Osnovni principi spajanja drveta
Verovatno ste već čuli za drvene kućice koje su se ranije gradile u brdskim predelima bez i jednog eksera. Gradnja takvih kućica iziskivala je dosta strpljenja i umešnosti pri sastavljanju delova. Primer tih kućica nam pokazuje da se drveni delovi mogu tako »krojiti« da čvrsto naležu jedni na druge a da pri tom, čvrsto stoje. Ovo možemo primeniti i u slučaju kada se veze učvršćuju: ekserima, zavrtnjima za drvo, tutkalom, hladnim lepljenjem itd.
Zakivanje (slika 1, deo 1) drži dobro spoj samo u slučaju kada se izvodi sa dva eksera. Ovo se odnosi i na spoj izveden zavrtnjima za drvo. Oko jednog eksera ili zavrtnja za drvo delovi se mogu okretati kao oko neke osovinice.
Spojevi drveta
Preklopni i ivični spojevi
Najjednostavniji način spajanja drveta je spajanje na preklop, kada se dva materijala preklope jedan preko drugog, a spoj zatutkališe, učvrsti ekserom ili zavrtnjima za drvo (slika 1, deo 2a). Spoj je izdržljiviji ako se sa svakog dela koso skine po jedan sloj tako da se dobije iskošeni Z spoj (slika 1, deo 2b). Ako će spoj biti izložen pritisku u pravcu spoja, tada je bolje da se sa svakog dela na mestu spoja skine polovina debljine i spajanje izvrši prema slici 1, deo 2c. Ovaj spoj može čvrsto da drži i samo jedan zavrtanj, a klizanje spoja sprečava usek.
Slika 1 — Zakivanje i osnovni preklopni, ivični i žleb-pero spojevi.
Zupčasti preklop obrazuje čvrst spoj na razvlačenje i bez upotrebe zavrtnja. Nedostatak ovog spoja je da se spajanje dva komada može izvesti samo sa strane (slika 1, deo 2d).
Kod većih komada sigurniji su spojevi ivičnim zasekom ili na žleb i pero (slika 1, deo 3). Da bi se spoj izveo, na jednom komadu se formira pero, a na drugom žleb (ovakvi spojevi se pojavljuju kod daščanih podova ili parketa). Kod ovih spojeva, naleganje mora biti tačno i delovi se moraju precizno obraditi dletom, testerom i profilnim rendetom. Tvrda ivična letva kod table za crtanje je na ovaj način pričvršćena.
Jednostavniji je spoj ivičnim zasekom, gde su oba dela zasečena na isti način. Tu je potrebno izraditi samo ivični zasek pomoću profilnog rendeta.
Spojevi drvenim čepovima
Spoj drvenim čepovima (slika 2, deo 1) izvodi se pomoću okruglih ili četvrtastih drvenih čepova. Ovakvi spojevi se mogu videti kod stolova i stolica. Za okrugle čepove, koji se delju ili izrađuju na strugu, u drugom delu spoja se buše otvori. Postoji mogućnost da se u oba dela spoja buše otvori a čepovi izrade zasebno od tvrdog drveta. Važno je da u spoju bude bar dva čepa (oko jednog čepa postoji mogućnost zakretanja materijala kao oko neke osovine) i da rupe budu dublje nego što su dužine čepova. U protivnom čep naleže na dno rupe i spoj se ne može stegnuti.
Čep izrađen pomoću dleta (slika 2, deo 2) se teže izrađuje isto kao i potreban otvor za njega, ali je za spajanje ovako izrađenim čepom dovoljan samo jedan čep. Izrađuje se u slučajevima kada deo ne sme da se okreće oko svoje ose. Treba obratiti pažnju da oko otvora ostane dovoljna debljina tako da usled opterećenja ne dođe do loma tog dela.
Slika 2 — Spojevi drvenim čepovima, lastinim repom i perom i žlebom.
Lastin rep, pero i žleb
Za vezivanje dužih komada duž strana, primenjuje se trapezasti spoj (spoj u vidu lastinog repa) (slika 2, deo 3). Za izradu ovog spoja potrebno je mnogo strpljenja i dobar alat. Upotrebljava se pri spajanju polica. Glavni nedostatak ovakvog spajanja je da se spoj može izvesti samo sa strane. »Lastin rep« mora da ulazi u žleb koji je poprečan na pravac vlakana, inače dolazi do kidanja, loma spojenog dela.
Kraći komadi spajaju se na pero i žleb (slika 2, deo 4). Spojevi koji su ovde kraći izrađuju se isto kao i kod dasaka za patos, samo što su ovde kraći. Modifikovani oblik ovog spoja za spajanje dužih komada je spoj pomoću zubaca (slika 3, deo 1).
Slika 3 — Zupčasti spoj, ugaoni spojevi i veza čepom i klinom.
Ugaoni i rastavljivi spojevi
Za ugaone spojeve primenjuje se kosi oblik spoja pero-žleb (slika 3, deo 2) ili spoj žleb–upušten trouglasti čep ili spolja pričvršćeno trouglasto pojačanje (slika 3, deo 3). Upotrebljava se uglavnom kod izrade ramova za slike.
Spojevi koji se mogu rastaviti bez teškoća izvode se pomoću čepa i klina (slika 3, deo 4). Stežu se i rastavljaju po želji.
Ako iz bilo kog razloga ne možemo izvesti spoj čep-klin, tada se može čvrst spoj postići tako da se klin od tvrdog drveta čiji je ugao između 2 i 5° ili metalni klin, zakuca u čep koji je prethodno uvučen u otvor (slika 4, deo 1). Klin širi čep i na taj način učvršćuje vezu. Primer za ovu vezu je pričvršćivanje glave čekića na dršku. Čep mora stojati oštricom normalno na pravac vlakana kako u otvoru tako i u čepu, inače lako može doći, umesto pričvršćivanja, do pucanja spoja.
Raspodela tereta
Oslanjanje i prenos sila u gredama
Na kraju, prikazaćemo nekoliko primera samonoseće konstrukcije. Na slici 4, deo 2, vidi se kosa greda. Ovako istesana greda neće skliznuti sa stubova, a sile koje se javljaju u nosačima su normalne na uzdužnu osu i ne izazivaju koso povijanje stubova.
Slika 4 — Učvršćivanje čepa klinom i prenos sila u spojevima greda.
Na slici 4, deo 3, prikazano je naslanjanje kose grede na horizontalnu. Kod ovakvog spoja dolazi do razlaganja kose sile na horizontalnu i vertikalnu. Vertikalna sila deluje na horizontalno postavljenu gredu, dok horizontalna deluje na »nos« grede. Pri ovakvom oblikovanju veze moramo paziti da »nos« horizontalne grede bude dovoljno jak, da ne dođe do lomljenja usled horizontalne sile, pa i klizanja, rušenja cele konstrukcije.
Samonoseća konstrukcija vrata
Na slici 5 prikazano je »opterećenje« i »samonoseća« konstrukcija vrata. (Samonoseća je ona konstrukcija koja ne mora zasebno da se ojačava, drži.)
Slika 5 — Deformacija vrata i ukrućenje dijagonalnom daskom ili čeličnim kablom.
Na gornjoj slici se vidi da se usled težine vrata šarke deformišu (vrata se spuste). Gornji okov se izvlači dok se donji pritiska u zid.
Na srednjoj slici se vidi kako se pritiskom vrata mogu učiniti samonosivim. Težinu vrata preuzima ojačana dijagonalna daska Z i zbog toga je moramo spojiti sa gornjom i donjom daskom nosastim ispustom, da bi sprečili klizanje. Na donjoj slici je prikazana samonoseća konstrukcija izvlačenjem čeličnog kabla.
Precizna izrada drvenih spojeva
Važno je da se delovi za spajanje drveta izrade što je moguće preciznije, tj. da čep tačno ulazi u otvor, zubac u otvor za zubac itd. Da bi se to postiglo, moramo ili tačno meriti i obeležavati, upotrebiti specijalni alat, ili izraditi šablon ili… itd. Najjednostavnije rešenje je, ipak, da se prvo izradi jedan deo, zatim da se upotrebi kao šablon za obeležavanje drugog dela. Na ovaj način iako izrađeni prvi deo nije najtačniji, drugi deo će biti prilagođen, odgovarajući (slika 6).
Slika 6 — Prenošenje mera sa prvog na drugi deo spoja radi tačnog naleganja.