Βασικές αρχές σύνδεσης ξύλου
Πιθανότατα έχετε ήδη ακούσει για τα ξύλινα σπίτια που προηγουμένως χτίστηκαν στις λοφώδεις περιοχές χωρίς ούτε ένα καρφί. Η κατασκευή τέτοιων σπιτιών απαιτούσε πολλή υπομονή και επιδεξιότητα στη συναρμολόγηση των εξαρτημάτων. Το παράδειγμα αυτών των σπιτιών μας δείχνει ότι τα ξύλινα μέρη μπορούν να «ραφτούν» με τέτοιο τρόπο ώστε να εφαρμόζουν σφιχτά το ένα πάνω στο άλλο και ταυτόχρονα να στέκονται σταθερά. Μπορούμε να το εφαρμόσουμε και στην περίπτωση που οι συνδέσεις είναι σταθερές: με καρφιά, ξύλινες βίδες, κόλλα, κρύα κόλλα κ.λπ.
Καθηλωτική (Εικ1, μέρος1) συγκρατεί καλά την άρθρωση μόνο στην περίπτωση που εκτελείται με δύο καρφιά. Αυτό ισχύει και για έναν σύνδεσμο που γίνεται με ξύλινες βίδες. Γύρω από ένα μόνο καρφί ή μια ξύλινη βίδα τα μέρη μπορούν να περιστραφούν όπως γύρω από έναν άξονα.
Ξύλο αρμούς
Αρθρώσεις επικάλυψης και ακμών
Ο απλούστερος τρόπος για να ενώσετε το ξύλο είναι μια ένωση περιτύλιξης, όταν δύο υλικά διπλώνονται το ένα πάνω στο άλλο και ο σύνδεσμος τοποθετείται με στόκο, στερεώνεται με καρφιά ή ξύλινες βίδες (εικόνα 1, μέρος 2a). Η άρθρωση είναι πιο ανθεκτική εάν αφαιρεθεί μια στρώση διαγώνια από κάθε τμήμα, έτσι ώστε να ληφθεί μια λοξή ένωση Z (Εικόνα 1, μέρος 2b). Εάν η άρθρωση υπόκειται σε πίεση προς την κατεύθυνση της άρθρωσης, τότε είναι προτιμότερο να αφαιρέσετε το μισό πάχος από κάθε τμήμα στον σύνδεσμο και να εκτελέσετε την ένωση σύμφωνα με το σχήμα 1, μέρος 2c. Αυτή η άρθρωση μπορεί να κρατήσει σταθερά ακόμη και μία μόνο βίδα και η ολίσθηση της άρθρωσης εμποδίζει την κοπή.
Εικόνα 1 — Καρφωτές και βασικές αρθρώσεις περιτύλιξης, άκρης και γλώσσας και αυλάκωσης.
Το οδοντωτό πτερύγιο σχηματίζει μια συμπαγή ελαστική άρθρωση χωρίς τη χρήση βιδών. Το μειονέκτημα αυτής της άρθρωσης είναι ότι η ένωση των δύο κομματιών μπορεί να γίνει μόνο από το πλάι (εικόνα 1, μέρος 2d).
Για μεγαλύτερα κομμάτια, είναι ασφαλέστερο να ενώνονται με εγκοπή ή γλώσσα και αυλάκωση (εικόνα 1, μέρος 3). Για να γίνει η ένωση, σχηματίζεται μια γλώσσα στο ένα κομμάτι και μια αυλάκωση στο άλλο (αυτοί οι τύποι αρμών εμφανίζονται με ξύλινα δάπεδα ή παρκέ). Με αυτούς τους αρμούς, η εφαρμογή πρέπει να είναι ακριβής και τα εξαρτήματα πρέπει να είναι επακριβώς κατεργασμένα με σμίλη, πριόνι και πλάνη προφίλ. Η ράβδος σκληρής ακμής κοντά στον πίνακα σχεδίασης προσαρτάται με αυτόν τον τρόπο.
Πιο εύκολη είναι η άρθρωση άκρης-εγκοπής, όπου και τα δύο μέρη είναι χαραγμένα με τον ίδιο τρόπο. Μόνο μια εγκοπή άκρης χρειάζεται να γίνει εκεί χρησιμοποιώντας μια πλάνη προφίλ.
Αρμοί με ξύλινα βύσματα
Η ένωση με ξύλινα βύσματα (εικόνα 2, μέρος 1) πραγματοποιείται με στρογγυλά ή τετράγωνα ξύλινα βύσματα. Τέτοιες αρθρώσεις μπορούν να φανούν σε τραπέζια και καρέκλες. Για στρογγυλά βύσματα, τα οποία είναι σχισμένα ή κατασκευασμένα σε τόρνο, ανοίγονται τρύπες στο δεύτερο μέρος του αρμού. Είναι δυνατό να ανοίξετε τρύπες και στα δύο μέρη του αρμού και να κάνετε τα βύσματα ξεχωριστά από σκληρό ξύλο. Είναι σημαντικό να υπάρχουν τουλάχιστον δύο βύσματα στον σύνδεσμο (γύρω από το ένα βύσμα υπάρχει δυνατότητα περιστροφής του υλικού όπως γύρω από κάποιον άξονα) και οι οπές να είναι βαθύτερες από το μήκος των βυσμάτων. Διαφορετικά, το βύσμα στηρίζεται στο κάτω μέρος της οπής και η σύνδεση δεν μπορεί να σφιχτεί.
Ένα βύσμα κατασκευασμένο με καλέμι (εικόνα 2, μέρος 2) είναι πιο δύσκολο να κατασκευαστεί καθώς και η απαιτούμενη τρύπα για αυτό, αλλά μόνο ένα βύσμα αρκεί για να συνδεθεί με ένα βύσμα κατασκευασμένο με αυτόν τον τρόπο. Κατασκευάζεται σε περιπτώσεις όπου το εξάρτημα δεν πρέπει να περιστρέφεται γύρω από τον άξονά του. Πρέπει να προσέχετε να αφήνετε αρκετό πάχος γύρω από το άνοιγμα, ώστε το εξάρτημα να μην σπάσει λόγω φορτίου.
Εικόνα 2 — Αρμοί με ξύλινα βύσματα, χελιδονοουρά και γλώσσα και αυλάκωση.
Χελιδονοουρά, φτερό και αυλάκι
Για τη σύνδεση των μακρύτερων τεμαχίων κατά μήκος των πλευρών, εφαρμόζεται τραπεζοειδής σύνδεσμος (άρθρωση χελιδονοουράς) (Εικ.2, μέρος 3). Η κατασκευή αυτής της άρθρωσης απαιτεί πολλή υπομονή και ένα καλό εργαλείο. Χρησιμοποιείται κατά την ένωση ραφιών. Το κύριο μειονέκτημα αυτού του είδους σύνδεσης είναι ότι η ένωση μπορεί να γίνει μόνο από το πλάι. Η «χελιδονοουρά» πρέπει να μπει στο αυλάκι που είναι εγκάρσια προς την κατεύθυνση των ινών, διαφορετικά θα υπάρξει σχίσιμο, σπάσιμο του ενωμένου τμήματος.
Τα μικρότερα κομμάτια συνδέονται με τη γλώσσα και την αυλάκωση (Εικ2, μέρος 4). Οι αρμοί που είναι πιο κοντοί εδώ γίνονται όπως στις σανίδες παθών, μόνο που εδώ είναι πιο κοντοί. Μια τροποποιημένη μορφή αυτής της άρθρωσης για τη σύνδεση μακρύτερων τεμαχίων είναι μια άρθρωση με δόντια (Εικ3, μέρος1).
Εικόνα3— Οδοντωτοί σύνδεσμοι, γωνιακοί σύνδεσμοι και σύνδεση βύσματος και πείρου.
Γωνιακές και αποσπώμενες αρθρώσεις
Για γωνιακούς αρμούς, χρησιμοποιείται ένας λοξός σύνδεσμος γλωσσίδας και αυλάκωσης (Εικ3, μέρος2) ή τριγωνική σύνδεση βύσματος σε εσοχή ή εξωτερικά προσαρτημένη τριγωνική ενίσχυση (Εικ.3, μέρος3). Χρησιμοποιείται κυρίως στην κατασκευή κορνίζες.
Οι αρμοί που μπορούν να αποσυναρμολογηθούν χωρίς δυσκολία γίνονται με βύσμα και σφήνα (Εικ3, μέρος4). Σφίγγουν και χαλαρώνουν κατά βούληση.
Εάν για οποιονδήποτε λόγο δεν μπορούμε να φτιάξουμε μια άρθρωση με πείρο, τότε μια συμπαγής ένωση μπορεί να επιτευχθεί χρησιμοποιώντας μια σκληρή ξύλινη περόνη με γωνία μεταξύ2και5° ή ένας μεταλλικός πείρος, σφυριά στο βύσμα που είχε εισαχθεί προηγουμένως στο άνοιγμα (Εικ4, μέρος1). Η σφήνα απλώνει το βύσμα και έτσι ενισχύει τη σύνδεση. Ένα παράδειγμα αυτής της σύνδεσης είναι η προσάρτηση της κεφαλής του σφυριού στη λαβή. Το βύσμα πρέπει να στέκεται με τη λεπίδα κάθετη προς την κατεύθυνση των ινών τόσο στο άνοιγμα όσο και στο πώμα, διαφορετικά, αντί να στερεωθεί, η άρθρωση μπορεί να σπάσει.
Κατανομή φορτίου
Υποστήριξη και μετάδοση δυνάμεων σε δοκούς
Τέλος, θα δείξουμε αρκετά παραδείγματα αυτοφερόμενης κατασκευής. Στην εικόνα4, μέρος2, μπορείτε να δείτε την λοξή δοκό. Η δοκός που εξωθείται με αυτόν τον τρόπο δεν θα γλιστρήσει από τις κολώνες και οι δυνάμεις που εμφανίζονται στα στηρίγματα είναι κανονικές ως προς τον διαμήκη άξονα και δεν προκαλούν λοξή κάμψη των υποστυλωμάτων.
Εικόνα4— Στερέωση του βύσματος με σφήνα και μεταφορά δυνάμεων στους αρμούς της δοκού.
Στην εικόνα4, μέρος3, φαίνεται η κλίση μιας κεκλιμένης δοκού σε μια οριζόντια. Με μια τέτοια σύνδεση, η λοξή δύναμη χωρίζεται σε οριζόντια και κάθετη. Η κατακόρυφη δύναμη επιδρά στην οριζόντια τοποθετημένη δοκό, ενώ η οριζόντια δύναμη στη «μύτη» της δοκού. Όταν διαμορφώνουμε τη σύνδεση με αυτόν τον τρόπο, πρέπει να φροντίζουμε η «μύτη» της οριζόντιας δοκού να είναι αρκετά δυνατή, ώστε να μην σπάσει από οριζόντια δύναμη, ακόμη και να γλιστρήσει, και να καταρρεύσει ολόκληρη η κατασκευή.
Αυτοφερόμενη κατασκευή πόρτας
Στην εικόνα5Εμφανίζεται η κατασκευή “φόρτωσης” και “αυτοφερόμενης” πόρτας. (Αυτοστηριζόμενο είναι μια δομή που δεν χρειάζεται να ενισχυθεί, να κρατιέται χωριστά.)
Εικόνα 5 — Παραμόρφωση και ακαμψία πόρτας με διαγώνια σανίδα ή χαλύβδινο καλώδιο.
Στην παραπάνω εικόνα, μπορείτε να δείτε ότι λόγω του βάρους της πόρτας, οι μεντεσέδες παραμορφώνονται (η πόρτα κατεβαίνει). Το πάνω στήριγμα τραβιέται προς τα έξω ενώ το κάτω πιέζεται στον τοίχο.
Η μεσαία εικόνα δείχνει πώς η πόρτα μπορεί να γίνει αυτοφερόμενη πατώντας την. Το βάρος της πόρτας αναλαμβάνει η ενισχυμένη διαγώνια σανίδα Z, και επομένως πρέπει να τη συνδέσουμε στις πάνω και κάτω σανίδες με έξοδο μύτης, για να μην ολισθαίνει. Η παρακάτω εικόνα δείχνει μια αυτοφερόμενη κατασκευή τραβώντας ένα χαλύβδινο καλώδιο.
Ακριβής παραγωγή ξύλινων αρμών
Είναι σημαντικό να κάνετε τα μέρη που ενώνουν το ξύλο όσο το δυνατόν ακριβέστερα, π.χ. ότι το βύσμα μπαίνει ακριβώς στην τρύπα, το δόντι στην τρύπα για το δόντι κλπ. Για να το πετύχουμε αυτό πρέπει είτε να μετρήσουμε και να μαρκάρουμε με ακρίβεια, είτε να χρησιμοποιήσουμε ειδικό εργαλείο είτε να φτιάξουμε ένα πρότυπο ή… κ.λπ. Η απλούστερη λύση, ωστόσο, είναι να φτιάξετε πρώτα ένα μέρος και μετά να το χρησιμοποιήσετε ως πρότυπο για να σημειώσετε το άλλο μέρος. Με αυτόν τον τρόπο, αν και το πρώτο μέρος που παράγεται δεν είναι το πιο ακριβές, το δεύτερο μέρος θα προσαρμοστεί, κατάλληλα (εικόνα 6).
Εικόνα 6 — Μεταφορά μετρήσεων από το πρώτο στο δεύτερο μέρος της άρθρωσης για ακριβή εφαρμογή.