Principes de base de l’assemblage du bois
Vous avez probablement déjà entendu parler des maisons en bois qui étaient autrefois construites dans les zones vallonnées sans un seul clou. Construire de telles maisons nécessitait beaucoup de patience et d’habileté dans l’assemblage des pièces. L’exemple de ces maisons nous montre que les pièces en bois peuvent être “adaptées” de manière à ce qu’elles s’emboîtent étroitement les unes contre les autres et, en même temps, tiennent fermement. On peut également l’appliquer dans le cas où les liaisons sont fixées : avec des clous, des vis à bois, de la colle, de la colle froide, etc.
Le rivetage (photo 1, pièce 1) maintient bien le joint uniquement dans le cas où il est réalisé avec deux clous. Ceci s’applique également à un joint réalisé avec des vis à bois. Autour d’un clou ou d’une vis à bois, les pièces peuvent être tournées comme autour d’une épingle.
Joints de bois
Joints de chevauchement et de bord
La façon la plus simple d’assembler le bois est un joint à recouvrement, lorsque deux matériaux sont repliés l’un sur l’autre, et le joint est masticé, fixé avec des clous ou des vis à bois (photo 1, partie 2a). Le joint est plus durable si une couche est retirée en diagonale de chaque pièce afin d’obtenir un joint en Z incliné (Figure 1, partie 2b). Si le joint doit être soumis à une pression dans la direction du joint, il est alors préférable d’enlever la moitié de l’épaisseur de chaque partie au niveau du joint et d’effectuer le joint selon la figure 1, partie 2c. Ce joint peut maintenir fermement une seule vis, et le glissement du joint empêche la coupe.
Figure 1 — Rivetage et assemblages de base à recouvrement, sur chant et à rainure et languette.
Le rabat denté forme un joint extensible solide sans l’utilisation de vis. L’inconvénient de cet assemblage est que l’assemblage des deux pièces ne peut se faire que par le côté (photo 1, pièce 2d).
Pour les pièces plus grandes, il est plus sûr de les assembler avec une encoche de bord ou une languette et une rainure (photo 1, pièce 3). Pour réaliser le joint, une languette est formée sur une pièce et une rainure sur l’autre (ces types de joints se produisent avec des parquets ou des parquets). Avec ces joints, l’ajustement doit être exact et les pièces doivent être usinées avec précision avec un burin, une scie et une raboteuse. La barre de bord dur près de la planche à dessin est fixée de cette manière.
Plus facile est le joint bord-encoche, où les deux parties sont crantées de la même manière. Seule une encoche de bord doit y être réalisée à l’aide d’une raboteuse de profil.
Joints avec chevilles en bois
L’assemblage avec des chevilles en bois (photo 2, pièce 1) est réalisé avec des chevilles en bois rondes ou carrées. De tels joints peuvent être observés sur les tables et les chaises. Pour les bouchons ronds, fendus ou réalisés sur un tour, des trous sont percés dans la deuxième partie du joint. Il est possible de percer des trous dans les deux parties du joint et de réaliser les bouchons séparément du bois dur. Il est important qu’il y ait au moins deux bouchons dans le joint (autour d’un bouchon, il y a une possibilité de rotation du matériau comme autour d’un arbre) et que les trous soient plus profonds que la longueur des bouchons. Sinon, le bouchon repose sur le fond du trou et la connexion ne peut pas être serrée.
Un bouchon réalisé avec un ciseau (photo 2, pièce 2) est plus difficile à réaliser ainsi que le trou requis pour celui-ci, mais un seul bouchon suffit pour se connecter avec un bouchon ainsi réalisé. Elle est réalisée dans les cas où la pièce ne doit pas tourner autour de son axe. Il faut veiller à laisser suffisamment d’épaisseur autour de l’ouverture pour que la pièce ne se brise pas à cause de la charge.
Figure 2 — Assemblages avec chevilles en bois, queue d’aronde et rainure et languette.
Queue d’aronde, plume et rainure
Pour relier les pièces les plus longues le long des côtés, un joint trapézoïdal (joint en queue d’aronde) est appliqué (image 2, pièce 3). Réaliser ce joint demande beaucoup de patience et un bon outil. Il est utilisé pour joindre des étagères. Le principal inconvénient de ce type d’assemblage est que l’assemblage ne peut se faire que sur le côté. La “queue d’aronde” doit pénétrer dans la rainure transversale à la direction des fibres, sinon il y aura arrachement, rupture de la partie assemblée.
Les pièces les plus courtes se connectent à la languette et à la rainure (image 2, pièce 4). Les articulations qui sont ici plus courtes sont faites de la même manière que dans les planches pathos, seulement ici elles sont plus courtes. Une forme modifiée de ce joint pour relier des pièces plus longues est un joint denté (Figure 3, Partie 1).
Figure 3 — Joint d’engrenage, joints d’angle et connexion à fiche et à broche.
Coins et joints amovibles
Pour les joints d’angle, une forme oblique de joint à rainure et languette est appliquée (figure 3, pièce 2) ou un bouchon triangulaire encastré dans la rainure de joint ou un renfort triangulaire fixé à l’extérieur (figure 3, pièce 3). Il est principalement utilisé dans la fabrication de cadres photo.
Les joints démontables sans difficulté sont réalisés avec un bouchon et une broche (photo 3, pièce 4). Ils peuvent être serrés et démontés à volonté.
Si pour une raison quelconque nous ne pouvons pas établir une connexion fiche-cheville, alors une connexion solide peut être obtenue en enfonçant une cheville en bois dur avec un angle entre 2 et 5° ou une broche métallique dans la fiche préalablement insérée dans le trou (image 4, pièce 1). La cale écarte la fiche et renforce ainsi la connexion. Un exemple de cette connexion est la fixation de la tête du marteau au manche. Le bouchon doit se tenir avec la lame perpendiculaire à la direction des fibres à la fois dans le trou et dans le bouchon, sinon, au lieu de se fixer, le joint pourrait se fissurer.
Répartition de la charge
Support et transmission des efforts dans les poutres
Enfin, nous montrerons quelques exemples de construction autoportante. Sur la photo 4, qui fait partie de 2, vous pouvez voir une poutre inclinée. La poutre ainsi extrudée ne glissera pas des poteaux et les forces qui se produisent dans les supports sont normales à l’axe longitudinal et ne provoquent pas de flexion oblique des poteaux.
Figure 4 — Fixation du bouchon avec une cale et transfert des forces dans les joints de poutre.
Image 4, partie 3, montre l’inclinaison d’une poutre inclinée sur une poutre horizontale. Avec une telle connexion, la force oblique est divisée en horizontale et verticale. La force verticale agit sur la poutre placée horizontalement, tandis que la force horizontale agit sur le « nez » de la poutre. Lors de la mise en forme de la connexion de cette manière, nous devons nous assurer que le « nez » de la poutre horizontale est suffisamment solide pour qu’elle ne se brise pas sous l’effet de la force horizontale, ni même ne glisse, et n’effondre la structure entière.
Construction de porte autoportante
La photo 5 montre la construction »charge« et »autoportante« de la porte. (Autoportante est une structure qui n’a pas besoin d’être renforcée, tenue séparément.)
Figure 5 — Déformation et raidissement de la porte avec panneau diagonal ou câble en acier.
Sur la photo ci-dessus, vous pouvez voir qu’à cause du poids de la porte, les charnières se déforment (la porte descend). Le support supérieur est retiré tandis que celui du bas est enfoncé dans le mur.
L’image du milieu montre comment rendre la porte autoportante en appuyant dessus. Le poids de la porte est supporté par la planche diagonale renforcée Z, et nous devons donc la relier aux planches supérieure et inférieure avec une sortie de nez, pour éviter tout glissement. L’image ci-dessous montre une construction autoportante en tirant un câble en acier.
Réalisation précise de joints en bois
Il est important de réaliser les pièces d’assemblage en bois aussi précisément que possible, c’est-à-dire. que le bouchon s’insère exactement dans le trou, la dent dans le trou pour la dent, etc. Pour y parvenir, il faut soit mesurer et marquer avec précision, utiliser un outil spécial, soit réaliser un gabarit ou…etc. La solution la plus simple consiste toutefois à réaliser d’abord une pièce, puis à l’utiliser comme modèle pour marquer l’autre pièce. De cette façon, même si la première pièce produite n’est pas la plus précise, la deuxième pièce sera ajustée de manière appropriée (image 6).
Image 6 — Transfert des mesures de la première à la deuxième partie du joint pour un ajustement précis.