Nguyên tắc cơ bản khi ghép gỗ
Có lẽ bạn đã từng nghe nói về những ngôi nhà gỗ được xây dựng trên vùng đồi núi mà không có một chiếc đinh nào. Việc xây dựng những ngôi nhà như vậy đòi hỏi rất nhiều kiên nhẫn và kỹ năng lắp ráp các bộ phận. Ví dụ về những ngôi nhà đó cho chúng ta thấy những bộ phận bằng gỗ có thể được “may đo” sao cho vừa khít với nhau, đồng thời đứng vững. Chúng ta cũng có thể áp dụng điều này trong trường hợp khi các kết nối được cố định: bằng đinh, vít gỗ, keo dán, keo dán lạnh, v.v.
Đinh tán (hình 1, phần 1) chỉ giữ tốt mối nối trong trường hợp nó được thực hiện bằng hai chiếc đinh. Điều này cũng áp dụng cho khớp được làm bằng vít gỗ. Xung quanh một chiếc đinh hoặc vít gỗ, các bộ phận có thể được xoay giống như quanh một trục quay.
Khớp gỗ
Khớp nối và cạnh
Cách đơn giản nhất để ghép gỗ là ghép chồng lên nhau, khi hai vật liệu được gấp chồng lên nhau và mối nối được trét bột, cố định bằng đinh hoặc vít gỗ (hình 1, phần 2a). Mối nối sẽ bền hơn nếu một lớp được loại bỏ theo đường chéo khỏi mỗi bộ phận để thu được mối nối Z nghiêng (Hình 1, phần 2b). Nếu mối nối sẽ chịu áp lực theo hướng của mối nối thì tốt hơn nên loại bỏ một nửa độ dày của mỗi phần tại mối nối và thực hiện mối nối theo Hình 1, phần 2c. Khớp này có thể giữ chắc chắn dù chỉ một con vít và khả năng trượt của khớp sẽ ngăn cản việc cắt.
Hình 1 — Đinh tán và các khớp nối cơ bản, cạnh và lưỡi và rãnh.
Vạt răng tạo thành khe co giãn chắc chắn mà không cần dùng đến ốc vít. Nhược điểm của khớp nối này là việc nối hai mảnh chỉ có thể được thực hiện từ bên cạnh (hình 1, phần 2d).
Đối với các mảnh lớn hơn, sẽ an toàn hơn khi nối bằng khía cạnh hoặc lưỡi và rãnh (hình 1, phần 3). Để tạo mối nối, một mảnh được tạo thành một lưỡi và một rãnh được tạo thành ở mảnh kia (loại mối nối này xảy ra với sàn gỗ hoặc sàn gỗ). Với các mối nối này, độ khít phải chính xác và các bộ phận phải được gia công chính xác bằng máy đục, cưa và bào định hình. Thanh cạnh cứng gần bảng vẽ được gắn theo cách này.
Mối nối đơn giản hơn là vết khía ở cạnh, trong đó cả hai phần đều được khía theo cùng một cách. Ở đó chỉ cần tạo một rãnh khía cạnh bằng cách sử dụng máy bào biên dạng.
Khớp nối bằng phích cắm bằng gỗ
Việc ghép các nút gỗ (hình 2, phần 1) được thực hiện với sự trợ giúp của các nút gỗ tròn hoặc vuông. Các khớp như vậy có thể được nhìn thấy ở bàn ghế. Đối với phích cắm tròn được tách ra hoặc chế tạo trên máy tiện, các lỗ được khoan ở phần thứ hai của mối nối. Có thể khoan lỗ ở cả hai phần của khớp và làm các nút chặn riêng biệt với gỗ cứng. Điều quan trọng là phải có ít nhất hai phích cắm trong khớp (xung quanh một phích cắm có khả năng xoay vật liệu giống như xung quanh một số trục) và các lỗ phải sâu hơn chiều dài của phích cắm. Nếu không, phích cắm sẽ nằm ở đáy lỗ và không thể siết chặt kết nối.
Phích cắm được làm bằng một cái đục (hình 2, phần 2) khó chế tạo hơn, cũng như lỗ cần thiết cho nó, nhưng chỉ cần một phích cắm là đủ để kết nối với phích cắm được làm theo cách này. Nó được thực hiện trong trường hợp bộ phận không được phép quay quanh trục của nó. Cần chú ý chừa đủ độ dày xung quanh lỗ hở để bộ phận không bị gãy do tải trọng.
Hình ảnh 2 — Mối nối chốt gỗ, khớp nối, khớp lưỡi và rãnh.
Dovetail, lưỡi và rãnh
Để kết nối các mảnh dài hơn dọc theo các cạnh, khớp hình thang (khớp nối đuôi én) được áp dụng (hình ảnh 2, phần 3). Việc tạo ra mối nối này đòi hỏi rất nhiều kiên nhẫn và một công cụ tốt. Nó được sử dụng khi nối các kệ. Nhược điểm chính của kiểu nối này là việc nối chỉ có thể được thực hiện từ một phía. “Dovetail” phải đi vào rãnh ngang với hướng của sợi, nếu không phần nối sẽ bị rách, gãy.
Các mảnh ngắn hơn kết nối với lưỡi và rãnh (hình ảnh 2, phần 4). Các khớp ngắn hơn ở đây được làm giống như trong bảng bệnh, chỉ có điều ở đây chúng ngắn hơn. Một dạng sửa đổi của khớp này để nối các mảnh dài hơn là khớp răng (Hình 3, Phần 1).
Hình 3 — Khớp răng, khớp góc và kết nối phích cắm và chốt.
Các khớp góc và có thể tháo rời
Đối với các mối nối góc, sử dụng mối nối lưỡi và rãnh xiên (Hình 3, phần 2) hoặc mối nối hình tam giác lõm vào rãnh hoặc phần gia cố hình tam giác gắn bên ngoài (Hình 3, phần 3). Nó chủ yếu được sử dụng trong việc làm khung ảnh.
Các mối nối có thể tháo rời dễ dàng được chế tạo bằng phích cắm và ghim (hình 3, phần 4). Chúng thắt chặt và nới lỏng theo ý muốn.
Nếu vì bất kỳ lý do gì mà chúng tôi không thể thực hiện mối nối chốt cắm thì có thể đạt được mối nối chắc chắn bằng cách đóng một chốt gỗ cứng có góc giữa 2 và 5° hoặc một chốt kim loại vào phích cắm đã được cắm vào lỗ trước đó (Hình 4, phần 1). Nêm trải rộng phích cắm và do đó tăng cường kết nối. Một ví dụ về kết nối này là việc gắn đầu búa vào tay cầm. Phích cắm phải đứng với lưỡi dao vuông góc với hướng của sợi cả ở lỗ mở và trong phích cắm, nếu không, thay vì buộc chặt, khớp có thể bị nứt.
Phân phối tải
Hỗ trợ và truyền lực trong dầm
Cuối cùng, chúng tôi sẽ trình bày một số ví dụ về việc xây dựng tự hỗ trợ. Trong hình 4, một phần của 2, bạn có thể thấy một chùm tia nghiêng. Dầm ép đùn theo cách này sẽ không trượt khỏi cột và các lực sinh ra trong các giá đỡ vuông góc với trục dọc và không gây ra sự uốn xiên của cột.
Hình 4 — Siết chặt nút bằng nêm và truyền lực trong các mối nối dầm.
Hình 4, phần 3, thể hiện độ nghiêng của dầm nghiêng so với phương nằm ngang. Với sự kết nối như vậy, lực xiên được chia thành ngang và dọc. Lực thẳng đứng tác dụng lên dầm đặt nằm ngang, còn lực ngang tác dụng lên “mũi” của dầm. Khi định hình liên kết theo cách này, chúng ta phải đảm bảo “mũi” dầm ngang đủ chắc chắn để không bị gãy do lực ngang, thậm chí bị trượt, đổ sập toàn bộ kết cấu.
Thi công cửa tự hỗ trợ
Hình ảnh 5 thể hiện kết cấu “tải” và “tự đỡ” của cửa. (Tự hỗ trợ là một cấu trúc không cần phải gia cố, giữ riêng.)
Hình ảnh 5 — Biến dạng cửa và gia cố bằng bảng chéo hoặc cáp thép.
Trong hình trên, bạn có thể thấy do trọng lượng của cửa nên bản lề bị biến dạng (cửa hạ xuống). Giá đỡ phía trên được kéo ra trong khi giá đỡ phía dưới được ép vào tường.
Hình ảnh ở giữa cho thấy các cánh cửa có thể tự hỗ trợ bằng cách nhấn chúng. Trọng lượng của cửa do tấm ván chéo gia cố Z đảm nhận, do đó chúng ta phải nối nó với tấm ván trên và dưới bằng một lỗ thoát ở mũi, để chống trượt. Hình ảnh dưới đây cho thấy một cấu trúc tự hỗ trợ bằng cách kéo cáp thép ra.
Sản xuất khớp gỗ chính xác
Điều quan trọng là các bộ phận để ghép gỗ phải được làm chính xác nhất có thể, tức là. rằng nút cắm vừa khít với lỗ, răng vào lỗ dành cho răng, v.v. Để đạt được điều này, chúng ta phải đo và đánh dấu chính xác, sử dụng một công cụ đặc biệt hoặc tạo một khuôn mẫu hoặc…v.v. Tuy nhiên, giải pháp đơn giản nhất là tạo một phần trước, sau đó dùng nó làm mẫu để đánh dấu phần còn lại. Bằng cách này, mặc dù phần đầu tiên tạo ra không chính xác nhất nhưng phần thứ hai sẽ được điều chỉnh, phù hợp (hình ảnh 6).
Hình ảnh 6 — Chuyển số đo từ phần đầu tiên sang phần thứ hai của khớp để khớp chính xác.