Как сделать соединение ласточкин хвост

Соединение ласточкин хвост — типы, применение, проектирование

Современные специалисты плотницкого дела считают крепление бревен без остатка ласточкин хвост практичным и надежным вариантом углового соединения. Т-образный монтаж брусьев практически аналогичен креплению с коренным шипом, только шип имеет форму трапеции, что обеспечивает сверхнадежную стыковку по углам дома. Правильно срубленный ласточкин хвост придает всей конструкции дома дополнительную прочность, долговечность, удерживает от естественных для древесины деформаций.

Устройство

Узел состоит из станины (неподвижная часть) и салазок. Как правило изготавливается из чугуна, стали, бронзы. В ненагруженных узлах применяются алюминиевые сплавы и пластмассы. Поверхности фрезеруются специальными профильными фрезами с последующей доводкой шабрением и полированием.

Угол трапеции для классического ласточкиного хвоста выбирается из ряда 45, 55 и 60 градусов.

Наследие деревянного зодчества

Дерево на Руси традиционный строительный материал. Возводимые в суровых климатических условиях избы, терема из лиственницы, кедра, сосны обладали высокой прочностью, были теплыми, сухими, уютными. Применялась разная техника сруба, в угол, обло, чашу, эти техники предполагали небольшой вынос концов бревен за углы дома, что предохраняло от промерзания даже в самые жестокие морозы. Сибиряки считали такую технику преимущественной, но были и другие способы строительства. Эти техники без остатка, то есть без выноса бревна на поверхность стены:

в лапу, бревна на концах стесывались, одно бревно как бы вкладывается в лапу другого;
в охряпку, при этом в бревне делались углубления в верхней и нижней части;
в ласточкин хвост, когда вырезался шип в идее трапеции в одном бревне и гнездо под него в другом.

Это лишь основные техники сруба, наряду со множеством других венцовых соединений, которыми славились мастера на Руси. Монтаж проводился без крепежа или использовались нагели, деревянные штыри, дополнительно скрепляющие между собой углы. Постройки хозяйственного назначения иногда возводились столбовым способом, когда связывались между собой вертикально стоящие бревна.

Важно! Соединения без остатка, в том числе и ласточкин хвост, применялись для холодных надворных построек. Современные способы утепления позволяют использовать крепление ласточкин хвост, которое привлекательно тем, делает каркас здания особенно устойчивым и крепким.

Трапециевидный шип (2), присек(1)

Основная хитрость крепления ласточкин хвост – трапециевидный шип заклинивает концы бревен, которые придавливает весом вся конструкция. Без какого-либо крепежа они не расходятся, не разъезжаются.

Применение крепления

Рисунок 2. Крепление «ласточкин хвост» позволяет сократить до минимума потери тепла в местах стыковки деталей сооружения.

Данный тип крепления используется для соединения между собой брусьев, из которых возводят дом из профилированного бруса, реже — из оцилиндрованных бревен. Благодаря трапециевидной форме, шип крепко держится в пазе, такое крепление можно разъединить только до начала укладки следующего ряда брусьев. Выполняется крепление согласно ГОСТ 30974 — 2002 «Соединения угловые деревянных брусчатых и бревенчатых малоэтажных зданий. Классификация, конструкции, размеры».

Соединение такого типа имеет несколько следующих разновидностей:

Крепление брусьев с помощью специальной вставки — шпонки. При этом в брусьях делаются трапециевидные пазы, в которые забивают шпонки.
Крепление на трапециевидный коренной шип.
Угловое крепление — бревна, которые сходятся в углах дома, имеют один большой шип, который входит в паз предыдущего бревна, и так далее. Применяется в большинстве случаев для строительства срубов.

Наиболее распространена среди всех подвидов ласточкиного хвоста его последняя разновидность. Она очень проста, надежна и позволяет максимально использовать длину бруса и уменьшить количество отходов древесины. Такой вид крепления совершенно не мешает последующей отделке дома, тогда как соединения «с остатком» будут выделяться на фоне фасада, обшитого сайдингом или другой облицовкой дома. Углы тоже можно обшить деревянной доской, сохранив при этом общий вид дома и устранив проблему «холодных углов» одновременно.

Рисунок 3. Схема разметки и разрезания ласточкиного хвоста.

Несмотря на видимую простоту, вырезание ласточкиного хвоста — довольно трудоемкий процесс, но результатом его будет крепкое и надежное соединение всех элементов дома. С его помощью можно крепить не только углы, но и внутренние стены и перегородки дома.

Лучше всего соединение бруса ласточкиным хвостом осуществляется при использовании свежих, с достаточно большим содержанием влаги брусьев из хвойных пород деревьев. Размер брусьев или диаметр бревен для оптимального использования должен составлять от 260 до 320 мм. При строительстве из брусьев меньшего размера возможно откалывание крепежных шипов, а брусья больше 320 мм слишком тяжелы для крепления ласточкиным хвостом и со временем начинают вылезать из своих мест в стенах.

Кроме углового соединения, ласточкин хвост часто используют и для наращивания длины брусьев.

Расчерчивание шипов «ласточкин хвост»

Опытные столяры могут распределять зубцы практически от руки. Тому, кто только начинает осваивать этот способ соединения деталей, рекомендуем воспользоваться линейкой.

Для досок шириной до 15 см размечают, например, четыре шипа и три паза или пять шипов и четыре паза. Для досок шириной до 20 см — пять шипов и четыре паза или шесть шипов и пять пазов. Примерная схема распределения такова: отношение средней толщины шипа к средней ширине паза составляет 1:2.

Очень точно можно расчертить шипы и их скосы по схеме, показанной на рисунках справа.

Возможны и другие способы деления. Можно выбрать, например, меньшую ширину шипов. В так называемом английском соединении шипы очень узкие, а пазы — широкие. Однако в любом случае шипы не должны иметь слишком большие скосы, чтобы ие повредить узкие части пазов.

Пометить на детали параллельно торцевому краю толщину доски, затем половину толщины и далее провести линию, расстояние до которой от торца равно толщине доски, умноженной на три. Чтобы теперь точно распределить четыре шипа и три паза, нанесите на косую вспомогательную линию метки, расстояние между которыми кратно 10. Затем перенесите это деление на линии разметки.

Здесь штриховыми линиями показаны средние линии пазов: точки их пересечения со вспомогательной линией на расстоянии «тройной толщины» доски очень важны для завершающей разметки.

От точек пересечения средних линий пазов со вспомогательной линией провести линии через точки на линии разметки «половина толщины доски». Таким образом, шипы и пазы будут намечены очень точно.

Разметка

Итак, вы наметили шипы и пазы на лицевой пласти доски. Теперь нужно перенести разметку на торцевую сторону.

Для этого понадобятся угольник и хорошо заточенный карандаш, шило или нож. В зависимости от вида древесины может оказаться полезным или даже необходимым покрыть торцевую сторону доски мелом: на белом фоне разметка будет виднее. С торцевой стороны разметку переносят на тыльную пласть доски.

Разметка получится более точной, если деталь при этом закреплена на верстаке.

Разметку с симметричных элементов на одной детали следует наносить одновременно, чтобы, например, контуры шипов по углам выдвижного ящика совпадали.

С помощью остро заточенного карандаша (или шила) и угольника линии разметки переносят с лицевой пласти на торцевую сторону доски.

Описание процесса изготовления

К основным преимуществам данного типа крепления относятся следующие:

Обшивка и утепление стен брусового дома.

Экономия древесины. При этом количество отходов гораздо меньше, по сравнению с другими типами крепления.
Существенно расширяется внутреннее пространство жилища. При использовании брусьев с одинаковыми параметрами, крепление «без остатка» позволяет увеличить длину стен на 2-3 диаметра бруса.
Углы, замкнутые ласточкиным хвостом, остаются совершенно ровными, что дает возможность обшить жилище сайдингом или другим облицовочным материалом.
Наибольшая, среди всех видов крепления, надежность замка.
Сборка осуществляется без использования гвоздей или скоб, что значительно снижает себестоимость строительства.
Наклон плоскостей соединения в наружном направлении позволяет препятствовать затеканию дождевой воды внутрь дома.

На фоне всех преимуществ стоит упомянуть и некоторые незначительные недостатки:

Из-за того, что углы замкнутые, такие крепления подвержены климатическим атакам и перепадам температуры. Соответственно увеличивается риск появления плесени на внутренней или внешней поверхности брусьев. Решается данная проблема дополнительной гидроизоляцией, которая прокладывается между венцами, либо антигрибковой пропиткой древесины. Особое внимание следует уделить гидроизоляции фундамента.
Техническая трудность выполнения ласточкиного хвоста не позволяет осуществить постройку дома самостоятельно, без привлечения к работе опытных мастеров.

Как можно увидеть, недостатки такого метода крепления являются незначительными, а преимущества во многом перекрывают их.

В заключение стоит отметить, что целесообразность использования соединения брусьев и бревен с помощью ласточкиного хвоста нисколько не уменьшается, даже несмотря на некоторые недостатки. Внешний вид таких домов очень оригинален, а выполнение всех элементов из дерева позволяет сделать жилище полностью экологичным и значительно снизить затраты на его обогрев.

Несмотря на то, что такое соединение считается достаточно холодным, современные теплоизоляционные материалы вмиг решают эту проблему.

Так как данный способ крепления относится к технически сложным, то к работе над таким срубом рекомендуется приглашать квалифицированных мастеров с большим опытом работы. Это избавит вас от ошибок и в конечном счете позволит не беспокоиться о надежности конструкции вашего жилища.

Вырезание пазов

После переноса линий разметки, перед тем как начать пилить, заштрихуйте на детали выпадающие участки — промежутки между шипами. Так вы ничего не перепутаете при дальнейшем выпиливании и работе стамеской.

Деталь следует закрепить на верстаке таким образом, чтобы линии разметки параллельных по отношению друг к другу скосов заняли строго вертикальное положение. Сделать это несложно, если использовать угольник. Пропилите сначала пазы с одной стороны, после чего деталь переверните, закрепите и пропилите оставшиеся скосы пазов.

Пилу устанавливайте не на линии разметки, а вплотную к ней на выпадающем участке древесины. Время от времени проверяйте на обеих сторонах доски, правильно ли направлена пила или нужно исправить пропил.

Пазы вырезают стамеской, которую следует держать строго вертикально. При этом положение самой детали должно быть горизонтальным. Более точно направлять стамеску удается тогда, когда поверх детали закреплена еще одна доска, край которой проходит по линии разметки глубины пазов.

Сначала пазы обрабатывают стамеской с одной стороны детали. После того как сделана выемка примерно в половину толщины доски, ее переворачивают и завершают обработку пазов. Такой способ позволяет избежать растрескивания доски, а также неточностей в обработке пазов.

Закрепите деталь так, чтобы линии разметки заняли строго вертикальное положение. Проверьте угольником.

Для вырезания пазов стамеской закрепите детали на верстаке в горизонтальном положении. Деталь не должна скользить.

Пропилите только стороны с одинаковым наклоном. Переверните и закрепите деталь, пропилите другие стороны.

Соединение ласточкин хвост: выпиливаем вручную своими руками по инструкции от мастера + типы и варианты применения соединения

Все сборные деревянные конструкции должны быть надёжными и долговечными. Кроме того, каждый стык обязан смотреться эстетично. Соединение ласточкин хвост полностью отвечает данным требованиям.

Такой способ стыковки подразумевает наличие шипов на одном элементе и прорезанных зубцов на втором. Обеим деталям придаётся трапециевидная форма, напоминающая хвост ласточки. Именно она обеспечивает сверхнадёжное сцепление.

Содержание

Применение соединения ласточкин хвост

Как правило, данный способ крепления используют, если есть необходимость в получении на выходе надёжно сцеплённых деталей или цельного изделия.

Вот наиболее часто встречающиеся сферы применения:

Машиностроительное производство. Ласточкин хвост используют для соединения между собой элементов компрессорных устройств. Ещё его можно встретить в оборудовании для резки металла и в оптических приборах.
Строительные работы. Этим методом стыкуют брус в процессе возведения деревянных коттеджей. Также его применяют в столярном деле при создании оконных и дверных блоков, арочных конструкций, перегородок и ниш.
Мебельная промышленность. Подобную разновидность шипового соединения часто выбирают для крепления деталей каркаса, дверок, ящиков. Для большей надежности стыки дополнительно проклеивают.

При монтаже разнообразных деревянных контейнеров тоже зачастую используют ласточкин хвост.

Типы соединений ласточкин хвост

Сегодня разработано множество разнообразных типов креплений. Для определения разновидности ласточкиного хвоста необходим взгляд сверху. Ниже будут разобраны возможные варианты.

Грубое соединение отличает хорошая наглядность сцепляющих частей. В скрытом варианте корпус одной детали маскирует зубцы второй. Сквозной тип крепления предполагает обхват шипом всей ширины второго элемента. При выборе же одностороннего шипа убирают лишь часть, а вторую сторону не трогают.
Ласточкин хвост может различаться не только по внешнему виду, но и по величине пазов и зубьев. Техническая документация содержит сведения о масштабе, объединяющем ключевые размеры отдельных сцепляющих деталей.

Для грубой разновидности используют масштаб 1 к 5. Он рекомендуется для мягких пород дерева и позволяет надёжно соединить даже крупногабаритные детали. Если применяются твёрдые сорта древесины, то лучше выбирать вариант 1 к 8. В этом случае стыки будут выглядеть более привлекательно.

Алгоритм изготовления соединения

Ласточкин хвост довольно прост в создании, если заранее провести все необходимые подготовительные работы. Слесарный опыт также не будет лишним, ведь надо, чтобы изделие получилось крепким и красивым.

Инструменты

Чтобы сделать угловое соединение, следует подготовить:

Доску;
Брус;
Столярный клей.

Если требуется состыковать наружные углы дома, то специалисты советуют приобрести ещё и герметик для дополнительной обработки зазоров.

Чтобы изготовить шипы и пазы, необходимы:

Угольник;
Нож;
Набор стамесок;
Верстак;
Пила, подходящая под желаемый вид крепления;
Молоток;
Шлифовальная машинка.

Если в планах применение соединения на элементах крупного размера, к примеру, при возведении здания, то рекомендуется произвести ряд расчётов, выбрать подходящий тип, определиться с числом шипов, углом наклона и т. д.

Ход работ (пошагово)

Прежде, чем начинать, нужно поставить карандашом соответствующие пометки на все заготовки.

Порядок шагов при создании ласточкина хвоста:

Разметить шипы, используя угольник. Части, которые надо будет убрать пилой, рекомендуется отметить цветом.
Аккуратно выпилить шипы.
Удалить отход. Можно воспользоваться лобзиком или же стамеской.
Разметить ласточкины хвосты. Элемент с шипами рекомендуется расположить на заготовленном куске дерева так, чтобы его торцевая часть совпадала с линией заплечиков. Лишь затем можно приступить к нанесению разметки.
Произвести распилочные работы. Убрать отходы, подрезать припуски и зачистить.
Состыковать детали, чтобы проверить плотность подгонки. Если нужно, то убрать лишнее стамеской.
Склеить соединяемые элементы между собой и зажать струбциной, предварительно подложив деревянные планки для того, чтобы нагрузка распределилась равномерно.

Более удобно делать ласточкин хвост, используя фрейзер ручного привода. Качество готового изделия в этом случае будет намного выше, да и времени на изготовление уйдёт порядком меньше.

Плюсы и минусы соединения ласточкин хвост

Плюсы

У данного способа стыковки при облицовке и теплоизоляции стен деревянного здания есть следующие плюсы:

Меньшее количество отходов древесины;
Значительное расширение внутреннего пространства дома;
Ровность углов даёт возможность произвести обшивку стен сайдингом, вагонкой или ГКЛ;
Максимальная среди всех типов соединений надёжность сцепления;
Отсутствие необходимости применять метизные изделия;
Низкая стоимость строительных работ.

Кроме того, ласточкин хвост служит отличной защитой от проникновения влаги в жилище. Также стоит отметить ещё ряд достоинств:

Сохранение структуры древесины;
Отсутствие естественной деформации материала;
Возможность регулировки мощности крепления;
Увеличение прочностных свойств изделия.

Минусы

Недостатков же у соединения всего два:

Замкнутость углов отрицательно отражается на устойчивости к температурным перепадам, а значит, велика вероятность, что на поверхности дерева заведётся плесень. Выходом является прокладка гидроизоляции или обработка специальными составами.
Изготовление крепления требует от мастера наличия навыков, что делает для новичка невозможным возведение дома своими руками.

Ласточкин хвост – практически самый эффективный способ крепления деревянных элементов между собой. Шипы и зубцы даже без клея нельзя отделить друг от друга. Кроме того, подобное соединение смотрится весьма декоративно.

Благодаря этим преимуществам данный метод стыковки применяют во многих областях, начиная со строительства и заканчивая машиностроением. Используют его и в прикладном творчестве.

Ласточкин хвост: теория и практика

Распространено мнение, что сегодня, в эпоху доступного качественного клея и дешевых крепежных изделий, использование ласточкиного хвоста — это больше эстетическая прихоть. Это суждение верно лишь отчасти. Бесспорно, всевозможные варианты этого шипового соединения очень выразительны, свидетельствуют о мастерстве столяра и способны украсить любой проект. Но ласточкин хвост помимо красоты обладает и важными функциональными преимуществами.

Соединение хорошо сопротивляется естественным деформациям древесины, не утрачивая структурной целостности. Благодаря этому качеству его целесообразно использовать в больших деталях, в особенности в изделиях из массива при изготовлении мебели и ящиков.

Используя ласточкин хвост, можно выбирать оптимальную прочность соединения: на это влияет общее количество шипов и угол наклона проушины. Еще одна особенность, которая повышает механическую прочность, — большая площадь склейки.

Анатомия ласточкиного хвоста

Соединение состоит из двух деталей. На конце одной из них вырезаны широкие трапецеидальные «ласточкины хвосты», на другой — узкие ответные шипы. Шип на краю называют половинным или односторонним из-за наличия одного скоса вместо двух.

Схема деталировки ласточкиного хвоста

Что нужно учитывать при проектировании соединения?

При проектировании ласточкиного хвоста учитывают ряд моментов, которые будут влиять как на его прочность, так и на внешний вид.

Интервал между шипами. Расстояние между шипами и их размер определяют прочность соединения.

При равных промежутках (соотношение 1:1) механическая прочность наиболее высокая. Но такую конфигурацию используют редко. Поскольку из-за большего количества элементов изготовление детали занимает соответствующее время. Вероятность допустить ошибки, которые станут причиной неплотной подгонки, также выше. Обычно используют соотношение 2:1 или 3:1. В этих случаях прочность соединения остается такой же высокой.

При сочленении широких деталей по краям делают дополнительные шипы с небольшими промежутками. Такое решение помогает эффективно бороться с короблением древесины.

Угол ласточкиного хвоста — это важный параметр, определяющий механические характеристики соединения. При слишком маленьком угле, замок не будет запираться и крепление превратиться в обычное шиповое соединение. Если угол слишком большой, при сборке зауженная часть «ласточкиного хвоста» может расколоться и шип отпадет.

Для древесины мягких пород угол «ласточкиного хвоста» делают более крутым, так как она в большей степени подвержена смятию и деформациям под воздействием нагрузок. Оптимальное соотношение 1:6. Для древесины твердых пород угол делают менее крутым — 1:8.

Принцип проектирования формы «ласточкиного хвоста» отображен на чертеже.

Как сделать точную разметку?

При изготовлении ласточкиного хвоста своими руками точность разметки имеет первоочередное значение. Для ее нанесения традиционно используют малку и угольник.

Более практичным и удобным приспособлением для этих целей является специальный шаблон. Такие разметчики бывают с разными показателями угла, и рассчитаны для мягких или твердых пород дерева.

Изготовление ласточкиного хвоста своими руками

Чтобы сделать ласточкин хвост вручную понадобится следующий набор инструментов:

ИНСТРУМЕНТЫ

разметочный рейсмус; малка или специальный разметчик; столярный угольник; обушковая пила; столярная стамеска и киянка; разметочный нож или карандаш.

Выпиливание соединения начинают с подготовки детали с шипами. Это важно, так как она будет использоваться для нанесения разметки «ласточкиных хвостов». Чтобы не запутаться в ориентации, на деталях делают временную маркировку, отмечая передние и задние стороны, верхние и нижние кромки.

Создание разметки шипов

Размечаем рейсмусом линию заплечиков на всех четырех гранях. Определившись с количеством шипов, с помощью специального шаблона наносим разметку вначале на торце, а затем на пласти детали. Для удобства последующих работ отмечаем участки, которые будут удалены.

Эту же процедуру можно выполнить при помощи малки и столярного угольника.

Выпиливание шипов

Обушковой пилой делаем ровные пропилы до линии заплечиков, отмеченной рейсмусом. Полотно удерживаем строго перпендикулярно торцу; пилим равномерными движениями без рывков. Чтобы пилу не уводило в сторону в качестве импровизированной направляющей можно использовать небольшой столярный угольник.

Удаление отходной части

Отход между шипами может быть удален двумя способами:

Первый — с помощью лобзика. В этом случае удаляют основную часть отхода, а небольшие остатки аккуратно подрезают и зачищают стамеской.

Выбрать отход не намного сложнее, используя одну стамеску. Зафиксировав деталь на верстаке, послойно снимаем древесину, как показано на схеме.

Разметка «ласточкиных хвостов»

Деталь с шипами используем как шаблон для разметки «ласточкиных хвостов».Совместив торец первой детали с линией заплечиков, наносим разметку «ласточкиных хвостов» как показано на фото. Для удобства заштриховываем секции отхода.

Выпиливание «ласточкиных хвостов»

Обушковой пилой делаем пропилы. Заготовку зажимаем в тисках под углом, таким образом, чтобы линии разметки были не под наклоном, а вертикальными. Это повысит удобство работы и позволит сделать пропил более точно.

Пропил делаем не строго по линии разметки, а рядом с ней, так чтобы создать небольшой запас для последующей подрезки соединения. Пилим плавно, без рывков, останавливаемся на линии заплечика.

Сделав все пропилы, стамеской убираем отход между «ласточкиными хвостами». Этот процесс аналогичен зачистке шипов, за исключением того, что перед мастером стоит задача аккуратно и ровно подрезать оставленный припуск.

Выпиливаем плечики. Отпиливаем отход с небольшим припуском, затем подрезаем его стамеской до линии разметки.

Сухая сборка и подгонка соединения

Перед склеиванием проводят сухую сборку, чтобы проверить плотность подгонки. Вставляем деталь с шипами в ласточкины хвосты и аккуратно подбиваем киянкой. Чтобы избежать поломки шипов и хвостов, закройте соединение обрезком деревяшки, которая распределит удары.

Шипы и хвосты должны плотно прилегать друг к другу. В правильном соединении для сборки достаточно легкого постукивания киянкой. Если соединение слишком плотное, детали разбирают, определяют проблемное утолщение и очень аккуратно подрезают стамеской.

Склейка ласточкиного хвоста

Клей наносят тонким слоем на все контактные поверхности обеих деталей ящичного соединения. Собранную конструкцию стягивают струбцинами. Для распределения давления по всей площади соединения под губки струбцин подкладывают деревянные блоки.

Больше о тонкостях этого процесса вы можете узнать из наших материалов, посвященных выбору клея и правилам столярной склейки.

Совет! Детали ящичных соединений всегда изготавливают в нескольких экземплярах. Вы можете оптимизировать рабочий процесс, собрав заготовки в пачку, и распилить за один раз всю серию.

Как сделать ласточкин хвост фрезером

Для массового производства деталей с таким замком целесообразно использовать механизированные методы. Наиболее оптимальным вариантом в этом случае является применение специальных шаблонов, в которых одна сторона предназначена для фрезерования «ласточкиных хвостов», вторая — для создания шипов.

Шаблоны для ласточкиного хвоста предусматривают использование двух разных фрез. Первая — это конусная фреза для вырезания трапециевидных «ласточкиных хвостов». Вторая — прямая фреза по дереву для создания шипов.

Выравнивание деталей

Деталь с «хвостами» позиционируем таким образом, чтобы ее край располагался строго по центру слота. Вторую деталь (с шипами) устанавливаем заподлицо с обратной стороны. Для точной подгонки двух заготовок используем столярный угольник.

Собранную конструкцию фиксируем в горизонтальном положении, зажав струбцинами или в тисках.

Фрезерование «ласточкиных хвостов»

Для удобства карандашом отмечаем отходную часть. Устанавливаем нужный вылет конусной фрезы и вырезаем промежутки между ласточкиными хвостами.

Фрезерование детали с шипами

На соответствующей стороне шаблона прямой фрезой вырезаем шипы по всей длине детали.

Срезание лишних шипов. Отпускаем струбцины и сдвигаем шаблон так, чтобы каждый шип находился по центру слота.