Les connexions en bois comprennent diverses manières de transmettre la pression, la tension et les influences latérales entre les éléments en bois. Les joints pressés et tendus, les bouchons, les encoches, les jarretières, les joints collés et les plaques à nœuds sont représentés dans le texte.
1. Lien pressé
Si la face d’un élément est en contact avec la face d’un autre élément, et si l’ensemble est sécurisé contre tout mouvement latéral, ou si la face d’un élément est en contact avec un élément longitudinal, il suffit d’installer des cales pour empêcher tout mouvement latéral sur les surfaces des composants, ou de fixer des sangsues par l’extérieur. Si de petits bouchons sont utilisés, les trous dans lesquels ils s’insèrent doivent être soustraits des surfaces pressées (fig. 1 et 2). Par conséquent, les colonnes verticales des constructions en treillis - surtout si elles sont plus étroites que les ceintures - toute leur surface est enfoncée dans la ceinture d’environ 2 cm et sécurisée en dissimulant un morceau de bois à section triangulaire (fig. 3).
Images 1–3. Assemblages pressés d’éléments en bois.
En cas de dépassement de la pression admissible perpendiculaire aux fibres, des morceaux de bois dur ou des profilés en C en acier sont insérés (fig. 4). De même, l’expansion de la surface pressée des colonnes individuelles peut être obtenue en insérant des pieds (fig. 5). Sur la fig. 6 montre la connexion de la verticale avec des segments de mariage complets, dont la suite est située au-dessus. Afin d’obtenir une certaine rigidité de la connexion, des bandes d’acier en forme de T doivent être placées. Si les colonnes en bois rond ou tourné sont continues et qu’il y a dans leur assemblage des contraintes dues à la flexion ou à la torsion, il est nécessaire d’absorber ces contraintes avec des jarretières en bois ou en acier placées latéralement, à l’aide de clous ou de vis.
Images 4–6. Renforts et continuations de liens pressés.
Il est souvent pratique de recouvrir l’ensemble d’un manchon tubulaire. Afin d’éviter que les fibres ne se pressent les unes contre les autres sur la composition, une couche de mortier de ciment semi-humide et bien compacté est posée avant de planter la partie supérieure de la colonne. Si les éléments s’étendent horizontalement ou se rencontrent en biais, ils doivent être sécurisés contre tout mouvement avec des sangsues ou des bandes d’acier plat, et contre toute torsion avec des rondins de coin coupés (fig. 8 et 9). Pour relier les traverses à l’échafaudage, on utilise des joues doubles en bois, fixées avec des vis. Ce type de construction peut s’adapter aux moments de flexion (fig. 10). Prav, c’est-à-dire la feuille_oblique est utilisée lorsque la composition est supportée et qu’il n’y a pas assez d’espace pour soutenir les éléments individuels (par exemple, connexion de corniche au-dessus des fixations du toit) (fig. 11 et 12). Afin de pouvoir transmettre des forces de traction plus élevées, des entretoises sont parfois placées entre les surfaces de contact.
Images 7–11. Composants, jarretières et feuilles.
2. Casquette
Le bouchon sert exclusivement à sécuriser la position mutuelle de deux éléments en bois. Lors du montage, il doit maintenir les éléments dans leur position. Sur la fig. 13 montre la connexion des verticales et des diagonales avec des doubles couronnes d’échafaudage. Sous la tête de vis et l’écrou, des cales de taille 8/8 à 10/10 cm et d’épaisseur 8-10 mm sont placées. Les vis doivent être serrées jusqu’à épuisement de leur résistance à la traction dans le col, afin de transférer les plus grandes forces de frottement possibles aux surfaces de contact des éléments, sous l’effet d’une forte pression. De cette façon, des nœuds rigides sont créés.
Images 12–15. Fiches, fiches et connexions de klaxon.
Si les chevrons du toit ne reposent pas sur le faîte, leur fixation se fait à l’aide d’une fourche ou d’une cheville à fente pleine (fig. 14). Dans certains cas, les fiches sont exposées à une flexion perpendiculaire à leur direction, par ex. comme bouchon au milieu sur les traverses des structures mezzanine (fig. 15). Les parois autour de la rainure doivent être suffisamment épaisses pour éviter les éclaboussures du bois.
3. Encoche
L’encoche est utilisée pour établir une connexion solide qui peut supporter la pression des tiges qui se rencontrent en diagonale. Une construction ordinaire est représentée par une coupe frontale, dont le corps a-b divise le coin extérieur, tandis que l’angle bac est généralement supérieur à 90o (fig. 16). De cette manière, les conditions de tension les plus favorables pour le biseau et le seuil sont obtenues. Valeurs pour a :
a ≤ 50o, profondeur d’encoche t = 0,25h
a ≥ 60o, profondeur d’encoche t = 0,17h
Entre les angles 50o et 60o une interpolation linéaire est effectuée. Dans le cas où a est inférieur à 50o, l’utilisation de la section de tige sera meilleure si une double encoche est appliquée (Fig. 17). La méfiance à l’égard de cette méthode de connexion est justifiée, car la précision nécessaire dans la construction n’est pas souvent rencontrée.
Image 16. Géométrie de l’encoche frontale.
Les contraintes de cisaillement sur la surface a-e pour le bois de conifères ne doivent pas dépasser 900 kPa. La longueur minimale du porte-à-faux avant doit être de 15 cm. Si la longueur est limitée, une coupe au milieu, c’est-à-dire une coupe arrière est utilisée. En raison du retournement des bâtons, de l’écrasement local et du processus de retrait du bois, il peut arriver que la force soit transmise uniquement à l’avant de la coupe et que le joint s’ouvre à l’arrière ; la conséquence est le chargement excentrique de l’hélice. Cela se produit le moins au niveau de la connexion avec une encoche au milieu, qui agit approximativement comme un joint et, lors de la rotation de la tige, exclut la création d’une grande excentricité. Pour la coupe arrière, il y a un risque que la dent se brise (surtout en cas de fissures dues au retrait du bois) et que le biseau glisse.
Images 17–20. Variantes de capuchon cranté et incliné.
Afin d’éviter des coupures trop profondes, des renforts latéraux et des inserts sont ajoutés (fig. 19). Aussi, en plus de l’encoche, une partie de la force est transmise à travers les jarretières clouées de part et d’autre ; de cette manière, le nœud acquiert une certaine rigidité au niveau des efforts latéraux. La triple incision n’est pas recommandée, car la transmission uniforme et simultanée de la force sur les trois surfaces frontales est exclue.
4. Bouchon incliné
Par rapport à l’encoche, le bouchon incliné (fig. 20) a l’avantage que la connexion aux influences latérales présente une plus grande rigidité. En revanche, une construction plus lourde, une résistance réduite et une déformabilité accrue, notamment aux grands angles de connexion, n’indiquent pas que leur utilisation est recommandée.
5. Lien serré
Des jarretières en bois ou en acier sont utilisées pour couvrir les extrémités exposées à la tension ; ces derniers sont pour la plupart plus chers, mais en raison de leur meilleur aspect et de leur sécurité accrue en cas de forces importantes, ils sont plus adaptés. Sur la fig. 21 montre la connexion d’un bâton double tendu, réalisé avec trois jarretières en bois et des cervelles dans les articulations.
Image 21. Connexion étroite avec des jarretières et des cervelles en bois.
Les poutres en acier sont fixées : uniquement avec des vis calculées, des chevilles avec vis (fig. 22), des chevilles rivetées ou soudées pour les poutres en acier ou des vis à bois. Chaque élément de liaison en bois est percé séparément selon le gabarit correspondant. La précision du perçage manuel n’est pas suffisante.
Images 22–23. Jarretières et attaches en acier avec chevauchement incliné.
Pour les constructions collées, les supports ordinaires ne peuvent pas être utilisés. C’est là que les connexions diagonales entrent en jeu dans la première rangée. Sur les éléments à nouer, le rapport entre la hauteur du biseau et la longueur sur laquelle s’étend le biseau doit être d’au moins 1:5 à 1:8. De plus, il est nécessaire d’adopter des dimensions les plus réduites possibles pour les sections transversales des éléments à assembler.
Image 24. Biseaux en coin d’éléments en bois.
La photo 23 montre deux assemblages préfabriqués réalisés avec un pli incliné. La pression nécessaire au collage est créée par des vis. Des connexions avec des biseaux en coin sont également utilisées (connexions frontales, fig. 24).
La figure 25 montre la connexion entre une double barre diagonale et également une double ceinture (les éléments se trouvent dans les mêmes plans) avec des renforts latéraux et des inserts. Pour la liaison entre les pièces supplémentaires et la ceinture (charge oblique par rapport aux fibres), un plus grand nombre d’entretoises est nécessaire que pour la liaison entre elles et la diagonale. Pour que les cerveaux s’adaptent, la largeur des pièces ajoutées doit être supérieure à la largeur de la tige de remplissage. Les tiges de remplissage des structures en bois sont généralement fixées directement aux ceintures.
6. Coupe
Images 25–26. Connexion de tige diagonale et coupe de ceinture.
Les tiges serrées (principalement doubles) lorsqu’elles sont coupées avec une ceinture, sont nouées directement. Les tiges sont tellement crantées qu’elles transmettent leurs efforts verticalement ou en diagonale (par crantage) à la courroie. (fig. 26). Une tige de tension complète peut également être installée dans l’espace entre la double courroie. La découpe en tant que liaison directe entre éléments ne peut être appliquée que dans le cas d’une faible force, pour laquelle les barres sont pour la plupart surdimensionnées pour des raisons structurelles. Veillez à ce que les bâtons aient des bords complètement tranchants.
7. Connexions d’éléments avec plaques nodales
Si plusieurs tiges se rencontrent en un nœud, ou si les ceintures d’une structure en treillis se brisent brusquement, les plaques de nœuds sont utilisées en imitation des tôles de nœuds des structures en acier ; en termes d’économie, ils ne sont pas toujours recommandés. Les plaques à nœuds en acier sont utilisées avec des poutres en acier de section circulaire, d’épaisseur 20 mm et de longueur 80 mm, pour les ponts fortement chargés de grands ponts avec de grandes travées et une faible hauteur structurelle, qui se plient normalement dans une large mesure sous l’influence du séchage progressif du bois. Des plaques de joint en contreplaqué sont souvent utilisées.
En plus des connexions pour éléments en bois répertoriées ici, il existe également un grand nombre de connexions qui sont réalisées uniquement à la main par des menuisiers ; voilage, essayage, “karma” etc. Avec ces liaisons “en guilde”, on a tendance à recevoir, si possible, des forces de tension afin d’éviter que les éléments ne s’écartent. Si de telles liaisons sont vérifiées par calcul, on voit que les forces, qui peuvent être acceptées dans le cas le plus favorable, sont très modestes. Les assemblages de charpentier, qui sont souvent réalisés avec beaucoup de soin et nécessitent un haut degré de savoir-faire, ne conviennent plus dans de nombreux cas aujourd’hui.