Principiile de bază ale îmbinării lemnului
Probabil ați auzit deja de casele din lemn care au fost construite anterior în zonele deluroase fără un singur cui. Construirea unor astfel de case necesita multă răbdare și pricepere în asamblarea pieselor. Exemplul acelor case ne arată că piesele din lemn pot fi „croite” în așa fel încât să se potrivească strâns unele cu altele și, în același timp, să stea ferm. Putem aplica acest lucru și în cazul în care conexiunile sunt fixate: cu cuie, șuruburi pentru lemn, clei, clei la rece etc.
Nituire (Fig1, parte1) ține bine articulația numai în cazul în care se execută cu două cuie. Acest lucru este valabil și pentru o îmbinare realizată cu șuruburi pentru lemn. În jurul unui singur cui sau șurub de lemn piesele pot fi rotite ca în jurul unui pivot.
Rosturi din lemn
Îmbinări de suprapunere și margini
Cea mai simplă modalitate de îmbinare a lemnului este îmbinarea prin suprapunere, atunci când două materiale sunt pliate unul peste altul, iar rostul este chit, fixat cu cuie sau șuruburi pentru lemn (imaginea 1, partea 2a). Îmbinarea este mai durabilă dacă un strat este îndepărtat în diagonală din fiecare parte, astfel încât să se obțină o îmbinare în Z înclinată (Figura 1, partea 2b). Dacă îmbinarea va fi supusă unei presiuni în direcția îmbinării, atunci este mai bine să îndepărtați jumătate din grosimea fiecărei piese la îmbinare și să efectuați îmbinarea conform figurii 1, partea 2c. Această îmbinare poate ține ferm chiar și un singur șurub, iar alunecarea îmbinării împiedică tăierea.
Figura 1 — Nituire și îmbinări de bază, pe margini și cu caneluri.
Lamboul dințat formează o îmbinare solidă elastică fără utilizarea șuruburilor. Dezavantajul acestei îmbinări este că îmbinarea celor două piese se poate face doar lateral (poza 1, piesa 2d).
Pentru piesele mai mari, este mai sigur să se îmbină cu o crestătură pe margine sau cu limbă și canelura (imaginea 1, partea 3). Pentru realizarea îmbinării, pe o bucată se formează o limbă și pe cealaltă se formează o canelură (aceste tipuri de îmbinări apar la podele din lemn sau parchet). Cu aceste îmbinări, potrivirea trebuie să fie exactă, iar piesele trebuie prelucrate precis cu daltă, ferăstrău și rindele de profil. Bara de margine dură de lângă planșa de desen este atașată în acest fel.
Mai ușoară este îmbinarea margine-crestătură, unde ambele părți sunt crestate în același mod. Acolo trebuie făcută doar o crestătură de margine folosind o rindele de profil.
Imbinari cu dopuri din lemn
Imbinarea cu dopuri din lemn (poza 2, piesa 1) se realizeaza cu dopuri din lemn rotunde sau patrate. Astfel de îmbinări pot fi văzute în mese și scaune. Pentru dopurile rotunde, care sunt despicate sau realizate pe strung, se forează găuri în a doua parte a îmbinării. Este posibil să forați găuri în ambele părți ale îmbinării și să faceți dopurile separat de lemnul tare. Este important ca în îmbinare să existe cel puțin două dopuri (în jurul unui dop există posibilitatea de a roti materialul ca în jurul unui arbore) și ca găurile să fie mai adânci decât lungimea dopurilor. În caz contrar, ștecherul se sprijină pe fundul găurii și conexiunea nu poate fi strânsă.
O fișă realizată cu daltă (poza 2, piesa 2) este mai dificil de realizat, precum și orificiul necesar pentru acesta, dar este suficient un singur ștecher pentru a conecta la un mufa realizat astfel. Se realizează în cazurile în care piesa nu trebuie să se rotească în jurul axei sale. Trebuie avut grijă să lăsați suficientă grosime în jurul deschiderii, astfel încât piesa să nu se rupă din cauza sarcinii.
Figura 2 — Îmbinări cu dopuri din lemn, coadă de rândunică și lambă și canelura.
Coadă de rândunică, pană și canelura
Pentru a lega piesele mai lungi de-a lungul părților laterale, se aplică o îmbinare trapezoidală (articulație în coadă de rândunică) (Fig.2, parte 3). Realizarea acestei îmbinări necesită multă răbdare și un instrument bun. Se folosește la îmbinarea rafurilor. Principalul dezavantaj al acestui tip de îmbinare este că îmbinarea se poate face numai din lateral. „Coada de rândunică” trebuie să intre în șanțul care este transversal pe direcția fibrelor, în caz contrar va exista ruperea, ruperea părții îmbinate.
Piesele mai scurte sunt conectate la limbă și șanț (Fig2, parte 4). Imbinarile care sunt mai scurte aici sunt facute la fel ca in placile de patos, doar ca aici sunt mai scurte. O formă modificată a acestei îmbinări pentru conectarea pieselor mai lungi este o îmbinare folosind dinți (Fig3, parte1).
Imagine3— Articulație dințată, îmbinări unghiulare și conexiune fișă și știft.
Colț și îmbinări detașabile
Pentru îmbinările de colț, se folosește o îmbinare oblică cu caneluri și limbă (Fig3, parte2) sau conexiune cu fișă triunghiulară încastrată cu canelură sau armătură triunghiulară atașată extern (Fig.3, parte3). Este folosit în principal la realizarea ramelor de fotografii.
Îmbinările care pot fi demontate fără dificultate sunt realizate cu un dop și o pană (Fig3, parte4). Se strâng și se slăbesc după voie.
Dacă din orice motiv nu putem realiza o îmbinare tip plug-and-pin, atunci o îmbinare solidă poate fi realizată folosind un știft din lemn tare cu un unghi între2şi5° sau un știft de metal, ciocane în dopul introdus anterior în deschidere (Fig4, parte1). Pena întinde ștecherul și astfel întărește conexiunea. Un exemplu al acestei conexiuni este atașarea capului ciocanului de mâner. Cefa trebuie să stea cu lama normală cu direcția fibrelor atât în deschidere, cât și în dop, altfel, în loc să se prindă, îmbinarea se poate crăpa.
Distribuția sarcinii
Susținerea și transmiterea forțelor în grinzi
În cele din urmă, vom arăta câteva exemple de construcții autosusținante. In poza4, parte2, se vede fasciculul oblic. Grinda astfel extrudată nu va aluneca de pe stâlpi, iar forțele care apar în suporturi sunt normale pe axa longitudinală și nu provoacă îndoirea oblică a stâlpilor.
Imagine4— Fixarea dopului cu o pană și transferarea forțelor în îmbinările grinzii.
In poza4, parte3, este afișată înclinarea unei grinzi înclinate pe una orizontală. Cu o astfel de conexiune, forța oblică este împărțită în orizontală și verticală. Forța verticală acționează asupra fasciculului plasat orizontal, în timp ce forța orizontală acționează asupra „nasului” fasciculului. La modelarea conexiunii în acest fel, trebuie să ne asigurăm că „nasul” grinzii orizontale este suficient de puternic, astfel încât să nu se rupă din cauza forței orizontale, și chiar să alunece și să prăbușească întreaga structură.
Construcție uși autoportante
In poza5Este prezentată construcția ușii „încărcare” și „autoportabilă”. (Autoportant este o structură care nu trebuie consolidată, ținută separat.)
Figura 5 — Deformarea și rigidizarea ușii cu placa diagonală sau cablu de oțel.
În imaginea de mai sus, puteți observa că din cauza greutății ușii, balamalele sunt deformate (ușa coboară). Suportul superior este scos în afară, în timp ce cel inferior este apăsat în perete.
Imaginea din mijloc arată cum ușa poate fi autoportabilă prin apăsarea ei. Greutatea ușii este preluată de scândura diagonală întărită Z și, prin urmare, trebuie să o conectăm la scândurile de sus și de jos cu o ieșire din nas, pentru a preveni alunecarea. Imaginea de mai jos prezintă o construcție autoportabilă prin tragerea unui cablu de oțel.
Producția precisă a rosturilor din lemn
Este important să faceți piesele de îmbinare a lemnului cât mai precis posibil, de exemplu. ca dopul se incadreaza exact in gaura, dintele in gaura pentru dinte etc. Pentru a realiza acest lucru trebuie fie sa masuram si sa marcam cu precizie, sa folosim un instrument special, fie sa facem un sablon sau…etc. Cea mai simplă soluție, totuși, este să faci mai întâi o parte, apoi să o folosești ca șablon pentru a marca cealaltă parte. În acest fel, deși prima parte produsă nu este cea mai precisă, a doua parte va fi ajustată, corespunzător (imaginea 6).
Imagine 6 — Transferarea măsurătorilor de la prima la a doua parte a îmbinării pentru o potrivire precisă.