Osnovni principi spajanja drveta
Verovatno ste već čuli za drvene kuće koje su ranije građene u brdovitim područjima bez ijednog eksera. Izgradnja takvih kuća zahtijevala je mnogo strpljenja i vještine u sastavljanju dijelova. Primjer tih kuća nam pokazuje da se drveni dijelovi mogu “skrojiti” na način da čvrsto priliježu jedan uz drugi, a da pritom čvrsto stoje. Ovo možemo primijeniti i u slučaju kada su spojevi fiksirani: ekserima, vijcima za drvo, ljepilom, hladnim ljepilom itd.
Zakivanje (sl1, dio1) dobro drži spoj samo u slučaju kada se izvodi sa dva eksera. To vrijedi i za spojeve napravljene vijcima za drvo. Oko jednog eksera ili vijka za drvo dijelovi se mogu rotirati kao oko osovine.
Drveni spojevi
Spojevi preklapanja i ivica
Najjednostavniji način spajanja drveta je preklopni spoj, kada se dva materijala presavijeju jedan preko drugog, a spoj se gletuje, učvršćuje ekserima ili vijcima za drvo (slika 1, dio 2a). Spoj je izdržljiviji ako se po jedan sloj dijagonalno ukloni sa svakog dijela tako da se dobije kosi Z spoj (slika 1, dio 2b). Ako će spoj biti podvrgnut pritisku u pravcu spoja, onda je bolje ukloniti polovinu debljine sa svakog dijela na spoju i izvesti spoj prema slici 1, dio 2c. Ovaj spoj može čvrsto držati čak i samo jedan vijak, a klizanje spoja sprječava sečenje.
Slika 1 — Zakivanje i osnovni spojevi preklopa, ivica i pero i utor.
Zupčasti preklop formira čvrst rastezljivi spoj bez upotrebe vijaka. Nedostatak ovog spoja je što se spajanje dvaju komada može izvršiti samo sa strane (slika 1, dio 2d).
Za veće komade, sigurnije je spajanje sa ivičnim zarezom ili perom i utorom (slika 1, dio 3). Za izradu spojnice na jednom komadu se formira pero, a na drugom utor (ovakvi tipovi spojeva se javljaju kod drvenih podova ili parketa). Kod ovih spojeva, prianjanje mora biti precizno i dijelovi moraju biti precizno obrađeni dlijetom, pilom i profilnim blanjačem. Na ovaj način je pričvršćena tvrda ivica blizu table za crtanje.
Jednostavnije je spajanje sa ivičnim zarezom, gdje su oba dijela urezana na isti način. Tu treba napraviti samo ivični zarez pomoću profilne blanje.
Spojevi sa drvenim čepovima
Spoj sa drvenim čepovima (slika 2, deo 1) se izrađuje sa okruglim ili kvadratnim drvenim čepovima. Takvi spojevi se mogu vidjeti na stolovima i stolicama. Za okrugle čepove, koji se cijepaju ili izrađuju na strugu, buše se rupe u drugom dijelu spojnice. Moguće je izbušiti rupe u oba dijela spojnice i izraditi čepove odvojeno od tvrdog drveta. Važno je da u spoju budu najmanje dva čepa (oko jednog čepa postoji mogućnost rotacije materijala kao oko neke osovine) i da su rupe dublje od dužine čepova. U suprotnom, čep leži na dnu rupe i spoj se ne može zategnuti.
Utikač izrađen dlijetom (slika 2, dio 2) je teže napraviti kao i potrebnu rupu za njega, ali je dovoljan samo jedan utikač da se spoji sa ovako napravljenim utikačem. Izrađuje se u slučajevima kada se dio ne smije rotirati oko svoje ose. Treba obratiti pažnju na to da se oko otvora ostavi dovoljna debljina kako se dio ne bi slomio uslijed opterećenja.
Slika 2 — Spojevi sa drvenim čepovima, lastin rep i pero i utor.
lastin rep, pero i žljeb
Za vezivanje dužih komada duž stranica primjenjuje se trapezoidni spoj (sl.2, dio 3). Za izradu ovog spoja potrebno je puno strpljenja i dobar alat. Koristi se za spajanje polica. Glavni nedostatak ovakvog spajanja je što se spajanje može izvršiti samo sa strane. “Lastini rep” mora ući u žljeb koji je poprečno na smjer vlakana, inače će doći do kidanja, lomljenja spojenog dijela.
Kraći komadi su spojeni na pero i utor (sl2, dio 4). Spojevi koji su ovdje kraći su napravljeni isto kao i na patosnim pločama, samo što su ovdje kraći. Modificirani oblik ovog spoja za spajanje dužih dijelova je spoj pomoću zubaca (sl3, dio1).
Slika3— Zupčasti spoj, ugaoni spojevi i priključak utikača i klina.
Ugaoni i odvojivi spojevi
Za ugaone spojeve koristi se kosi spoj pero i utor (Sl3, dio2) ili trokutasti priključak s udubljenjem u utor ili trokutna armatura pričvršćena izvana (Sl.3, dio3). Uglavnom se koristi za izradu okvira za slike.
Spojevi koji se mogu bez poteškoća rastaviti izrađuju se čepom i klinom (sl3, dio4). Stežu i popuštaju po želji.
Ako iz bilo kojeg razloga ne možemo napraviti spoj utikač i igla, tada se čvrsti spoj može postići korištenjem igle od tvrdog drveta sa uglom između2i5° ili metalnom iglom zakucajte u čep koji je prethodno umetnut u otvor (sl4, dio1). Klin širi utikač i tako jača vezu. Primjer ove veze je pričvršćivanje glave čekića na ručku. Čep mora stajati sa oštricom koja je normalna na smjer vlakana kako u otvoru tako iu čepu, inače umjesto pričvršćivanja može doći do pucanja spoja.
Distribucija opterećenja
Podrška i prijenos sila u gredama
Na kraju ćemo pokazati neke primjere samonoseće strukture. Na slici4, dio2, možete vidjeti kosi snop. Ovako ekstrudirana greda neće skliznuti sa stupova, a sile koje nastaju u osloncima su normalne na uzdužnu osu i ne izazivaju koso savijanje stupova.
Slika4— Učvršćivanje čepa klinom i prenošenje sila u spojevima greda.
Na slici 4, koja je dio 3, prikazano je naslanjanje nagnute grede na horizontalnu. S takvom vezom, kosa sila se dijeli na horizontalnu i vertikalnu. Vertikalna sila djeluje na horizontalno postavljenu gredu, dok horizontalna sila djeluje na “nos” grede. Prilikom ovakvog oblikovanja spoja moramo paziti da “nos” horizontalne grede bude dovoljno jak, da se od horizontalne sile ne pokvari, pa čak i sklizne i sruši cijelu konstrukciju.
Samonoseća konstrukcija vrata
Slika 5 prikazuje “opterećenje” i “samonoseće” konstrukciju vrata. (Samonosiva je struktura koju ne treba ojačati, održava se odvojeno.)
Slika 5 — Deformacija i ukrućenje vrata dijagonalnom pločom ili čeličnom sajlom.
Na gornjoj slici se vidi da su zbog težine vrata šarke deformisane (vrata se spuštaju). Gornji nosač se izvlači dok se donji utiskuje u zid.
Srednja slika pokazuje kako se vrata mogu samonoseći pritiskom na njih. Težinu vrata preuzima ojačana dijagonalna daska Z, pa ih moramo spojiti na gornju i donju dasku sa nosnim otvorom, kako bismo spriječili klizanje. Slika ispod prikazuje samonoseću konstrukciju izvlačenjem čelične sajle.
Precizna proizvodnja drvenih spojnica
Važno je što preciznije napraviti spojeve od drveta, tj. da čep tačno stane u rupu, zub u rupu za zub itd. Da bismo to postigli moramo ili precizno izmeriti i obeležiti, koristiti specijalni alat, ili napraviti šablon ili…itd. Najjednostavnije rješenje je, međutim, prvo napraviti jedan dio, a zatim ga koristiti kao šablon za označavanje drugog dijela. Na ovaj način, iako prvi napravljeni dio nije najprecizniji, drugi dio će biti prilagođen, odgovarajući (slika 6).
Slika 6 — Prenošenje mjerenja sa prvog na drugi dio spoja radi preciznog uklapanja.