Principi base della giunzione del legno
Probabilmente hai già sentito parlare delle case di legno che venivano costruite in precedenza nelle zone collinari senza un solo chiodo. Costruire case del genere richiedeva molta pazienza e abilità nell’assemblare le parti. L’esempio di queste case ci mostra che le parti in legno possono essere “adattate” in modo tale che si adattino perfettamente l’una all’altra e allo stesso tempo stiano saldamente in piedi. Possiamo applicarlo anche nel caso in cui i collegamenti siano fissati: con chiodi, viti per legno, colla, colla a freddo, ecc.
La rivettatura (immagine 1, parte 1) tiene bene la giunzione solo nel caso in cui viene eseguita con due chiodi. Ciò vale anche per un giunto realizzato con viti per legno. Attorno ad un chiodo o ad una vite per legno le parti possono essere ruotate come attorno ad uno spillo.
Giunti in legno
Giunti di sovrapposizione e di bordo
Il modo più semplice per unire il legno è un giunto a sovrapposizione, quando due materiali sono piegati uno sopra l’altro e il giunto viene stuccato, fissato con chiodi o viti per legno (immagine 1, parte 2a). Il giunto è più durevole se uno strato viene rimosso diagonalmente da ciascuna parte in modo da ottenere un giunto a Z inclinato (Figura 1, parte 2b). Se il giunto sarà soggetto a pressione nella direzione del giunto, allora è meglio rimuovere metà dello spessore da ciascuna parte in corrispondenza del giunto ed eseguire il giunto secondo la Figura 1, parte 2c. Questo giunto può trattenere saldamente anche una sola vite e lo scorrimento del giunto impedisce il taglio.
Figura 1 — Rivettatura e giunti di sovrapposizione, bordi e maschio-femmina.
L’aletta dentata forma un solido giunto elastico senza l’utilizzo di viti. Lo svantaggio di questa giunzione è che l’unione dei due pezzi può essere effettuata solo lateralmente (immagine 1, parte 2d).
Per pezzi più grandi, è più sicuro unirli con una tacca sul bordo o con una linguetta e una scanalatura (immagine 1, parte 3). Per realizzare la giunzione si forma su un pezzo una linguetta e sull’altro una scanalatura (questi tipi di giunzioni si verificano con pavimenti in legno o parquet). In questi giunti l’adattamento deve essere esatto e i pezzi devono essere lavorati con precisione con scalpello, sega e pialla profilatrice. La barra rigida vicino al tavolo da disegno è fissata in questo modo.
Più semplice è la giunzione bordo-intaglio, dove entrambe le parti sono dentellate allo stesso modo. Qui è necessario realizzare solo una tacca sul bordo utilizzando una piallatrice per profili.
Giunti con tasselli in legno
L’unione con tasselli in legno (immagine 2, parte 1) viene eseguita con tasselli in legno rotondi o quadrati. Tali giunti possono essere visti nei tavoli e nelle sedie. Per i tappi tondi, sdoppiati o realizzati al tornio, nella seconda parte dell’articolazione vengono praticati dei fori. È possibile praticare dei fori in entrambe le parti del giunto e realizzare i tasselli separatamente dal legno duro. È importante che ci siano almeno due tasselli nel giunto (attorno ad un tassello c’è la possibilità di ruotare il materiale come attorno ad un albero) e che i fori siano più profondi della lunghezza dei tasselli. In caso contrario, il tappo poggia sul fondo del foro e la connessione non può essere serrata.
Una spina realizzata con uno scalpello (immagine 2, parte 2) è più difficile da realizzare così come il foro richiesto, ma è sufficiente una sola spina per connettersi con una spina realizzata in questo modo. Viene realizzato nei casi in cui la parte non deve ruotare attorno al proprio asse. Bisogna fare attenzione a lasciare uno spessore sufficiente attorno all’apertura in modo che la parte non si rompa a causa del carico.
Figura 2 — Giunti con tasselli in legno, coda di rondine e maschio-femmina.
Coda di rondine, piuma e scanalatura
Per collegare i pezzi più lunghi lungo i lati, viene applicato un giunto trapezoidale (giunzione a coda di rondine) (immagine 2, parte 3). Realizzare questo giunto richiede molta pazienza e un buon strumento. Viene utilizzato per unire gli scaffali. Lo svantaggio principale di questo tipo di giunzione è che l’unione può essere effettuata solo lateralmente. La “coda di rondine” deve entrare nella scanalatura trasversale alla direzione delle fibre, altrimenti si avrà strappo, rottura della parte unita.
I pezzi più corti si collegano alla linguetta e alla scanalatura (immagine 2, parte 4). Le giunture che qui sono più corte sono realizzate come nelle tavole pathos, solo che qui sono più corte. Una forma modificata di questo giunto per collegare pezzi più lunghi è un giunto a dente (Figura 3, Parte 1).
Figura 3 — Giunto dell’ingranaggio, giunti angolari e connessione spina e perno.
Giunti angolari e staccabili
Per i giunti angolari, viene applicata una forma obliqua di giunto con scanalatura maschio (figura 3, parte 2) o un tappo triangolare incassato nella scanalatura del giunto o un rinforzo triangolare fissato esternamente (figura 3, parte 3). Viene utilizzato principalmente per realizzare cornici.
I giunti smontabili senza difficoltà sono realizzati con spina e perno (immagine 3, parte 4). Possono essere serrati e smontati a piacimento.
Se per qualsiasi motivo non è possibile effettuare una connessione spina-picchetto, è possibile ottenere una connessione solida inserendo un tassello di legno duro con un angolo compreso tra 2 e 5° o un perno metallico nel tassello precedentemente inserito nel foro (immagine 4, parte 1). Il cuneo allarga la spina e quindi rafforza la connessione. Un esempio di questa connessione è l’attacco della testa del martello al manico. Il tassello deve stare con la lama normale alla direzione delle fibre sia nel foro che nel tassello, altrimenti il giunto invece di fissarsi potrebbe rompersi.
Distribuzione del carico
Supporto e trasmissione delle forze nelle travi
Infine, mostreremo alcuni esempi di costruzione autoportante. Nella foto 4, parte di 2, puoi vedere una trave inclinata. La trave così estrusa non scivolerà dalle colonne e le forze che si manifestano negli appoggi sono normali all’asse longitudinale e non provocano flessioni oblique delle colonne.
Figura 4 — Fissaggio del tassello con un cuneo e trasferimento delle forze nei giunti delle travi.
L’immagine 4, parte 3, mostra l’appoggio di una trave inclinata su una orizzontale. Con tale connessione, la forza obliqua è divisa in orizzontale e verticale. La forza verticale agisce sulla trave posta orizzontalmente, mentre la forza orizzontale agisce sul “naso” della trave. Quando si modella la connessione in questo modo, dobbiamo assicurarci che il “naso” della trave orizzontale sia sufficientemente resistente, in modo che non si rompa a causa della forza orizzontale, o addirittura scivoli, facendo crollare l’intera struttura.
Costruzione di porte autoportanti
L’immagine 5 mostra la struttura »carico« e »autoportante« della porta. (Autoportante è una struttura che non necessita di essere rafforzata, tenuta separatamente.)
Figura 5 — Deformazione e irrigidimento della porta con tavola diagonale o cavo d’acciaio.
Nella foto sopra puoi vedere che a causa del peso della porta, le cerniere sono deformate (la porta scende). La staffa superiore viene estratta mentre quella inferiore viene premuta nel muro.
L’immagine centrale mostra come la porta può essere resa autoportante premendola. Il peso della porta è sostenuto dalla tavola diagonale rinforzata Z, quindi dobbiamo collegarla alle assi superiore e inferiore con un’uscita a naso, per evitare scivolamenti. L’immagine sotto mostra una costruzione autoportante estraendo un cavo d’acciaio.
Produzione precisa di giunti in legno
È importante realizzare le parti di giunzione in legno nel modo più preciso possibile, ad es. che il tappo si inserisca esattamente nel foro, il dente nel foro per il dente, ecc. Per ottenere ciò, dobbiamo misurare e contrassegnare con precisione, utilizzare uno strumento speciale o creare un modello o… ecc. La soluzione più semplice, tuttavia, è creare prima una parte, quindi utilizzarla come modello per contrassegnare l’altra parte. In questo modo, anche se la prima parte prodotta non è la più precisa, la seconda parte verrà aggiustata in modo appropriato (immagine 6).
Immagine 6 — Trasferimento delle misurazioni dalla prima alla seconda parte dell’articolazione per un adattamento accurato.