Tenon, mortaise, moisement, queue d'aronde, enture sont les termes connus dans l'assemblage traditionnel d'une charpente. Chaque pièce de bois est unique, elle est découpée pour un mariage parfait sans aucune quincaillerie. Mais si vous manquez de temps et / ou vous voulez vous simplifier le travail, les connecteurs métalliques offrent l’avantage de limiter les découpes des pièces de bois à des formes simples, puis de lier le tout par vissage, clouage ou boulonnage.
Les assemblages traditionnels
L’assemblage traditionnel de charpente est basé sur l’union de plusieurs pièces de bois différentes pour une technique bois-bois. Cette méthode permet de construire une structure entièrement en bois et de renforcer la résistance de la charpente et selon la transition sans un clou. La mise en œuvre des assemblages nécessite une parfaite maîtrise de la technique pour favoriser les échanges de charges de l’ensemble de la construction.
Les assemblages de charpente traditionnels reprennent les mêmes principes que ceux utilisés pour la menuiserie, mais en les adaptant à la dimension des pièces.
Tenon et mortaises en biais
C’est un assemblage simple, mais à tenon complexe, utilisé pour relier l’arbalétrier, la pièce disposée dans le sens de la pente et l’entrait horizontal.
Le moisement
Dans cette configuration, l’arbalétrier est bloqué entre deux entraits (moisés) qui l’enserrent comme une mâchoire. Une cheville ou un boulon vient ensuite verrouiller l’ensemble.
Entre l'entrait et le poinçon central
C’est un classique tenon mortaise, à la différence qu’il y a toujours un jeu d’au moins 2 cm entre les deux pièces. La liaison est souvent renforcée, et réglée, par un étrier métallique boulonné.
Assemblage à queue d'aronde
En charpente, une variante permet de relier les solives à plat joint sur les muraillères. Elle est encore utilisée lorsque le plafond reste apparent.
Tenon à biais à repos (ou embrèvement)
Avec le système précédent, c’est le tenon, tronqué, qui supporte les charges. En pratiquant une entaille dans la pièce mortaisée, il se crée une butée, un repos, qui permet de mieux répartir les charges. C’est l’assemblage classique des arbalétriers sur les entraits. L’embrèvement peut être double : il dessine alors une ligne brisée.
Enfourchement de panne faîtière
La panne horizontale fait office de tenon et s’emboîte en tête du poinçon vertical. Cette liaison supporte souvent le rallongement de panne en sifflet. Les deux morceaux de la panne sont solidarisés sur le poinçon par des chevilles de bois. Juste en dessous, le départ d’arbalétrier est traité comme sa liaison avec l’entrait.
Les entures
Le terme d’enture désigne tous les assemblages bout à bout. Ce n’est donc pas une technique particulière mais plutôt un synonyme d’aboutage. En menuiserie, il s’agit notamment de réparer un pied de meuble ou de rallonger une pièce. En charpente, cela concerne plutôt les pièces d’appui, comme les pannes pour assurer la continuité de la toiture. Sauf pour les sablières qui reposent sur les têtes de mur, ces assemblages doivent toujours se situer au droit d’un appui, une ferme notamment.
- L’enture simple est à sifflet, en coupe biaise. Pour réduire les glissements, on peut aménager des repos, en coupant la pointe des sifflets. C’est fréquent en charpente. L’assemblage en lui-même peut être bloqué par des chevilles de bois, voire des pigeons. Il est également possible de compliquer l’aboutage à loisir, en double sifflet inversé, à enfourchement croisé ou le célèbre Trait de Jupiter dont la réalisation relève plus de la satisfaction personnelle que d’une réelle efficacité.
Les connecteurs pour charpente moderne
Un connecteur est une pièce métallique qui permet d’unir deux éléments. Le premier réflexe est de considérer que plus elle semble solide, meilleur sera l’assemblage. Alors que la résistance de l’ensemble ne réside pas dans la pièce, mais dans sa fixation aux supports. Car c’est elle qui subit les tractions et les effets de cisaillement. Cela dépend donc directement du bois utilisé et de son degré d’humidité. C’est la raison pour laquelle un bricoleur amateur est souvent étonné par le nombre de trous, de différents diamètres, que peut présenter une simple plaque. C’est que, en théorie, il faudrait utiliser tous les trous d’un même diamètre, par exemple les 6 ou 8 petits ou les 3 gros de chaque côté de l’équerre. Il faut aussi choisir une vis ou un clou d’un diamètre adapté au trou et d’une longueur suffisante pour s’ancrer dans le bois (au moins 8 fois le diamètre).
Lier des éléments porteurs, tels que des planchers ou une toiture est un domaine technique, n'hésitez pas à faire appel aux professionnels par mesure de sûreté et de sécurité.
En résumé, les plaques et les connecteurs ont grandement simplifié les travaux de menuiserie en général, et de charpente en particulier. Mais cela reste un domaine technique dès qu’il s’agit de lier des éléments porteurs, tels que des planchers ou une toiture. En revanche, pour la menuiserie de loisirs, une pergola, une terrasse, ou une cabane, les sollicitations sont suffisamment légères pour ne pas risquer de gros dégâts.
Les étriers invisibles
Ils sont logés dans une rainure ouverte à l’extrémité des solives et solidarisés par des broches latérales. Le talon ne sert qu’à caler la solive. Il ne supporte pas la charge.
Les équerres renforcées
Elles se fixent aux croisements, généralement par-dessus. Selon le modèle, l’équerre dispose d’un renfort central, de deux renforts latéraux, voire d’aucun renfort pour les liaisons sans sollicitation.
Les plaques perforées
Ce sont les reines des charpentes industrielles, mais elles peuvent aussi servir sur les petits chantiers d’aménagement. Les pros s’en servent avec une cloueuse automatique, car il faut beaucoup de pointes pour les fixer.
Les sabots visibles
Il en existe une très grande variété. Les plus courants présentent des ailes de fixation extérieures. Mais la version à ailes intérieures, dans la largeur du sabot, existe, comme la mixte, une aile extérieure et une intérieure, pour les extrémités d’une muraillère par exemple. D’autres sabots permettent d’associer deux pièces. Le choix du sabot dépend de la section de la poutre.
Le pied de poteau
Un tour au jardin, ou en construction à ossature bois avec le pied de poteau, à planter ou à visser sur une fondation de béton. Notez que tous les connecteurs métalliques, quels qu’en soient le type ou l’alliage utilisés, sont fabriqués dans des aciers qui ne rouillent pas.
