Изменение форм и размеров древесины в готовых столярно-мебельных изделиях в условиях нормальной их эксплуатации также весьма существенно. Установлено, что размеры мебели в жилых помещениях изменяются от 1 до 2%, а размеры дверей и окон от 2 до 4%. Так, размеры щитовой крышки поверхностью 900x900 мм, склеенной из отдельных брусков, изменяются в пределах до 18 мм. Этим и объясняется то обстоятельство, что щитовые крышки столов не прикрепляют наглухо к подстолью, а щитовые филенки дверей не зажимают наглухо между брусками обвязки. Если крышку стола прикрепить наглухо к подстолью, а щитовую филенку двери зажать наглухо между брусками рамки, напряжения в древесине вследствие изменения влажности и температуры окружающей среды могут достигнуть значительных пределов (100 кг/см²) и вызвать частичное или полное разрушение изделия.

Поэтому щитовые элементы столярно-мебельных изделий конструируют с таким расчетом, чтобы возникающие в них деформации происходили свободно, без нарушения прочности изделия. Величина зазора в соединениях определяется расчетным путем, с учетом конструкции филенки и предполагаемых изменений влажности древесины в процессе ее эксплуатации.

Древесина как основной конструкционный материал, применяемый при изготовлении столярных изделий, обладает особыми свойствами и некоторыми достоинствами, делающими ее во многих случаях незаменимой.

К достоинствам древесины относятся:

малый объемный вес при относительно высокой прочности;

очень высокий коэффициент качества при растяжении;

малая теплопроводность, благодаря чему успешно используется для внутренней отделки помещений, вагонов, судов и прочих;

легкость обработки режущими инструментами; возможность склеивания и скрепления гвоздями; способность хорошо окрашиваться, лакироваться, полироваться;

красивая текстура; упругость;

противостойкость в отношении кислот и щелочей.

Наряду с достоинствами древесина как конструкционный материал имеет много недостатков, самым существенным из которых, отличающим древесину от металла, является неоднородность ее физико-механических свойств (анизотропность), зависящая от направления волокон, зоны в стволе (заболонь, сердцевина, спелая древесина), наличия пороков и их расположения, породы древесины, местопроизрастания, влажности и ряда других факторов.

Другим крупным недостатком древесины является ее размеро- и формоизменяемость, определяемые совместным воздействием температуры и влажности воздуха. Древесина усыхает, разбухает, коробится, что значительно осложняет конструирование столярных изделий.

Под действием влажности воздуха изменение объема древесины в готовых изделиях довольно значительно. Так, влажность древесины наружных дверей в течение года изменяется от 10 до 26%, а влажность мебели в отапливаемом помещении от 3,5 до 4%.

Отдельные части изделий в условиях эксплуатации претерпевают значительные изменения в размерах (усушка, набухание) и в форме (коробление), причем эти изменения весьма неравномерны, так как усушка вдоль волокон даже при очень больших колебаниях влажности ничтожна, тогда как в поперечном сечении, особенно в тангентальном направлении, она значительна.

Усушка или набухание древесины примерно пропорциональны изменению ее влажности от 0 до точки насыщения волокна (25-30%).

Процент усушки или набухания при изменении влажности древесины на 1 % приведен в табл. 6.

Таблица 6. Процент усушки или набухания древесины при изменении влажности на 1 %.

Порода	В тангентальном направлении	В радиальном направлении
Сосна	0,31	0,18
Ель	0,24	0,14
Береза	0,32	0,27
Дуб	0,28	0,18
Бук кавказский	0,33	0,15

Практически при конструировании и изготовлении столярных изделий изменением размеров вдоль волокон можно пренебречь, а изменения поперек волокон необходимо учитывать, пользуясь данными табл. 6. При расчете усушки и набухания можно пользоваться формулой:

где:

У - величина усушки или набухания по толщине или ширине детали в мм;

А - размер детали по ширине или толщине в мм;

W_H - влажность древесины в изделии при эксплуатации, в %;

W_K - влажность древесины в изделии (по техническим условиям) при изготовлении, в %;

φ - процент усушки, определенный по табл. 6.

Пример. Наружная дубовая дверь шириной 750 мм работает в условиях, когда равновесная влажность древесины увеличилась на 6%. Размер набухания:

Возникающие в древесине напряжения вследствие усушки, набухания и коробления могут превышать прочность самой древесины. Следовательно, сложность конструирования столярного изделия заключается в том, что в эксплуатационных условиях оно должно оставаться стабильным по форме и прочности, несмотря на то, что отдельные его части претерпевают неизбежные изменения размеров и формы.