Lambalı-zıvanalı birleştirme direnci üzerine birleştirme şekil ve boyutunun etkisi

The effect of joint forms (Shape) and dimensions on the strengths of mortise and tenon joints

Abstract

Until recently, detailing of joints was largely a matter of tradition, based on trial and error methods. However, in the engineering design of furniture, it is necessary for designers to create joints with a specified strength. This study was undertaken accordingly, to obtain the strength of round tenon/round mortise, rectangular tenon/rectangular mortise and rectangular tenon/round mortise joints assembled under nominally identical conditions with different end configurations. In addition, each end configuration was compared at rail widths, each with 2 widths of tenon. The results showed that rectangular end mortise and tenons are about 15% stronger than both round end mortise and tenons and rectangular end tenons fitting into round end mortise joints. Meanwhile, joint geometry has a significant effect on the strength of those particular joints. As tenon width and length were increased, the strength of the joint was correspondingly improved. The type of mortise and tenon end has an appreciable effect on the breaking strength of the joints as rectangular end mortise and tenons are stronger than round end mortise and tenon joints; however, this does not limit the use of round end mortise and tenon joints in chair construction. It may actually be advantageous to use round end tenon and mortise joints for the front leg/side rail joint in a chair frame as the internal stresses may be more uniformly distributed over the rounded ends of the mortise, thus reducing the risk of splitting the leg member. The third type of construction, with a square end tenon fitting into a round end mortise, was, however, less satisfactory.

Özet

Yakın zamana kadar birleştirmeler ile ilgili detaylar çoğunlukla deneme yanılma metotlarına dayaiı geleneksel bir kapsamda değerlendiriliyordu. Günümüzde mobilya mühendislik tasarımında önceden belirlenmiş dirençte birleştirmelerin sağlanması gerekli görülmektedir. Bu bakımdan, çalışmada nominal olarak aynı şartlarda ve farklı biçimlerde yuvarlatılmış lamba-zıvana, dikdörtgen lamba-zıvana, dikdörtgen zıvanalı/yuvarlatılmış lambalı birleştirmelerin direnç değerleri araştırılmıştır. Ayrıca, her uç biçimi farklı kayıt genişliklerinde ve iki zıvana genişliğinde karşılaştırılmıştır. Sonuçlar dikdörtgen zıvanalı birleştirmelerin hem yuvarlatılmış zıvanalı hem de dikdörtgen zıvanalı/yuvarlatılmış lambalı birleştirmelerden yaklaşık % 15 daha dirençli olduğunu göstermiştir. Ayrıca; birleştirme geometrisi birleştirmelerin direnci üzerinde önemli derecede etkili çıkmıştır. Zıvana genişliği ve uzunluğu arttıkça birleştirmelerin direnci iyileşmiştir. Lambalı zıvanalı birleştirmelerde uç formlarının birleştirme direnci üzerinde fark edilir derecede etkili olduğu görülmüştür. Örneğin, dikdörtgen lambalı zıvanalı birleştirmeler yuvarlatılmış lambalı zıvanalı birleştirmelerden daha dirençli bulunmuştur. Fakat bu durum yuvarlatılmış lambalı zıvanalı birleştirmelerin sandalye konstrüksiyonlarında kullanımını kısıtlamaz, bilakis yuvarlatılmış lambalı zıvanalı birleştirmeler iç gerilmeleri yuvarlatılmış zıvanalara daha yeknesak dağıtarak ayak eiemanlarindaki çatlama riskini düşürürler ve bundan dolayı sandalye iskeletlerinde ön ayak/yan kayıt bağlantılarında kullanılabilirler. Ancak üçüncü tip birleştirme şekli olan dikdörtgen zıvanalı/yuvarlatılmış lambalı birleştirmeler sandalye konstrüksiyonları için tatminkâr bulunmamıştır.