Расчет прочности соединения на шканты

Размеры шкант

Блиц-советы

Существует набор хитростей при монтаже, позволяющих построить дом своей мечты, который прослужит долгие годы:

Шахматный порядок. Условие не обязательное, но настоятельно рекомендованное плотниками всех мастей;

Во избежание провисания, необходимо пользоваться деревянными нагелями округлой формы. Квадратные изделия в основном продвигаются производителями, так как они проще в изготовлении;

При забивании можно и нужно снижать трение. Для этого достаточно использовать мыльный раствор;

Рекомендуется использовать крепеж из березы. Это гарантирует надежность конструкции, придает определенный шарм, при этом не увеличивает себестоимость строительства;

Сходная влажность между шипом и брусом – принципиальное условие долговечности конструкции

На это нужно обращать пристальное внимание;

Не стесняйтесь использовать дополнительные элементы крепления. Наука не стоит на месте, современные приспособления могут значительно облегчить задачу.

Научитесь справляться с тремя главными проблемами, которые гарантированно позволят добиваться успеха, работая с любым приспособлением-кондуктором.

С помощью круглых шкантов можно значительно увеличить прочность многих соединений. Но этот кажущийся простым метод не прощает ошибок: соединение невозможно собрать, если одно из отверстий будет смещено

При этом неважно, насколько оно сдвинуто — всего на полмиллиметра или на целый метр — результат будет одинаковым. Чтобы избежать подобного конфуза, мы покажем решения трех распространенных проблем, возникающих в работе со шкантами

Но сначала запомните важные правила, которые помогут добиться аккуратности при изготовлении таких соединений.

• Для разметки применяйте остро заточенный карандаш или нож. Карандаш с толстым грифелем не позволит сделать метки с необходимой точностью.
• Для сверления используйте сверла с центральным острием. Обычные спиральные сверла с конической заточкой при сверлении в кромке или торце детали часто отклоняются от нужного направления.
• Чтобы отверстия имели одинаковую глубину, наденьте на сверло стопорное кольцо и прочно зафиксируйте его. Глубина отверстия должна быть на 2-3 мм больше половины длины шканта.

Поставьте метки-крестики на одной стороне сверлильного кондуктора и лицевой стороне каждой детали, чтобы избежать путаницы при ориентировании приспособления.

Проблема № 1. Соединение «кромка к кромке» удается собрать, но плоскости деталей не совпадают.

Решение. Скорее всего, отверстия направляющих втулок сверлильного кондуктора не выровнены по центру кромок деталей. Всегда ориентируйте приспособление по базовым плоскостям обеих деталей (рисунок справа). Тогда, даже если отверстия будут расположены не посередине толщины досок, в соединении не будет провесов и сдвигов.

Проблема № 2. Отверстия, просверленные в одной детали, не совпадают с ответными отверстиями в другой.

Решение. Чтобы отверстия совпадали, вместо разметки применяйте специальные маркеры для соединений на шкантах. Сначала с помощью сверлильного кондуктора сделайте все отверстия в одной из двух смежных деталей. Затем вставьте в каждое отверстие по маркеру и сожмите обе детали струбцинами. Небольшие точки-уколы, оставленные кончиками маркеров, покажут, где нужно просверлить ответные отверстия. Установите сверлильный кондуктор точно над меткой и просверлите отверстие, как показано на фото справа.

Перед поездкой в магазин не забудьте положить в карман штангенциркуль. Измерьте диаметр шкантов, чтобы быть уверенным в их соответствии вашему проекту.

Проблема №3. Отверстия сделаны правильно, но шканты в них не вставляются или выпадают.

Решение. Убедитесь, что диаметр шкантов соответствует диаметру отверстий. Покупные шканты, производимые массово, могут иметь диаметр больше или меньше номинального и, как и большинство деревяшек, разбухать или усыхать при изменениях влажности. Если диаметр шкантов соответствует номинальному, возможно, направляющие втулки вашего сверлильного кондуктора изношены, сверло отклоняется, и в результате получаются отверстия неправильной формы. Замените изношенные втулки, а если это невозможно, то купите новое приспособление.

Для аккуратной разметки не торопитесь затягивать струбцины до конца. Когда кончики маркеров слегка коснутся смежной детали, точно выровняйте кромки и торцы, а потом затяните струбцины.

Вставьте сверло с центральным острием в приспособление и направьте его в точку, сделанную маркером. Удерживая сверло на месте, зафиксируйте кондуктор на детали, а затем просверлите отверстие.

Характеристики и размеры

Шканты могут отличаться по длине и диаметру. Размеры диаметра бывают от 4 до 30 мм, а длина от 15 до 200 мм. По заказу покупателя они изготавливаются в любых вариациях, где D – диаметр, а L – длина изделия.

Шкант является востребованным крепежом, в связи с чем профессионалы стараются заранее приобрести себе детали оптом, чтобы потом не тратить время и деньги на постоянные закупки. К достоинствам крепежа относятся:

• Рифление поверхности на стержне – это помогает качественно фиксировать детали, обеспечивая их прочное сцепление;
• Улучшенный вид предметов мебели, ведь крепления совсем скрыты от глаз;
• Возможность подбора необходимых для сборки изделия диаметра и длины, в соответствии с особенностями конструкции.

Определяем размер нагеля

Размеры

Нюансы изготовления

Кроме формы шурупы по бетону имеют и другие различия. По виду защитного антикоррозийного покрытия нагеля бывают:

• оцинкованными. Этот вид подходит для большинства строительных операций: внутренние работы, фасадные работы, подвалы, кровли и т.д.;
• омедненными или зачерненными. У обоих видов пониженная устойчивость к влажности, они непригодны к использованию на фасадах и в подвалах. Применяются для внутренних работ в сухих помещениях.

Пример, как могут варьироваться размеры нагеля под сверло 6 мм:

• наружное сечение – 7,35-7,65 мм;
• диаметр с резьбой – 6,3-6,7;
• шаг резьбы – 2,55-2,75;
• внутреннее сечение без резьбы – 5,15-5,45;
• высота головки – 2,8-3,2;
• диаметр шляпки – 10,82-11,82;
• глубина шлица Torx 30 – 2,3-2,7;
• длина стержня – 50-184.

Что собой представляет

Прежде чем узнать детали монтажа, потребуется информация о том, что такое шкант. Так называют крепеж, позволяющий надежно фиксировать разные части мебели. Выглядит он как небольшой цилиндрический стержень с закругленными концами. Шкант не усложняет разборку предметов, но при этом выдерживает даже сильные нагрузки. Материал для его изготовления может применяться любой: пластик, металл, дерево. Для более плотного прилегания его поверхность должна быть рифленой (прямой, винтообразной, поперечной).

Оптимальной будет окружность мебельного шканта, равная не более трети толщины стенок, это позволит сделать сборку надежной и максимально устойчивой к высоким нагрузкам. Длина же подбирается индивидуально, с учетом основы. Используются такие детали как при производстве фабричной мебели, так и при самостоятельной сборке конструкции.

Рекомендации по стилю

Особенности применения в мебельной промышленности

Кондукторы и шаблоны нужны при сборке мебели. Благодаря таким вещам вы не допустите распространенной проблемы, возникающей во время сверления — попадания сверла в деталь под неправильным углом. Исправлять такую ошибку придется крайне долго, в некоторых случаях это будет даже невозможно.

А кондуктор для проделывания отверстий позволит не только правильно сориентировать рабочий инструмент, но еще не даст ему сбиться с нужной траектории.

В мебельной промышленности кондукторы и шаблоны используются в следующих случаях:

• на серийном производстве;
• при сборке конструкций, когда в соединяемых частях нужно сделать отверстия под крепежные элементы. В этом случае подойдет кондуктор для сверления отверстий под шканты или конфирмат;
• кондуктор для сверления отверстий под углом используется как в таких случаях, так и во время работы с тонкими плитами, например, с МДФ или ДСП.

Во время применения такого приспособления процесс сборки будет происходить намного проще и быстрее, нужные отверстия вы сможете проделать независимо от того, как далеко они должны располагаться от края детали и того, какую она имеет ширину.

При самостоятельной сборке мебели часто приходится соединять детали встык посредством шкантов. Отверстия под шканты лучше всего проделывать посредством специального кондуктора. Особенность шкантов состоит в том, что несмотря на то, что такие крепежные элементы хоть и устаревшие, но все равно актуальны при производстве мебели.

Сложность в их применении заключается в том, что оси отверстий, которые проделываются в деталях при соединении, должны иметь друг с другом прямой угол. Соответственно, они должны размещаться строго перпендикулярно по отношению друг к другу. Выполнять это без специального устройства сложно. Поэтому если хотите достичь высокого качества исполнения, рекомендуется купить кондуктор для шкантов.

Пеллеты топливные Волоколамск

Барокко

Глубина и ширина отверстия

При сборке мебели обычно используют конфирмат размером 6,4*50. Т.к. диаметр резьбы 6,4 мм, а диаметр тела конфирмата 4,4 мм, то для качественного крепления деталей диаметр отверстия должен быть в пределах 4,5-5 мм и глубиной не менее 50 мм.

Если толщина отверстия будет больше указанной – конфирмат будет плохо держать детали, если меньше – он своей толщиной может разорвать ДСП.

Для сверления используют конфирматное сверло, диаметром 4,5 мм, которое оснащено дополнительной головкой для сверления увеличенного отверстия под шейку конфирмата, которая так же делает зенковку под его шляпку.

Конечно, можно использовать и обычное сверло диаметром 5 мм, но для качественного крепления в отверстии дополнительно нужно будет делать место под шейку конфирмата и его шляпку.

Читать также: Как удлинить метчик своими руками

Бутовый или бутобетонный фундамент: что это и как заливать

Виды

Так как нагели используются преимущественно для работы с древесиной, изготавливают их чаще из дерева. Применяются и металлические прутья. Допускается один или несколько видов крепежа из различных материалов.

Нагели из дерева

Деревянные нагели или шканты – это хлысты с гладкой цилиндрической поверхностью. Диаметр их сечения от 10 до 35 мм. Длина может быть любой: до 1,5 м и больше. При забивании в бревна применяют обычно отрезки 10–15 см. Реже используют крепеж из тонких обрезных брусков квадратного или прямоугольного сечения. Лучшим сырьем для производства нагелей являются твердые породы: дуб или бук. Из-за относительной дороговизны этих материалов чаще используется береза или ясень. Хвойные виды для этих целей не подходят из-за своей податливости. Вытачивают нагели только из сухого материала с влажностью не выше 12%. Применяют для работ как с мягкими, так и с твердыми породами древесины.

Преимущества деревянных нагелей:

• устойчивость к нагрузкам на изгиб;
• равномерное изменение вместе с основным материалом: штыри из дерева набухают и меняют температуру одновременно с бревнами, не провоцируя выделения конденсата;
• обеспечивают герметичность готовых конструкций;
• не препятствуют естественному вертикальному сдвигу фрагментов, что исключает образование щелей между венцами.

Деревянные шканты подходят для постройки лодок, плотов, надворных сооружений, бань, одноэтажных домов из сруба, уличной мебели и других конструкций из древесины.

Недостатки деревянных штырей:

• невысокая биостойкость;
• подверженность разрушениям;
• неспособность противостоять высокому давлению.

Этот вид крепежа не столько стягивает фрагменты конструкций, сколько служит закладным элементом, обеспечивая устойчивость относительно друг друга. Работа с деревянными нагелями занимает много времени, требует определенных навыков, довольно сложна в исполнении.

Шканты округлой формы создают лучшее сцепление с поверхностью, его рекомендуется использовать при постройке несущих стен. Квадратный крепеж менее прочен, так как упирается в материал только углами. Его применяют при сборке легких деталей или стен, не испытывающих массивных нагрузок.

Нагели из металла

Для обеспечения более жесткого соединения, способного противостоять высоким нагрузкам, требуется материал прочнее, чем деревянные штыри. При постройке стен крупных сооружений для скрепления бревен используют металлические прутья. Производство аналогического шканта из стали почти невозможно по причине дороговизны – нагельный крепеж диаметром в 25–30 мм для возведения дома обошелся бы в несколько сотен тысяч рублей. Железные прутья такого объема служат, как бы мощными мостиками холода при снижении температуры.

Большая, чем у букового или березового шканта, прочность позволяет использовать металлические прутья при работе не только с деревом, но и с бетонными конструкциями.

Нагели из металла имеют больше вариантов по размерам и конфигурациям, в зависимости от назначения:

• полые внутри прутья круглого сечения напоминают по форме деревянные шканты, но имеют меньший диаметр;
• пластинчатые предназначены для крепления сразу нескольких бревен;
• прутья шестиугольного или звездчатого сечения – крепеж специального назначения, используется редко;
• подпружиненные глухари: вид оцинкованных саморезов диаметром 10 мм, длиной от 20 до 28 см, конструкция крепежей предусматривает использование зажатых шайбами пружин, что позволяет элементам выдерживать нагрузку в местах соединений более 150 кг на 1 см²;
• П-образные каленые скобы и шпильки используются для стягивания и фиксации бревен с торцевых сторон;
• нагели для работы по бетону имеют вид шурупов с переменной резьбой, диаметром в 7,5 мм, длиной от 70 до 200 мм. В полотно вкручиваются ударными шуруповертами, предварительного сверления материала при работе с ними не требуется.

Нередко в ходе строительства в качестве нагелей применяют обычные отрезки арматуры или труб диаметром в 10–12 мм.

Металлический крепеж более прочен и долговечен, стабилен, препятствует короблению древесины, не выпадает из просверленных отверстий. Многообразие форм выпускаемых нагелей позволяет подобрать их под любой вид стяжки. Недостаток металлических изделий – слишком жесткое крепление. Из-за этого в течение некоторого времени брусья и бревна могут подвисать, между ними появляются щели. Железные рифленые штыри нередко расщепляют и портят поверхность дерева, разница в теплопроводности приводит к накоплению конденсата.

Видео

Область применения

Перед описанием способов применения этого крепежа следует разобраться – что такое шкант. Шкант в конструкции позволяет стабилизировать и позиционировать детали. Он не препятствует разборке изделий при необходимости.

Шкант позволит точно соединить элементы. Во время эксплуатации уже готового изделия, такое крепление забирает на себя всю поперечную нагрузку. Это универсальный надежный крепеж.

Деревянные шканты активно применяют для изготовления и сборки мебели, их длина и диаметр подбираются в соответствии с толщиной деталей. Диаметр должен составлять примерно треть толщины стенок изделия – так можно обеспечить максимально надежную сборку, сохраняя высокую степень прочности. Длина выбирается индивидуально.

Назначение и особенности шкантов

Схемы и размеры различных нагелей при угловом креплении бруса.

Деревянные нагели являются специально предназначенным для скрепления бревенчатых стен штырями. Они предотвращают такие естественные процессы в древесине, как усыхание, в результате которого дерево изменяет свои первоначальные свойства, деформируется.

Применение подобных болтов поможет избежать процесса смещения бревен в стене. Их правильная установка обеспечит конструкцию стабильностью, брусья будут располагаться так, как они были в начальном положении.

Наиболее востребованными являются нагели, сделанные из твердых пород дерева. Березовые или дубовые шканты невозможно сломать при условии их правильной установки. Чаще всего им придают округлую форму и размер, соответствующий 24-25 мм. Деревянные гвозди должны быть ровными и гладкими по всей длине.

​Нагели — это материал, помогающий удерживать стену в определенном положении. Шканты используются в обязательном порядке, независимо от того, является здание бревенчатым или брусовым. Наибольшее распространение получили березовые шипы.

Эти деревянные болты невозможно заменить другими составляющими типа гвоздей или саморезов, применение которых вызовет только ухудшение ситуации. К тому же не стоит использовать нагели на металлической основе, которые чаще всего являются арматурой. В результате можно наблюдать взаимодействие материалов с разной степенью теплопроводности.

Вследствие этого на внутренней поверхности бруса может появляться конденсат, а это совершенно не нужно. В таком случае арматура начнет покрываться ржавчиной, а древесина загнивать.

Крепеж из дерева

Конструкция нагелей и их разновидности

Деревянный нагель является, пожалуй, самой древней разновидностью крепежа. Нагели представляют собой по деревянные чопики, которые забиваются в предварительно просверленные отверстия и фиксируют детали за счет естественной упругости материала.

Квадратные бруски для соединения бревен

На сегодняшний день в строительстве используются самые разные виды таких деталей:

Признак, по которому ведется классификация	Разновидности
Порода дерева	Как правило, нагели делают из древесины твердых пород. В строительстве применяют такие детали: Березовые – легкие, прочны и долговечные. Хорошо переносят ударные и изгибающие нагрузки. Кленовые – достаточно жесткие и сложные в обработке, но при этом отличающиеся хорошей механической устойчивостью. Дубовые – также сложные в изготовлении (отсюда и высокая цена), но отличающиеся длительным сроком службы.
Форма детали	Для соединения бревен берут, как правило, изделия двух типов: Круглые – наиболее распространённые, но достаточно дорогие, поскольку для их производства необходим токарный станок. Квадратные – простые в изготовлении, но редко использующиеся. Применение квадратных нагелей ограничивается сложностью вырубки установочных отверстий, в то время как гнезда под круглый крепеж сверлятся довольно просто.
Размер	Традиционно минимальным диаметром нагеля считается 25 мм. В то же время при соединении больших брусьев или бревен может использоваться крепеж сечением 50 мм и более.

Шканты разной формы и размера

Аналогами нагелей в столярном деле являются деревянные шканты. В большинстве случаев они представляют собой гладкие или рифленые стержни (просто с меньшим диаметром), которые забиваются или вклеиваются в отверстия, проделанные в соединяемых деталях.

Изготовление и применение деревянных нагелей

При необходимости (а также, естественно, при наличии токарного станка) нагели и шканты достаточно легко делаются своими руками:

Готовые изделия

• Для работы берем заготовку из выбранной древесины. Брусок должен быть ровным и целым, без крупных сучков, трещин, червоточин и т.д.
• Желательно использовать качественно просушенное дерево, поскольку иначе при высыхании нагель/шкант может деформироваться, а его сечение изменится.
• Заготовку устанавливаем в токарный станок и начинаем снимать стружку, постепенно уменьшая диаметр.
• Когда нужное сечение будет достигнуто, снимаем фаски и срезаем заготовку.

Сверление отверстия под нагель

Процесс крепления деталей на деревянный гвоздь также не отличается сложностью.

Инструкция по обустройству соединения такова:

• В соединяемых деталях сверлим отверстия, диаметр которых равен или чуть превышает диаметр нагеля, а глубина больше длины нагеля примерно на 1-2 мм. Наличие зазоров позволяет предотвратить заклинивание крепежа и обеспечивает компенсацию температурных и влажностных деформаций.
• В отверстие ударами киянки забиваем нагель так, чтобы его верхняя часть находилась чуть ниже плоскости детали.
• При необходимости спиливаем выступающую часть.

Можно решить, что такая методика не обеспечивает надёжной фиксации, однако практика показывает – при использовании достаточно качественно высушенных нагелей срубы из бруса и бревна, собранные по этой технологии, получаются вполне устойчивыми и долговечными.

Фиксация крепежа

Разновидности

По сути, шкант является небольшим шипом – это скрытый тип мебельного крепежа. По внешнему виду он напоминает стержень в форме цилиндра, с немного закругленными или просто усеченными концами с двух сторон. Иногда для сборки мебели на шкантах, применяются не только деревянные элементы, но и пластмассовые. У них немного разное назначение:

• Деревянные нужны для позиционирования и соединения деталей мебели из МДФ, ДСП, фанеры, массивных пород;
• Пластмассовые в основном соединяют детали при установке сборно-разборной корпусной щитовой мебели.

Бывают также изделия из металла. У них улучшенные характеристики прочности, по-другому их называют – дюбелями, нагелями. Но самыми часто используемыми являются деревянные шканты размером 30 на 8, то есть длина – 30 мм, а диаметр – 8 мм. Есть и меньшего диаметра – 6 мм. Приобрести разные типы можно в строительных магазинах или на рынках. При желании можно сделать шканты своими руками.

Как устранить проблему мерцания

Помимо нарушения покоя, мигание провоцирует уменьшение срока продолжительности работы источника. При отсутствии оперативного устранения проблемы, то лампа может перестать работать или же перестать продолжительно функционировать. Мигание может сократить срок работы на несколько раз. В этот момент необходим осмотр изначального состояния источника. Но не следует сразу идти покупать новый источник. Устранить проблему проводки или выключателя можно, заменив лампочку.

Если есть серьезные проблемы, в ответ на тему, энергосберегающие лампы мигают после выключения что делать, лучше не прибегать к серьезному вмешательству без необходимых навыков. В момент работы необходимо соблюдать технику безопасности: сделать отключение электропитания на щитке, предупреждение соседей о том, что будут проводиться работы, и удостоверение в отсутствии электроэнергии. Если все верно, энергосберегающая лампа не будет мигать и сможет прослужить весь период. Получение профессиональных консультаций возможно при серьезных проблемах.

Простое устранение проблемы мерцания

Шунтирование резистором

Избавиться от мигания можно, сделав шунтирование схемы сопротивлением. Для этого понадобиться резистор и подключить его в распределительную коробку. Он должен быть подключен у нулевого и фазного провода, параллельным образом к лампе. Резистор может быть припаян к фазе или нулю провода. После этого проводные окончания могут быть запрятаны в клеммник. Шунтирование обладает большим минусом. Сопротивление начнет греться. Из-за неправильного подбора мощности вовсе может быть пожар.

Шунтирование резистором

Шунтирование конденсатором

Шунтирование может быть произведено с помощью конденсатора. Можно использовать конденсатор до 440 вольт. Один резистор защищает конденсатор от помех, а второй разряжает его. В электроцепи конденсатор выступает реактивным сопротивлением. При этом нагревание не происходит. По этой причине устанавливать конденсатор лучше. Стоит выбирать бумажный с керамическим видом, поскольку электролитический может привести к взрыву в момент скачков напряжения.

Шунтирование конденсатором

Выделенный нуль

Если выключатель находится в розетке и к нему подведен нулевой провод, то подсветка может быть подключена к части фазы и нуля. Она будет нагреваться постоянно, но не будет моргания.

Проходной выключатель

Также можно использовать проходной выключатель. В данной ситуации будет нагреваться лампочка, а потом гореть подсветка. Лампочка моргать не станет. Это происходит благодаря тому, что подается прямой ток к нулевому проводнику.

Подключение лампочки

При наличии в люстре некоторых рожков, то необходимо параллельная постановка лампы накаливания. Мигание должно быть устранено. Метод работает только тогда, когда есть несколько патронов.

Обратите внимание! Минус данного метода в лишении экономия электрической энергии, а плюс в создании приятного освещения

Демонтаж подсветки

Демонтаж является самым радикальном методе. Все что нужно, это выдернуть подсветку из штекера и заменить ее.

Демонтаж подсветки

Другие сферы использования

Кондукторы для отверстий используются не только при производстве мебели. Достаточно часто их применяют тогда, когда нужно проделать отверстие в трубе или другой детали цилиндрической формы. Благодаря им можно выполнить качественное отверстие даже в трубе с малым диаметром.

Такие устройства универсальны и просты в применении, поэтому их также используют в следующих отраслях:

• машиностроение — сверление отверстий в разнокалиберных заготовках на основе разных материалов;
• строительство — бурение отверстий в строительных конструкциях;
• домашние коммуникации — как уже говорилось, сверление труб и не только.

Современные сверлильные кондукторы могут быть разных размеров и иметь разный принцип работы. Некоторые их них устроены сложно, поэтому их проще купить. А некоторые модификации можно изготовить самостоятельно, тем более что некоторые серийные мебельные модели, особенно имеющие универсальное назначение, стоят дорого.

Рекомендации по выбору в зависимости от типа уборки

Повысить точность подбора необходимого оборудования для собственных нужд позволит небольшой обзор типов строительных пылесосов:

Для сухой уборки. Самые простые модели, мощностью от 1000 до 2200 Вт, предназначенные для уборки строительных отходов (штукатурки, гипса, цементной пыли, мелкой древесной стружки).

Для сухой и влажной уборки. Такое оборудование уже требует установки байпаса, чтобы была возможность разделить воздушные потоки (на всасывающий и охлаждающий двигатель). Для предотвращения перелива внутри чаши устанавливается поплавочная система.

Для уборки взрыво- и пожароопасных отходов. В этом случае оборудование требуется для удаления мелкой взрывоопасной пыли. Для контроля обеспечения безопасности собранной пыли внутри пылесоса, его оснащают бесщеточным электромотором.

Термоустойчивое оборудование. Понадобится при работе с удалением горячей металлической стружки рядом с местом обработки металла. Такие пылесосы имеют более толстые стенки и производятся из специальных термоустойчивых сплавов.