Comment réaliser des assemblages de charpente en bois ? Les assemblages de charpente se classent en deux grandes catégories : les assemblages traditionnels et les assemblages plus modernes par connecteurs métalliques. Cet article fait le point sur les différents assemblages de charpente en bois.
Peut-on assembler un poteau et un entrait par équerres et boulons ? La mise en oeuvre d’une ferme suppose-t-elle toujours l’assemblage tenon-mortaise ? Un connecteur métallique supporte-t-il la compression ou faut-il préférer l’embrèvement ?
Voyons ensemble ces questions d’assemblages de charpente bois.
Qu’est-ce qu’un assemblage traditionnel de charpente ?
L’assemblage permet d’unir des pièces de bois différentes. En construction de charpentes, les assemblages sont le lieu où naissent les fragilités de structure.
L’assemblage solidarise les pièces de charpente entre elles pour qu’elles supportent les forces de charge de la toiture (compression, traction). L’assemblage traditionnel utilise des techniques bois-bois.
Définition d’un assemblage de charpente en bois traditionnel
L’assemblage traditionnel de charpente permet la construction d’une structure ou ossature avec des éléments de bois. Il favorise la résistance des charpentes en faisant travailler le bois dans le sens de sa plus grande résistance.
Les assemblages de charpente en bois traditionnels créent différents types de liaisons, unions et jonctions selon l’épaisseur et les dimensions des pièces de la charpente (poteau, entrait, arbalétrier, contrefiche).
Fonction des assemblages traditionnels de charpente
La mise en oeuvre des assemblages de charpente en bois traditionnels suppose la maitrise de techniques précises. Ces éléments de fabrication font supporter à l’ossature ou structure la charge de la couverture. Elle est par exemple de 65 kg/m2 pour des tuiles (10 tonnes pour une toiture type).
Tous les assemblages renforcent la résistance de la charpente. Leur fonction est de faciliter la transmission des efforts de pièce à pièce (traction, compression, cisaillement).
Panorama des assemblages traditionnels de charpente en bois
Les charpentes traditionnelles en bois bénéficient le plus de ces assemblages traditionnels. C’est moins le cas pour les charpentes à fermettes, qui se contentent d’assemblages modernes à base de connecteurs métalliques.
Les assemblages traditionnels ont une très bonne résistance aux efforts de compression. Voyons quelques-uns des assemblages traditionnels les plus répandus.
L’assemblage de charpente roi : le tenon-mortaise
C’est la star des écoles de charpente. L’assemblage tenon-mortaise unit deux pièces de bois par l’emboitement d’une partie mâle dans une partie femelle. La taille des éléments résulte d’un calcul selon la section des bois et la charge de la toiture.
On trouve l’assemblage à angle droit ou d’équerres, l’assemblage oblique, l’assemblage par encastrement, l’assemblage par enfourchement.
L’assemblage tenon-mortaise en charpentes a une faible résistance à la traction et à la compression.
L’assemblage de charpente bois-bois par enture
L’enture est un assemblage de pièces bout à bout. Deux techniques d’enture existent : l’enture de compression et l’enture de traction.
Les entures à forte résistance à la compression sont les entures à épaulement oblique renforcées par boulons.
Les entures à tenons chevronnés sont des assemblages répandus en poteaux d’angle.
Les entures sur boulons et crampons ont une grande résistance à la traction.
Les assemblages de pièces de bois par embrèvement
L’embrèvement est un assemblage mi-bois tenon-mortaise aux dimensions plus faibles. L’assemblage par embrèvement exclut les assemblages d’équerres.
Les pièces se joignent en oblique. L’extrémité mâle d’une pièce s’enfiche sur la surface longitudinale taillée pour épouser la forme mâle de la première pièce.
On distingue les embrèvements simples, les doubles embrèvements, les embrèvements renforcés par boulons.
Assemblages de charpente bois : connecteurs métalliques
Le point fort des assemblages traditionnels de charpente est la résistance à la compression. L’ossature ou structure de la charpente tient compte de cette limite. La construction de la charpente s’appuie sur le système de ferme triangulé (entrait, poinçon).
Mais les pièces de bois ont des dimensions importantes : les charpentes industrielles évitent ce surplus de bois en multipliant les éléments de charpente. Les assemblages de charpente en bois à fermette se réalisent alors par connecteurs, boulons, plaques.
Les connecteurs métalliques : assemblages modernes
Les connecteurs métalliques sont des assemblages de charpente en bois devenus traditionnels en charpente industrielle. Pièces en acier galvanisé, ils ont la forme des pièces de bois (poteaux, entrait, ferme).
Voici une liste non exhaustive de connecteurs de structures en bois :
- équerres renforcées ;
- sabots à angle ;
- sabots de liaison panne-arêtier ;
- sabots cantilever.
On trouve également des connecteurs en plaques à pointes pour liaisons d’éléments de charpentes à fermettes.
Les boulons, goujons, plaques de serrage
Les boulons d’assemblage sont souvent en acier galvanisé. Ils permettent l’assemblage de systèmes de construction, de charpentes de tailles supérieures aux charpentes traditionnelles.
Les boulons servent en général à renforcer un assemblage par moisement, où deux pièces de bois enserrent une autre pièce de bois au milieu. Les boulons ont pour but de transférer les efforts entre les pièces.
Assemblages de charpente bois, conclusion
Bien d’autres assemblages de charpente en bois existent. Nous n’avons pas parlé de l’assemblage par moisement (une pièce s’appuie sur deux autres pièces), par cheville, par clavette, ni de l’assemblage mi-bois.
L’utilisation d’un assemblage au lieu d’un autre a un effet sur la résistance de la charpente. Soyez attentifs aux assemblages qu’on vous propose.
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