Λύσεις ερωτήσεων κεφ. 3.1 (σελ. 32) – ΣΥΝΔΕΣΜΟΛΟΓΙΑ Γ΄ ΕΠΑΛ

Λύσεις ερωτήσεων κεφ. 3.1

Πλήρεις λύσεις των 10 ερωτήσεων του κεφαλαίου 3.1 — οι όροι μέτωπο και αρμός, τα δύο βασικά είδη συνδέσμων μήκους και οι έξι παραλλαγές τους, οι εφαρμογές τους σε ξυλουργικές κατασκευές και επισκευές, ποιοι αντέχουν σε εφελκυσμό και ποιος σε στρέψη με τα ποσοστά αντοχής του βιβλίου, το διπλό και τριπλό μόρσο, οι λυόμενοι σύνδεσμοι, η χρήση μεταλλικών μπουλονιών και το τσάτισμα. Η τελευταία ερώτηση είναι εφαρμογής (επιλογή συνδέσμου για τρεις επισκευές) και λύνεται με ενδεικτική απάντηση, με ανάλυση των φορτίων κάθε περίπτωσης.

Μέτωπο και αρμός

Ερώτηση: Τι ονομάζουμε μέτωπο σε ένα σύνδεσμο; Τι ονομάζουμε αρμό;

Απάντηση:

• Πού βρίσκονται οι ορισμοί (§3.1.1, «Περιγραφή του συνδέσμου», σελ. 14): «Στην περιγραφή που ακολουθεί, όπως και σε όλους τους συνδέσμους, χρησιμοποιούνται πολύ δύο βασικοί όροι: Μέτωπο και Αρμός.»
• ΜΕΤΩΠΟ — ο ορισμός αυτούσιος: «Μέτωπο λέγεται η επιφάνεια ενός στοιχείου του συνδέσμου η οποία εφάπτεται στο άλλο στοιχείο. Μπορεί να είναι κατακόρυφη ή οριζόντια, κάθετη στις εξωτερικές επιφάνειες ή λοξή.»
• ΑΡΜΟΣ — ο ορισμός αυτούσιος: «Αρμός λέγεται η λεπτή διαχωριστική γραμμή που δημιουργείται στην ένωση του συνδέσμου, όταν εφάπτεται καλά το ένα στοιχείο του συνδέσμου στο άλλο» (βλ. Εικ. 3.1.).
• Η διαφορά τους σχηματικά:

              ┌─────────────────────┐
       ξύλο Α │                     │
              └──────────┬──────────┘
                         │  ← ΜΕΤΩΠΟ: η ΕΠΙΦΑΝΕΙΑ επαφής (έχει εμβαδόν,
                         │            βρίσκεται ΜΕΣΑ στον σύνδεσμο)
              ╌╌╌╌╌╌╌╌╌╌╌┼╌╌╌╌╌╌╌╌╌╌╌ ← ΑΡΜΟΣ: η ΓΡΑΜΜΗ που φαίνεται
                         │              απ' έξω στην ένωση
              ┌──────────┴──────────┐
       ξύλο Β │                     │
              └─────────────────────┘

  Το μέτωπο είναι επιφάνεια και είναι αυτό που δουλεύει μηχανικά (εκεί γίνεται η επαφή και η συγκόλληση)· ο αρμός είναι γραμμή και είναι το ορατό, αισθητικό αποτέλεσμα της καλής εφαρμογής.

• Γιατί έχουν σημασία στην πράξη: όλη η ποιότητα ενός συνδέσμου κρίνεται στα μέτωπα. «Αν τα μέτωπα του συνδέσμου δεν εφάπτονται καλά… κάνουμε τσάτισμα» (σελ. 18). Και αντίστροφα, αν τα μέτωπα εφαρμόσουν σωστά, ο αρμός βγαίνει λεπτός και ο σύνδεσμος δεν «φεγγίζει», δηλαδή δεν σχηματίζεται διαμπερής χαραμάδα (σελ. 24).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Μέτωπο λέγεται η επιφάνεια ενός στοιχείου του συνδέσμου η οποία εφάπτεται στο άλλο στοιχείο· μπορεί να είναι κατακόρυφη ή οριζόντια, κάθετη στις εξωτερικές επιφάνειες ή λοξή. Αρμός λέγεται η λεπτή διαχωριστική γραμμή που δημιουργείται στην ένωση του συνδέσμου, όταν εφάπτεται καλά το ένα στοιχείο του συνδέσμου στο άλλο. Δηλαδή το μέτωπο είναι η εσωτερική επιφάνεια επαφής, ενώ ο αρμός η εξωτερική ορατή γραμμή που προκύπτει από αυτή την επαφή.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Τα είδη των συνδέσμων μήκους

Ερώτηση: Ποια είδη συνδέσμων μήκους γνωρίζετε;

Απάντηση:

• Η βασική διάκριση, από την Ανακεφαλαίωση (§3.1.7, σελ. 32): «Τα βασικά είδη συνδέσμων μήκους είναι δυο: Ο μισοχαρακτός και ο ξεμορσαριστός. Όλοι οι υπόλοιποι σύνδεσμοι βασίζονται κυρίως σε παραλλαγές και βελτιώσεις των δυο αυτών κατηγοριών (π.χ. με δόντια, με σφήνες, λοξά μέτωπα κ.τ.λ.).»

• Οι έξι σύνδεσμοι που παρουσιάζει η §3.1:

   ΟΙΚΟΓΕΝΕΙΑ ΜΙΣΟΧΑΡΑΚΤΟΥ
    3.1.1  ΜΙΣΟΧΑΡΑΚΤΟΣ σύνδεσμος (σελ. 13-18)
           Ο βασικός τύπος. Αφαιρείται το μισό πάχος από κάθε τεμάχιο.
           Μήκος 1-2 φορές το πλάτος του ξύλου.
  
    3.1.2  ΜΙΣΟΧΑΡΑΚΤΟΣ ΜΕ ΛΟΞΑ ΜΕΤΩΠΑ (σελ. 18)
           Παραλλαγή· πιο δύσκολος, αλλά αντέχει περισσότερο σε δυνάμεις
           ΚΑΘΕΤΕΣ στο μήκος.
  
    3.1.3  ΜΙΣΟΧΑΡΑΚΤΟΣ ΜΕ ΧΕΛΙΔΟΝΟΟΥΡΑ (σελ. 19)
           Παραλλαγή με δόντι· ιδιαίτερα ανθεκτικός σε ΕΦΕΛΚΥΣΜΟ.
  
    3.1.4  ΛΟΞΟΣ ΜΙΣΟΧΑΡΑΚΤΟΣ ΜΕ ΣΦΗΝΕΣ, ΛΟΞΟ ΜΕΤΩΠΟ ΚΑΙ ΚΛΙΣΗ (σελ. 20-24)
           ΛΥΟΜΕΝΟΣ. Μήκος 3-5 φορές το πλάτος, γωνία λοξού μετώπου
           15°-20°. «Από τους πιο εξελιγμένους.»
  
    3.1.5  ΣΤΑΥΡΩΤΟΣ ΜΙΣΟΧΑΡΑΚΤΟΣ ή ΤΕΣΣΑΡΩΝ ΤΕΤΑΡΤΩΝ (4/4) (σελ. 25-28)
           Κάθετα μέτωπα, γωνίες 90°, σε ξύλα ΤΕΤΡΑΓΩΝΗΣ διατομής.
           Μήκος 2-3 φορές το πάχος/πλάτος.
  
   ΟΙΚΟΓΕΝΕΙΑ ΞΕΜΟΡΣΑΡΙΣΤΟΥ
    3.1.6  ΞΕΜΟΡΣΑΡΙΣΤΟΣ σύνδεσμος (σελ. 28-31)
           Αρσενικό (μόρσο) και θηλυκό (εγκοπή). Μέτωπα ίσια.
           Μήκος 2 έως 3,5 φορές το πάχος. Δυνατότητα διπλού/τριπλού μόρσου.

• Πώς ξεχωρίζουν οι δύο οικογένειες:

   ΜΙΣΟΧΑΡΑΚΤΟΣ    Το πάχος χωρίζεται στα ΔΥΟ (1/2 + 1/2). Κάθε τεμάχιο
                   χάνει το μισό του πάχος και τα δύο «καβαλάνε».
  
   ΞΕΜΟΡΣΑΡΙΣΤΟΣ   Το πάχος χωρίζεται στα ΤΡΙΑ (1/3 + 1/3 + 1/3). Το ένα
                   τεμάχιο κρατά μόνο το ΚΕΝΤΡΙΚΟ τρίτο (αρσενικό/μόρσο)
                   και το άλλο χάνει μόνο το κεντρικό (θηλυκό/εγκοπή),
                   ώστε το αρσενικό να ΦΩΛΙΑΣΕΙ μέσα στο θηλυκό.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα βασικά είδη συνδέσμων μήκους είναι δύο: ο μισοχαρακτός και ο ξεμορσαριστός· όλοι οι υπόλοιποι βασίζονται σε παραλλαγές και βελτιώσεις τους. Το κεφάλαιο παρουσιάζει έξι: τον απλό μισοχαρακτό, τον μισοχαρακτό με λοξά μέτωπα, τον μισοχαρακτό με χελιδονοουρά, τον λοξό μισοχαρακτό με σφήνες, λοξό μέτωπο και κλίση, τον σταυρωτό μισοχαρακτό ή τεσσάρων τετάρτων, και τον ξεμορσαριστό.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Πού χρησιμοποιούνται οι σύνδεσμοι μήκους

Ερώτηση: Σε ποιες περιπτώσεις χρησιμοποιούνται συνήθως οι σύνδεσμοι μήκους;

Απάντηση:

• Ο γενικός κανόνας (§3.1, σελ. 13): «Τους συνδέσμους μήκους τους πραγματοποιούμε περισσότερο σε διάφορες ξύλινες κατασκευές μεγάλου μεγέθους, όπου θέλουμε να αυξήσουμε το μήκος των ξύλινων στοιχείων. Αντίθετα, για την κατασκευή επίπλων βρίσκουμε συνήθως εύκολα ξυλεία στο επιθυμητό μήκος, οπότε αυτούς τους συνδέσμους τους πραγματοποιούμε περισσότερο σε περιπτώσεις επισκευών επίπλων.»
• Α. ΞΥΛΟΥΡΓΙΚΕΣ ΚΑΤΑΣΚΕΥΕΣ — επιμήκυνση (από τις «Εφαρμογές» κάθε συνδέσμου):

    ΣΚΕΠΕΣ           ζευκτά, ζεύγη αμειβόντων, εγκάρσια δοκάρια,
                     οριζόντια δοκάρια (σκεπόξυλα)          σελ. 13, 20
    ΚΟΥΦΩΜΑΤΑ        και αντικατάσταση φθαρμένων τμημάτων  σελ. 13, 30
    ΣΚΑΛΕΣ           επιμήκυνση των σκαλομεριών             σελ. 13
    ΠΕΡΓΟΛΕΣ         αντικατάσταση κατακόρυφων κολόνων      σελ. 13, 25
    ΥΠΟΣΤΕΓΑ         κολόνες που έχουν σαπίσει              σελ. 25
    ΓΕΦΥΡΕΣ          ξύλινες μικρές γέφυρες                 σελ. 20
    ΝΑΥΠΗΓΟΞΥΛΟΥΡΓΙΚΗ                                       σελ. 13
    ΜΕΓΑΛΑ ΑΝΟΙΓΜΑΤΑ κάλυψη με μεγάλους δοκούς σε μήκος     σελ. 28
    ΑΘΛΟΠΑΙΔΙΕΣ      πολυκατασκευές                         σελ. 20
    ΑΝΕΜΟΜΥΛΟΙ /     μετάδοση κίνησης από τη φτερωτή
    ΝΕΡΟΜΥΛΟΙ        (καινούριες κατασκευές και αναπαλαιώσεις) σελ. 25

• Β. ΕΠΙΣΚΕΥΕΣ ΚΑΙ ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ — εδώ είναι η κύρια χρήση τους στην επιπλοποιία:

    ● «Ο ΙΔΑΝΙΚΟΣ σύνδεσμος για την αντικατάσταση ΦΘΑΡΜΕΝΩΝ ξύλινων
      μερών σε ΕΠΙΜΗΚΗ στοιχεία» (μισοχαρακτός, σελ. 13)
    ● «Επισκευή – αποκατάσταση παλαιών αντικειμένων, π.χ. σπασμένα ή
      φθαρμένα ΠΟΔΙΑ ΤΡΑΠΕΖΙΩΝ ΚΑΙ ΚΑΡΕΚΛΩΝ» (σταυρωτός, σελ. 25)
    ● «Αλλαγή φθαρμένων κομματιών ή στοιχείων που έχουν προσβληθεί από
      ΞΥΛΟΦΑΓΑ ΕΝΤΟΜΑ Ή ΜΥΚΗΤΕΣ» (ξεμορσαριστός, σελ. 28)
    ● «Αντικατάσταση ενός ΠΟΔΙΟΥ ΕΠΙΠΛΟΥ ή ενός μέρους αυτού» — και
      μάλιστα «συνήθως το ΚΑΙΝΟΥΡΓΙΟ κομμάτι είναι το ΑΡΣΕΝΙΚΟ, γιατί
      μπορούμε να το επεξεργαστούμε πιο εύκολα» (σελ. 30)

• Γ. ΜΙΑ ΕΙΔΙΚΗ ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ (σελ. 25): ο σταυρωτός σύνδεσμος χρησιμοποιείται και «σε καινούριες κατασκευές όταν τα ξύλα που έχουμε παρουσιάζουν στρεψοΐνια, διότι με τον σύνδεσμο αυτό μπορούμε να περιορίσουμε τις επιπτώσεις».
• ⚠️ Το κοινό χαρακτηριστικό όλων αυτών των περιπτώσεων (Ανακεφαλαίωση, σελ. 32): «αυτού του είδους οι συνδέσεις γίνονται τις περισσότερες φορές εκτός εργαστηρίου (π.χ. στην οικοδομή, σε σκεπές, υπόστεγα κ.τ.λ.), όπου δεν είναι διαθέσιμα τα μηχανήματα» — γι' αυτό «η δεξιότητα του κατασκευαστή παίζει σημαντικό ρόλο».

Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι σύνδεσμοι μήκους χρησιμοποιούνται κυρίως σε ξύλινες κατασκευές μεγάλου μεγέθους όπου θέλουμε να αυξήσουμε το μήκος των ξύλινων στοιχείων: σε σκεπές για ζευκτά, ζεύγη αμειβόντων και σκεπόξυλα, σε κουφώματα, στην επιμήκυνση σκαλομεριών, σε πέργολες και υπόστεγα, σε ξύλινες μικρές γέφυρες, στη ναυπηγοξυλουργική και στην κάλυψη μεγάλων ανοιγμάτων. Στην επιπλοποιία εφαρμόζονται πολύ λιγότερο, γιατί βρίσκουμε εύκολα ξυλεία στο επιθυμητό μήκος, και χρησιμοποιούνται κυρίως σε επισκευές: αντικατάσταση φθαρμένων επιμήκων στοιχείων, σπασμένα πόδια τραπεζιών και καρεκλών, και στοιχεία προσβεβλημένα από ξυλοφάγα έντομα ή μύκητες.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Σύνδεσμοι μήκους κατάλληλοι για εφελκυσμό

Ερώτηση: Ποιοι σύνδεσμοι μήκους είναι κατάλληλοι για περιπτώσεις που έχουμε δυνάμεις εφελκυσμού;

Απάντηση:

• Τι είναι ο εφελκυσμός εδώ — το βιβλίο τον ορίζει μέσα στο κείμενο (σελ. 19): δυνάμεις «που τείνουν να απομακρύνουν τα δυο κομμάτια παράλληλα με το μήκος του συνδέσμου»· και (σελ. 21) δυνάμεις «που τείνουν να επιμηκύνουν την κατασκευή (εφελκυσμός)».
• ΚΑΤΑΛΛΗΛΟΣ 1 — ο μισοχαρακτός με ΧΕΛΙΔΟΝΟΟΥΡΑ (§3.1.3, σελ. 19): «Ο σύνδεσμος αυτός αποτελεί επίσης παραλλαγή του απλού μισοχαρακτού, αλλά με την προσθήκη της χελιδονοουράς (δοντιού) γίνεται ιδιαίτερα ανθεκτικός σε εφελκυσμό.» Γιατί δουλεύει: το δόντι φαρδαίνει προς το άκρο του, οπότε μηχανικά δεν μπορεί να βγει τραβώντας κατά μήκος — η αντοχή δεν εξαρτάται από την κόλλα αλλά από το ίδιο το σχήμα.

         ╱▔▔▔▔╲          τράβηγμα ──►
        ╱        ╲        Το δόντι σφηνώνει· όσο τραβάμε, τόσο
    ───┘          └───    πιέζεται στα πλάγια τοιχώματα της εσοχής.

• ΚΑΤΑΛΛΗΛΟΣ 2 — ο ΛΟΞΟΣ ΜΙΣΟΧΑΡΑΚΤΟΣ ΜΕ ΣΦΗΝΕΣ (§3.1.4, σελ. 21): «Ο σύνδεσμος αποδίδει πολύ καλά σε δυνάμεις παράλληλες ή διαγώνιες, που τείνουν να επιμηκύνουν την κατασκευή (εφελκυσμός).» Γιατί δουλεύει: τα λοξά μέτωπα σε συνδυασμό με τη σφήνα (κλειδί) κλειδώνουν μηχανικά τα δύο τεμάχια· «Πρόκειται για σύνδεσμο με μεγαλύτερη μηχανική αντοχή από τον κλασικό μισοχαρακτό. Η συγκολλητική επιφάνεια έχει μεγαλώσει εδώ κατά πολύ, παρ' ότι στον σύνδεσμο αυτό συνήθως δε χρησιμοποιούμε κόλλα» — δηλαδή η αντοχή σε εφελκυσμό είναι καθαρά μηχανική.
• ⚠️ Ποιοι ΔΕΝ είναι κατάλληλοι — για να φανεί η αντίθεση:

    ● Ο ΣΤΑΥΡΩΤΟΣ 4/4: «δεν είναι ο πιο ενδεδειγμένος όταν εφαρμόζονται
      δυνάμεις ΕΦΕΛΚΥΣΜΟΥ» (σελ. 27) — παρότι είναι άριστος σε στρέψη
      και κάθετη φόρτιση.
    ● Ο ΑΠΛΟΣ ΜΙΣΟΧΑΡΑΚΤΟΣ: τα δύο τεμάχια απλώς «καβαλάνε» χωρίς
      μηχανική εμπλοκή, οπότε ο εφελκυσμός συγκρατείται μόνο από την
      κόλλα, τα καρφιά, τις βίδες ή τις μεταλλικές πλάκες (σελ. 14).

• ⚠️ Και το αντίστροφο, για τον λοξό με σφήνες (σελ. 21): «Αντίθετα, για δυνάμεις που τείνουν να μειώσουν το μήκος (θλίψη) δεν είναι ο πιο ιδανικός, γιατί μπορεί να δημιουργηθούν προβλήματα με τα λοξά μέτωπα που λειτουργούν σαν σφήνα μέσα στο άλλο στοιχείο και μπορεί να το σχίσουν.» Δηλαδή το ίδιο χαρακτηριστικό που τον κάνει άριστο σε εφελκυσμό τον κάνει επικίνδυνο σε θλίψη.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Κατάλληλοι για εφελκυσμό είναι δύο σύνδεσμοι: ο μισοχαρακτός με χελιδονοουρά, που με την προσθήκη του δοντιού γίνεται ιδιαίτερα ανθεκτικός σε δυνάμεις που τείνουν να απομακρύνουν τα δύο κομμάτια παράλληλα με το μήκος, και ο λοξός μισοχαρακτός με σφήνες, που αποδίδει πολύ καλά σε δυνάμεις παράλληλες ή διαγώνιες οι οποίες τείνουν να επιμηκύνουν την κατασκευή. Και στους δύο η αντοχή είναι μηχανική, από το σχήμα του δοντιού και από τη σφήνα, και όχι από την κόλλα. Αντίθετα ο σταυρωτός τεσσάρων τετάρτων δεν είναι ο πιο ενδεδειγμένος σε εφελκυσμό, ενώ ο λοξός με σφήνες δεν ενδείκνυται σε θλίψη γιατί τα λοξά μέτωπα μπορεί να σχίσουν το άλλο στοιχείο.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Πότε γίνεται διπλό ή τριπλό μόρσο

Ερώτηση: Στον ξεμορσαριστό σύνδεσμο πότε μπορεί να γίνει διπλό ή τριπλό μόρσο;

Απάντηση:

• Η απάντηση, αυτούσια (§3.1.6, σελ. 29): «Σε περιπτώσεις που το πάχος του ξύλου είναι μεγάλο μπορούμε να κατασκευάσουμε και διπλό ή τριπλό μόρσο.»
• Γιατί το πάχος είναι το κριτήριο: στον απλό ξεμορσαριστό «το πάχος του ξύλου το χωρίζουμε σε τρία ίσα μέρη» (σελ. 31), οπότε το μόρσο (αρσενικό) είναι το κεντρικό 1/3. Όταν το ξύλο είναι πολύ χοντρό, αυτό το ένα 1/3 γίνεται δυσανάλογα μεγάλο και η σύνδεση δεν εκμεταλλεύεται τη διαθέσιμη διατομή. Με διπλό ή τριπλό μόρσο αυξάνεται ο αριθμός των επιφανειών επαφής και άρα και η συγκολλητική επιφάνεια — που είναι ακριβώς το κύριο πλεονέκτημα αυτού του συνδέσμου.

    ΑΠΛΟ ΜΟΡΣΟ (πάχος /3)     ΔΙΠΛΟ ΜΟΡΣΟ (πάχος /5)
     ┌───┐                     ┌───┐
     │░░░│ φεύγει              │░░░│ φεύγει
     ├───┤                     ├───┤
     │███│ ΜΟΡΣΟ               │███│ ΜΟΡΣΟ 1
     ├───┤                     ├───┤
     │░░░│ φεύγει              │░░░│ φεύγει
     └───┘                     ├───┤
                               │███│ ΜΟΡΣΟ 2
       2 επιφάνειες            ├───┤
       επαφής                  │░░░│ φεύγει
                               └───┘
                                 4 επιφάνειες επαφής

• Η σύνδεση με τον γενικό κανόνα του βιβλίου (§2, σελ. 5): «Όσο μεγαλύτερη επιφάνεια συγκόλλησης έχουν τα συνδεόμενα τεμάχια, τόσο αυξάνει η αντοχή του συνδέσμου.» Το διπλό/τριπλό μόρσο είναι ακριβώς εφαρμογή αυτού του κανόνα σε χοντρές διατομές.
• Πλαίσιο — πόσο μεγάλη είναι ήδη η κερδισμένη επιφάνεια (σελ. 30): «Εάν για παράδειγμα έχουμε δυο δοκούς διατομής 6 x 10 cm και θέλουμε να τους «ματίσουμε», η συγκολλητική τους επιφάνεια στα σόκορα είναι αρχικά 60 cm². Με το συγκεκριμένο σύνδεσμο όμως μπορεί να γίνει 460 – 760 cm² (ανάλογα με το μήκος).»
• ⚠️ Τι πρέπει να προσέξουμε ούτως ή άλλως (σελ. 29): «Αυτό που πρέπει να προσέξουμε είναι τα μέτωπα του συνδέσμου να εφάπτονται τέλεια.» Με διπλό ή τριπλό μόρσο τα μέτωπα πολλαπλασιάζονται, άρα η απαίτηση ακρίβειας γίνεται αυστηρότερη.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Διπλό ή τριπλό μόρσο μπορεί να γίνει σε περιπτώσεις που το πάχος του ξύλου είναι μεγάλο. Στον απλό ξεμορσαριστό το πάχος χωρίζεται σε τρία ίσα μέρη και το μόρσο είναι το κεντρικό τρίτο· σε χοντρές διατομές το διπλό ή τριπλό μόρσο πολλαπλασιάζει τις επιφάνειες επαφής και άρα τη συγκολλητική επιφάνεια, σύμφωνα με τον γενικό κανόνα ότι όσο μεγαλύτερη η επιφάνεια συγκόλλησης τόσο αυξάνει η αντοχή. Σε κάθε περίπτωση πρέπει τα μέτωπα του συνδέσμου να εφάπτονται τέλεια.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Ο καταλληλότερος σύνδεσμος μήκους για δυνάμεις στρέψης

Ερώτηση: Ποιος σύνδεσμος μήκους είναι ο πιο κατάλληλος όταν έχουμε δυνάμεις στρέψης;

Απάντηση:

• Η απάντηση: ο ΣΤΑΥΡΩΤΟΣ ΜΙΣΟΧΑΡΑΚΤΟΣ ή ΤΕΣΣΑΡΩΝ ΤΕΤΑΡΤΩΝ (4/4) — §3.1.5, σελ. 25-26.
• Η τεκμηρίωση με αριθμούς (σελ. 26, Εικ. 3.24.): «Ο σύνδεσμος μπορεί να σηκώσει μεγάλα φορτία τόσο παράλληλα όσο και κάθετα στο μήκος του, αλλά επίσης αντέχει και φόρτιση σε στρέψη. Στην κατακόρυφη (παράλληλη) φόρτιση έχουμε το 100 % του φορτίου μας, σε περιστροφή το 80 % και σε κάθετη φόρτιση το 65 %, ανεξάρτητα από το ποια είναι η πλευρά που φορτίζεται.» Η λεζάντα της Εικ. 3.24. το συνοψίζει: «Ο σύνδεσμος έχει καλή απόδοση σε κάθε περίπτωση.»
• Η σύγκριση που κάνει το κριτήριο σαφές:

   ΣΥΝΔΕΣΜΟΣ                      ΠΑΡΑΛΛΗΛΑ   ΣΤΡΕΨΗ    ΚΑΘΕΤΑ
   ─────────────────────────────  ──────────  ────────  ──────────────
   ΣΤΑΥΡΩΤΟΣ 4/4      (σελ. 26)      100 %      80 %      65 %
   ΑΠΛΟΣ ΜΙΣΟΧΑΡΑΚΤΟΣ (σελ. 16)      100 %      25 %      60 % / 15 %
                                                          (σωστή/λάθος
                                                           πλευρά)

  Για τον απλό μισοχαρακτό το βιβλίο είναι ρητό: «Δεν έχει την ίδια αντοχή σε στρέψη και δεν ενδείκνυται για αυτή την εργασία» (σελ. 16) — πέφτει στο ένα τέταρτο της μέγιστης αντοχής του.

• Γιατί ο σταυρωτός αντέχει τη στρέψη — η γεωμετρία του: «Ο σταυρωτός σύνδεσμος έχει κάθετα μέτωπα και γωνίες 90°… Εφαρμόζεται σε ξύλα τετράγωνης διατομής» (σελ. 25). Επειδή το υλικό αφαιρείται σταυρωτά και στις τέσσερις πλευρές (εξ ου και «τεσσάρων τετάρτων»), σε κάθε φορά περιστροφής υπάρχει μέτωπο που αντιστέκεται — δεν υπάρχει «αδύναμη» διεύθυνση, γι' αυτό και η κάθετη αντοχή δίνεται «ανεξάρτητα από το ποια είναι η πλευρά που φορτίζεται».
• Και το τίμημα (σελ. 27): «Μειονέκτημα αποτελεί ότι έχουμε στον σύνδεσμο αυτό πολλά μέτωπα 90° και η συναρμολόγηση είναι πιο δύσκολο να είναι απόλυτα ακριβής. Επίσης δεν είναι ο πιο ενδεδειγμένος όταν εφαρμόζονται δυνάμεις εφελκυσμού.» Γι' αυτό και μια πρακτική εφαρμογή του είναι ακριβώς σε στρεπτική καταπόνηση: «σε ανεμόμυλους ή νερόμυλους για να μεταδώσει την κίνηση από τη φτερωτή» (σελ. 25).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο πιο κατάλληλος είναι ο σταυρωτός μισοχαρακτός ή τεσσάρων τετάρτων (4/4): σε περιστροφή διατηρεί το 80 τοις εκατό της μέγιστης αντοχής του, ενώ δίνει 100 τοις εκατό παράλληλα και 65 τοις εκατό κάθετα, ανεξάρτητα από την πλευρά φόρτισης. Αντίθετα ο απλός μισοχαρακτός πέφτει στο 25 τοις εκατό σε στρέψη και το βιβλίο δηλώνει ρητά ότι δεν ενδείκνυται για αυτή την εργασία. Χαρακτηριστική εφαρμογή του σταυρωτού σε στρεπτική καταπόνηση είναι οι ανεμόμυλοι και οι νερόμυλοι, για τη μετάδοση της κίνησης από τη φτερωτή.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Οι λυόμενοι σύνδεσμοι μήκους

Ερώτηση: Να αναφέρετε όσους λυόμενους συνδέσμους μήκους γνωρίζετε.

Απάντηση:

• ΛΥΟΜΕΝΟΣ 1 — Ο ΛΟΞΟΣ ΜΙΣΟΧΑΡΑΚΤΟΣ ΜΕ ΣΦΗΝΕΣ (§3.1.4). Είναι ο μοναδικός που το βιβλίο χαρακτηρίζει ρητά έτσι: «Ο συγκεκριμένος σύνδεσμος είναι από τους πιο σημαντικούς, γιατί είναι λυόμενος με σφήνες. Μπορεί δηλαδή εύκολα να συνδεθεί και να αποσυνδεθεί» (σελ. 20). Και: «Θεωρείται από τους πιο εξελιγμένους γιατί συνδυάζει την αντοχή και τη λυόμενη κατασκευή.» Πώς λύνεται: με αφαίρεση των σφηνών (κλειδιών). Γι' αυτό «στον σύνδεσμο αυτό συνήθως δε χρησιμοποιούμε κόλλα» (σελ. 21) — η συγκράτηση είναι καθαρά μηχανική.
• ΛΥΟΜΕΝΟΣ 2 — Ο ΞΕΜΟΡΣΑΡΙΣΤΟΣ ΜΕ ΠΕΡΑΣΤΕΣ ΒΙΔΕΣ ΚΑΙ ΠΑΞΙΜΑΔΙ (§3.1.6, σελ. 29): «Στον σύνδεσμο αυτόν μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε κόλλα, αλλά μπορούμε να τον ενισχύσουμε και με διαμπερείς (περαστές) βίδες με παξιμάδι, οπότε δεν είναι απαραίτητη η κόλλα.» Χωρίς κόλλα, ξεβιδώνοντας τα παξιμάδια, ο σύνδεσμος λύνεται.
• ΛΥΟΜΕΝΟΣ 3 — Ο ΜΙΣΟΧΑΡΑΚΤΟΣ ΜΕ ΜΕΤΑΛΛΙΚΕΣ ΠΛΑΚΕΣ, ΒΙΔΕΣ ΚΑΙ ΜΠΟΥΛΟΝΙΑ (§3.1.1, σελ. 14): «Στη συναρμολόγηση αυτού του συνδέσμου μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε κόλλα, καρφιά, βίδες, ακόμα και μεταλλικές πλάκες από τις δυο πλευρές, τις οποίες θα τις συγκρατήσουμε με βίδες και μπουλόνια.» Στην παραλλαγή χωρίς κόλλα, με βίδες ή μπουλόνια, ο σύνδεσμος είναι επίσης αποσυναρμολογούμενος.
• Το κριτήριο που διατρέχει όλες τις περιπτώσεις — ο γενικός κανόνας του §2 (σελ. 4): «Εξαίρεση στον κανόνα (δεν επιτρέπεται η χρήση κόλλας) αποτελούν οι συνδέσεις που κατασκευάζονται για να έχουν κίνηση, αυτές που αποσυναρμολογούνται και η σύνδεση πλαισίου – ταμπλά.»

  Άρα: λυόμενος είναι κάθε σύνδεσμος όπου η συγκράτηση γίνεται ΜΗΧΑΝΙΚΑ — με σφήνα, βίδα, μπουλόνι — και ΟΧΙ με κόλλα.

• Και η αντίστροφη επιβεβαίωση στην Ανακεφαλαίωση (σελ. 32): «Βασικό κριτήριο για την επιλογή του πλέον κατάλληλου συνδέσμου κάθε φορά αποτελεί η ιδιαιτερότητα του κατασκευαζόμενου έργου (μέγεθος, θέση, μόνιμη ή λυόμενη κατασκευή, τρόπος εφαρμογής των φορτίων).» Το «λυόμενο» είναι δηλαδή σχεδιαστική απόφαση από την αρχή, όχι κάτι που προκύπτει εκ των υστέρων.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Λυόμενοι σύνδεσμοι μήκους είναι: (1) ο λοξός μισοχαρακτός με σφήνες, τον οποίο το βιβλίο χαρακτηρίζει ρητά λυόμενο — μπορεί εύκολα να συνδεθεί και να αποσυνδεθεί με αφαίρεση των σφηνών, γι' αυτό και συνήθως δεν χρησιμοποιείται κόλλα· (2) ο ξεμορσαριστός, όταν ενισχύεται με διαμπερείς (περαστές) βίδες με παξιμάδι, οπότε δεν είναι απαραίτητη η κόλλα· και (3) ο μισοχαρακτός, όταν συναρμολογείται με μεταλλικές πλάκες στις δύο πλευρές που συγκρατούνται με βίδες και μπουλόνια αντί για κόλλα. Κοινό τους χαρακτηριστικό είναι ότι η συγκράτηση γίνεται μηχανικά και όχι με κόλλα.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Πού χρησιμοποιούμε μεταλλικά μπουλόνια

Ερώτηση: Σε ποιους συνδέσμους χρησιμοποιούμε μεταλλικά μπουλόνια;

Απάντηση:

• ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ 1 — Ο ΜΙΣΟΧΑΡΑΚΤΟΣ ΣΥΝΔΕΣΜΟΣ (§3.1.1, σελ. 14): «Στη συναρμολόγηση αυτού του συνδέσμου μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε κόλλα, καρφιά, βίδες, ακόμα και μεταλλικές πλάκες από τις δυο πλευρές, τις οποίες θα τις συγκρατήσουμε με βίδες και μπουλόνια.»

     Μεταλλική πλάκα
          ▼
     ▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬
     ┌────o───o────┐   o = μπουλόνι (διαμπερές)
     │  μισοχαρακτός │
     └────o───o────┘
     ▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬
          ▲
     Μεταλλική πλάκα από την άλλη πλευρά

• ΠΕΡΙΠΤΩΣΗ 2 — Ο ΞΕΜΟΡΣΑΡΙΣΤΟΣ ΣΥΝΔΕΣΜΟΣ (§3.1.6, σελ. 29): «Στον σύνδεσμο αυτόν μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε κόλλα, αλλά μπορούμε να τον ενισχύσουμε και με διαμπερείς (περαστές) βίδες με παξιμάδι, οπότε δεν είναι απαραίτητη η κόλλα.» Η «περαστή βίδα με παξιμάδι» είναι ακριβώς μπουλόνι.
• Γιατί σε αυτούς τους δύο: και οι δύο είναι σύνδεσμοι μεγάλων ξυλουργικών κατασκευών — σκεπές, πέργολες, υπόστεγα, γέφυρες — δηλαδή:

    ● Γίνονται ΕΚΤΟΣ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟΥ, «όπου δεν είναι διαθέσιμα τα
      μηχανήματα» (σελ. 16 και 32) — η κόλλα θέλει σφίξιμο και χρόνο
      στεγνώματος, το μπουλόνι δίνει ΑΜΕΣΗ συγκράτηση.
    ● Δέχονται ΜΕΓΑΛΑ ΦΟΡΤΙΑ σε μεγάλες διατομές, όπου η μηχανική
      συγκράτηση είναι πιο αξιόπιστη.
    ● Επιτρέπουν ΛΥΟΜΕΝΗ κατασκευή, αν παραλειφθεί η κόλλα.
    ● Είναι κατάλληλοι για ΕΞΩΤΕΡΙΚΕΣ κατασκευές, όπου οι μεταβολές
      υγρασίας καταπονούν τη συγκόλληση.

• ⚠️ Σημείωση για τη διάκριση των μέσων συγκράτησης που αναφέρει το βιβλίο σε αυτούς τους συνδέσμους: κόλλα (χημική συγκράτηση, μόνιμη) · καρφιά (μηχανική, μόνιμη στην πράξη) · βίδες (μηχανική, λυόμενη) · μπουλόνια με μεταλλικές πλάκες ή παξιμάδια (μηχανική, λυόμενη, η ισχυρότερη για μεγάλες διατομές).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Μεταλλικά μπουλόνια χρησιμοποιούμε σε δύο συνδέσμους μήκους: στον μισοχαρακτό, όπου εκτός από κόλλα, καρφιά και βίδες μπορούμε να τοποθετήσουμε μεταλλικές πλάκες από τις δύο πλευρές και να τις συγκρατήσουμε με βίδες και μπουλόνια· και στον ξεμορσαριστό, όπου μπορούμε να τον ενισχύσουμε με διαμπερείς (περαστές) βίδες με παξιμάδι, οπότε δεν είναι απαραίτητη η κόλλα. Και οι δύο είναι σύνδεσμοι μεγάλων ξυλουργικών κατασκευών που γίνονται εκτός εργαστηρίου και δέχονται μεγάλα φορτία, όπου η μηχανική συγκράτηση δίνει άμεση αντοχή και επιτρέπει λυόμενη κατασκευή.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Πότε γίνεται το τσάτισμα

Ερώτηση: Πότε γίνεται το τσάτισμα;

Απάντηση:

• Ο ορισμός, αυτούσιος (§3.1.1, σελ. 18): «Αν τα μέτωπα του συνδέσμου δεν εφάπτονται καλά, προσαρμόζουμε τα δυο μέρη του συνδέσμου και με το πριόνι χαράζουμε ξανά, ώστε να διορθώσουμε το πρόβλημα. Αυτό είναι το λεγόμενο τσάτισμα.»
• ΠΟΤΕ ακριβώς: ΜΕΤΑ ΤΟ ΞΗΡΟ ΜΟΝΤΑΡΙΣΜΑ. Η σειρά είναι πάγια σε όλο το βιβλίο:

     σχεδιασμός/σημάδεμα
          ↓
     κοπή με πριόνι και καθάρισμα με σκαρπέλο
          ↓
     ΞΗΡΟ ΜΟΝΤΑΡΙΣΜΑ  ── «Στο τέλος κάνουμε ένα ξηρό μοντάρισμα, ώστε
          ↓               να ελέγξουμε την εφαρμογή του συνδέσμου» (σελ. 17)
     διαπίστωση: τα μέτωπα ΔΕΝ εφάπτονται / δεν «θηλιάζουν»
          ↓
     ΤΣΑΤΙΣΜΑ  ── ξαναχάραγμα με το πριόνι στον αρμό
          ↓
     επανέλεγχος → τελική συναρμογή με κόλλα

  Το Φύλλο Έργου 1 το λέει ρητά: «6. Κάνουμε ξηρό μοντάρισμα. Αν κάπου δεν έχουμε καλή επαφή στα δυο στοιχεία κάνουμε τσάτισμα και το διορθώνουμε.»

• Η δεύτερη διατύπωση του βιβλίου (§3.1.4, σελ. 24), που χρησιμοποιεί τον τεχνικό όρο «θηλιάζω»: «Προσέχουμε ώστε οι γωνίες να καθαριστούν καλά, για να μπορέσουν τα στοιχεία να εφαρμόσουν (να θηλιάσουν)… Όταν βλέπουμε ότι τα μέτωπα δε θηλιάζουν κάνουμε το λεγόμενο τσάτισμα.»
• Πώς γίνεται τεχνικά: τα δύο μέρη παραμένουν συναρμολογημένα και το πριόνι περνάει μέσα στον αρμό. Έτσι αφαιρείται ταυτόχρονα από τα δύο μέτωπα ακριβώς τόσο υλικό όσο το πάχος της λάμας, και τα μέτωπα γίνονται παράλληλα μεταξύ τους, οπότε κλείνουν.

     ΠΡΙΝ                        ΜΕΤΑ ΤΟ ΤΣΑΤΙΣΜΑ
     ┌────────┐                  ┌────────┐
     │   Α    ╲                  │   Α    │
     └─────────╲                 └────────┘
     ┌──────────┐  ← χάσμα:      ┌────────┐  ← ο αρμός έκλεισε
     │    Β     │    τα μέτωπα   │   Β    │
     └──────────┘    δεν είναι   └────────┘
                     παράλληλα

• ⚠️ Γιατί είναι δυνατό το τσάτισμα — η προϋπόθεση: επειδή κατά την κοπή «προσέχουμε ώστε η μολυβιά να μένει, κατά το δυνατόν, ανέπαφη» (Φύλλο Έργου 1, σελ. 33) και «τις μολυβιές τις αφήνουμε να φαίνονται» (σελ. 24). Έτσι έχει μείνει περιθώριο υλικού για διόρθωση. Αν το είχαμε ήδη αφαιρέσει, ο σύνδεσμος «θα παρουσιάζει χάσματα που δε θα μπορούμε να κλείσουμε» (§2.2, σελ. 11) — και τότε το τσάτισμα δεν σώζει τίποτα.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Το τσάτισμα γίνεται όταν, μετά το ξηρό μοντάρισμα, διαπιστώσουμε ότι τα μέτωπα του συνδέσμου δεν εφάπτονται καλά, δηλαδή δεν «θηλιάζουν». Τότε προσαρμόζουμε τα δύο μέρη του συνδέσμου και με το πριόνι χαράζουμε ξανά μέσα στον αρμό, ώστε να διορθώσουμε το πρόβλημα και να κλείσει η ένωση. Προϋπόθεση είναι να έχουμε αφήσει κατά την κοπή τις μολυβιές ανέπαφες, ώστε να υπάρχει περιθώριο υλικού για τη διόρθωση.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Επιλογή συνδέσμου για τρεις επισκευές

Ερώτηση: Τα παρακάτω ξύλινα στοιχεία έσπασαν κοντά στο άκρο τους και χρειάζονται επισκευή: α) Μια κολόνα που στερεώνει τη σκεπή από λαμαρίνα σε ένα μικρό υπόστεγο. β) Το ξύλινο πόδι μιας πολυθρόνας. γ) Το στειλιάρι ενός σκεπαρνιού. Τι λύση θα δίνατε σε κάθε περίπτωση;

Απάντηση:

• ⚠️ Ερώτηση εφαρμογής («Τι λύση θα δίνατε;») — η απάντηση είναι ενδεικτική. Το ζητούμενο είναι να εφαρμοστεί το βασικό κριτήριο της Ανακεφαλαίωσης (σελ. 32): «Βασικό κριτήριο για την επιλογή του πλέον κατάλληλου συνδέσμου κάθε φορά αποτελεί η ιδιαιτερότητα του κατασκευαζόμενου έργου (μέγεθος, θέση, μόνιμη ή λυόμενη κατασκευή, τρόπος εφαρμογής των φορτίων)», μαζί με τον πρώτο γενικό κανόνα (§2, σελ. 4): πρώτο κριτήριο η αντοχή και οι καταπονήσεις στο συγκεκριμένο σημείο.
• α) ΚΟΛΟΝΑ ΥΠΟΣΤΕΓΟΥ ΜΕ ΣΚΕΠΗ ΑΠΟ ΛΑΜΑΡΙΝΑ

    ΑΝΑΛΥΣΗ ΦΟΡΤΙΩΝ: κατακόρυφη ΘΛΙΨΗ από το βάρος της σκεπής, δηλαδή
                     φορτίο ΠΑΡΑΛΛΗΛΑ ΜΕ ΤΟ ΜΗΚΟΣ της κολόνας.
                     Δευτερευόντως ανεμοπιέσεις (κάθετα).
    ΘΕΣΗ:            εκτός εργαστηρίου, στην ύπαιθρο, ΜΟΝΙΜΗ κατασκευή.

  ΛΥΣΗ: ΜΙΣΟΧΑΡΑΚΤΟΣ σύνδεσμος μήκους. Το βιβλίο τον υποδεικνύει ρητά γι' αυτήν ακριβώς τη χρήση (σελ. 13): «Είναι ο ιδανικός σύνδεσμος για την αντικατάσταση φθαρμένων ξύλινων μερών σε επιμήκη στοιχεία, όπως η αντικατάσταση κατακόρυφων κολόνων σε πέργολες» — και η Εικ. 3.7. δείχνει «Επιμήκυνση ή επισκευή κολόνας σε πέργολα με τη βοήθεια μισοχαρακτού συνδέσμου». Γιατί ταιριάζει: η φόρτιση είναι παράλληλη με το μήκος, όπου ο μισοχαρακτός δίνει το 100 % της αντοχής του (Εικ. 3.4.Α). Είναι απλός στην κατασκευή, που μετράει αφού η δουλειά γίνεται επί τόπου με εργαλεία χειρός. Εναλλακτικά, ο ΣΤΑΥΡΩΤΟΣ 4/4, που το βιβλίο αναφέρει για «κολόνες από υπόστεγα ή πέργολες που έχουν σαπίσει» (σελ. 25): προτιμότερος αν η κολόνα είναι τετράγωνης διατομής και αναμένονται και πλευρικές ή στρεπτικές καταπονήσεις από τον άνεμο, αφού δίνει 80 % σε στρέψη και 65 % κάθετα. Ενίσχυση: μεταλλικές πλάκες και από τις δύο πλευρές με βίδες και μπουλόνια (σελ. 14) — ενδείκνυται σε εξωτερική κατασκευή όπου η κόλλα καταπονείται από την υγρασία.

• β) ΞΥΛΙΝΟ ΠΟΔΙ ΠΟΛΥΘΡΟΝΑΣ

    ΑΝΑΛΥΣΗ ΦΟΡΤΙΩΝ: ΣΥΝΘΕΤΗ καταπόνηση — κατακόρυφο βάρος, πλευρικές
                     ωθήσεις όταν κάποιος κάθεται ή σέρνει την πολυθρόνα,
                     και ΣΤΡΕΨΗ.
    ΘΕΣΗ:            εργαστήριο επιπλοποιίας, μικρή διατομή, ΕΜΦΑΝΕΣ
                     σημείο → μετράει και το ΑΙΣΘΗΤΙΚΟ αποτέλεσμα.

  ΛΥΣΗ: ΣΤΑΥΡΩΤΟΣ ΜΙΣΟΧΑΡΑΚΤΟΣ (4/4), που το βιβλίο προτείνει ονομαστικά (σελ. 25): «Στην επιπλοποιία συνήθως για επισκευή – αποκατάσταση παλαιών αντικειμένων, π.χ. σπασμένα ή φθαρμένα πόδια τραπεζιών και καρεκλών.» Γιατί ταιριάζει: είναι ο μόνος με καλή απόδοση σε κάθε περίπτωση (100 % παράλληλα, 80 % σε στρέψη, 65 % κάθετα) — ακριβώς αυτό που χρειάζεται ένα πόδι καθίσματος. Επιπλέον πενταπλασιάζει τη συγκολλητική επιφάνεια σε σχέση με την επαφή σόκορο-σόκορο. Εναλλακτικά, ο ΞΕΜΟΡΣΑΡΙΣΤΟΣ, που το βιβλίο επίσης προτείνει (σελ. 30): «Στην επιπλοποιία τον χρησιμοποιούμε στις επισκευές, π.χ. για την αντικατάσταση ενός ποδιού επίπλου ή ενός μέρους αυτού. Συνήθως το καινούργιο κομμάτι είναι το αρσενικό, γιατί μπορούμε να το επεξεργαστούμε πιο εύκολα.» Σε κάθε περίπτωση χρησιμοποιούμε κόλλα — πρόκειται για μόνιμη, εσωτερική κατασκευή, και η μεγάλη συγκολλητική επιφάνεια είναι το ζητούμενο.

• γ) ΣΤΕΙΛΙΑΡΙ ΣΚΕΠΑΡΝΙΟΥ

    ΑΝΑΛΥΣΗ ΦΟΡΤΙΩΝ: ΚΡΟΥΣΤΙΚΑ, ΕΠΑΝΑΛΑΜΒΑΝΟΜΕΝΑ φορτία με έντονη ΚΑΜΨΗ
                     και ΚΡΑΔΑΣΜΟΥΣ σε κάθε χτύπημα — η δυσμενέστερη
                     δυνατή καταπόνηση.
    ΔΙΑΤΟΜΗ:         ΠΟΛΥ ΜΙΚΡΗ, και μάλιστα καμπύλη/ωοειδής.
    ΑΣΦΑΛΕΙΑ:        αστοχία εν ώρα χρήσης = εκσφενδονισμός της λάμας.

  ΛΥΣΗ: ΚΑΝΕΝΑΣ σύνδεσμος μήκους — το στειλιάρι ΑΝΤΙΚΑΘΙΣΤΑΤΑΙ ΕΞ ΟΛΟΚΛΗΡΟΥ. Η τεκμηρίωση από τους κανόνες του βιβλίου:

    1. ΠΡΩΤΟ ΚΡΙΤΗΡΙΟ: «η αντοχή του συνδέσμου και οι ΚΑΤΑΠΟΝΗΣΕΙΣ που θα
       δεχτεί η κατασκευή στο συγκεκριμένο σημείο» (σελ. 4). Εδώ οι
       καταπονήσεις είναι κρουστικές και συνεχείς.
    2. «ΔΕΝ ΕΧΕΙ ΝΟΗΜΑ να κατασκευάσουμε έναν γρήγορο, εύκολο ή περίτεχνο
       σύνδεσμο, ΑΝ ΠΡΟΚΕΙΤΑΙ ΣΥΝΤΟΜΑ ΝΑ ΚΑΤΑΣΤΡΑΦΕΙ» (σελ. 4).
    3. Η ΜΙΚΡΗ ΔΙΑΤΟΜΗ: κάθε σύνδεσμος μήκους αφαιρεί το 1/2 ή τα 2/3 του
       πάχους. Σε στειλιάρι αυτό αφήνει ελάχιστη διατομή στο κρίσιμο σημείο.
    4. Η ΣΤΡΕΨΗ και η ΚΑΜΨΗ: ακόμη και ο σταυρωτός 4/4, ο καλύτερος σε
       στρέψη, πέφτει στο 80 % και απαιτεί ΤΕΤΡΑΓΩΝΗ διατομή (σελ. 25) —
       που το στειλιάρι δεν έχει.
    5. Η ΚΑΤΑΛΛΗΛΟΤΗΤΑ «για τη συγκεκριμένη χρήση» είναι ρητά ένας από
       τους τέσσερις παράγοντες αντοχής (σελ. 16).

  Πρακτικά: βγάζουμε το υπόλειμμα του στειλιαριού από το μάτι του σκεπαρνιού και τοποθετούμε καινούριο, από ενιαίο κομμάτι σκληρού ξύλου χωρίς σφάλματα — σύμφωνα και με τον κανόνα ότι «τα κομμάτια που χρησιμοποιούμε… πρέπει να είναι όσο γίνεται πιο «καθαρά», δηλ. να μην έχουν σφάλματα (ρόζους, ραγάδες κ.τ.λ.)» (σελ. 5).

• Το συμπέρασμα που θέλει να βγάλει η άσκηση: η επιλογή συνδέσμου δεν είναι θέμα δυσκολίας ή αισθητικής, αλλά ανάλυσης των φορτίων. Και υπάρχουν περιπτώσεις όπου η σωστή απάντηση είναι ότι κανένας σύνδεσμος δεν ενδείκνυται — αυτό είναι επίσης έγκυρη τεχνική κρίση.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ενδεικτική απάντηση. α) Στην κολόνα του υποστέγου: μισοχαρακτός σύνδεσμος μήκους, τον οποίο το βιβλίο χαρακτηρίζει ιδανικό για την αντικατάσταση φθαρμένων επιμήκων στοιχείων και εικονίζει ρητά για επισκευή κολόνας σε πέργολα· η φόρτιση είναι παράλληλη με το μήκος, όπου ο σύνδεσμος δίνει το 100 τοις εκατό της αντοχής του. Εναλλακτικά ο σταυρωτός 4/4 σε τετράγωνη διατομή, αν αναμένονται και πλευρικές καταπονήσεις από τον άνεμο· ενίσχυση με μεταλλικές πλάκες και μπουλόνια, αφού η κατασκευή είναι εξωτερική. β) Στο πόδι της πολυθρόνας: σταυρωτός μισοχαρακτός 4/4, που το βιβλίο προτείνει ονομαστικά για σπασμένα πόδια τραπεζιών και καρεκλών και έχει καλή απόδοση σε κάθε φόρτιση, 100 τοις εκατό παράλληλα, 80 σε στρέψη και 65 κάθετα· εναλλακτικά ξεμορσαριστός, με το καινούριο κομμάτι ως αρσενικό. γ) Στο στειλιάρι του σκεπαρνιού: κανένας σύνδεσμος μήκους δεν ενδείκνυται — το στειλιάρι αντικαθίσταται εξ ολοκλήρου με καινούριο από ενιαίο κομμάτι σκληρού ξύλου χωρίς σφάλματα, γιατί δέχεται κρουστικά και επαναλαμβανόμενα φορτία με κάμψη και στρέψη σε πολύ μικρή διατομή, και κατά το βιβλίο δεν έχει νόημα να κατασκευάσουμε σύνδεσμο που πρόκειται σύντομα να καταστραφεί.

Κριτήρια αξιολόγησης:

• Ερώτηση εφαρμογής — η απάντηση είναι ενδεικτική· κρίνεται η ανάλυση των φορτίων και η τεκμηρίωση κάθε επιλογής από τις «Εφαρμογές» και τα ποσοστά αντοχής του κεφαλαίου.