Les produits et éléments de construction en menuiserie doivent être hygiéniques, beaux et confortables lors de leur utilisation ; ils peuvent être divisés en cadre, plaque et cadre-plaque, de forme rectiligne et curviligne.
Comportement du bois lors des changements de température et d’humidité
Sous l’influence de la température et de l’humidité, le bois peut modifier ses dimensions dans des limites assez larges. Ainsi, par exemple, lors du séchage depuis la limite d’hygroscopique (humidité) jusqu’à un état complètement sec, selon les essences, le bois change de dimensions le long des fibres de 0,1 à 0,3%, dans la direction radiale de 3 à 6% et dans la direction tangentielle de 6 à 10%.
Ainsi, au cours de l’année, l’humidité des portes extérieures en hêtre varie de10à26%. Cela signifie que chaque planche de cette porte, qui est large100 mm, lorsqu’il est mouillé, il augmente ses dimensions de5,8 mmet il rétrécit du même montant lorsqu’il sèche. Dans ce cas, des fissures apparaissent entre les planches.
Cela peut être évité si les produits de menuiserie sont construits de telle manière que les changements inévitables des différentes parties du produit s’effectuent librement, sans perturber la forme et la résistance. Ainsi, par exemple, lors de la réalisation d’une porte avec insert, cet insert, qui est inséré dans les rainures des frises verticales du cadre, doit avoir un jeu de 2 à 3 mm, mais de manière à ce que, une fois complètement sec, il ne sorte toujours pas de la rainure (photo 1).
Image 1 : Coupe transversale de la porte avec un insert
Les produits de menuiserie doivent être constitués de lattes étroites massives ou collées (encadrements de portes en planches, planches de menuiserie, etc.).
Direction de la charge et connexion des éléments
Les éléments de construction en menuiserie ne souffrent pas de contraintes statiques ou dynamiques plus élevées lors de leur exploitation. Et pourtant, lors de la construction de ces produits, il convient de veiller à ce que la direction de la tension coïncide avec la direction des fibres du bois ou s’en écarte légèrement. Sinon, la résistance des éléments peut être considérablement réduite.
Les éléments des produits de construction de menuiserie dans la direction ou en angle sont reliés les uns aux autres à l’aide de chevilles et d’encoches — chevilles, à l’aide de colle, de vis, de ruban métallique et de clous.
Capuchon et mortaise
Le plus souvent, les éléments sont connectés à l’aide de fiches et d’encoches. La solidité de la connexion des éléments au bouchon et à l’encoche dépend de l’humidité du matériau et de la précision du bouchon et de l’encoche.
La plupart des éléments de construction en menuiserie sont reliés par une fiche simple ou double de forme plate ou ronde. Cependant, lors de la fabrication de portes, les cales rondes sont largement utilisées - chevilles pour relier les éléments verticaux et horizontaux, cadres de porte avec inserts, etc. Ces connexions ne réduisent pas la résistance du produit et permettent des 17% économies de bois par rapport à d’autres méthodes.
Lors de la fabrication de portes, de meubles de chambre intégrés, de cabines d’ascenseur, etc., les faces avant des planches et des billettes sont fixées à un double bouchon, avec un bouchon et une encoche et avec un bouchon et une encoche avec une dent. Dans ces cas, les planches et les lattes sont reliées par des chevilles et des encoches plates ou rondes ou par des cales en bois insérées (photos 2, 3 et 4).
Image 2 : Éléments de porte plaqués collés
Image 3 : Détails des connexions des planches
Figure 4 : Connexion des parties verticales et horizontales de la porte avec des broches rondes insérées
Dimensions du connecteur et des éléments
Pour que le produit soit solide et ait une rigidité suffisante, il doit y avoir un certain rapport entre les dimensions du bouchon et les éléments. Les rapports de dimensions suivants sont recommandés :
- la largeur du cœur doit être égale à la moitié de la largeur de l’élément dans lequel se trouve la rainure ;
- la longueur de la fiche doit être égale à toute la largeur de la poutre ou de la planche moins les épaulements de la connexion ;
- l’épaisseur du bouchon droit est composée de 1/3 à 1/7, et l’épaisseur du double bouchon de 1/3 à 2/9 épaisseurs des éléments ;
- taille d’épaule de1/3à2/7pour la première prise et de1/5à1/6épaisseur de l’élément pour le double capuchon ;
- la largeur de l’encoche du bouchon double doit être égale à l’épaisseur du bouchon lui-même.
Il existe différents types de connexions. Les plus importants d’entre eux sont indiqués sur la photo5.
Image5: Différents types de connexions de menuiserie
Collage de plaques, rainure et languette
En pratique, les plaques sont majoritairement fixées avec de la colle sur les faces de contact, sur la rainure et languette avec le cerveau. Lorsque les solives sont reliées sur toute la largeur avec de la colle, les côtés de liaison des solives doivent être percés en douceur, assemblés rapidement en plaques et serrés dans une pince avec des cales. Les panneaux collés doivent être rabotés des deux côtés sur une raboteuse double face, afin d’éliminer les irrégularités créées lors du collage.
La languette et la rainure peuvent être rectangulaires, triangulaires, semi-circulaires, ovales ou en queue d’aronde. Cette méthode est le plus souvent utilisée lors de la fabrication de cadres de portes, de parquet, d’éléments verticaux et horizontaux de portes à partir de déchets sur des machines spéciales - des machines d’assemblage automatiques et nécessite une consommation importante de bois et ne doit donc être utilisée qu’en cas d’extrême nécessité.
La connexion avec les panneaux de particules est utilisée dans la fabrication de parquets. Le cerveau est fait de bois tendre.
Vis, attaches métalliques et chevilles en bois
Les éléments de fenêtres et de portes, les meubles de maison intégrés, les cabines d’ascenseur, etc. sont fixés avec des vis. Avant de tourner, les vis doivent être graissées avec de la stéarine, du graphite dissous dans de l’huile végétale, de la graisse, etc.
Aux endroits où viendront les vis, il faut percer des trous dont la profondeur est approximativement égale à deux fois la profondeur du filetage. S’il est nécessaire de relier deux éléments de plus grande épaisseur, alors un trou égal au diamètre de la vis est percé.
Les connexions utilisant des attaches en fer (photo 6) ne sont pas souvent utilisées dans la pratique, mais elles peuvent être utilisées pour relier des éléments verticaux avec des éléments horizontaux, pour des portes de remplissage et des portes avec remplissage.
Figure 6 : Connexions à l’aide d’attaches en fer
Les assemblages utilisant des clous ne sont pas utilisés pour assembler des éléments de menuiserie. Les cales en bois sont utilisées dans la fabrication de fenêtres, portes et autres produits de construction en menuiserie, puis pour la fixation supplémentaire des éléments aux points de leur connexion et pour éviter la déformation des différents cadres lors de leur exploitation.
Collage et assemblage de structures
La particularité des connexions de menuiserie à l’aide de chevilles est qu’elles ne peuvent être réalisées qu’à l’aide de colle. Ces connexions ne doivent pas être réalisées sans collage. Les éléments collés ensemble doivent rester serrés dans la pince pendant au moins 6 heures sous une pression de 2 à 12 kg/cm².
Des éléments massifs de produits de menuiserie peuvent être assemblés en collant des éléments plus petits à partir d’un type de bois, ainsi qu’en combinant des essences nobles et du bois ordinaire. Les éléments verticaux et horizontaux des fenêtres, portes, caissons et autres produits peuvent être fabriqués en bois de conifères collés, recouverts de planches de chêne 8–10 mm (photo 7). Il est préférable de coller les éléments et de les recouvrir de bois à l’aide de colles phénol-formaldéhyde stables dans l’eau.
Image 7 : Éléments de fenêtres et de portes collés, recouverts de tuiles en bois dur
L’assemblage des structures de charpente et des structures de charpente avec plaques se fait à l’aide de pinces mécaniques, hydrauliques ou pneumatiques.
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