Какие существуют рекомендации по количеству шурупов, необходимых для соединения двух деревянных деталей?

Я не знаю, есть ли что-то для шурупов в дереве, потому что дерево — довольно странный материал.

Однако для болтов, вкручиваемых в сталь, существует руководство AISC (цены не указаны, но можно предположить, что они будут в районе 300 долларов и выше). Раньше была отдельная книга о соединениях, в которой можно было рассчитать прочность на основе размера крепежа, расположения болтов и т. д. Также был раздел, посвящённый расчёту прочности различных видов сварных швов.

Теперь о правилах оптимальной прочности: чем дальше друг от друга расположены точки крепления, тем больший момент они выдерживают. Поэтому, если контактная площадка имеет квадратную форму, первые две точки должны располагаться в противоположных углах. Если вы используете четыре точки, расположите их во всех углах. Однако, поскольку это дерево, есть вероятность, что оно расколется, поэтому не стоит располагать точки слишком близко к краям. (Если необходимо, предварительно просверлите отверстия.)

Ещё один момент, о котором следует помнить: при использовании винтов и болтов крепёжные элементы не должны принимать на себя всю нагрузку — они стягивают конструкционный материал, так что нагрузка передаётся за счёт трения... это значит, что если вы видите зазор между двумя деталями, вам нужно больше крепёжных элементов. Если у вас очень большая площадь контакта, вкрутите ещё один винт посередине.

Если нагрузка значительная, можно использовать металлические стяжные пластины, которые распределяют шурупы таким образом, чтобы не расколоть древесину. За идеями можно обратиться, например, к каталогу Simpson Strong-tie. http://www.strongtie.com/

Это даст вам представление о конфигурации соединения и о том, что необходимо для его сохранения при сейсмической активности и сильном ветре.

Если вы рассчитываете, что конструкция будет держаться за счёт силы тяжести, то часто используете гораздо меньше винтов.

Американский совет по древесине — ещё один источник рекомендаций по строительству из дерева http://www.awc.org/

Это будет зависеть от нагрузки, которую должен выдерживать сустав.

В вашем примере двух шурупов будет достаточно, если нагрузка отсутствует или незначительна, но если предполагается, что доска будет выдерживать значительный вес, то можно использовать третий шуруп. Кроме того, вам понадобятся более длинные и толстые шурупы.

Что касается рисунка, то здесь всё зависит от назначения. Винты, расположенные в ряд, выглядят аккуратнее, но для большей устойчивости лучше располагать их по диагонали или использовать неглубокую V-образную форму.