Info bois n°11 : Les assemblages bois

Nous allons dans cet article nous intéresser aux assemblages que l'on trouve dans la construction bois.

1. Qu'est ce qu'un assemblage ?

Les assemblages dans la construction bois assurent la liaison de plusieurs pièces entre elles et la transmission des sollicitations.

Il existe deux types d'assemblages : les assemblages à entailles (tenon-mortaise, embrèvement, queue d’aronde...) et les assemblages par juxtaposition (pointes, boulons, agrafes...)

De la même manière que pour le reste de la structure, la vérification des assemblages nécessite de déterminer la rigidité des assemblages en vue du calcul de la déformation , ainsi que la capacité résistante.

2. Assemblage à entailles

2.1 Embrèvement

Cet assemblage transmet des efforts de compression entre deux pièces inclinées l'une par rapport à l'autre.

Les efforts sont transmis par la surface frontale de contact, selon la forme de l'entaille, l'embrèvement peut être dit avant, arrière (aussi à gorge) ou double. Le positionnement et le maintien latéral sont assurés par une vis, une pointe ou un boulon.

En tête d'arbalétrier pour une pente de toit inférieur à 45%, on utilise généralement l'embrèvement en gorge à pleine section.

L'embrèvement aide à renforcer l'assemblage tenon mortaise lors de grande sollicitation, il est dit découvert ou à couvert suivant sa conception et la dimension des pièces.

2.2 Tenon-mortaise

L'assemblage tenon-mortaise est l'assemblage ancestral, on le trouve sur les charpentes traditionnelle de tout temps.

Il peut être à vif (sans arasement), traversant ou non traversant, à épaulement classique ou renforcé.

Cet assemblage transmet des efforts de compression ou cisaillement entre deux pièces inclinées l'une par rapport à l'autre, l'angle d'un tenon-mortaise est compris entre 60° et 120°.

La stabilité en cas d'inversion d'effort est assurée par un dispositif complémentaire de type pointe ou boulon.

Les chevilles à tire permettent une mise en place avec une légère précontrainte.

Les assemblages en tenon-mortaise sont interdits dans les ouvrages d'extérieur tel que pergola, terrasse... afin d'éviter les retenues d'eau.

Ils existent pleins de tenon-mortaise particulier :

• Tenon-mortaise débouchant à clef : Il bloque l'assemblage quand il est soumis à la traction, apparent cela apporte un côté esthétique.

• Tenon-mortaise "mordâne" ou "bec de canard" : utilisé dans les planchers au droit des linçoirs pour renforcer le tenon, la réduction progressive empêche les concentrations de contraintes. On le retrouve chevillé dans une mortaise borgne ou débouchant avec une clef, le tenon passant reprend les efforts de traction.

• Tenon-mortaise "à chaperon" ou "à barbe" : le tenon porte un épaulement oblique et prolongé, on l'utilise quand la pièce présente un flache au droit de la mortaise.

• Tenon-mortaise "à paume" : le tenon porte un épaulement dessous, et est coupé obliquement à son extrémité. Cet assemblage est volontaire car il permet un renforcement.

• Le faux tenon ou "pigeon" : c'est une liaison entre pièces coupées en onglet ou droites parallèles. Il peut être débouchant, borgne, chevillé ou à clef.

• Le tenon dit "oulice" : On le retrouve sur les maisons à pans de bois ou à colombage, l'about du tenon n'est pas coupé à l'arasement mais d'équerre par rapport à la face. La pièce portant le tenon à oulice s’appelle tournisse, il est chevillé à tire.

• Le tenon bâtard : Il ne possède qu'un épaulement, c'est un tenon assemblé à mi-bois dans sa mortaise

2.3 Mi-bois et moisage

Bien que cet assemblage soit simple, il est souvent utilisé lors d'un moisement, les deux pièces sont entaillées par miroir et renforcées par vissage ou boulonnage.

On trouve différent type de mi-bois:

• Mi-bois en bout
• Mi-bois en "T"
• Mi-bois d'onglet
• Mi-bois en queue d'aronde
• Mi-bois avec entaille triangulaire

Le moisement est l'assemblage d'une pièce prise en sandwich par deux autres.

On trouve divers type de moisage:

• Le moisement lisse
• Le moisement à une entaille
• Le moisement à double entailles
• Le double moisement
• Le poteau moisé

Les poteaux moisés sont à éviter dans les ouvrages d'extérieur à moins que la structure soit démontable.

2.4 Enfourchement ou Gargouille

L'enfourchement c'est un assemblage proche du tenon-mortaise, qui comprend aussi le mi-bois. Il est composé de trois partie minimum : une centrale (le tenon) étreint par deux recouvrements latéraux (les joues)

Les types d'enfourchement sont :

• Enfourchement simple ou en bout
• Enfourchement "T"
• Enfourchement double
• Enfourchement multiple 

2.5 Queue d'aronde

Cet assemblage se compose d'un tenon trapézoïdal en bout de pièce et d'une rainure de même forme dans la pièce porteuse.

Elle peut être traversante, non traversante plat ou arrondi se qui permet d'avoir un assemblage invisible. 

2.6 Paume

La paume, c'est l'entaille qui est sur le bois porteur, en général sur une muralière ou un linçoir. Sa dimension dépend de la section du bois qui va reposer dessus en général la solive.

Il existe divers type de paume :

• La paume simple
• La paume grasse sans repos
• La paume grasse avec repos
• La paume droite
• La paume droite avec tasseau (ressemble au mi-bois)

Afin de renforcer la paume droite avec tasseau, on peut mettre en oeuvre des vis de renfort à l'extrémité au niveau du mi-bois pour éviter le fendage et reprendre les effort d'appui.

2.7 Enture

C'est l'assemblage bout à bout et on peut le mettre en oeuvre dans la direction horizontale, verticale et inclinée.

Il permet d'allonger des pièces bois, mais pour avoir une bonne solidité il ne faut pas de section trop faible.

Pour des assemblages verticaux et inclinés (poteaux et chevrons), on utilise les assemblage à sifflet, ils permettent de contrer les efforts de compression :

• Sifflet simple 
• Sifflet désabouté 
• Sifflet désabouté biais
  

Pour des assemblages horizontaux, on utilise la coupe à sifflet désabouté avec crochet,

le trait de jupiter ou l'enture de mi-bois (aussi appelé l'enture de continuité).

Pour l'enture à mi-bois, on le renforce en moisant des plaques métalliques.

En générale, l'assemblage se fait au droit des appuis.

3. Assemblage par juxtaposition

3.1 Assemblage cloué, visé ou agrafé

Dans les 3 types d'assemblage, on retrouve les mêmes principe de fixation :

• Assemblage travaillant en simple cisaillement
• Assemblage travaillant en double cisaillement 
• Assemblage lardé

3.2 Assemblage boulonné

Dans les assemblages boulonnés, on retrouve les assemblages travaillant en simple et double cisaillement (souvent utilisé lors des éléments moisés).

En plus, il y a la couronne de boulon qui est un assemblage moisé permettant d'avoir un encastrement, elle est utilisée lors de grand chargement ou de grande portée,les boulons travaillent au cisaillement.

3.4 Assemblage par anneau ou par crampon

Les anneaux et crampons permettent de renforcer les assemblages par boulons.

Lorsque l'assemblage est fait par anneau, on vérifie l'anneau au cisaillement mais le boulon n'est pas pris en compte.

On distingue deux type d'anneaux :

• A : assemblage bois - bois
• B : assemblage bois - métal

Lorsque l'assemblage est fait par crampon, on cumule la résistance des crampons et des boulons. Ils sont utilisés dans des bois de densité faible (la masse volumique maximale est précisé par les fabricants).