ICOMOS Doc - Assemblages PDF
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LES ASSEMBLAGES
Par .1. GREZEL,
lng•:nieur à l'Institut Technique du Bâtiment et des Travaux Pul,lics.
SOMMAIRE
p"Ke H. Pag"•·
Aosemblageo traditionnels. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 IV. Nœuds d'uoemblag~ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
Aosemblageo mod~rnes. Lrs organeo d'a....,mblagr ..... . . 13
". - Application du calcul d~s aosemhlageo à des nemplcs
Calcul des ;assemblage•. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 concrell§ ..... . ....................... . ...... . 37
INTRODUCTION
Tout uuvrag• ~ un peu important duit ê tre finmt- rl'uJI t~turli és le taux dt ~ travail y dépasse les •·untraintes admi s-
•·ertain nu•uhn· de pii~ ces r é uni~s entre die~ pour suppor- sibles; au ~s i •·•wvit·nt-il d'apporte r tout (,.. suiu d1\s irahlo· i1
tt~ r sulitlaire uwnt les t·lutrgt•s impo s t~t~~- lo ~ ur étudl' e l. à le ur r1!alisation .
A ss omJIJI, ~ r
d es pii·l't ~s C''•~st lt•s rendre solidaires entre eUes lis rloivc n t pnu v oir rf.s is t..r ù tu us lo•s efforts •rui . tHil s uf.-
t~nlo:s 1lispusant d'uu e maJJii·n · favoral•l e pour résister aux ceptihlcs dt• s•· olo;vt•loppcr. d •·nnservt" r •·ett•· <Jualiu: •ruelle~
diverses sollicitations auxq•wll cs f"lll's pourront être sou- IJUC sni cnt lc·s influenl'eS p l" rturl.atrii'I ~S •1ui rwu vc nl inter-
nus• ~s. ve nir (retrait-flm•g~') ·
Les a sseml.lages constituent les parties les plus déli- Pour a ss ure r la so lidité de l'asse ntl•lagf" il faut veiller
cates des constructions en bois. C'est le plus souvent à notamme nt à ce qu e le bois tra vaille dans le Fe n ~ où il
l'un d'eux que se produisent les ruptures. S'ils sont mal présente la plus grande résistance.
(') Nous rappelons que la orm~ P 21 202 (art. 11 à 22) définit avec précision un ensembl~ dr règles pralÏ<JU<'S d~ caleul d~s assr mbla11~•-
Ttnltt· dwq.w ntt· cu1nportr· un f'Crtain notuhrc tif.. pif-ces qu'il Evcry fra nH' cou ~Ï">ls of a t'( 'rlain uuutl lf'r of lll('lllll('r' wl11~ Il
r.ltll rt•JHln • :-;oticJrlirC";;; t'lllrC' t• llt~s ;1. 11 rnoyen d'aSSf"ntbJages. n<'Cd to he roniii'Cted hy joints.
i'\ous PX ,llll inuns d'aborcl les as~n'lh l ag-cs traditionnels : We considt•r firs t of ali traditinnal joints : -.·ar! Jo ints fnr
t·ntun·s dt· t'ol 11pn·s"'ion el dr- traction, asscmhlagcs par l<'non •·o ru pression and t<'n"'ion, nto rtist• and teno n joi nts, joggl<·
t•t ntortaÏ"-P . :t'"t'tllhlag-es par <'Jnhrè-vc.-.tncnt, assernhlag:e"- it joints, haiVC'd joints, uotched joint~. k ey joints and wooden
IHÎ ·Iwis. a"''<'tllhla ~e"" par C'n taillcs, assc.~ mhlages ù clé>s, ass<'lll - pinnccl joints. W<' tloen rPVi<'W III Odern joints in whic h th e
hlaJ.!e"' par f'hcvilles. Puio; uons pas,ons en revue lC's :t"-st•rnhlagC's forces a re trausonillt·d h y the part s o f thE' joint, that is connee·
IIHKil'rtu..·s dans lt· ... qucls ln tr:-~nsmission ciPs efforts. Pst ass.uri·c lions by bolts, nail s, dowl'ls , <p ikcs , holt and be<~r i u,:: plate and
p.tr dC'\oO orga tw" d 'a ss(' nlhlagc; CC' son t : l<'s nss.cmlJ i ag-e~ pa r tinally hy ~:ho<'.
houions , par dou..:. , par gouj o ns , par crampon,, par honl<lll f'l
plaq1w dt· <;t•rragt', Ptt fln par co lla~<· .
Pour a"" ... nn·r 1<•"- liaison' fl\'('l' t•llicadtc\ il t·st n ('n·ssa in· qu<' To t•nsur<· tlH· t·fficirnt ·v of joints th<"~t' rnus t 1)(' d esig nf'ù
)t •... a..:."\f' IHhlagJ'' -.oiC'nl di•tenn in t•s f'n fnnctinn ci Ps pfTorts auxqu<>ls in proporti on t<1 thr fore ·(·~ whir h thev an · to withst:tnd . Wt·
1).., auront :"t n·...,i,tt•r. 1'-\ous duunon' donc les. llt(\ thodcs parti · 1hcrcfore givl' tlw sp<••·oa l onethnds used for designin~t the joint >
nllièn·~ ~uiva nt h·sqtwii<'S doi\·•·nt f-trc.• conduits lf"s ('aku ls dt•s anrl joi nt parts whit'h Wf ' hn\'(' des.crilwd, with nun1eri n tl
a ... "\t'Hrhl ag.c'\ <·t o rg-:tues d'assernhlagl· que nnu ~.;. avon~ <ii-<'rits t:xamplf"s.
,t\"(•t · clf·s .1pp lit-ations H11111Priqm·..;.
:'\:•Hl" {·tn<liwt ~.ï. la n··a li..;.atiou d e~ uwu<.h; cl'ass(.. tllblagt· <'t dPs W c lno h. inlo tllC' c.·unstru <' ti on nf nodcs and hingc.•, 1n wooden
artîeul:ttious d.ul..., J,, dtarpcnt(' en hois et nous tt•nuinons par franoing a nd we r11d with sonll' t•xamplcs of tlw a!Jo\'P llll' thods
quelques cxcouph·< d'application do:s méthndrs prél'itécs ;, dl's applicd to joints in tlw fra JnC!-0 ~ivt'n a"> ~xarnp J e.., i11 anothcr
a"-M·ruh lal!t.'" t·ntrant dans ]a f'ott..:.titution dP- ferm<·~ d onné(•s en o·hapter of th<' handhonk .
(''((•rttplt· ... dan ... u11 autre dwpitr(• du nta nuel.
-2-
MANUEL DE LA CHARPENTE EN BOIS, N° 9
1. - ASSEMBLAGES TRADITIONNELS
Ce sont des assemblages bois sur bois sans pièce métal- Dans la charpente traditionnelle, les formes et les dimen-
lique (sauf comme renforcement d'efficacité) et par suite sions so nt choisies d'après l'expérience. ·
capables de ne supporter en général que des efforts de Dans la construction moderne, les dimensions des élP-
compression. nlen.ts ct des assemblages sont déterminées par le calcul.
Certains assemblages bois sur Lois ont une place tout aussi
Les principaux assemblages traditionnels sont justifiée dans les constructions modernes que les nouveaux
organes d'assemblage, aussi devons-nous les utiliser les
JO L'enture; uns et les autres d'une manière rationnelle avec calculs
2o L'assemblage par tenon et mortaise; à l'appui.
Sans nier la valeur constructive des assemblages tra-
30 L'assemblage à embrèvement. ditionnels, nous devons reconnaître qu'ils préscn ten t le
Nous devons également ajouter : inconvénients suivants :
a) Conçus pour résister à des efforts de compression, ils
- Les assemblages à mi-bois;
obligent à rechercher des dispositifs de fermes ne faisant
- LeR assemblages par entailles ou assemblages à appel qu'à des efforts de ce genre (fermes à poinçons c l à
•~paulemcnts; contrefiches, assemblages à tenons et mortaises et à embrè-
vements).
Les assemblages à clés ou a semblages par clavettes;
b) Pour résister aux efforts ruis en jeu, ils doivent pré-
Les assemblages par chevilles. senter des équarrissages supérieUis à ceux que néces ite
Il convient de remarquer que ce n'est pas tant par la chacun des efforts élémentaires.
form e des assemblages que la charpente dite '' tradition- c) Ils ne peuvent être réalisés convenablement que par
nelle >> se distingue de la 11 charpente moderne >>, des spécialistes formés à l'école du trait de charpente.
1• ENTURE
-3-
N• 159
INSTITUT TECHNIQUE DU BATIMENT ET DES TRAVAUX PUBLICS
FtG. 13.
FIG. 8. FIG. 9.
,__....,.._...1 __ ..:
r FIG. 16.
FIG. 10.
a) SiMple (fig. 17);
b) Sur moisu (fig. 18).
- L'enture à tnit cie Jupilel' : c'est un assemblage à
mi•bois. On distingue :
a) L'assemblage à trait de Jupiter oblique simple.
On ajoute une clef : pièce de bois enfoncée au marteau
qui empêche la séparation des pièces, Je tout cerclé (fig. 11).
FIG. 17.
b) L'assemblage à Irait de Jupiter droit (fig. 12).
c) L'a11emblage à Irait de Jupiter oblique av« aboul à
coupe brisie (fig. 13).
-4-
MANUEL DE LA CHARPENTE EN BOIS, N° 9
C'est le plu simplr. L'une des deux pièces comporte une celle-ci, c'est-à-dire l'encastrer dans la pièce inférieure.
mortaise, partie creuse ou femelln destinée à recevoir le - L'assemblage droit à tenon et enfourchement : sert à
tenon de l'autre pièce ou partie mâle ou saillante (fig. 19). réunir deux pièces à leur extrémité (fig. 22 et 23).
Les abouts du tenon et de la pièce autour du tenon sont Plus fréquemment on laisse un épaulement à la mortaise
les arasements (1). et on diminue la largeur du tenon d'une quantité égale
(fig. 24).
Les joues (2) sont constituées par le bois entourant la
mortaise.
L'épaulement (3) désigne la portion de bois entre la
mortai e et l'extrémité de la pièce.
Lorsqu'il n'y a pas
d'épaulement on a un en-
fourchement.
FIG. 22.
On distingue :
- L'assemblage d'é-
querre à tenon et mortaise '1
1
(fig. 19); 1
1
~-~L'"'""'
a
:. 8
'---
FtG. 21.
5-
N,. 159
INSTITUT TECHNIQUE DU BATIMENT ET DES TRAVAUX PUBLICS
REMARQUE. - L'a semhlage à tenon et mortaise n'est ne diffère alors de l'assemblage oblique à tenon et mor·
pas à préconi~cr en char pen te; cep en dan t son emploi se taise que nous avons vu précédemment que par l'entaille
révèle souvent nécessaire. Si l'assemblage doit résister à A B C D E F faite dans la pièce [A] et que l'on nomme
un effort de compression, nous avons vu que c'est la résis- embrèvement.
tance à la compression de flanc de la pièce mortaisée qui
est à prendre en compte avec une section égale à la section
de la pièce mâle diminuée de celle du tenon. En outre,
lorsque l'assemblage est oblique, la pièce mortaisée doit
résister à un effort de cisaillement transmis par le tenon
(fig. 20). En compression cet assemblage n'est judicieux
que dans le cas où le coefficient de flambage ramène la @
contrainte axiale de la pièce avec tenon à la valeur de la
contrainte de flanc de la pièce mortaisée, compte tenu sur
cette dernière de la majoration pour effort de compression NoTA. - Le. lettres et les chiffres cerclés, sur cette figure et les ligures
qui suivront, correspondent A des lettres et des chiffres entre crochets dans
localisée. le texte.
Son efficacité est encore plus mauvaise lorsque cet FIG. %8.
assemblage est soumis à un effort de traction, dans le cas
par exemple de l'assemblage d'un poinçon sur un tirant Dans le cas d'assemblage de pièces de même épaisseur,
(fig. 27), car c'est la section du tenon qui est à prendre en l'embrèvement peut être soit apparent (fig. 29), soit invi-
sible (fig. 30 : dans ce cas, le tenon est parfois supprimé
afin d'éviter d'affaiblir la pièce entaillée).
A
1Poinçon
-6-
MANUEL DE LA CHARPENTE EN BOIS, N° 9
FIG. 34.
Vue de deswus.
( 1) Dan.o la pièce femelle, au-deaaous de l'embrèvement, la section neue à f11ire entrer en ligne de compte eat réduite du fait de la mortaise.
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INSTITUT TECHNIQUE DU BATIMENT ET DES TRAVAUX PUBLICS
- Embrèvement médian (utilisé lorsque l'effort de com- - Embrèvement avec cale arrière (fig. 41) (utilisé lorsque
pression est relativement faible et l'effort de traction assez l'équarrissage de la pièce A est surabondant et la longueur l
grand dans la pièce inférieure) (fig. 38). de talon libre faible : on augmente ainsi la section résis-
tant au cisaillement, sans diminuer la section nette de la
pièce inférieure résistant à la traction éventuelle).
8-
.MANUBL DB LA CHARPENTB EN BOIS, N° n
-----~------
A
FIG. 41.
FIG. 49.
1 []
~~>---
4• ASSEMBLAGES A Ml-BOIS
~'\
L'assemblage droit à mi-bois (fig. 46, 47, 48).
FIG. 50 .
--9
N • 159 4
INSTITUT TECHNIQUE DU BATIMENT ET DES TRAVAUX PUBLICS
T
1. a scmblagl' perme•! dl' faire travailler la piill'l' 1 ] à la
co mpression l't à la traction; l'effort I'Rt transmis par les
épaulements ((;C, G'C' , E H , E'H ') aux moise 1B J. Tan t
ljUe les glissetuents re Lenl faibles , c'est l'épaulement qui
É lémelll •· ntaillé .
+ \
\
l !
Ftc. 52. - Muisl's ~ntoillées. l~ IG . 53. FtG. 5~ . -- Entaille ololique dons moioea .
R '
' : -
~ triJŒl
1 +- :
- - .=_L - __ ,-:..~
"1
'
:!
FtG. 57. - Demi·
Ftc. 56. - Moise• entaillées ronds entaillés
F t!:. 55. - Entaille rrnhrevéP. sur pièce entaillée. sur rond .
Fu:. 58. •• •
(') M ots.:~ . - On app<' lle moise deux pièces jumelles qui en8<'rrenl entre elles un certain nombre d'autres pièces dont les axes sont dans un
même plan.
Les moises pcuwut être ••ntuillées uu non. Le plus souvent les pièces sont entaillées nu 1{3, au 1/4 ou au 1/8 (fig. 52 à 57).
Les moises sont touj ours reliées l'une à l'autre par dea boulons; on met 110 boulon à chaque point de croisement.
On sc sert de moises [C] por ""emple pour couatitucr des muntanto reliant l'arbalétrier [A] à l'entrait [BJ (fig. 58).
-10-
MANUEL DE LA CHARPENTE EN BOIS, No 9
1
r-----~~----· L---~
FIC. C:.ll .
.l oin l formant articulation .
Clavette normale Clavette à coins Clavette cylindrique
FIG. 59.
~ FIC. 67.
~~~~~.·rn
FIC. 66. - Attache.
~~.~~~~~ ~~ __ rn
1 1 Poteaux bois rond.
1 1 1 1
1
0 rn 1
1 : 1
l 1 ) 1
_l_!. ~
FIG. 61. - Poutre composée. Clé transversales.
1
=
1 1 1
FIG . 62. - f:li'mr nts non jointifs. F1c. 63. - Éléments non jointifs.
Bois é•1unrris. Bois ronds. F1c. 6 ~ . - Couvrc·join t.
-11 -
INSTITUT TECHNIQUE DU BATIJ\ŒNT ET DES TRAVAUX PUBLICS
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MANUEL DE LA CHARPENTE EN BOIS, N° 9
i lrs a semblages qur nous venons de tl écrire penvf'n t Lr plus so uvPnl dans l'as emblage par boulon c'e t la
suffire dans le fermes dt' faibles port ~e (en employant drs seu le rrsislance du boulon à la flexion que l'on fait inter-
hois de fort équarris age), il e t uéce aire de recourir à venir. L'a semblagc se déforme, le boulon travaille comme
d'autres modes d'as cmblagc pour les charpentes de plus une pièce semi-eucastrée à ses deux extrémités; la ré is-
grandes portées ou plu chargée : d'une part, parce que sc tancc de l'assemblage ne peut se déduire d'un calcul
pose dans cc cas le prohl!-me de l'équarrissage minimum, rigoureux. Toutefois, l'expérience montre que, sous peine
d'autre part, parce que l'on utili e alors des systèmes de .dépasser rapidement les limites admissibles de défor-
(fermes triangulée , pièrcs composées) où 'exercent des mation de l'assemblage, un boulon de diamètre d cm ne
effort de traction que les anciens assemblages ne per- peut supporter au maximum que des charges de l'ordre de
mettent pa de transmettre. Cette transmi ion des efforts 400 d2 kg (voir plu loin, calcul de l'assemblage) .
r~t assurée par la r é istauce propre des organes d'assem-
Lia~c dans ll.'s types modernes d'assemblage.
L'as emhlage par boulon nécessite des précaution par-
ticulières :
ous ferons figurer sous cc titre :
a) Pour éviter la flexion de boulon s on les choisira dl'
Jo Les a ~cmb lagP . par boulou~;
préférence tels que leur longueur utile ne dépa sc• pas
2o Lrs assemblages par clous (et par aiguilles); donze fois leur diam è tre. On placera sous la tête et l'écrou
des rondelles ou plaques d'appui destinées à répartir l'ef-
:1o Les organes spéciaux d'as emblagc;
fort de serrage.
4° Le a scm blagcs par collage.
b) Pour éviter toute rupture
par cisaillement du boi
Clé
1• ASSEMBLAGES PAR BOULONS - On espacera le axes des
boulons consécutifs d'm1e même
file d'au moin s six fois leur dia-
Le premier type d'assemblage de ce genre est l'assem- mètre, dans le sens des fibres.
blage par boulons : le boulon traversant deux ou plusieurs - Et on laissera entre le der-
pièces c t fortement ern~ au moyen d'un écrou de serrage, nier boulou et l'extrémité de la
maintirnt ces pièces au contact et transr.1et les efforts de pièce un intervalle appelé talon
l'une à l'autre. ·ouvent le boulon est utilisé pour réunir des d'au moins six diamètres.
piècr. jumelle B dite moises à une pièce intermédiaire
centrale A (noyau) (fig. 70). Dans l'assemblage par houlon,
il arrive souvent que c'e t la rési - F1c. 72.
i un rffort F s'exerce su r la pièce tance du corps du boulon qui esl
1\, le boulon transmet un rffort F /2 à insuffisante; il faut al or employer
rhacune de pii'-ce J3 (fig. 71) (en de l'acier dur pour le boulon.
supposant 11ue le. cfforts se distri- Dan s le cas des figures 72 et 73
hurnt avec ~y mhric). LP houlon se le boulon doit avoir pour but
main tient rf'ctilignr s i la c harge F principal de maintenir les élé-
n'est pas trop forLP . . i F augmen tc, ment en contact. Il soulage
Ir boulon flfchit peu à pru, la pièce l'entaille ou la rlé que nous avons
A gliss~ lentem ent par rapport aux :FIG. 70. étudiées précédf'lnmen t, mais dans
pi\·ees B. Si F augmente c·ncorc, le ce cas, d'après la normf' P 2] -202,
hou lon pc~ n \t re dans le hois ct r dr- article 18, il est diffi ci le de faire
forme lui-mc'-rn c de plu en plu . la part de char1ue système dans la FIG . n.
r és istance.
Finalement, on trouve' cpc'il existe
une charge' cnaximum (charge de rup-
turr de l'a ~s c•mblage) t[ui provnquc 2" ASSEMBLAGES PAR CLOUS
un gfissemrn t !'On tutu de la j)ièce A
par rapport aux pièces B jusqu'à
la dislocation cornpli'te dr l'a se m· Par rapport au boulonnage, à section totale égale des
J.lagc•. éléments métalliques, dans le clouag des pièces, la sur-
face de contact cntr!' fe hois et lf"s pièce métalliques est
1,a dwrr,e dt• .~émril~ cf,. l'as- tri-s angmentt-e (ntultiplit-c par \ 1n, i n est lt• nombre de
sf' ntbfa~c r:s t choisit' de• tnanihc ù elous donnant une S!'c tion Pqnival!'ntc à celle d'un Loulou).
u '•·ntraîner cpc'un glissc>mrnt minim e Tl en résulte une répartition meilleure des efforts rt un e
(1 mut, 1,5 mrrt au maximum). l't c;. 71. rigidité biett s!Lpérienre de l'assemblage.
- 13
INSTITUT TECHNIQUE DU DATIMENT ET DES TRAVAUX PUBLICS
D 'autre part, le section du hoi so nt beauconp motns On prendra des pointes ou brodJCs du plu s faible dia-
affaiblies que dans l' a ssemblage par boulon s (la plupart mètre possible. san s dépasse r {norme P 21-202, art. 16) :
des fibres intéressées é tant déviées ct r epoussées, non cou -
pées) ct l'iu convéui ent de m e ttre en œuvre du bois encore
humide e t moindre que dans tout autre assemblage, car NATURE ET ÉTAr--~-f:~D==ÊP \ISSEUR!i C.AS DE .. ~aRTE~ fPAIS~I.IJRS
(~ ,-:Aal uu ... ul)~rieur
les clou res t ent serrés par les faisceaux de fibres qui jouent tfhumidii E dr~t lwi11 (.. n " iuférir ur À n.O:lU m)
11 ,.
i\ U.H.\0 m)
comme des resso rt~ .
Par ailleurs, l'expérien ce prouve qu e l'emploi des clou s TPndrcs et frai s Il..\
dan s les con tru ctiou s exposée à un e atmosphère corrosive u
be i age . .. . ... .. .
e t possible, si les clou reçoivent un e couche protectrice 7
convenable (dt• zinc ou d e cadmium).
Par contre, à la mise e n œ uvre, l'a sserublage clow: fait
trava ille r Il' hoi au fendage; eu con séqu en ce, à chaque Durs c t se<"~ ..••.• "9 "
JI
épai ~scur de plandw co rrespond lill diamhre optimum de
clou , t•t dr· plu s, Jau ~ les bois durs on devra utiliser des
clous dl' di a m!otrc plus faihle que dan s les boi~ tendres .
S'il est uéces aire, on prévoira un dis positif de g uidagt·
Enfin, l 'a~se mblage par clous est difficile ment tlémou- permettant l'enfoncement d e cluus san flambNnent.
tabl e, ec qui l't•xr·lut d e eertaiucs charpentes provi~oire s .
Pour des lJOis pas trop fi ssiles, la rfpartition des douR
Dan s l'as!<t' rnblage par clous, l 'effort sc r épartit ur la sur la surface commune d'asse mblagp sc fera t' li observant
tutalitP dl's s urfaces diam é tral es, laquelle est proportion- les écarts minima suivants
nelle à la somm e dPs diam è tres et par s uite plus grande que
re lie du boulon d e spction ~quivalcntc. L'effort mieux Uistan<"l' au honl ehari(r' . ... .
rPparti cst ainsi moin s rlommageablc pour le bois. Dc plus, Di~tmH"<" an honl non cbnrgi'.
Il' don nc ru:t·cssitc pas un trou percf à l' avanl'c avec du
jPu (1) {t:l'l a~se mhlagl' cs t tr;.s rigidP; ~nus l'action riP~ .
1) Jhlauc·f·
• ( Ill tl p a rall i- lt" rnt"ul au fil du lm i-.
entrr c 1ou!' <1 11111' ' . . .
ohargcs admi~~ibll' s un a des glisscml'ntR dc l'urrlrr: rlu · fi l ;, tl pNprml11·11lnm·n •Pn l "" fd
llll'lllr 1 c . . .. .. .. . .... .. ( elu hoi•.
millimètre av<" <: !!' l•uulon ct dn 1/2 millimètrr: avec f p~
clous). La rontrninlr• rulmissihlr dans IPS clou.~ N ; t rfp, 4 n
5 kgf mm2 • 'l ais l'assc mhlage par clous lll-ccssit<' une grandi\ Ces érar t!S doivPnt PlrP augmenté ~ parfoi ~ da11 ~ ti" grandt·s
eurfat'l' rl'a ssemhlage, ear pour ~viter les fpntes la rlistanre proportions lnritflle lcs hoiR sont fis~ihle s afin d ' fvitPr J,.s
entre rion s dans la direction des fibres doit être de l'nrdre fen tes lnngitudillall's par ..louagt' .
ti f' rlix foi s leur diamètre.
REMARQUE. - On a propo. r fgall'lllt'lll d e rraliscr rlcs
f.ps a sst•mhlagcs par clous ont étf PrnployPs avec succès, assemblages par aiguilles .
not amrnPn t d<ms des · constructions à grande portée sou-
mise:-: à de cff"orts considfrahles. La liaison entre les hois est assuréc au mo yen d ' aiguiliPs
de faible diamètre, e n acier à haute r ésis tan cc (n cordr à
Ils 11fcessitent l'observation des règles ' Uivantcs (fig. 74): piano »), à haute limite élastique, g rand module d' ~ l as
ticité et sans fragilité, et di3po ées en nombre suffisa nt
pour que la somme de leurs diam ètres soit au moin s égalc
à la largeur de pièces a ssemblées. ·
Dans ces co ndition s, l ' a ssemblage peut transmettre 11n
effort équivalent à cel ui qu e c haque pii'cc pc 11L s upportc r
en fon c tion de s on équarrissage .
L'cnfon ccmeut des aiguilles n rct•ss itl' tontPfoi s un dis-
positif sprrial agi ssant par prcs. ion ct guidage.
T.cs aiguilles sont di s po s~es s uivant dcs filcs orientfc~
par exemple rian s troi s cliree tiou s formant des angles ci e fiOo,
et suivant un quaùrillagp dont la maille a au moin s six
Fu:. H. diamètres d e cô té. Elles occupent un <' aire c irculaire in s-
Assemb lal':r par poi nt es.
crite dans le nœud de c harpente co n sidhé.
Au ccntr<' de l'a e mblage, un espace r es t e libre pour
LP rliam è tn· d eR clo us sPra c hoisi PU lf•nant co mpte de recevoir, s uiva nt les hcsoiu , un assemhlagc secondairr
l'Ppaisse ur " a » d e la pièce la plu ~ min ce erttn:nt dan s (par boulon ou tuht•), ou un tirant, un e pit-cc d 'arti c ulation ,
l'assem hlagc . de la durc l ~ du bois c t de son é tat d'hu- un e chape, etc. L'orientation des fil e d'aig uill es doit êtrP
mirlitr:. choisie de manière à éviter le ur coïncidence avec la di-
(') Sa uf fw ntuell r mrnt pour ll's clous de gros diamètres pour lesquels l'avant-trou doit avoir un diamètre dr l'ordre de 8/ 10 du di a...;èt rc
des rlnus.
14 -
MANUEL DE LA CHARPENTE EN BOIS, l'\ 0 !J
rection des fibres des différentes pièces de l'assemblage. L'utilisation de ces organes permet d'assurer la trans-
mi sion d'efforts importants. Elle est tout particulièrement
Cet assemblage est excessivement rigide : sous l'action indiquée dans la réalisation des nœuds de triang rûation.
des charges admi ibles les glissements sont de l'ordre de
1/10 de millimètre. Pour maintenir un contact suffisant entre les pièces
assemblées ct lutter contre le moment de renver ement
Ce procédé permet de réaliser des nœuds d'assemblages auquel l'organe cst soumi , .il faudra prévoir un nombre
à plus de trois directions, parfaitement centrés (fig. 75 ). de boulons de err age suffisant. Au su rplu s, ces boulons
doivent pouvoir être resserrés périodiquement.
A. Goujons.
Espace centr•l
libre pour a) Goujons tronconiques.
assemblage Cercle tangent à
tous les côtés
secondaire Cc sont des pièces en fonte ayant la forme d'uu double
des bois
tronc de cône p ercé d'un trou suivant l'axe pour lç passag<'
tlu boulon. On les utilise par paires, logée dans des mor-
taises pratiquées sur la pièce en même temps que le trou
du boulon (fig. 76).
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INSTITUT TECHNIQUE DU BATIMENT ET DES TRAVAUX PUBLICS
Jf
les ouvrages provisoires (cintre , échafaudages) dont les
ouvriers peuvent à tout instant vérifier le st>rrage des
boulons; on les surveille de près pour les re serrer de t em p .
en temps. Dans les con stru ctions d éfinitives il con v ient
d'attendre que l'on ait trouvé le moyen d'obtenir un se r-
rage permanent.
Assemblages Caquot.
l' re . 81. - Type d'assemblage à crampon•. a) Un autre type d'as emblage très intéressant à uti-
. liser en construction provi oire a été préconisé par
M. CAQUOT (fig. 82) ; il con cerne la liaison à ass urer à un
Les règl es d 'e mploi de ces assemblages e déduisent des nœud de triangulation entre deux éléments A et B d 'u ne
r ~s ultnts
d'essais. I~ a charge pratiqu e admissible sera prise membrure et un élément de triangulation C. Les trois
t'gale à une fraction (1/3 ou 1/4) de la charge maximum éléments ont la m ême épaisseur, ont coupés d'équerrl' et
supportée au cours de l'essai. Sous la charge admissible, les serrés par boulon entre de forts gou se ts en tôle; les iii ter-
pièces assemblées ne doivent pas subir de glissement relatif valles laissés entre les coupes sont co ulés en b éton de h on
supérieur à 1 mm ou 1,5 mm. dosage (environ 500 kg de ciment par mè tre cube de b éton)
afin que cc béton ait une r ésistance fgale à cel lt> du bois
Parmi les organes spéciaux d'assemblage nous devons dan s le sens axial.
également faire figurer :
La tran smi ion des efforts se fai ant par les facPs dl'>;
Les assemblages par boulons et plaques de serrage;
goussets, afin quP. l'as cmblage soit efficace, il es t nf.t·!'s-
- Les assemblages avec goussets. sairc d'adopter pour les épai seurs des pièces de bois,
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:\1"\ Nl EL DE LA CHARPENTE EN ROIS , N ° 9
nnrmaleBwnt au phUJ ut• la figur r, des dim en ion re la ti- duire, de m a 111e re à c1 v iter les risquf's d e cisaille ment
"'' III PJlt r('s trcintrs (4, 8 , 12 r m , a u maximum 15 r m). ou d e fe nd age le lon g d es fibr es.
C)uand le pffort s sont grands, )('s pièces sont multipliées L es gousset s se ront d o n c con s titu î-s en plu sie urs épai ~
t'CIInm es les flasqu Ps d e maillon d ' un!' c haîne GALLE, la se urs rollées, chaque la melle é tant disp osÎ'e de manière
tran s mi~s ion se fai sant par les plaques intercalaires .
à re qu e la direc tion d e on fil so it p l'rp endicula irc à la
Ct>s a . c mbl agf:'s sont aus i direc t qu e po siblc, e t par- direc tion d 'e ffo rt corresp ondante. 11 y a ura don c au moin s
tant sont les plu s éco no rni tJII !'" au ta nt d e co uche collées qu e d e directi on d 'elforts à
tra ns rn pttre.
b) L n .a utre r11o~· p n d e r ra li . e r le m Pm c• nœ uu dP triau -
~?; ul a t io ll co u ~iS l t' à rl c~do uhl c r e n rpa isse ur lesé lr rn ents o us d onnon s ci-d esso us u n exe mple d e l' utilisa t io n u c
1\ c·t B d t• la ll l!'lllbrure ( fi g. 83) e t à e rrer Pntre e ux , par g uussets en bois eontrecollr dans un e ferm e (fig. 84).
guu ssf:'ls Pt !JIIuluns, r ,~ J ,~ u ll' nt C de triang ula tion , du b é ton
haut l'OU li- dan s l' in t e rvall f' lais é en tri' A ct B.
4 • ASSEMBLAGES PAR COLLAGE
ut un s 'JU <' ,.,. hC!'cmd t ) p r d ' a sse mblage ex ige moi us
u 'al' ic·r 'l'w lt• pr!'rni er pour )ps plaf)lJ CS e t lo·s boulons, e t
LP collage dans la f abrication des charpentes.
' Jil l' lt• pn·rni c· r t ) pP d ' asbl' mblage d onn e un e ol paisse ur
totalt• moindre qu e le C<"O nd. Lor qu 'elle n 'p ond à cer taines conditions de résis tan ce
m écanique et s urtout d e t e nu e dans le te mps, la ro lle
prf:se ntc en ch a rp entl' d ' indisc uta bles a v antages, e t le
collagp p e ut ê tre cons id éré cornBH' le meilleur m ode d'as-
sem hl age bois s ur boi s.
En e fl'e t , il a ssocie )ps p1Pl'I'S d f' telle ~o rt c qur chaqu t•
r Jè me nt de fibr e d ' UJll' pi(•ce tra ns me t à un é lfl ment de
fibre c·orrPs pondant d e l'a utre pif>ro• un effort à l'h he lle de
c I' I:S r lclm eu ts. A li con traire, lorsq li ' on sc se rt d e clou s ou
d e houion s les e ffort. SI' trou vent con centrrs e t les fibr e ~'<
v.... Il~.
dl' hois voisin es reo,:oiv pn t un effort beau co up trop g rand .
Il es t cep endant n éce aire, pour obtenir d e bon s rèsul-
tats, qu e les joints de collage prflsentent, non se ulem ent d es
D. Assemblages avec goussets. résistau ces m écaniques égales ou s up érie ures à celle du
bois, ce qui es t a ssez facile à r éaliser , mais au si un e bonne
Pour 1-vitcr d es a s c mblagcs mixte , bois-m é tal , on tenue dans le temps. Il ne faut pas que d es d écolle m ents
rf:' r ourt parfoi s au bois pour la confection d es gousset s puissent se produire à la s uite d es variations dim en sion-
u ' a;,semhlage. Mais, en raison d e son 'ani otropi e, le hoi s n e lles du bois. C'es t là le p o int le plu s d élicat du collage ( 1).
n e p ut ê tre utilisé Cep endant, il importe d e consid érer égale ment la fa cilité
pour les gous e t s d'e mploi d e la colle.
qu ' à la condition
Pratiqu em ent nou s n e consid ére ron s qu e le colles utili-
d e c on s titu e r sables à froid ou à t e mpératures p eu ollevées comprises
ce ux- c i e n plu - rntrc 30o e t 700; en core faut-il pour cette d e ux iè me caté-
sie urs couches . On
gorie travailler dan s des atelie rs climatisés en température
aura int{-r ê t à
c t en é tat hy gromé triqu e, ce qui complique la r éalisation.
prendre la direc-
tion d es fibr es d e Dan s ce t ordre d ' id éPs n o us parleron d es colle à la
c h ac un e d e ces ca clin e d f:jà bien connu es p a r to us le u t ilisate urs, puis
1
rn u!' hes p r rp end i- d es colles à base de résin es synth è ti<Ju e , nota mm ent celles
1 r ul a irl' tl la dir!'l'- à hase d ' urée -formo l, gcnrl' Caurite e t Mr locol H, e t l'elles
ti o n d ' un effort di f- à base dP m é larninc genre Mélocol M. L e co llPs à hase d<·
1
r------~--~~~------- 1 fh en t parmi re ux ph énol-formol e t réso rcin e-form o l ne so nt pas e nco re
qui pe u vent e pro- s usce ptibles d 'ê- trp utilisPPS ])ratiqu em ent dans la fa bri-
!'ation d es charp ente , soit en raison de le ur con d ition .
partic uli ères d ' utilisation (temp éra ture, pres ion), soit en
raison d e le ur prix d e revient trop élevé.
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INSTITUT TECHNIQUE DU BATIMENT ET DES TRAVAUX PUllLlCS
.4. Colle• à la caaéine. Selon le durcisseur employé les temps de serrage et les
pressions à réaliser sont variables.
Des colles à la caséine (1) ont été utilis.~es depuis furt Temps de serrage minima sous pression de 2 à 5 kgfc m 2 :
longtemps en Suisse pour la fabrication des charpentes
HETZER. Elles présentent individuellement de grands Pour une température de :
avantages : fortes résistances mécaniques, très bonne tenue
à l'humidité, possib.ilité d'utilisation à froid, f'n fin possi- 20o : Il h 15 mn à 4 h;
bilité d'un assez long stockage. ]50 : 3 h à 12 h;
1oo : 5 h Îl 30 h ;
Nous donnons ci-des us la technique du collage à froid,
le collage à chaud étant, à notre avi , d'un autre domaine.
suivant le durcisseur utilisé.
Les colles à la caséine du commerce se présentent sous
forme de poudre et sont à employer en général dans là Au-dessous de lOo la prise est longue et pour cette raison
proportion de une p:utie de colle pour deux parties d'eau il est· recommandé, durant la période hivernale, d'établir
en poids. un léger chauffage de l'atelier d'encollage.
La résistance maximum du collage n'est atteinte en
L'encollage se fait à l'aide de pinceaux ou ile machines
moyenne qu'au bout d'une semaine, il est préférable d'at-
encolleuses. Autant que pos ible on ne doit pas laisser le
tendre ce laps de temps avant de mettre en charge les
bois encollé plus de 20 mn à l'air libre avant de serrer le
pièces collées.
collage. Il est préférable même de ne pas dépasser 10 mn.
Les colles à l'urée résistent bien à l'action de l'eau et tic
La pression appliquée doit être de l'ordre de 2 à 5 kg/cm 2 l'humidité. Certains durcisseurs permettent d'obtenir la
et la durée de mise sous pre se de 6 h environ. résistance à l'eau bouillante (colles pour l'aviation).
Il est intéressant de remarquer que ces colles ne néces- Pour diminuer le prix de revient de ces colles, on peut y
sitent pas un contact de surfaces rabotées aussi parfait que ajouter des charges diverses (farine, amidon, etc.) mais on
les colles à hase de résines synthétiques et que les pressions obtient alors un joint de collage moins durable et surtout
nécessaires à un hon collage peuvent être obtenues à l'aide plus sen~ible à l'effet de la chaleur et de l'humidité.
de serre-joints ordinaires.
1
( }Les Russes ajoutent à la caséine du Ciment Porùond, La tenue à l'eau est améliorée.
Partant de la formule russe, le Laboratoire de l'lnstilut National du Bois a cherché à l'améliorer, et a abouti à la formule suivante :
1 ~:~éi~~ ~~.~~~~~~·. ·.: ·. ·. ·. ·. ·.: ·. ·. ·. : ·. ·. ·.: ·. ·.:: ·.:: ·.:::: ::::::::::::::: ·.::::::::::::::::::::::::
25 partie•
55
l ~~~u~ . ·. : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : :
5
25
Siliente de soude ..............•.......................•.•............................ 17,5
) ~:~~ti1~:,~e ."~.~~~t·e· ~~ .c.~~~:::::::: ::::::::::: :::::::::: ::::::::::::::::::::::::: :: :::: 0,7
10
Ciment Portland ..................•................•.•................................ 40
Pentaebloropbénate de sodium ....................................................... . 1%
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MANUEL DE LA CHARPENTE EN BOIS, N° 9
·- ~~ ---· ~
Les as ·emblages con ·tituent les parties les plus déli-
cates des constructions en bois. --
~--· '
Ils ont pour but de réunir entre elles les différentes pièces
«·omposant la construction (barres des charpentes trian- D 1t
::
F
~:
t
L'effort de compression axiale .F qui s'exerce sur la -32 x-31 = -92 soit 22 %·
pièce [A) (fig. 85) est absorbé par la résistance à la com-
pression de flanc de la pièce [B J sur laquelle la pièce [A]
appuie par la surface de contact correspondant à l'équar- 2• CALCUL DES ASSEMBLAGES
rissage de cette pièce [A]. A EMBRÈVEMENT
Le tenon et la mortaise sont simplement destinés à En pratique, dans un but de simplification, on ne tient
ru ain tenir en con tact les pièces [A] et [B] pendant le levage pas compte de l'existence du tenon dans les calculs.
de la charpente et après la mise en œuvre des pièces.
Les fibres moyennes des pièces [A] et lB] (fig. 86) font
La résistance de l'assemblage est déterminée par la entre elles un angle aigu at. L'effort F quis 'exerce sur la pièce
plus faible des résistances mises en jeu (résistance à la oblique [A] se transmet à la pièce [B], et se décompose :
( 1) On trouvera les hypothèses de hase à adopter pour les calculs dea assemblage• dana la norme P 21·202.
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INSTITUT TECHNIQUE DU BATIMENT ET DES TRAVAUX PlJBLICS
l'"7l-.,~A~-c--,...
(2) eb ~ Il,.
o E -r---@-B-
b) Ou effort d e cisaillPrnen t parallf.le aux fi lm·~ (2 )
(rt-parti . ur la s urface bl du '' talou " lllt~ llag•: s ur 1BI
••n arrif.rc de l'emhrl·vPmt•nt dans 11' plan ;;: paralll·lt• à
l'axe longitudiual de la pi<·c•· fpm Ile et pas. an t par l'ar/\ tt·
C 0 de l'emhri-vcmPn t) alHfUCI !'OI'Tt'~fHilld une conl rainlc
// @ de cisaillement longitudinal :
/ F E
y _ __
-~~'""" @
•·•!ttc l'un train tf' ra duit rlre infhiPurf' à la cou train tf' adnri•-
sib le de f'Ïsaillcrnf'll t longitudinal He., (pour •tu 'i l 11 'y ait
pas risque de cisai llement du talon) :
Fu;. 1i6.
(:1) R, ,H H,.,,
1. En un effort transversal F sin :.c.
(') La norme P 21 202 prescrit pour les asscmhlago•s ù embrrvrnoent
Donnant sur [BI {fig. 87) un effort de compression (trans- de calculer la longueur du talon libre en supposant que Ir risaillement
versale) perpendiculaire aux fibres l réparti sur la surface ab (sur la pièce entaillée) est provoqué par la composante de l'dTurt
parallèle aux fibres de la pièce entaillée F cos :x (fig. 87).
de l'embrèvement égale à la projection de la surface de
contact A B C D E F (de l'ernJnèvement) sur le plan 'P
de la pièce femelle] auquel correspond une contrainte d e
compression de flanc :
F l" in rx
ab
Fu;. 117. ·
(1)
Ct'llc nurm l' ajoute qut· lorsqu<• le <·alt·td n'(·~t- pa"' pu~Jo.ihlt·. on pro ·
<·ède it des f•ssuis pour tn<>s urer lu charge- nmxiu1urn cul ruinautlu dis lo-
2. En un effort longitudinal F cos -x (') . cation de l'assl' tnhlagr, t't l'on ndnlPl pour •·harg.- tl'ut ili.,.at ion
admissible la charge maximum ci-dessus tlivisÎ'e par 1111 cot•f(io·inol dt·
si'<.•urité au uwins étcal ù 3. En nutn•, on Juil tenir rnrnplt• t~J,:alt·m('lll
Cet effort produit sur B : de la d,:;formatinn currcsponduntc• cn n stu tt~c~ sous la 1·hargt: d ' utili:-:oHin11 .
(') Il convient do• signaler que Jans le t'aleu! d e l'o•fl'ort longitudinal transmis par lu pièce [Aj à la pièce [Bj, lt·s Allt·onantl• tic nucul t·unoplr
da lu résis tance nu glissement f F sin :.c des pièces l'une sur l'autre duc au frollc m ent (/étant le coefficient d e frolte meut). Da us t·es co ntlitinn
l'effort longitudinal u pour expression :
F cosrx - f F sin rx = F (cos:.c - fsinrx)
el la condition (2) Jcvient :
F co~ ~Jsinrx
eb
-20
], ., dillll'll•ion- 11 . ,. •·t 1 d,• f', ltd,ri·' ''"11'11! ,, . lrPII\ t'Ill :1111-1 l.a r.. r. ·•· F "'olli<·it.lllt 1.t pi;., .,. \ . prndnir "'"' t·umpr,. , _
d, ~ ft·nniun · ... par 1,., lnll ... t'ortditinJI . . lire ~ , .... dt · ... t''pr-t• ...... iutl.;, -inn tf,. fltn<' I1Wali"•' •· •lll' 1•·- •llrf':•,···- CC 1'1 Fil (<'//) ,f 1•
(li. t~\ t•l (.:) : la pii't'c Il Pl 1111 · · i~adf,•lltt'lll da11~ 1<'~ plau, C:J) ct EF t] ,.
F-in x -llrf'.H·•· (tir) dn t.dnn ,J,. l.t pii'·l't' \ .
n
hH; Dan, 1,• l'alt'ul nn adrnf'llra l'llllll ll!' rontraint!'o; adllli--
r CO• .L ~ihlt·~ .. r ll··~ rpri ont ,:,,: ,J,: Jinies dan~ le nnrnre ll 5~ tlOI
l•ll . (•·hap. 111. art. t) \'l ar!. 11) pour la t•ompre--inn de tl.tnt·
lu!'ali-•' •· l't puur ],• ··i-aillt•llt••nt lun!!it11dinal.
l' ('1"- :x
bi{ ,. Tuul<'fui• il r,:,ultc t! ',.-..ti - !'ll'e•t • l!h~~ t'Il lahuratnirt" qut".
pour ljllt' lt- l'n t· fli•·i••Jll tf ,. rnajnrat inn :! pui~·•· .~t rP ap pli-
'1"'; ù Lt con lr.tilllt· aclmi--ihlt· ù la •·uinpre<•Îun lu!'.tli·•···-
Rendement de l'ass emblage par embrèt'ement. il t'·l rt,:, ..... airr 'fll·,. rt l'l"~ du de:J. ,nlt·ntt•nt lnrtgitttdi!! :d .
la pi i•t•t• -nlli t·i t•'e• ù !.t t·nn!pre--inn ,J,. l!artr tf ,:Jrordt· lal<' -
l .. t pi;.,.,. 'l"i t'ttlllfl'll'lt· J', ·lllaillt• (u•1 •·lldtrt•\ •' 1111 '111) e·•l r ;tlt•n~t•ul l:t z,n ,• din•t'lt'lll• 'll t l'tlll'f ' l'iltt<:,. d'au moins un<'
!.!t'llt:r.tle·!lll'll( , .. llit·Îit'l ' ;, h lrat'lÎnll ,,.,,_''t'
r.·utrail l't'l '('• fui· la l.tr.!!•'lll' tfp !'t; paul ,•Jttt•nl (.J ,: fHonlt•llll'lll lr::tll" \"t'r-al
.til d,·)ù dt• EIL d'une quantilt: Hf au 11HrÎ11.; ,:1-!al t• à EH).
'aut l'alonut de· l'arl>al•'tri ·r t•l du pirwnu rt'!'e' \<1111 l'.tlwnt
d 1• la ,·untrd~t·lw l t'l '" •!'<' li •• n !11' 11• · •·-t rt'duil,. du l'ait cl ,. E:t outr.·. il !'.urt n:aJi- t· r l'a-~ <' ll!!da'!•' a\t'' ' llt'aunrnp ,),.
,.,.,,,. 1':11.! i ,,, .. ~nin afin 'Jlll' l1•- dt·ux ,:paul!'nH' Ilt• portPrlt hi r n. •Ïuon la
1,,. n·II•J,. n,•·ll t ,·, la tr.r•·t •'••ll <'•1 •'"1111•' p.1r J,. raf'l"'rl ol,• prutl,·rH·•• rc·,·on ln tandt•rait tl!· Il• ' t'tdlljll •• r '(Il• ' -ur urre ~!'td,•
la ,, .,·t iun nt'tlt' dt· ,., Il•· l'~'.,,. ,. ;, -a -• ·•·lion hrut•• t'flllran tt·. ~urf'at' l' dt• ,.;,aill:?mcnl p• nrr tl'nir cnmptl' du fait ']UC l'épau-
llltdtipli•·•· par J,. ,., ,.flj, it•n l , ]",ut 1ill·. l••utt•nt pt·ut nt· purt!'r ljllt' d'un •t'ul t' Ûlt;_
Il' a1 it· ;.!•:u,:raf,·uH·ul t•utr,• , IJ tl Il",. Dan:- l't' qui ,.uit 11011~ ~npposeron:- n;:.di..:pcs res condi-
tion~; un a duuc :
L:1 pi4·cl' compriuH;,. "'llil'ilt· 1:!. pr•·t'l' pnrtant l't'tlll>ro'.-
\f'Jil ('JJ I ;, la rolllfH'' ''ion uloli'fllt' lewali-•;,., tl!' ''" fait ],.
n) La coutraintr de eornprr~•ion admi•siblr sur !t•s
rt·lld• ·llr• 111 :'r la 1'1111/f!rt'"i''" - ·· ·tahllt arn-1 : :-urface< <; C ct E ll ,:tant 2 H,: ( R; : contrainte :Jdmis-
ihle rn I'Orupn·~ -iou tra!b\' l'r~al<': :! : eoefli.cient tl!' majo-
rat imt po11r euulprr5~inn locali.;t:,._ voir norme B .')2 001).
H . t 1 } -iu 'X) v
l".•fl'ort admi--ihlt• sur l'cu•cruhle de ces drux surfaces a
Hr -in :r.
pour nd!'Hr :
l' -= 2 (eh) . ~ H' = lehR; .
(l't'fl'tlrt ,J,. I'OIIIJ'f•""ion lt~~·ali-,:,. .:tant F •in "L). soit JHIIII'
';( -~ .)0
b) La ront.rainte dl' l'i-aillcment admi•sihle ur les
,.urfael's CD !'l EF étant R,.,. l' t'fl'ort admis-;ible sur l't'n -
~emh l ~' d r rf'S deux urfae'<'f' a pour 'aleur
3,11
0.80 •oit P.î ~n-
k21 P' = 2 (til) ., R ,.,.
Il faudra dttne vPrifirr que la phr petite de deux valrur~
P rt P ' (r'est P l'n gèn~ral) e~t 'upèricure à F. Lrs dim en -
FIOUS 1. P. h. ~ont ronditionné!'< par ],.,. r)Pux ÏIH:ga litt;< :
3·• CALCUL DES ASSEMBLAGES PAR ENTAILLES
O U ASSE:'>IBLAGES PAR ÉPAULEMENTS ( i) ~,.IJ R ~ ' F.
0) "!.thR r..; F.
Lt· ··aleu! J,. e!'• a~~emlda!!t'' li!' ror11portP pa~ dt• difll -
t'lllt ,: parlit·ulit>n• ( fi::r. HR). ' qui rloiv,.nt fltrP .:ati~faitl'~ .;imultanPment.
h
i) F 1
R endement de l'assemblage p a r entaille:
D.
''
-o- '
'
@
La pii'·e!' unirftll' r~t g•~nrlralt'tllent entailléP ~ur le qua r t
tf1• -on I;Jl<'Î--E'ur !' 1 •IJI' rh:Hjlt!' farr: •oit dèjà un rendement
J
1
1 1 1 1 dt· - De plu ~ . la l l'll'ion e~t génèralt:>ment transmise (aux
2
T
ntoÎ~!'~) t' u l!lllll' <'OillfJI"t',,.iou dt• fiant • (par l E'~ petitt'S fare
l
des entaill!'·). dont la val e ur peut f-tre ,:, ·aluPe à Je crllt'
3
d t· la !'tllltf'l't'''i"H axiale·.
l 1
Fi~ta l t·HI\'111 l• · rt•lld<'llti' ll t '·,~tahli 1 à oit
Fu •• HK. f (j Il:..
- ~l -
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4• CALCUL DES ASSEMBLAGES les clavettes en chêne est de Re• = 15 kg/cm 2 (norme
PAR CLAVETTES (OU CLÉS) B 52 001); on peut donc compter sur un e résistance de
l'ordre de
Des essais réalisés sur ces assemblages ont permis de
faire les constatations suivantes : Q= !Slb par clavette (fig. 90).
a) L'assemblage à quatre clavettes
correspond à une force portante à peu
près double de celle de l'assemblage
à deux clavettes ;
b) L'adjonction de boulons produit
une augmentation très sensible de la
sécurité de l'assemblage (ils s'opposent
au basculement des clavettes);
Clavette normal e Clavette A coins Clavette cylindrique
c) Une clé à section rectangulaire dis-
posée obliquement donne sensiblement Fu:. 90.
les mêmes résultats (au point de vue
glissement et dislocation) qu'une clé
placée parallèlement au sens de l'effort, et facilite l'exé- Dans le cas des clavettes à section cir cu laire, le dia-
cution de son logement. mètre d de la clavette joue le même rôlf' que la largeur l
de la c1avette rf'ctangulaire.
La clavette travaille par compression sur le bois, rece·
vant un effort d'un côté et le transmettant de l'autre;
elle travaille aussi au cisaillement. Premier caa où lea clavettea servent à aa.embler des pièces
soumises à des efforts de traction ou de compre..ion.
Le calcul des clavettes, de leurs dimensions, de leur
espacement se fait par les formules de la résistance des Ca1cul des clés ou clavettes (à prévoir toujorlr.~ m bois dur ).
matériaux. Il s'agit de combattre les glissements des
pièces élémentaires les unes par rapport aux autres, grâce La norme B 52 001 art. 6 prescrit, chaque fois qu'il
.à la résistance des clavettes. est possible. de procéder sur les bois à utiliser à des essais
mécaniqueR en vue de déterminer la valeur des résistances
Les clavettes peuvent servir à assembler des pièces à la rupture et des contr&intes admissibles; cette pres-
soumises à des efforts de traction, de compression ou cription devient impérative lorsque les bois ont subi un
de flexion. Lorsque les clavettes (ou clés) sont utilisées traitement d'ignifugation ou d'imprégnation.
pour constituer des poutres composées à section rectangu-
A défaut d'essais la norme reporte aux valeurs indiquéeR
laire formées par la superposition de deux ou trois poutres
à I'artic1e 9, lequel prescrit pour la compression de flanc
élémentaires (fig. 89), le rôle des clavettes est d'empêcher
de n'utiliser que des bois de.~ catégories 1 et II et indique
le glissement relatif longitudinal dû à la flexion et par suite
comme contrainte.• admissibles du chêne (catégorie.~ l Pl Il)
de résister à l'effort d e cisaillement dû à l'effort tranchant :
sec à l'air au degrl\ d ' humidité normal de 15 ':-{,:
il conviendra donc dans le cas de poutres chargées uni-
formément de rapprocher davantage les clavettes vers le11 Au cisaillement ... .... . .... . Re• = 15 k gfcm 2
appuis. A la compression de flanc ... . R~ - 30 kg fcm"
- 22
MANUEL DE LA CHARPENTE EN BOIS, N° 9
a) .Ainsi la clavette [C] reçoit de la pièce [A] un effort l'effort maximum que pourra transmettre la clavette [C]
transmis par 4_:ompression et qui s'applique sur la moitié ak sera égal à :
de la surface latérale.
Si l'on s'impose de ne pas dépasser à la compression (1)
la contrainte admissible à la compression de flanc R~,
(2)
@
l A la compression de flanc.
Quant à la résistance au basculement, elle sera obtenue
par le fort serrage d'un boulon, organe complémentaire
qu'on ajoutera aux clBvettes four maintenir au contact les
Jo'u:. 91. faces f'n regard des pièces [A et [B].
( 1) On a l'habitude de proportionner entre ellea lea dimenoiona dea clavettes. Il n'eat pas utile en effet de pouvoir transmettre par la aurface
~ eb un elfort P très grand, si, par ailleun, la largeur l de la clavette ne peut permettre que la tranamiaoion d'un effort P ' beaucoup plua petit que P.
Pour avoir P' = P, il faut que l'on ait :
~ ebRé = b!Rc,,
c'eat-à-dire :
• - _1 _R ç_
'
(3)
e- 2 Re•
La clavette est taillée de façon que sa dimension b soit prùe dom~ sem du fil, de telle sorte que la contrainte Ré qui intervient dana le
calcul est la r«istance de flanc de la clavette. Si celle-ci est constituée par du boil de chêne, pour lequel Ré = 30 kgfcm• et Rea = 15 kg/cm•,
la relation (3) donnera :
1 30
;=2Xj5=1.
On prend en général • < l, de aorte que c'est la compreasion de flanc qui conditionne la réaistance de l'ensemble.
En définitive, la résistance à attendre pratiquement d'une clavette de chêne de dimension& • et l (b longueur de la clavette étant la largeur
dell pièce• à assembler) eat retpectivement :
P = { eb x 30 = 15 eb ll.g/cm' (e et b en cm),
ou:
P ' = bl x 15 = 15 bl kg/cm• (b et 1en cm);
ot'lon que c'est P ou P' qui ett la plua petite dea deux valeuu.
Par exemple pour une clavette ayant comme caractéristiques :
!• = 4cm < l
1 b = 20 cm
la charge admiaaible eat :
p = 15 x 4 x 20 = 1 200 kg
(P < P')
On peut llimi équilibrer une char11e totale d" 2,4 t avec une paire de clavettea de chêne de dimensions pourtant réduitPa .
23 -
INSTITUT TECHNIQUE DU BATil\ŒNT ET DES TRAVAUX PUBLICS
On préfi-re parfois utiliser au lieu de clavettes à section peut se faire sentir et amener un jeu préjudiciable à la
rectangulaire, des clavettes à section circulaire. Ce sont bonne tenue de l'assemblage. Il rés ulte cependant de nom-
alors des plans diamétraux qui jouent le rôle que nous breux essais que l' influence du retrait n'est pas aus8i
avons dévolu ci-dessus aux plans des faces comprimées et importante qu 'on pourrait le croire. On peut au surplu s y
cisaillées. remédier, d'abord en prenant certaines précaution s au
moment de la construction et en n 'utilisant f)Ue des boi
On a, s1 r est le rayon de la section, b la largeur des secs, ensuite en donnant aux clavettes une longueur plus
pièces granrlc que la largeur des pièces à a sembl er Pt une form e
lf.gèrement con iqu e : on peut alor quelque temps après la
( 1') con struction ratlrap':!r )p jeu en forçant à l'aide d'une
masse la clavette à s'enfoncer davantage dans la mortaisP.
et : On peut m~me prendre la précaution de srlchPr artifi-
ciellement les clavettes avant leur mise en placr et de nf'
(2') P' 2rbR,.., les ajuster aux dimensions des mortaise. qu 'aprl·s aYoir
procédé à cc f.léchage préliminairf'.
Avec du bois de chêne tel que R~ -= 30 ct R,._. = ] 5 kg/cm 2 , Notons qu e cc sont les as emblages par clavettes <Jui
on aurait par paire de clavett~s : .~emblent donner LI'.~ glissements les plus JaiblPs tl égalit1;
de charge : ce sont les plus rigides, et au si, à nolrf' avi•,
ceux qui permettent d'attf'inrlre )p pins fat ·ilrmrn t tlt>
2P - 2br x 30 ~ 2P'
haut!'R r~~istanees.
ce qui donnf' pour :
Deuxième cas où les clavettes servent à assembler des pièces
r = 2 rrn et b -= 20 cm, soumises à des effort. de flexion. ·
2P = 2P' = 2 x 2 x 20 x 30 = 2 400 kg.
Effort de glissl'ment longitudinal qui sollicite JJDI'
d'assemblage dans une poutre (composée) snruni.<P ù
Les clavettes à section circulaire sont faciles à placer :
flexion (fig. 92).
les pièces à assembler étant boulonnées entre elles, il suffit
&tf! !
de pratiquer un e mortaise circulaire à la perceuse, à èheval
ur les faces. Le diamètre de ces clavette étant faible et
le mortai age correspondant très facile à pratiquer, on voit
qu'il est possible, sur des pièces en contact sur un~ lon-
gueur suffisante, d'en placer un nombre assez important,
et par suite de faire face à des charges parfois consid~
J. .
.t .. j
rahles .
c) Enfin la distance entre les clavettes et la longueur des Fm. 92.
talons doivent f.tre telles que les contraintes de cisaillement
agi sant sur le plans ec, df, ai et hj ne dépassent pas la
valeur admis ihle R,.,. L'effort de cisaillement maximum Dans une poutre f!P.chie, la contraint!' rie risaillt•mrnt
admissible agissant sur l'nu de ces plans a pour valeur: longitudinal est :
(5)
où,
Or l'effort de cisaillement agissant sur ces plans a la
même valeur que l'effort de cisaillement agissant sur les 1 e~tle moment d'in ertie total de la ~ection dl' la poutrr (rom-
clavettes; il faut don c que : Pl = P '; pour P' on est plus posée);
limité que pour P 1 ; pour plus de sécurité il l'l'rait donr: m est le moment statique de la partie situi'c au-dr~ s u~ rlu plan
même pr~fPrahlf' rpte l'on ait : P 1 ~ P': d'où de glissement par rapport il la fibrf' nputrt>:
b r st la largeur de la poutre;
T e~t l'rffort tra1wlwnt tlnns unr ~f'<·tinn d'ah~r i ss<• tlnnr"'~'·
1'1. :
Sur une surface horizontale (d'un plan dl' cisailll'nwnt
~
(l!'s clavt>tlt>~ t'tant
longitudinal) de la poutre, de largeur b et rif' lon gu!'ur
' l
11 ~- !l···
1
ré~ineux,
r~gale à l'unité. s'exerce un effort dl' cisaillenwnt ou d1•
R,..• . R r..• ~ 15 k!(/ <·m 2 , glissement longitudinal ayant pour valeur
-24
MANUEL DE LA CHARPENTE EN BOIS, N° 9
de la longueur l' , l'effort total de cisaillement longitudinal b) Largeur à donner aux clés (pour qu'elles pui s~f'nt
qui sollirite une des clés a pour valeur : résister au cisaillement) :
1
(6) (P < P'); ·2 30 kg X eb ~ 15 kg X lb,
d'olt
Un e fois déterminé l'effort de cisaillement auquel les
clavette doivent rési ter, le calcul de ces clave ttes se l ;? e = 2,6 cm;
poursuit com m e dan le ca précédent en appliquant la
formul e (2) ou (2'). nous prendrons : l = 3 cm.
(') Voir rir<·uluir~ st>rif' H, n° 6 de l'In stitut 1'erhnique du Râtiment 't de.• 'fravaux Publirs rt-lativf' aux Ré!iuhat• d'euai~ •ur diveu type•
d'a....,mbla~~:H dr charprntfil .. n boil, rur M. .J. CAMPRF:DUN.
-25-
..
Dans ces conditions la charge pratique maxunum du admissible sur la surface de b.ois en contact a vec le boulon
boulon travaillant à double section de cisaillement est est de : R ot (1 +
sin a:) X dl, l étant la largeur de la pièce
fixée, par la norme précitée, à : médiano ou la sommo de lar~fl urs de piill'i'S dt' l' ha l{llfl
t•Ùh~ dr JI\ pÏ~t'l' nuldl"l\f', [)'11~ Ja I'IIIHiitiiiH :
~ 4~-,
des charges de cet ordre il v a risque de déformations trop
importantes s ou<~ la cl1arge. (4) 1 d
Ainsi le simple boulon monté sur rondelles ou plaquettes,
à moins de recourir à des diamètres exagérés, ne peut
guère supporter plus de 1 200 à 1 600 kg. Enfin une autre considération dont il faut tenir comptl'
est la nécessité de prévoir certains intervalles pour empêcher
~i l'effort à .supporter est plus grand, il faut multiplier la rupture de l'assemblage par cisaillement. Ces intervalles
le nombre de boulons. doivent être ménagés, soit entre deux boulon consécutifs
La résistance pratique de l'assemblage dépend aussi placés en file sur les mêmes fibres , soit en bout de piècl'
de la r ésistance du bois lui-même, qui s'écrase, si la com- (talon) entre le dernier boulon d'une file e t l'extrémité df'
pression due aux boulons devient trop forte. la pièce. Ils doivent être égaux au moins à .~ix foi s le dia-
mètre d du boulon , sans que leur longueur puisse êtrf' inf~
La norme P 21 202 prescrit en conséquence de tenir rieure à 10 cm.
compte de la pression moyenne, supposée répartie dans un
La résistance pratique d'un assemblage par houlon~
plan diamétral, exercée par la tige du boulon sur le bois au
dépend de la manière dont les boulon s s'appui ent sur le bois
contact. La surface de contact (mesurée sur le plan diamé-
tral) doit être suffisante pour que la pression métal sur sous-jacent. Aussi les trous devront être percé exacte-
bois ne d épasse pas au maximum la contrainte admissible ment au diamètre des boulon s pour éviter t out jeu para-
pour la compression simple, compte tenu de l'inclinaison a: site dans l'assemblage ; de. plus on choisira le diamètrl'
des boulons d'après la largeur totale des bois à assemblPr,
des fibres et des majorations pour compression localisée
Rot (1 +sin a:) (art. 10 et Il de la norme B- 52 001).
car plus un boulon est long par rapport à son diamètre,
plus il risque de fléchir sous la charge e t d'imposer au bois
Dans Ct> S conditions, l'effort de compression maximum des compression!! localisées dangereuses. En outre, on
(') Cette expression correspond à une contraint~ de cisnillement Re• du boulon telle que :
-26-
MANUEL DE LA CHARPENTE EN BOIS, N° 9
~vitera d 'avoir, en un nœud de charpente, plus de trois . Nous les disposerons comme il est indiqué sur la figure 96
pièces assemblées sur le même boulon. Enfin, dans les afin de respecter intervalles et talons :
assemblages p ar boulons transmettant des tractions
obliques, il y a lieu de prendre des dispositions pour éviter (3d = 1,4 X 3 = 4,2 cm
des ruptures par traction de flanc (fig. 95). 6d = 1,4 X 6 = 8,4 cm)
a) Contrainte de traction exercée sur la section nette b) Pour du bois de sciage sec à l'air (15 % d ' humidité), à:
du basting (trous de houion s réduits) :
(6)
6 000
611 kg f cm 2 .-- 1 If!.
6,5 x (16,5 - 1,4 x 2)
Uu Loulou de 20 mm de diamètre travaillant lt double
8ection de cisaillement peut ain si ~u pporter un effort
b) Eft'ort Ùt' ci aillement admissihlf' par boulon de 14 mm maximum de 2,4 à 3,2 1.
t ravailla11 t à donblf' l<t'<:tio u :
-27-
INSTITUT TECHNIQUE DU BATIMENT ET DES TRAYAUX PUBLJCS
8 • CALCUL DES ASSEMBLAGES PAR CLOUS du bois, de son hat d'humidité et df> l'épaissf>u r dt"!'
planches.
Nnus avons indiqu P. plus haut (dans la d escription d e Puis on calculera le nombre de clous N nrcessai r!'s pour
cPt assemblage), la contrainte de cisaillement admissible résister à l'effort qui ollici te l'assemblagf>. en appliquant
dans les clous (4 à 5 kgfmm 2 ) ( 1 ) et les règles d'établisse- les formul es (l) ou (2) selon que les pointes tranillent à
ment d es assemhlages cloués, fixant notammen t les dia- simple ou à double section d e ci aillement.
mètres de clous à employer en fon ction de l'épaisseur d es
pif.ees, de la dureté et de l'état d'humidité du boi . Ce nombre N devra être tel que le quotient de la surfai'!'
de contact des pièces assemblées par N soit supérif>ur ou
Les formules permettant de d éterminer le nombre de au moins égal à 50 d2.
clous N (2 ) de diamètre d nécessaires pour tran~mettre Si ce quotient est plus petit (que 50 d 2 ), il faudra aug-
un f'ffort F, sont les suivantes : menter la surface de conta ct d es pièces de bois.
a) Lo r que les clou travaill!'nt à simple section de cisail- En fin on d éterminera leur r rpartition ftn ohsf>rvan t J... s
lemPnt rl> g)e~ relatives aux rl'a rtements .
(') Voir lu •·ircnlaire [J li de l' 1 nstitut 1'erhniq11r d11 Hrîtimelit et de.• 1'ravt1 ux Public.• : Ré8ultats d'essais sur divers types d'us...,mblage d•
charpentes e n bois, pur M . .J. CAMPREnON (troisièm•· partie. Assemblages par pointes) . E n r a ison de l'éc rouissage plus prononcé subi par les pointes d~
pt~ tit diantf-trP. )f'Hf rrsi SlR Jl('t~ m ét:ü llÏfltlf" SC lrOIIVf' UC{' rtll': )a JintÎte inférÎt'll ft' de 4 k g/m1n 2 s'oppJiqtlf' UUX puintf'S dl' forts diamf.tn•s (au-flr~SII!i\ fit.'
Tt~ mm) ct la lim ito• supo'ricun· 5 k!(jnun 2 s'appliqu e aux dous dr pe.tits diumrtn's (nu-dessous de ~~ ~~
i1 mm); dans l'in terva lle on intrrpnlo•.
(') R e. r l nn t ln !'Onlru in t e de risaillt•ment admissible, l'dfnrt de ei~nillt•mt·nt admissihlc par 8CO" Iion dr clnu travaillant an risniii•·IIICIIt rst :
r: d•
- x H,., ;
4
'Tl: d'
4 x 4 ~ ml', soit ~ d';
d'"
N JliHir Il <' - 5 kgfmm 2 • ellr oln11111' : 71:4. X 5 - 1 ,2 5 X :\, 1·1rl'; soi l rnv iron 4 d' .
f .n r!-ltp W Jt•"' c· )oll~ fr<l\aiiJt•nl tÎ ~irnp)c ~wr tÎ u n fff' f' ÎSaillt>JOt"nf 011 H tlmu• r t•S (WC"fÎVf>Ol f• nt fw )nn qu r H ... ~ ~ 4 011 5 kl! f1111t1 2 :
- 2R-
MANUEL DE LA CJ.IARPENTJ<: EN BOIS, No !l
s = 26 x 15 390 rrn 2
et
3~
su y 100 - ·~.5 C lll
2
d ' ou'
49 y 1,5 225 crn 2 < 3!10.
.1 750
FIG. 9!!. :111.
29-
INSTITUT TECHNIQUE DU BATIMENT ET DES TRAVAUX PUBLICS
glis emeut) n'est pas uniforme (la résistance unitaire varie âme pleine et des poutres caissons. Des difficultés e sont
en sens inverse de la longueur du joint); en outre, avant présentées, par contre, pour l'application du collage dans
rupture , il y a étalement des contraintes. D'autre part, du les assemblages à fils obliques (comme par exernplf' dans le8
fait de la pénétration du film de colle dans le bois par charpentes à treillis).
imprégnation, les qualités mécaniques du bois se trouvent Notons qu1· ln !'hurpent!' collf4, pt>ruwt dM r~uli~~ttimt~
améliorées. t'l des Rtructures qu'il n11l impn~~<ihll' tl'uhh•nir ll\'t't' ln
Par ailleurs, au cour de ses études sur les éléments charpente traditionnelle et les autres proc~dé11 tl'aRscm-
composite , M. DE FLEURY, Ingénieur E. C. P. (voir confé- blage.
rences de M. P. GAUTHIER : 1° à la Maiso1t de la Chimie,
reproduite dans la Revue du Bois de septembre-octobre 1949;
2° au Centre d' 1nformation et de Documentation du Bâti- Rendement des assemblages collés.
ment et des Travaux Publics, le 6 juin 1950) a observé que :
« la répartition des composantes tangentielles des con- Le collage n'exige pas de réduction de section et ne modi-
traintes, entre deux corp assemblés, n'est sous la dépen- fie pas les qualités mécaniques du boi (n'introduit aucune
dan ce que du seul rapport de leur module d'élasticité ll, solution de continuité dans les fibres).
Il s'ensuivrait que la résistance au cisaillement de Puisque dans un collage correct la rupture doit sr pro-
l'élément composite serait sous la dépendance de la défor- duire hors joint, la résistance de l'assemblage demeure
mation admissible du composant qui présente la plus conditionnée par celle du bois plein et nous avons ainsi
faible déformation à la rupture. l'assemblage de rendement supérieur.
La déformation e: d'un matériau à la rupture par cisail-
lement étant donnée par le rapport de sa contrainte de 10• CALCUL DES ASSEMBLAGES
rupture au cisaillement Re. à son module d'élasti()ité PAR GOUJONS PLEINS TRONCONIQUES
transversale G :
e: = R r .< ,
Le calcul à la compres~ion se fait pratiquement (fig. 99)
G' en considérant le plan diamétral du goujon qui co rrespond
à la transmission des . pressions, sans tenir compte du
dan s l'assemblage en bois collé soumis à des efforts de
moment de renversement du goujon (dû au couple dPs
ci8aillement, ce erait la déformation de rupture au cisail-
forces P de sens eontraires agissant sur les surfaces d•·
lement e: la plus faible (du bois ou de la colle) qui condi-
eontact du bois des pièces et du goujon où s'exercent le ~
tionnerait la résistance du joint de collage.
efforts de compression) ni des pressions latérales qu'il peut
Ainsi : exercer sur le bois. On suppose les efforts répartis uni-
a) Lorsque l'assemblage est réalisé à fils parallèles formément sur toute la surface de contact (fig. 100).
(bois de fil sur bois de fil), la valeur la plus faible de e: a) L'effort F de la pièce lA] est transmis par moi.tié F /2
étant celle du bois, c'est la résistance du bois au cisaille- à chacun des deux goujons, et chacune de ces moitiés F /2
ment qui conditionnerait celle du joint de collage, et l'on (de l'effort F) agit sur les moitiés correspondantes (projetées
pourrait admettre comme. contrainte admissible pour le horizontalement suivant mn et m'" ') des plan s diamétraux
joint de collage la contrainte admissible du bois au cisail- des goujons.
lement;
D e même, les efforts F /2 des deux piè<"c~< lHJ sont trans-
b) Lorsque l'assemhlage est réalisé à fils croisés (bois de mis sur les demi-plans diamPtraux mp Pt m'p' drs goujon
fil sur bois de flanc), la valeur de e: la plus faible étant celle corrP-spondants. Si !l est la surface diamétrale du goujon
de la colle, c'est la r~ istance de la colle qui limiterait la tronconique et Re la contrainte admidsible à la compres-
ré istan ce du complexe; mais dans ce second cas, il faudrait sion simple axiale des pièces à a sembler [c'est-à-dire la
tenir compte du fait que _lorsqu'une pièce de bois est solli- contrainte admissible à la compression 8imple du bois
citée transversalement aux fibres , il y a étalement (d'où constituant les pièces assemblées, compte tenu de l'incli-
affaiblissement) des contraintes dans le bois de flanc, donc
diminution de la Mformation locale du bois; par suite, à
p
une déformation du joint de collage égale à celle admissible
pour la colle correspondrait pour l'assemblage une con-
trainte de cisaillement admissible supérieure à la contrainte
admis ihle de la colle; et l'on pourrait admettre comme
contrainte admissible pour le joint de collage la contrainte
admissible de la colle affectée d'un. cœfficient de majoralioTt
tenant compte de l'étalement des contraintes dans le bois de
flanc;
c) Lorsque l'assemblage est réalisé à fils obliques, on
aurait comme eontrainte admissible pour le joint de col-
lage des valeurs intermédiaires aux deux valeurs précédentes @
lr .d
2 2
-30-
MANUEL DE LA CHARPENTE EN BOIS, N° 9
naison (i - a) des fibres sur le plan diamétral du goujon Avec des goujons de 5 cm de diamètre (fig. 101), on peut
atteindre des charges utiles de Tordre de l t par paire.
considéré ci-dessus et des majorations pour compression De plus, ils tiennent peu de place, aussi peut-on en
localisée : Re = Rex (1 +
sin a)], l'effort P de compres- disposer plusieurs sur la largeur d'une
pièce. Leur usage permet donc d'at-
sion simple admissible ou force portante du goujon sera :
teindre des résistances utiles très éle-
1 vées.
P = 2 OR •.
b) Ici, la condition relative au cisail-
Or: lement de l'organe d 'assemblage n'est
il = D + da pas à considérer puisqu'il s'agit d'une
2 pièce métallique sensiblement pleine. Fu;. 101.
1
( ) f.es effort& de compression tendraient ~gaiement 1\ cisailler l'anneau suivant le plan rs; il faut donc (fig . 103) :
~ F
4 (D~ - D ' ) X Res •cier ;7 2'
D et D, étant respectivement les diamètres intérieur et extérieur de l'anneau et R es •cirr la contrainte
admissible de l'acier au cisaillement; mais cette condition est plus facilement remplie que celle relative
au cisaillement du bois dont la résistance est cent fois pins faible; pour que la résistance de l'anneau au
cisaillement soit plus grande que celle des deux sections de bois correspondantes, il suffit d'ailleura que
l
l'épaiueur e de l'anneau soit supérieure à du diamètre intérieur de l'anneau.
200
En etfet :
R es acie• = 12 kg/mm' = 1 200 kg/cm•
Re• bois = 12 kg/cm 1 •
Résistance des deux sections de bois au cisaillement :
-31-
INSTITUT TECHNIQUE DU BATIMENT ET DES TRAVAUX PUBLICS
En pratique, on prendra :
@
:
0
1
1
1
1
1 1
1
U étant exprim é en centimètres,
FI
~
,.
_1
2' 't ... 12
0, . .
e t le nombre N 1, de PAIRE ' de go ujons annulaire· néces -
saires pour r ésister à un effort F era donné par :
t " "
(3)
., s
!F
m
0
.. .,.
ii
r
,zlE 1
1
El
:z, 12" CALCUL DES ASSEMBLAGES PAR CRAMPONS
0
0
@ @ Pour les crampons on n e peut procéder à un calcul
tl11!orique. Seuls les r ésultats d 'ess'a is mécaniques st>ront à
considérer et la charge pratique de ces organe n e po urra
être évaluée qu'en fonction de ces e sais.
FtG. 102.
L'essai s'effectue en comprimant un assemblage dan ~
une machine d'essai et en mesurant les glissemen ts qui se
Suit S l'air<' du eerd c intérieur de l'anneau, c'est aussi produisent au fur et à mesure de l'augmentation d <'6
l'aire des cercles de boi qui sc trouvent soumis à des eharges. On admet comme charge pratique de l'assen t-
contraintes de cisaillement dans les plans de cisaillement IJlagc la charge qui correspond à un glissement faible de
mn et pq. l'ordre du millimètre par f'Xcmplc.
L'effort de t·isaillement admissihle sur chacun de ces Il conviendra cn outre de tenir compte pour ces pi\-1 · • ·~
cercles a pour valeur : d'une diminution de leur section , due à la pén étration de
dents et à la rupture des fibres correspondantt>s.
Par ailleurs, les crampons sont enfoncés uniquemt>nl
par pression dans les pièces assemblée ; on n'aura don t·
Par anneau il y a deux cercles de cisaillement, donc aucune garantie de la bonne pénétration de ces organ es
l'effort de cisaillement admi sihlc par anneau est : dans les pièces de part et d'autre de leur surface de sépa-
ration.
Ainsi que nous l'avon s d éjà indiqué lors de la descrip-
et par paire d 'anneaux tion et de l'étude de cet organe d'assemblage, la charge
pratique admissible sera prise égale à une fraction (1 /3
ou 1/4) de la charge maximum supportée au co ur de
or l'essai. Des crampons genre << Bulldog " arrivent à pPr-
7t 0 2 mettre des charges utiles allant jusq u'à 2 et 3 t par paire
5 =- · pour des diamètres de 9 et 12 cm.
4
-32-
MANUEL DE LA CHARPENTE EN BOIS, N° 9
-33
INSTITUT TECHNIQUE DU BATIMENT ET DES TRAVAUX PUBLICS
- Butée diagonale (fig. 107); conduirait au flambage prématuré des pièces. Il est par
suite essentiel d e veiller, lors de « l'établissement ,, et de
la « taille ,, des bois sur l'épure de chantier, à ce que le
barres des charpentes soient bien centrées pour que leur
axes viennent concourir aux nœuds.
Le calcul de <'haque nœud se fera de façon très simple :
l'effort de traction ou de compression subi par chaque
barre permettra de déterminer les dimensions à donner
aux organes d'assemblage. Le tout sera donc de choi ir
ceux-ci de manière à satisfaire de la façon la plus complète
aux exigences qui se trouveront formulées.
Les clavettes ou crampons de toute nature permettront
de réaliser les assemblages des pièces suivant leur axe :
on les utilisera pour fixer des pièces moisées sur une pièce
Frc. 107. - Diagonale av~c butée clouée. centrale, pour réaliser par exemple de entraits de grande
longueur. On pourra les utiliser également dans le cas de
nœuds plus compliqués où interviennent des barres obliques
Assemblage sur gousset (fig. 108). comprimées ou tendues. Ces barres seront renforcées au
moyen de fourrures latérales formant une butée suffi-
sante, dans le sens convenable, pour équilibrer lés traction
ou compressions qui entrent en jeu (fig. 109).
t
0
-
rn
Fro .. 1 Ull. - A..•embluge sur gousscl.
.
.
B . - CALCUL DES NŒUJ:?S D'ASSEMBLAGE
-34
MANUEL DE LA CHARPENTE EN BOIS , N ° n
- - - - - - - - -- - - - - -- - - - - - - - ----------
• ••
d! flanc
o us avons le moyen d ' utili er au maximum la résis- A!WIIblage à ne pas /aire dans une char-
tan ce propre du bois. Il ne ert à rien d 'avoir de fortes pente très chargée où l'effort tranchant
sec tions de llarres si, en un point de leur longueur en con- et la pression de flanc sont importants.
tact avec une autre barre, on est amené, sous prétexte
d 'assemblage, à pratiquer tenons et mortaises qui vont
diminuer la section utile dans des proportions souvent Réaliser l'aJSm~blage de œlle façon :
consid érables .
Sapin
De même, il serait peu logique de calculer une char-
pen te par des procédés rigoureux si, dans l'application,
on faisait appel à des systèmes n 'ayant que de trop loin-
taines analogies avec les hypothèses des calculs (barres
articulées, efforts centrés, efforts secondaires de flexion Sommier en chêne
considérés comme négligeables).
' (Contrainte de flanc
Lorsqu'on ne pourra pas satisfaire à la condition de admiuible 30 /eg)
1'unvergen cc des axes, on améliorera cette mauvaise dis-
po ~ ition par un renforcement local; on ajoutera par
exemple un sous-arbalhrier dans les fermes à entrait Fu;. 110.
rrtrvu ss ~ ou dan s l'intervaJle entre deux contrefiches non
conrourantcs.
ou cxéw/er un nœud du /y~ CAQUOT
Lursr1u'on LW rwurra pas s' astreindre à réali~cr
ft· C PII t rage de"' rlforts aux nœuds, par exemple ---
J!"llr dl' s pann es tombant entre deux nœuds, pour 8
d~· s s u ~> p cntf· s prenant appui
----
ur l'entrait entre
drux rnontautl', pour des jambes de force uou
~ quilibr écs , ctl'., il faudra ménager les renforcc- Clou•
mrnts nécessaires, en prévoyant toutes les consé-
Planche/le en bois clo~ ée <ervan/
'luenccs d e ces arrangements. de coffrage latéral
For/ goUSI!I en tôle
•• •
Ferraillage
pour rési•ler
à /"effort tranchant DÉTA IL DU FERR AILLAGE
provenant da pièc<3
D e m~m e qu'il faut éviter tout moment de
fl exion secondaire dans les barres des systèmes
articulés, de même on n e doit pas faire travailler
A et B. <lJUUtf)
~~00~
35
INSTITUT TECHNIQUE DU BATIMENT ET DES TRAVAUX PUBLICS
FIC. 114.
•/
Fu; . 112.
FIC. 115.
Pour les articulations de ponts métalliques les chemins
de fer admettent comme pression admissible 2 kgfmm2 de
ection diamétrale, ce qui donne des pièces de grosse dimen-
sion et la construction est assez difficile et coûteuse. Nous donnons à titre d'exemple le schéma de l'articu-
lation de la passerelle de l'Alma à l'Exposition interna-
Dans la charpente en bois on utilise parfois des arti-
tionale de 1937 (fig. 116).
culations du même type qu'en construction métallique
(fig. 112); mais le plus souvent on emploie des types d'arti-
culations réalisées simplement à l'aide de boulons, notam-
ment dans les fermes et poutres cantilever (fig. 113).
Ef-if
Fic. 113.
-36-
MA:l\TUEL DE LA CHARPENTE EN BOIS, N° 9
Nous allons appliquer maintenant ces méthodes de - Les contraintes admissibles sont celles imposées par
calcul à quelque -uns de assemblages entrant dans la l'article 9 de la norme B 52 001, c'est-à-dire :
constitution des Exemples de calculs (1 ) qui paraitront dans
un prochain fascicule des Annales de l'Institut Technique Compression axiale .............. . 90 kgfcm2
du Bâtiment et des Travaux Publics dans la série du Flexion ........................ . 100 kg/ cm 2
Manuel de la Charpente en bois. Traction axiale ................. . llO kg/ cm 2
Cisaillement longitudinal . .... .... . 12 kgfcm 2
Compression transversale ......... . 15 kg/ cm2
FIC. 117.
1° Au nœud [B] d'une diagonale et d'un montant sur Pour les boulons travaillant à double section au cisail-
l'arbalétrier. lement :
2° Au nœud [K ] de deux diagonales et d'un montant sur F = 4d2 kg (d exprimé en mm)
l'entrait et le tirant.
Et pour les boulons travaillant à simple section au cisail-
BOis. - La construction est prévue en bois résineux de lement:
la catégorie II. F = 1,6d2 kg.
(') Les exemples de calculs auxquels correspondent les assemblages que nous allom déterminer, compte tenu des efforts auxquels ils sont
suurnis (ct d<.ut le culeul figurera dans le fascicule relatif aux Exemple~~ de calcul.o ci-dessus mentionné) sont les suivants :
Quatrième exemple de ea1cul :
Ferme de 20 m de portée avec appuis simples sur murs.
Seplième exemple de calcul :
PylOne de 70 m de hauteur.
-37-
INSTITUT TECHNIQUE DU BATIMENT ET DES TRAVAUX PUBLICS
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5 1
1• Étude du nœud [BI (d'une diagonale et d'un montant sur mêmes fibres quelle que soit la barre envisagée; les di s-
l'arbalétrier). tances des boulons aux bords des barres sont supfrit>tues
à 3d = 6 cm et les distances entre axes des boulons sont
Le nœud. [B] est form é par l'assemblage de : supérieures à 3,5d = 7 cm. En dehors de l'assemblage.
L'arbalétrier [4] - [Ba] ronstitué par deux moises en les moises de l'abalétrier sont solidarisées par une four·
madriers de 7,5 cm X 22,5 cm , écartement 14,5 cm. rure de 14,5 cm clouée sur cet arbalétrier.
La diagonale [7 a J constituée par deux moises de Nous calculerons les attaches de chacune des barres
20 <'m X 3,5 cm, écartf'ment 7,5 cm. pour les efforts maxima qui peuvent se produire dan s cha-
cune d'elles (ces maxima n'étant pas, en gé11hal, simul-
Le montant J5 Jfor mf. par un madrier de 7,5 cm X 22,5cm. tanés, il n'y aurll pas lieu de vérifier l'équilibre du nœud
Ces él~ments sont a semblés comme il est représenté sous les charges que nous prenons pour le calcul de l'assf'm-
sm la figure 118. L'ensemble du montant [51 des moises de blage). Ces efforts maxima ont pour valeur, ain i qu'on If'
la diagonale J7a j ctdcsmoiscs d.cl'arbalétrier [4l - [8a] verra dans les Exemples de calcul (quatrièmf' exempl<') :
est fix(. par quatre boulons de 20 mm de diamètre; la
distance cntrr les deux boulons qui se trouvent un peu sur r
Barre "l (arbalétrier}
Barre (8 a] (arbaiHrier)
+ 106 400
+
750 kg;
kg;
le3 mêmes fibres de la diagonale [7 a] est supérieure à Barre [7 a] (diagonale) 3 700 kg (l'effort est toujours UJlf'
6d = 12 cm, ct la longuew: du talon de . cette diagonale traction) ;
au delà du dernier boulon est aussi supérieure à 6d = 12 cm; Barre (5] (montant) + 4 050 kg (l'effort est toujours llJl('
en dehors de ce cas, les boulons ne sont jamais sur les compression);
- 33
MANUEL DE LA CIIARPENTR EN BOIS, N° 9
a) Etude de l'attache de la diagonale [7 a] sur l'arbalétrier Surface diamétrale totale de contact de l'ensemble des
[4] - [8 a]. quatre boulons avec le montant :
- 39
1
tVontant@ lt)
,.._. 1
16
17tagonate§
2joves de .J,s x IS.S
(ùartement 14,5) 2 fourrures
.u'#urer la fix/te' fti/Ùéi/U
.-erst~le du mont<fnt
il»
0
4
Entra/t@
termédiaire de l'âme intérieure avec laquelle elle est soli- b) Etude de l'attache de la diagonale [14 a] sur l'entrait [10].
dari ée par un troisième boulon de 18 mm de diamètre.
Cette attache est réalisée au moyen de trois boulons de
De son côté la diagonale [14 a] (soumise à un effort de 18 mm de diamètre travaillant à double section au cisail-
traction} est encore solidarisée avec l'entrait [10] (par lement.
l'intermédiaire des deux joues de 3,5 X 15,5 avec les-
quelles elle est solidarisée) par deux autres boulons de Vérification de l'attache au cisaillement.
18 mm de diamètre. Deux joues de 3,25 cm servent de Effort de cisaillement admissible pour les trois boulons :
fourrure entre le tirant [T] et l'entrait [10] à leurs extré-
mités, et le ti.rant [T] est fixé sur l'entrait [10] par six bou- !:400d2 = 3 x 400 x 1,8 2 = 3 900 kg > 3 050 kg.
lons de 18 cm de diamètre. Enfin pour assurer la fixité
transversale du montant [13] qui est toujours comprimé Vérification de la contrainte de compression exercée
et est interrompu à sa rencontre, d'une part, avec l'âme par ces boulons au contact sur la diagonale [14 a].
intérieure à la diagonale [11 b], et d'autre part, avec l'ex-
trémité du tirant [T] (extrémité dont l'épaisseur est ramenée Surface diamétrale de contact :
à 7,5 cm au lieu de 8 cm pour passer entre les moises de la
diagonale [14 a]), on a disposé contre chaque face du 3 X 1,8 X 2 X 3,5 = 37,8 cm•.
montant [13] une fourrure latérale de 3,5 cm d'épaisseur
et une joue de 3,5 X 15,5 l'ensemble étant solidarisé Contrainte moyenne de pression diamétrale de fil
également avec les diagonales [11 b] et [14 a] par des
pointes et par deux boulons de 14 mm de diamètre destinés 3 050
, = 81 kgfcm 2 < 90 kg.
à empêcher le desserrage. 37 8
Comme ci-dessus, nous calculerons les attaches de Vérification de la contrainte de compression exercée
chacune des barres pour les efforts maxima (en général par le boulon axial au contact sur l'entrait [10] .
• non simultanés) qui peuvent se produire dans chacune
La charge se partage entre les trois boulons, soit 1 020 kg
d'elles. Ces efforts maxima ont pour valeur, ainsi
sur chacun, mais seul le boulon axial exerce une pression
qu'on le verra dans les Exemples de calculs (quatrième
localisée oblique à son contact avec l'entrait, l'effort se
exemple) : partageant d'ailleurs entre l'entrait et l'âme intérieure
à la diagonale [11 b].
Barre [10) (entrait) - 9 150 kg (l'effort est toujours une
traction); Surface diamétrale de contact :
Barre [T] (tirant) - 7 320 kg (l'effort est toujours une
traction);
1,8 (2 X 4 + 7,5) = 27,9 cm2•
Barre [11 h] (diagonale) ± 300 kg (l'effort est alternative- Contrainte moyenne de pression diamétrale
ment une traction ou
une compression);
Barre [1<& a] (diagonale) 1 020 - 1
- 3 050 kg (lorsque l'effort devient , - 36,5 kg/ cm.
une compression, il 27 9
atteint une valeur
très faible : + 50 kg); L'angle de la diagonale [14 a] avec l'entrait f10] est sen-
Darre [13] (montant) +
2 050 kg (l'effort est toujours une siblement de 60o. Contrainte de compres ion oblique loca-
compression). lisée admissible sous une direction faisant 60° avec la direc-
tion des fibres : R a (1 +
sin ex} = 19 X 1,9 = 37 kgfcm 2
et sous une direction faisant 75° avec la direction des fibres :
a) Etude de l'attache de la diagonale [11 b] sur l'entrait [10]. 37
17 X 1,98 =:=' 34 kg/cm 2 ; la moyenne - --
34 +
= 35,5 kgfcm .2
2
Cette attache est réalisée au moyen de trois boulons de diffère peu de la contrainte effective 36,5 kg qui peut don c
18 mm de diam ètre, travaillant à double section au cisail· être considérée comme acceptable.
lement. Elle est donc très surabondante aussi bien du point
de vue de son comportement au cisaillement c) Etude de l'attache du tirant [T] sur l'entrait [10].
(!:400d 2 = 3 900 kg > 300 kg) Cette attache est réalisée au moyen de six boulons de
18 mm de diamètre travaillant à double section au cisail-
lement.
que de celui de la contrainte de compression à laquelle se
trouvent soumis de son fait la diagonale et l'entrait : Vérification de l'attache au cisaillement.
Effort de cisaillement admissible pour les six boulons
300 -
( J(J, 6 -
7,6 kgfcm• < 90 kg !:400d2 = 6 x 400 x 1,8 2 = 7 800 kg > 7 320 kg.
300
et 43 , 2 ':'>' 7 kg < R., (1 + sincx) = 1,71 x 28 = 48 kg
Vérification de la con train te de compression exercée
par ces six boulons au contact sur le tirant [T] et sur
pour une compression localisée sous un angle de 45°) ·
l'entrait [10].
41-
INSTITUT TECHNIQUE DU BATIMENT ET DES TRAVAUX PUBLICS
La surface diamétrale de contact des six boulons est la et le tirant [T] à une compression oblique de même valeur
même avec le tirant [T] et avec l'entrait [10]; elle a pour qui s'exerce sur leur face commune de :
valeur:
6 x 1,8 X 2 x 4 = 86,4 cm1 • 6 cm X 7,5 cm = 45 cm1 ;
Contrainte moyenne de pression diamétrale sur le fil d'où une contrainte oblique de :
du tirant [T] et de l'entrait [10] :
1 330
- = 29 •6 kg/cm1 ••
-45
7 320 J
, = 85 kg/cm
86 4
< 90 kg.
or la contrainte oblique admissible sous un angle d'environ
d) L'effort maximum de traction de 9 150 kg agissant 45° est de 29 kgfcm 2 , elle diffère peu de la contrainte effec-
sur l'entrait [10], en même temps qu'un effort maximum tive 29,6 kg qui peut donc être considérée comme accep-
de traction de 7 320 kg sur le tirant [T], il suffit, la liaison table.
de l'entrait et du tirant étant assurée par les six boulons
de 18 mm de diamètre, d'assurer la liaison de l'entrait [10] 2• EXEMPLES D'ASSEMBLAGES
sur les diagonales [lib] et (14a] pour la différence des
efforts de traction entre celui de l'entrait (10] et celui Tiré• du •eptième exemple de calcul relatif à un pylone de
du tirant [T], soit pour un effort de traction complémentaire 70 m de hauteur.
de : 9 150 - 7 320 = 1 830 kg.
Pour résister à c.et effort complémentaire et empêcher Considérant le pylône en bois de 70 m de hauteur
le glissement de l'entrait par rapport aux diagonales, (fig. 120) qui sera donné dans les · Exemples de calculs à
les troi boulons de 18 mm de diamètre, qui assurent la titre d'Application de<< l'étude des systèmes constructifs)),
liaison de l'entrait avec Ja diagonale (libJ et en partie nous nous proposons de déterminer ici les assemblages
avec la diagonale (14a], suffisent amplement relatifs :
Effort de cisaillement admissible : l. Aux joints d'aboutement des arêtiere;
2. Aux attaches des diagonales et des traverses.
:E400d 1 = 3 x 400 x 1,8 2 = 3 900 kg > 1 830 kg.
Bots. - La construction est prévue en bois résineux de
Les contraintes de compression diamétrale exercées par catégorie II.
ces boulons sur l'entrait (10] et sur les diagonales (lib] Les contraintes admissibles sont celles imposées par
ct (14a] sont également inférieures aux contraintes admis- l'article 9 de la norme B. 52 001 affectées d'un coefficient
sibles.
de réduction égal à 0,75, en application de l'article 12 de
e) Enfin en ce qui concerne le montant, qui n'est soumis la norme B. 52 001 (1 ).
qu'à des efforts de compression dont la valeur maximum "est Ces contraintes admissibles sont :
2 050 kg, il suffit d'assurer sa fixité transversale par les
fourrures et les deux joues comme il a été prévu sur la
figure 119, le sens de l'effort l'apeliquant par ailleurs contre
Compression axiale ... . .... ... . 90 x 0,75 = 67,5 kgfcm 1
Flexion ..................... . . . 100 x 0,75 = 75 kg/c m•
l'âme intérieure à la diagonale Llib] et contre l'extrémité Traction axiale ..... .. ........ . 110 x 0, 75 = 82,5 kgfc m 2
du tirant [T]. Cisaillement longitudinal . . ..... . 12 x 0,75 = 9 kg/c m•
Cet effort se décompose en un effort perpendiculaire à Compression transversale .. .... . 15 x 0,75 = 11 ,25 kgf cm•
l'axe de la diagonale (lib]
BouLONS. - Acier THOMAS ordinaire, qualité co urante.
(2 050 kg X sin490 = 2 050 X 0,75 = 1 540 kg)
Résistance minimum à la rupture 38 kgfmm2 ;
Allongement de rupture 25 % minimum ;
et en un effort parallèle à cet axe diamètre 3,5 d;
(2 050 kg x cos 49° = 2 050 x 0,65 = 1 330 kg).
l
Rondelles normales épatsseur
. d/ 3 ;
Perçage au diamètre nominal, enfoncement à force.
1
( ) Ce coefficient est légèrement supérieur à la valeur 0,7 que fixe l'article 12 de la norme citée ci-deaaus (degré hygrométrique compris entre
20 et 25 %) pour tenir compte du fait qu'avant et après montage les bois seraient imprégnés d'un produit antiseptique et hydrofuge .
-42-
MANUEL DE LA CHARPENTE EN BOIS, No 9
101
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NOTA. - Les chiffres
m cerclés indiquent lea nu·
M
-tl
méros des panneaux.
\Dl w
m à) ro Les chiffres soulignés
m m 0: indiquent les numéros
(')
:::> M des étages.
Olt 0 Les traits mixtes re-
co u présentent les eacalien.
0
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\0
N
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co
m
1/)
'4"
'4"
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1/)
co
'4"
0
M
1/)
0
!'-. Fic. 121.
~ 0
't
1-..:
Les entures des arêtiere sont nécessitées par les change-
ments de section ou par les longueurs maximum des bois
0 qu'il est possible de se procurer. La pièce ~aitresse l
\0 ECHEllE est taillée en paume droite à mi-bois. Sur sa longueur de
(") 0 5m recouvrement on place le nombre de boulons nécessaire à
l'attache de sa demi-section. L'autre demi-section est
3,25 ~26 ~26 3,25 rachetée par les couvre-joints a et a' placés dans l'intervalle
(de 5 cm) occupé aux nœuds par les diagonales. Une pièce
Fic. 120. - Pylône de T. S. F. en aile telle que 2 et 2' est arrêtée au niveau 1lt (niveau
43
INSTITUT TECHNIQUE DU BATIMENT ET DES TRAVAUX PUBLICS
supérieur de la coupe de pièce maîtresse). La section est Section des deux couvre-joints (c et d) pour chacune des
rachetée par les couvre-joints jumelés tels que d et c, pièces :
d' et c'. Une pièce extérieure, telle que 3 et 3' est arrêtée 2 X 5 X 18 = 180 cm 2 •
au niveau n 2 au-dessus du précédent et est rachetée par les
couvre-joints tels que a et b, a' et b'. (Ces entures sont c) Continuité des pièces 3 et 3' :
disposées en dehors du nœud de triangulation et le plus Section d'une pièce 10 X 20 = 200 cm 2 •
près po sible de celui-ci. Aux changements de section, les
différentes pièces sont taillées à la demande.) Nous sup- Effort supporté par une pièce: 200 X 52,2 = 10 440 kg.
poserons l'enture à étudier située à hauteur du panneau Nombre de boulons au-dessu du joint pour chacune des
n° (2] (arêtiers n °8 62 et 64 du 7 8 exemple de calcul) corn· pièces :
pris entre 7,40 rn et 12,70 m au-dessus du sol. D~ns cette 8 boulons de diamètre 18 mm.
partie l'arêtier a pour section le profil no 1 (reproduit sur
la figure 121; ce profil est le même dans la hauteur des 10 440
trois premiers panneaux de triangulation du p)lône c'est· Effort supporté par boulon : - - = 1 300 kg.
8
à-dire du sol à une hauteur de 17,55 rn au-dessus du sol)
et cette section est soumise (dans cette partie) à une con· Effort admissible par boulon : 400 X 1,82 = 1 300 kg.
trainte maximum (de compression) ayant pour valeur Section des deux couvre· joints ( b et a) pour chacune
52,2 kg fcm 2 , ainsi qu'on le verra dans les Exemples de des pièces :
calculs (septième exemple). 5 (20 + 18) = 190 cm 2, voisin de 200.
Nous allons montrer que, dans les conditions précisées
à l'alinéa précédent, la continuité des pièces 1, 2 et 3 de 2. Calcul des assemblages des diagonales et des traverses
l'arêtier est assurée. sur les arêtiere.
Effort supporté par une pièce : 180 X 52,2 = 9 400 kg. Contrainte moyenne de pression diamétrale sur le fil
Nombre de boulons de part et d'autre du joint pour cha- des moises de la diagonale :
cune des pièces :
5 250
12 boulons de diamètre 14 mm.
82 = 64 kg/ mm 2 < 67,5 kg
Effort admissible par boulon : 400 X 1,42 = 780 kg. (1,8 +5 x 1) X (14 + 5) + (2 X 1,4 +2 x 1) x 10 = 176 cm2 •
44
MANUEL DE LA CHARPENTE EN BOIS, N° 9
2 500 l
116
= 21 ,6 kg/cm < 67,5 kg;
Frc. 123.
contrainte moyenne de pression diamétrale sur les pièces 2'
et 2" de l'arêtier :
Contrainte moyenne de pression diamétrale sur lee pièces
1, 3' et 2' de l'arêtier : 2 500 - 2
- 21,6 kg/cm.
116
5 250 - 8
- 29,8 kg/cm . La traverse étant presque perpendiculaire à l'arêtier
176
cette contrainte est une compression transversale loca-
L'angle de la diagonale avec l'arêtier est sensiblement lisée. Or la contrainte de compression transversale localisée
de 300. Contrainte de compression oblique admissible soue admissible perpendiculairement aux fibres (norme B 52 001 ,
une direction faisant 30° avec la direction des fibres : art. 11) est double de la contrainte de compression trans·
42 kg/cm2 (art. 10 de la norme B 52 001). Contrainte admis- versale admissible, c'est-à-dire qu'elle a pour valeur
sible compte tenu du coefficient de réduction pour humi-
. dité des bois (art. 12 de la norme B. 52 001) : 2R~ = ll,25 X 2 = 22,5 kg/cm 2 ;
0, 75 X 42 = 32 kg/cm 8 > 29,8 kg. et la contrainte sur 2' et 2" est 21,6 kg/cm 2 < 22,5 kg.
L'effort de traction exercé sur la pièce 2" et tendant à
Ce calcul sup~ose que la pression des boulons sur le bois la séparer de 2' est la moitié de 2 500 kg, soit 1 250 kg;
est uniformément répartie sur les surfaces diamétrales au pour assurer la liaison de 2" sur 2', deux boulons de
contact. 14 mm sont donc largement suffisants.
45-
INSTITUT TECHNIQUE DU BATIMENT ET DES TRAVAUX PUBLICS
P•le•.
I. A.Nea~Jtlagea traditioanels.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 30 Assemblages par entailles ou assemblages par
épaulements . ...... ·............. .... . .... 21
1o Enture (A) de compression . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 40 Assemblages par, clavettes (ou clés) . . . . . . . . . . 22
(B) de traction... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 50 Assemblages par chevilles... . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
20 Assemblage à tenon et mortaise . . . • . . . . . . . . . . 5 .6o Atsemblages par boulon monté sur rondelles
30 Assemblage à embrèvement.. . .. .... .. . ...... 6 ou plaquettes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
40 Assemblages à mi-bois. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 70 As~mbla~es par boulon monté sur plaques
5o Assemblages par entail_lea ou usemblases par d appua .... .. ...... .- ..... . .. . . ... . ..... . 27 ,
épaulements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 8° Assemblages par clous.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
6° Asse~lages à clés ou assemblages par clavettes. 11 90 Assemblages collés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
7° Assemblages par chevilles ..... : . . . . . . . . . . . . . . . 12 lOO Assemblages par goujons pleins tronconiques . 30
no Assemblages par goujons annulaires . . . . . . . . . 31
Il. J:- ueeodt~ee daaa la ebarpeate -iene . . . . . 13 12o Assemblages par crampons.. . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
1° Assemblages par boulons . .................... 13
IV. N~ d'~e . .. . . .. ... . .. . ..... ... .. . .. .. 33
20 Assemblages par cloUB... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 •
30. Organes spéciaux d'assemblage .. ... . .. .. .. :. . 15 A) Description... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
A) (a) Goujons tronconiques .... . .. . .... ,. 15 B) Calcul des nœuds d'assemblage.. ...... .. 34
C) Articulations . . . . . . . . . . . . . . . . .•. . . . . . . . . 35
(b) Goujons annulaires . . . . . . . . . . . . . . . . 15
B) Crampons . . . . . • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . . . 16 V. ApplieelioM . . eakal ies assem~~Jar- à des exemples
C) Assemblages par boulon et plaques de &er· eeaem.. .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
rage . . . . . . . . . . . . . . • . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 1o Exemples d'assemblages tires de l'étude d'une
Assemblages CAQUOT. ... ............... 16 ' ferme de 20 m de portée avec appuis simples
D) Assemblages avec goussets. . . . . . . . . . . . . . 17 sur murs.... . . ......... .. ...... . ......... 37
A) Nœud boulonné d'une diagonale et d'un
40 Assemblages par collage.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 montant sur l'arbalétrier . . . . . . . . . . . . . 38
A) Colles à la caséine . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 B) Nœud boulonné de deux diagonales et d'un
B) Colles à base d'urée-formol . . . . . . . . . . . . • 18 , montant sur l'entrait et le tirant . . . . . 39
C) Colles ii base de mélamine. . . . . . . . . . . . . . 18 2o Exemples d'assemblages tirés de l'étude d'un
pylône de 70 m de hauteur. . . . . . . . . . . . . . . . 42
III.~ des ~es............ . ....... . .. .. .. 19 A) Enture boulonnée de joint d'aboutement
d'un arêtier.. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
1o Assemblages à tenons et mortaises · .......... 19 B) Attache boulonnée d'une diagonale et d'une
2o Assemblages à embrèvement... .. .. . ......... 19 traverse sur un arêtier.. . . . . . . . . . . . . . . 44
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Par suite d'une omission il n'a pas été indiqué que la charpente dont la pho-
tographie a paru en dernière page du fascicule n° 104 de décembre 1949 (Manuel
de la Charpente en Bois, n° 8. Le Trail de Charpente, Dewcième partie) est celle
de la Synagogue, 12, rue Chasseloup-LauhfJl, à Paris, dont M. Lucien BEcBMANN
est r Architecee.
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