Древесина, как строительный материал, применяется с давних времен. Она обладает рядом ценных качеств: достаточно высокую механическую прочность, низкую теплопроводность, незначительную объемную массу, химическую стойкость к воздействию кислот, солей, масел, а также легко обрабатывается. При нормальных условиях эксплуатации деревянные конструкции сохраняются много лет. До наших дней сохранились деревянные церкви в Кижах, в северных и центральных регионах России, в Москве и С.Петербурге.
Древесину применяют при строительстве всех видов производственных, жилых, общественных зданий и сооружений. Из нее изготовляют деревянные дома, элементы полов, в том числе паркетных, плинтусы, галтели, наличники, оконные и дверные блоки, панели, перегородки, тамбуры и др.
Обработка дерева — одно из древнейших ремесел, которыми овладел человек. Материал этот податлив инструменту, прочен, легок и красив, а изделия из дерева давно и прочно вошли в быт человека и мода на них со временем не проходит.
К плотничным и столярным работам относятся практически все работы, связанные с деревом. В массовом строительстве плотники выполняют простую работу с деревом, их основными инструментами являются топор, пила и долото (для устройства отверстий).
Столярное дело родилось из плотницкого с появлением инструментов и приемов, позволяющих выполнять более тонкую работу, получать гладкие поверхности и точные детали. Сущность столярного дела заключается в умении чисто обработать и соединить между собой в изделии куски дерева, полученные из круглого древесного стола.
Как известно, существуют разные породы деревьев, а их древесина имеет различные цвета, строение и прочность. Каждая порода имеет свои особенности в обработке и отделке: есть древесина, легко принимающая окраску, есть — плохо окрашиваемая; некоторые породы плохо полируются и т. д. Всякое изделие состоит из отдельных деталей, так или иначе связанных между собой. От прочности соединения этих деталей зависит прочность изделия. Задача мастера — правильно выбрать тип связки деталей, форму и характер обработки их в местах соединения, а также подобрать необходимые скрепляющие материалы. Сегодня большинство людей еще живет в однообразных типовых домах, как правило, не радующих глаз. Вот почему, стремясь обогатить современную жилую застройку городов и сельских мест, свободные участки территории у домов застраивают малыми архитектурными формами из древесины — теремками на детских игровых площадках, декоративными навесами и другими сооружениями, а при строительстве коттеджей и дачных домиков стараются оригинально и неповторимо оформить крыльцо, веранду, украсить окна резными наличниками и т. п. В отличие от других строительных материалов древесина легко обрабатывается с помощью простых инструментов — пилы, топора и долота. Вот почему плотничные и столярные работы привлекают многих, желающих собственными руками повысить комфортность жилища по своему вкусу.
Виды работ
При строительстве зданий выполняют земляные, монтажные, каменные, бетонные и железобетонные, плотничные, столярные, кровельные, отделочные, са- нитарно-технические, электротехнические, а также другие виды строительных работ. Мы рассмотрим только плотничные и столярные работы.
К плотничным и столярным работам относятся практически все виды работ, связанные с обработкой или использованием дерева. В строительстве плотники выполняют простую работу с деревом. Столяры выполняют более тонкую работу, обрабатывая или монтируя изделия из остроганной и даже полированной древесины. В своей работе они применяют различный инструмент. Тем не менее резкой границы между плотником и столяром провести нельзя. Хороший плотник не только владеет столярным инструментом, но и выполняет многие столярные работы, так же как и столяр сможет выполнить работу плотника, например, настелить дощатый пол, сделать опалубку и др.
Плотники изготовляют элементы деревянных рубленных домов, собирают деревянные дома, делают стропила при устройстве крыш, изготовляют опалубку, собирают и переставляют леса и подмости, устанавливают оконные и дверные блоки, делают полы и перегородки, изготавливают рабочий инвентарь.
Столяры устанавливают и подгоняют столярные изделия, наличники, плинтусы, обгонки, ставят чистые столярные перегородки, облицовывают стены фанерованными щитами, выполняют иные работы по дереву. Столярное дело родилось из плотницкого с появлением инструментов и приемов, дающих возможность получить гладкие поверхности и точные детали. Сущность столярного дела заключается в умении чисто обработать и соединить между собой в изделии куски дерева, полученные из круглого древесного ствола. Отделка появилась значительно позже. Вначале все столярные изделия выполнялись в натуральном дереве — массиве.
Сегодня в столярном деле находят применение как толстые бруски и доски, обладающие большой прочностью, так и очень тонкие дощечки, такие как фанерный шпон, требующие деревянной основы. Шпон используется исключительно для облицовки. Поверхность досок и брусков обрабатывают выстругиванием, порезкой, точением. Так как природная основа столярного материала не изменилась — это то же дерево, сохранился и принцип его обработки, а значит, и приемы старых мастеров, в совершенстве владевших ручным инструментом, вполне могут служить сегодняшнему мастеру, чей труд еще облегчается использованием механизмов.
Столярное мастерство наряду с умением выбрать материал и придать бруску нужную форму требует еще и учета конструктивной работы этого бруска в изделии, исходя из направления и формы его волокон. Как известно, существует множество разных пород дерева, они отличаются цветом, строением и прочностью древесины. Каждая порода имеет свои особенности в обработке и отделке. Столярное искусство состоит еще и в том, чтобы уметь определить породу, знать ее особенности — достоинства и недостатки, уметь отыскать в куске дерева — заготовке — части, наиболее подходящие для лицевых деталей, уметь соединить между собой разные породы так, чтобы это соединение было гармоничным, красивым и соответствовало бы конструктивной характеристике изделия.
Всякое столярное изделие состоит из отдельных деталей, связанных между собой. Мастеру необходимо уметь выбрать тип связки деталей, форму и характер обработки их в местах соединения, а также скрепляющие материалы. Умение определить необходимое для данного места сечение с учетом не только работы, но и красоты — одно из главных составляющих столярного искусства. Мастер должен обладать чувством пропорций и тем, что называется чувством дерева.
Подмости и леса
Выполнение различных строительных работ требует использования подмостей и строительных лесов. Подмости устанавливают в помещениях для сборки перегородок, штукатурных и др. работ. Леса используют при наружных работах на фасадах зданий.
Подмости изготовляют из древесины, металла или из сочетания этих материалов. Подмости бывают двух видов: рамной конструкции и строительные козлы. Инвентарные рамные подмости состоят из стоек, подкосов, схваток, брусьев прогона и прокладок (рис. 2). По брусьям прогонов укладывают дощатые щиты длиной 2,5 м, шириной 0,6 м и толщиной 30 мм. Изготовляют подмости на рабочих столах: один стол для сборки рам и закрепления их гвоздями, а другой — для дощатых щитов настила. Заготовленные детали подмостей размещают в определенном порядке на рабочих столах, собирают и сбивают гвоздями.
Строительные козлы (рис. 2) изготовляют из досок толщиной 25—-28 и шириной 100—120 мм. К спинке (в верхней горизонтальной доске) прибивают ножки. Низ ножек закрепляют горизонтальными стяжками (схватками), чтобы внизу расстояние между ними было шире, чем наверху. Верх ножек прибивают косо к спинке козел. Устойчивость козел (в продольном направлении) обеспечивают две диагональные схватки, соединяющие нижний конец одной ноги с верхним концом другой ноги. Дощатый настил укладывают поверх козел. Козлы изготовляют высотой 1—2 м, но могут быть 2 м и выше. Строительные леса бывают стационарные (изготовленные на строительной площадке) и сборные (инвентарные). Их несущие элементы изготовляют из древесины или металла.
Рис. 2. Подмости и леса: а — вид спереди рамных подмостей: 1 — перила; 2 — брус прогона; б — вид сбоку: 1 — стойки; 2 - подкосы; 3 и 4 — связка (схватка); 5 — прокладки; 6 — брусья прогона; в — строительные козлы; г — дощатый щит подмостей
Стационарные леса изготовляют из стоек и досок. Вместо стоек используют жерди, но лишь в том случае, когда объем работ невелик. Элементы лесов закрепляют гвоздями.
Инвентарные леса состоят из двух боковых стоек с перекладинами. Наращивание лесов выполняют вертикально, ибо в противном случае они должны иметь ширину в верхней части 45—60 см, а внизу должны быть шире 65—75 см. Перекладины (ступеньки) с боковыми стойками соединяют болт-стяж- ку с затягивающей гайкой, обеспечивающей прочность боковых стоек. Такие леса применяют при наружных отделочных работах.
Деревянные леса вытесняют трубчатые конструкции «Промстройпроекта». Их монтируют из трубчатых четырехметровых стоек диаметром 60 мм. К стойкам через каждый метр приваривают короткие патрубки диаметром 25 мм, необходимые для сборки лесов. Устойчивость лесов в поперечном и продольном направлении обеспечивают поперечные ригели, имеющие на концах крюки. Крюки ригелей вставляют в патрубки. Поверх ригелей укладывают настил из дощатых щитов, ограждая его перилами. Через каждые 40—60 м устраивают лестницы для переходов на смежный ярус лесов. Высота таких лесов может доходить до 60 м.
Опалубка
Опалубка — это коробчатая конструкция, заполняемая бетоном. После схватывания бетона опалубку разбирают. Внутренний размер опалубки соответствует толщине изготовляемой конструкции. Назначение опалубки — обеспечить проектные размеры и форму бетонируемой конструкции. Она должна быть прочной, удобной в сборке и разборке. Сборку опалубки ведут из инвентарных элементов, изготовляемых на деревообрабатывающих предприятиях. Это позволяет использовать опалубку многократно. Поверхность щитов опалубки, соприкасающаяся с бетоном, должна быть гладкой, доски плотно, без щелей прилегать друг к другу, чтобы не вытекало «цементное молоко».
Для изготовления опалубки используют доски хвойных или лиственных пород толщиной 25 — 40 мм и шириной 120—150 мм. Пиломатериалы для опалубки должны иметь влажность не более 25%. Широкие доски для опалубки непригодны из-за появления щелей. Для изготовления опалубки могут быть использованы древесно-стружечные плиты, металлоконструкции, водоупорная клееная фанера.
Деревянная опалубка по сравнению с металлической более легкая, имеет незначительную силу сцепления с бетоном. Недостатками такой опалубки являются возможность деформаций, гигроскопичность, небольшая оборачиваемость. Прогрессивна конструкция опалубки из деревянных щитов, усиленных стойками и ребрами из металла. Внутреннюю поверхность щитов покрывают поливинилхлоридной пленкой. По конструкции и использованию различают опалубку: стационарную, сборно-разборную, для столбов и колонн, для междуэтажных перекрытий, скользящую и подвесную.
Сборно-разборная опалубка изготовлена из пиломатериалов толщиной 25—50 мм. Щиты с поперечными брусами закрепляют гвоздями. Забивают гвозди со стороны щитов, соприкасающихся с бетоном. Опалубку для фундаментов собирают по осям и отметкам, определенным в проекте. Точность установки опалубки контролируют геодезическими инструментами. Щитовую опалубку применяют для бетонирования надземной части фундамента (рис. За). Опалубка для возведения столбчатых фундаментов бывает прямоугольной, прямоугольной со ступенями и прямоугольной со ступенями и гнездом. Опалубка для бетонирования колонн имеет вид ящика квадратной, прямоугольной или иной формы. Дощатые щиты опалубки через 50— 60 см соединяют брусками. Внизу установленной опалубки предусматривают люк для удаления строительного мусора. Опалубка для возведения монолитного железобетонного перекрытия имеет форму корыта. Нижние щиты опалубки воспринимают нагрузки от арматуры и бетона, боковые щиты — только боковое давление бетона. Горизонтальные элементы такой опалубки поддерживают инвентарные стойки.
Рис. 3. Опалубка для столбчатых фундаментов: а — квадратная; б — квадратная со ступенями; в — поперечный разрез столбчатого фундамента со стаканом для колонны: 1 — прижимная доска; 2 — распор; 3 — подкос; 4 — боковая доска; 5 — проволочная стяжка; 6 — колышки; 7 — боковые Щиты; 8 — монтажный гвоздь; 9 — проволочная скрутка; 10 — прижимные брусья; 11 — короткие планки
Рис. За. Опалубка для бетонирования колонн: а - опалубка для квадратных столбов с металлическими обоймами, б стальная обойма; в — обойма из деревянных брусков: 1 — дощатая опалубка; 2 — стальные обоймы; 3 — стальные клинья; 4 — обойма из брусков; 5 — деревянные клинья; 6 — люк для удаления мусора
Скользящую опалубку используют при возведении водонапорных башен, элеваторов и других сооружений. Такую опалубку изготовляют из досок или листовой стали в виде сегмента (полуцилиндра). Опалубка охватывает возводимую конструкцию по наружному и внутреннему периметру. Ее прикрепляют к раме домкрата. После укладки и твердения бетона опалубку передвигают вверх домкратом. Опалубку, скользящую по горизонтали, используют при возведении конструкций с постоянным сечением (коллекторов, туннелей и др.). Опалубку передвигают на роликовых тележках по рельсам.
Подвесную опалубку непосредственно прикрепляют к арматуре железобетонного перекрытия. Такая опалубка не требует поддерживающих стоек.