Нагель
Гвоздь дерева , также гвоздь, траннель или туннель — это деревянный колышек, штифт или дюбель, используемый для скрепления кусков дерева вместе, особенно в деревянных каркасах , крытых мостах , деревянном кораблестроении и судостроении . [ 1 ] Его вбивают в отверстие, просверленное через два (или более) куска конструкционной древесины ( паз и шип ).
История и общее использование
[ редактировать ]
Использование дерева в качестве шипа насчитывает более 7000 лет: археологи обнаружили следы деревянных гвоздей при раскопках ранних германских памятников. [ 2 ] Гвозди чрезвычайно экономичны и легко доступны, что делает их распространенным строительным материалом. [ 3 ] Черная саранча — излюбленная древесина при изготовлении туннелей в судостроении Северной Америки. [ 4 ] [ 5 ] и английский дуб в Европе [ 6 ] [ 7 ] из-за их прочности и устойчивости к гниению, тогда как красный дуб типичен для зданий.
Традиционно гвозди и колышки делались путем раскалывания деревянных болтов с помощью фрезы и придания им формы с помощью волочильного ножа на бреющей лошади . Их также можно изготовить с помощью формирователя зубьев - полой металлической трубки с расширяющимся фланцем на одном конце и острой кромкой на другом, обычно устанавливаемой с помощью фланца на низкой скамейке, называемой табуреткой для вождения. Каждый деревянный болт грубой формы кладут над острым концом трубы и ударяют деревянным молотком , но не настолько сильно, чтобы молоток ударялся об острый край трубы; следующая заготовка пробивает предыдущую до конца, и та падает через дыру в верстаке в ведро.
Гвозди вырезаны из цельного куска дерева и хорошо работают благодаря натуральной текстуре. Волокно гвоздя проходит перпендикулярно волокну приемных пазов, что увеличивает прочность конструкции. Гвозди обычно имеют диаметр 1,25–1,5 дюйма (32–38 мм), выструганы вручную с грубыми гранями. Паз сверлится 1 ⁄ На дюйма (1,6 мм) меньше гвоздя, чтобы обеспечить плотную посадку и воспользоваться преимуществом трения в пазе. В тех случаях, когда длина гвоздя составляет 24 дюйма (61 см) или длиннее, ему следует придать форму. На 1 ⁄ дюйма (3,2 мм) меньше другой половины. В том же случае паз сверлится из двух частей: шнеком меньшего размера для меньшей части гвоздя и обычным шнеком для стандартной части. Другие гвозди имеют заостренную форму, а большой конец На 1 ⁄ дюйма (3,2 мм) длиннее паза. После того, как гвозди забиты в паз, их можно подрезать, расколоть и заклинить небольшим кусочком дуба, который увеличивает силу трения. [ 8 ] В качестве альтернативы клину гвоздь может иметь заглушку или пробойник в центре, расширяющий всю окружность. Хотя этот метод предотвращает утечки за счет уменьшения зазоров, заглушки и пробойники с большей вероятностью выпадут при низких температурах. В идеале перед обрезкой кончик гвоздя следует отодвинуть от древесины на 4–5 см. [ 9 ]
В отличие от металлических гвоздей, гвозди нельзя снять (без особых усилий) или использовать повторно. Когда древесина сжимается или расширяется, волокна создают трение, которое плотно фиксирует ее в пазе. Если гвоздь сломался или вышел из строя, но древесина, к которой он крепится, осталась неповрежденной, оставшийся гвоздь можно вырезать и заменить гвоздем большего размера, который плотно прилегает. Кроме того, гвозди обладают способностью перемещаться со временем и сохранять структурную целостность.
Использование в строительных конструкциях
[ редактировать ]
В ранних врезных и шиповых фермах с пролетами менее 30 футов (9 м) использовались гвозди. При использовании в ферме соединительные пазы сверлятся не от центра, так что при вставке гвоздя создается более плотное соединение. Из-за большого количества гвоздей, необходимых для фермы, гвозди можно выточить на токарном станке с головкой и коническим концом, часто оставляя очень длинными для наиболее плотного прилегания. Нижний пояс часто требует 2–3 колышков и является самой слабой частью фермы. Следовательно, гвоздь не может предотвратить разрушение пролетов длиной более 30 футов (9 м). В случаях, когда может произойти значительная усадка, может потребоваться использование железных U-образных ремней или арматуры. [ 10 ]
Использование на кораблях
[ редактировать ]
В древнем судостроении для скрепления лодок использовались древесные гвозди. Их преимущество заключалось в том, что они не вызывали «болезни ногтей» - термина, обозначающего ускоренный распад, сконцентрированный вокруг металлических застежек. Повышенное содержание воды приводит к расширению древесины, поэтому гвозди крепче сжимают доски , впитывая воду. [ 11 ] Однако, если гвоздь был изготовлен из древесины другой породы, чем доска, это обычно вызывало гниение. Древесные и железные гвозди были наиболее распространены до 1780-х годов, когда медные гвозди поверх медной обшивки стали более популярными. [ 3 ] Еще в 1870-х годах на торговых судах использовались гвозди и железные болты, тогда как на кораблях более высокого качества использовались болты и отвалы из меди и желтого металла . В 1870-х годах гвозди обычно использовались в соотношении четыре гвоздя к одному болту, хотя иногда использовалось больше болтов. В более поздних корветах соотношение было изменено на два гвоздя на один болт. [ 12 ]
Использование на железных дорогах
[ редактировать ]Подобные деревянные гвозди использовались в качестве альтернативы металлическим шипам для крепления железнодорожных рельсовых опор «стульев» к деревянным шпалам ( шпалам ) в ранние викторианские времена . Древесные гвозди широко использовались при строительстве железных дорог в Северной Англии. [ 13 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Эдвардс, Джей Дирборн и Николас Вертон. Креольский лексикон: архитектура, пейзаж, люди . Батон-Руж: Издательство Университета штата Луизиана, 2004. Печать. 237.
- ^ Радкау, Иоахим (2012). Вуд: История . Политика. ISBN 978-0745646886 .
- ^ Jump up to: а б Джонсон, В. (1 января 1986 г.). «Исторические и современные справки о воздействии на древесину». Международный журнал ударной инженерии . 4 (3): 161–174. дои : 10.1016/0734-743X(86)90003-5 .
- ^ Призрак, Питер (1996). Обшивка и крепление . Книги о деревянных лодках. п. 66. ИСБН 9780937822418 .
- ^ Призрак, Питер Х. (1996). Обшивка и крепление . Книги о деревянных лодках. ISBN 9780937822418 .
- ^ Кристи, Уайвилл (1904). Практический трактат о соединениях, изготавливаемых и используемых строителями при строительстве различных видов инженерных и архитектурных сооружений.. . К. Локвуд и сын. п. 99.
- ^ Кристи, Уайвилл Дж. (1904). «Практический трактат о соединениях, выполняемых и используемых строителями при строительстве различных видов инженерных и архитектурных сооружений» .
- ^ Кертис, WH (1919). Элементы деревянного судостроения . Нью-Йорк, штат Нью-Йорк: Книжная компания McGraw Hill.
- ^ Адамс, младший (2013). Морская археология кораблей: инновации и социальные изменения в Европе позднего средневековья и раннего Нового времени . Книги Оксбоу. ISBN 978-1842172971 .
- ^ Нельсон, Ли Х. (1996). «Ранние соединения деревянных ферм против усадки древесины: от врезных и шиповых соединений к болтовым соединениям». Бюллетень АПТ . 27 (1/2): 11–23. дои : 10.2307/1504495 . JSTOR 1504495 .
- ^ Кеттунен, П.О., Структура и свойства древесины . Ютикон-Цюрих: Trans Tech Publications, 2006. 377. Печать.
- ^ Терл, Сэмюэл Джеймс Поуп (1876). Военно-морская архитектура: трактат о снятии с вооружения и строительстве кораблей из дерева, железа и композитных материалов . У. Коллинз, Sons & Company. п. 232 .
гвозди для деревянной архитектуры.
- ^ Журнал инженера-строителя и [и] архитектора . Кент. 1841.
