In Fermes de toit, Murs préfabriqués en bois, Poutrelles ajourées

Même si vous n’êtes pas un expert de la construction de bâtiments, vous vous doutez sûrement qu’ériger une charpente faite d’imposants éléments en bois ne se fait pas qu’avec une pognée de clous.

Aujourd’hui, pour bâtir une structure résistante, les entrepreneurs et fabricants de structures usinées en bois vont plutôt miser sur ce qu’on appelle des connecteurs structuraux qui leur permettent de relier solidement des sections de bois de différentes formes et dimensions.

Dans cet article, nos spécialistes UsiHome vous présentent différents types de connecteurs et d’attaches pour le bois de charpente afin de vous aider à identifier ceux que vous devriez utiliser si vous avez une ossature en bois à construire.

Charpente en bois : propriétés d’un bon assemblage

Lorsqu’il est question de charpente en bois, la performance d’un assemblage peut être influencée par plusieurs éléments.

Premièrement, la résistance mécanique, la rigidité et la ductilité de l’assemblage vont avoir un impact sur la façon dont la structure va réagir aux charges statiques ou dynamiques.

Aussi, des facteurs tels que la stabilité dimensionnelle et la résistance à la dégradation des assemblages garantissent la durabilité des constructions en bois.

Le comportement de l’assemblage face au feu est également une caractéristique importante qui influence la stabilité de l’ouvrage en cas d’incendie.

Enfin, d’autres critères de conception comme la facilité de mise en œuvre, la simplicité, l’esthétisme et le coût peuvent également guider le choix d’une méthode d’assemblage et des connecteurs et attaches à utiliser.

Les différents types d’attaches et de connecteurs pouvant servir à assembler une charpente en bois

Il existe une multitude de types d’attaches et de connecteurs pouvant servir à fabriquer des produits de structure en bois et à assembler les différents éléments d’une charpente ensemble.

Voici un aperçu des principaux, qui peuvent se décliner en plusieurs variations et formats.

Les connecteurs traditionnels

Les connecteurs traditionnellement utilisés dans la construction de structures ou de charpentes en bois peuvent être divisés en deux grandes catégories : les connecteurs de type tige et les connecteurs de surface. Ces deux catégories de connecteurs se distinguent par leur façon de transférer l’effort.

Les connecteurs de type tige, dont font partie les boulons, tire-fonds, clous, vis, goujons, etc., transfèrent l’effort sur l’épaisseur de l’élément en bois.

Les connecteurs de surface tels que les anneaux fendus, disques de cisaillement et connecteurs métalliques vont quant à eux distribuer l’effort sur la surface de contact.

Les autres types de connecteurs présentés plus en détail dans cet article font partie de l’une ou l’autre de ces deux catégories.

Les connecteurs métalliques de type « plaque d’assemblage »

Les connecteurs métalliques de type « plaque d’assemblage » sont des plaques obtenues par le poinçonnement de tôles minces en acier galvanisé. Elles sont notamment utilisées pour assembler les pièces de bois d’œuvre qui composent les fermes de toit préfabriquées à ossature légère.

Le fait qu’elles soient galvanisées leur procure une protection contre la rouille leur permettant de résister à des mouillages occasionnels et même aux taux d’humidité élevés des zones en bordure de mer et de grands cours d’eau.

Les tôles utilisées pour fabriquer les plaques d’assemblage peuvent être de calibre 20 (environ 1 mm d’épaisseur), 18 (1,3 mm) et plus rarement 16 (1,6 mm) dans des nuances d’acier B (SQ255) ou C (SQ275) en conformité avec la norme ASTM A653/A653M. Le découpage des plaques d’assemblage se fait en même temps que le poinçonnage.

Les dents d’ancrage, dont le nombre varie de 1,2 à 1,6 par cm2, occupent un seul côté du connecteur métallique. Les dents sont perpendiculaires à la surface de la plaque et ont une longueur d’environ 8 à 10 mm.

Les connecteurs sont toujours utilisés par paires sur les faces opposées du joint. Leur pressage sur les pièces de bois de charpente nécessite une capacité mécanique considérable. Celle-ci dépend toutefois de la dimension des plaques d’assemblage utilisées et de la densité des pièces de bois à assembler.

Ces connecteurs, produits dans une grande variété de dimensions, doivent être soumis à l’évaluation du Centre canadien des matériaux de construction (CCMC).

Les étriers en tôle galvanisée

Une grande variété d’étriers est offerte aux entrepreneurs en construction afin de répondre aux besoins des différents types d’assemblages des éléments de bois d’oeuvre ou de bois de charpente composite. Les étriers à poutrelle et les attaches « poutres à colonne » appartiennent à cette famille de connecteurs.

De manière générale, ces étriers sont produits en série et formés à froid avec des tôles minces en acier galvanisé de 1 mm à 2,75 mm d’épaisseur (calibre 20 à 12). Ils sont aussi percés pour recevoir des clous ou des vis à bois.

Le procédé de galvanisation utilisé est l’enduit de type G90. Celui-ci correspond à un revêtement total de 275 grammes de produit de galvanisation par mètre carré, ce qui est suffisant pour protéger les étriers de la rouille que pourrait causer des mouillages occasionnels. Attention cependant, si vous compter utiliser ce type de connecteurs pour assembler une structure extérieure qui sera soumise aux intempéries (une charpente de terrasse en bois traité par exemple), il vaut mieux sélectionner des étriers dotés d’une couche de galvanisation plus épaisse.

La capacité en transfert de charges latérales ultimes des étriers en tôle galvanisée doit être obtenue par des tests effectués selon la norme ASTM D1761. Les résultats de ces tests en milieu contrôlé doivent ensuite être interprétés selon la norme CSA O86 afin d’obtenir la résistance pondérée propre à chaque assemblage de structure en bois.

Puisqu’ils permettent le transfert de charges élevées tant sur le flanc ou sur le dessus des poutres qu’à la tête et à la base des colonnes, les étriers conviennent surtout aux charpentes légères, mais peuvent parfois servir dans l’assemblage de différents types poutres en bois de plus grandes dimensions.

Les équerres (cornières)

Les équerres, parfois aussi appelées cornières, sont un autre type de connecteurs structuraux. Celles-ci possèdent généralement un angle de 90 degrés, ce qui les rend adaptées pour connecter deux poutres, poutrelles ou solives de manière perpendiculaire.

Elles sont généralement faites à partir d’un alliage d’acier qui peut notamment comprendre du zinc, du laiton, de l’acier inoxydable et d’autres métaux. Les dimensions d’une équerre sont prises de la façon suivante : longueur des ailettes (surfaces en contact des pièces à assembler), largeur de l’équerre (ne doit dépasser la largeur de la pièce de support), et son épaisseur. Lors du choix des équerres, ces dimensions doivent être bien adaptées à la charge à soutenir sans dépasser la charge admissible de la pièce.

La mise en place des équerres peut se faire avec des vis, des boulons, des clous, des tire-fonds, etc. Ces éléments de fixation doivent être choisis en fonction des trous de fixation de l’équerre. Fait intéressant, presque que tous les modèles d’équerres sont percés de façon asymétrique afin d’éviter le fendillement du bois.

UsiHome : votre ressource pour en apprendre plus sur les structures en bois et leur assemblage

En conclusion, sachez qu’il existe d’autres types de connecteurs pouvant servir à l’assemblage d’éléments de structure en bois et sur lesquels vous pourriez aussi vous renseigner. Cependant, ceux présentés dans cet article sont les plus utilisés.

Si vous voulez en apprendre plus sur le secteur du bois de construction, les produits de charpente en bois et leur assemblage, nous vous invitons à consulter la section blogue de notre site Web. Vous y trouverez une foule d’informations intéressantes.

Et si vous avez besoin de structures usinées en bois ou de conseils de professionnels pour concrétiser un projet résidentiel, commercial, agricole ou institutionnel, contactez-nous dès aujourd’hui!

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