегородка; 14 – гипсокартон; 15 – облицовочный уголок

Расширители – профили, предназначенные для увеличения высоты оконной коробки, что часто бывает необходимо, например, при установке окон в старых зданиях с большими четвертями, при выполнении цоколей киосков, при монтаже балконных дверей и т.д. Расширители могут быть такой же ширины, как оконная коробка или уже. Например, меньшие по ширине расширители используются для присоединения наружных отливов или подоконников.

Рис. 15.15. Балконная дверь, выполненная с расширительным ПВХ-профилем (VEKA)

Отливы-соединители – профили, предназначенные для эффективного отвода воды от оконной конструкции и для присоединения наружных отливов и подоконников. Могут использоваться также самостоятельно для того, чтобы избежать затекания воды под раму.

Отделочные – различного вида облицовочные профили для отделки оконных откосов. Могут быть и отдельные профили: уголки, наличники, заглушки и т.д.

Пороги – делаются из алюминия, но входят в программы поставщиков ПВХ-профилей. Пороги делятся на пороги для входных дверей и накладные защитные про­фили для балконных дверей.

Рис. 15.16. Балконная дверь, открывающаяся наружу

Конструктивные особенности ПВХ-профилей . Как уже упоминалось, профили из ПВХ имеют внутри полые камеры, заполненные воздухом. Камера – это замкнутая внутренняя полость (система полостей) профиля, расположенная перпендикулярно направлению теплового потока. Камера может состоять из ряда подкамер, разделенных перегородками. Камеры выполняют различные функции, например, для установки усиливающих вкладышей или в качестве каналов самовентиляции. Основные профили выпускаются с тремя, четырьмя или пятью камерами. Количество, размеры и расположение камер определяются техническим расчетом.

В профилях имеются дополнительные пазы, которые служат для установки штапика, фурнитуры и для крепления дополнительных элементов. Толщина стенок профи­лей, в зависимости от их расположения, составляет 1,5...3 мм.

Большая камера называется основной , она служит для установки усилительного вкладыша (армирующего профиля), поскольку изделия из ПВХ под действием вы­соких температур и внешних нагрузок изменяют свою форму, увеличиваются в размерах и деформируются.

Сечение усилительного вкладыша и толщина его стенок рассчитываются по требованиям статики. Они могут иметь разную форму – как П-образную, так и замкнутую прямоугольную. Толщина стенок может быть разной – от 1 до 3 мм. Изготавливаются усилительные (армирующие) вкладыши из оцинкованной гнутой стали (основной вариант), из алюминия, стеклопластика.

При сильном ветре и дожде отдельные капли могут проникнуть на дно фальца стеклопакета или рамы. Для отвода этой воды дно фальца имеет наклон к наружному краю или специальную выемку. Далее вода через специальные дренажные отверстия в стенках профилей рамы и створки попадает в дренажные камеры , откуда выводится наружу.

На рис. 15.17 показана комбинация рамы и створки системы VEKA в нижней части окна. Наружная камера как рамного, так и створчатого профиля заполнена полиуре- тановой пеной для теплоизоляции, а дренажная камера как таковая находится полностью в теплой зоне. Из рамного профиля вода стекает по подставочному профилю, который может быть также утеплен.

Рис. 15.17. Профили рамы и створки с пенополиуретановым заполнением (VEKA): 1 – наружные камеры; 2 – дренажные камеры; 3 – подставочный профиль; 4 – водоотвод

Для крепления фурнитуры (петель), соединяющей раму и створку, существуют специальные камеры для крепления фурнитуры . Наличие таких камер обусловле­но тем, что винты крепления должны проходить как минимум через две стенки ПВХ с общей толщиной стенок минимум 5 мм.

Рама и створка могут располагаться по отношению друг к другу по-разному. Наружные поверхности рамы и створки могут быть в одной плос­кости, смещены частично или полностью. При расположении рамы и створки вровень профиль створки дает возможность устанавливать стеклопакеты большей толщины.

Рис. 15.18. Расположение ПВХ-профилей рамы и створки по от ношению друг к другу: а – вровень; б – частично смещены; в – полностью смещены

Для крепления штапика в створке и в раме предусматривается паз . В раме он используется в том случае, если окно глухое и, следовательно, остекление уст­раивается прямо в раму. Профиль штапика может быть самым разным, что обусловлено архитектурным замыслом. Крепление штапиков чаще всего производится путем вдвигания в паз, что позволяет при необходимости заменить остекление.

На штапике также обычно находится паз, куда вставляется уплотнитель, плотно прижимающий стеклопакет. В последние годы возросло применение систем с дополнительно экструдируемыми элементами уплотнения, которые образуют неразрывное целое с самим штапиком.

Уплотняющие прокладки (профили) устанавливаются не только в области штапика, но и в створке для крепления стекла с другой стороны, а также между рамой и створкой для более плотного примыкания друг к другу (для обеспечения воздухо- и водонепроницаемости).

Возможны различные варианты уплотнений плоскости между рамой и створкой, что обусловлено техническими и архитектурными причинами:

Наружное уплотнение (в раме) и внутреннее уплотнение (в створке) – уплотнение по притвору;

Среднее уплотнение, дополненное внутренним уплотнением (в створке);

Тройное уплотнение представляет собой комбинацию двух предыдущих; используется для повышения звукоизоляции.

Рис. 15.19. Системы уплотнения рамы и створки: а – двухконтурная; б – трехконтурная

Способы установки ПВХ-окон в проемы стен различных современных конструкций достаточно подробно показаны на рис. 15.20.

Рис. 15.20. Установка ПВХ-окон в проемы стен: а – с наружной штукатуркой; б – с наружной облицовкой кирпичом; в – то же, вентилируемого типа; г – из трехслойных бетонных панелей; 1 – профиль оконной коробки; 2 – расширительный профиль; 3 – уплотнительный шнур; 4 – утеплитель; 5 – наличник; 6 – пароизоляция; 7 – силиконовый герметик; 8 – уплотняющая прокладка; 9 – антисептированный брус; 10 – гидроизоляция; 11 – монтажный анкер; 12 – гипсокартон; 13 – окрасочная пароизоляция; 14 – антисептированная доска