Vue d'ensemble
Ancrage ou assemblage ?
C'est la première distinction à maîtriser, et elle commande le choix de l'organe :
- L'ancrage est un point de fixation dans un matériau d'accueil — le béton le plus souvent.
- L'assemblage est la fixation de deux matériaux ensemble — bois sur bois.
Un même organe peut relever des deux : le connecteur métallique assemble bois-bois avec des pointes d'ancrage, mais s'ancre au béton avec des goujons expansifs.
Tableau de synthèse
Récapitulatif des organes courants, de leur fonction et de leur emploi :
| Organe | Fonction | Liaison | Usage et caractéristiques clés |
|---|---|---|---|
| Pointe torsadée | Assemblage | Bois-bois | Charpente, engueulements, panne/arêtier — L. max 180 mm |
| Pointe crantée | Assemblage | Bois-bois | Cloueuse pneumatique, contreventement OSB — L. max 90 mm |
| Pointe d'ancrage | Assemblage | Bois-connecteur | Fixation des connecteurs métalliques (sabots) — gros Ø |
| Vis VBA | Assemblage | Bois, panneaux dérivés | Fixation par pression, filetage total ou partiel |
| Vis structurelle tout filet (ex. VGZ) | Assemblage | Bois-bois, BLC, CLT | Filetage total — tête cylindrique fraisable — certification ETA |
| Tirefond à visser | Assemblage | Bois-bois | Forte charge, sabots — tête hexagonale — avant-trou dans les 2 pièces — clé ou douille |
| Vis-tirefond (ex. Rocket) | Assemblage | Bois-bois | Tête hexagonale + rondelle intégrée — auto-taraudeur — avant-trou dans la pièce assemblée seulement |
| Boulon / Tige filetée | Assemblage | Bois-bois | Assemblage épais — rondelle LU/LLU, chapelle possible |
| Goujon expansif | Ancrage | Bois-béton | Charges lourdes sur matériaux pleins — expansion par écrou |
| Crampon Bulldog (NF EN 912) | Assemblage | Bois-bois ou bois-métal | Se pose sur le boulon : ses dents démultiplient l'effort repris — permet de reprendre un moment sans entaille |
| Connecteur métallique | Assemblage / Ancrage | Bois-bois ou bois-béton | Solives/poutres, pignons, ossatures — pointes ou goujons |
Les deux lignes marquées (ex. …) sont des évolutions récentes du tirefond, absentes du cours d'origine : elles figurent ici parce qu'on les rencontre couramment sur chantier aujourd'hui.
La pointe
Pointe torsadée
La pointe torsadée se comporte comme une vis et tourne lorsqu'on l'enfonce.
Elle permet de faire serrer les pièces assemblées et sa résistance à l'arrachement est meilleure que celle de la pointe lisse.
Longueur max : 180 mm
Exemple : assemblage de charpente à coupe franche, comme engueulement, panne/arêtier.
Pointe crantée
La pointe crantée offre une bonne résistance à l'arrachement.
Elle est plutôt utilisée dans les cloueurs pneumatiques.
Longueur max : 90 mm
Exemple : clouage du contreventement OSB à l'ossature.
Pointe d'ancrage
La pointe d'ancrage est une pointe crantée de gros diamètre qui permet la reprise d'efforts de cisaillement importants.
Exemple : fixation des connecteurs métalliques type sabot.
Les vis
La vis VBA
Une vis VBA est un organe mécanique, comportant une tige filetée et une tête, destiné à la fixation du bois et des panneaux dérivés du bois (aggloméré, contreplaqué, OSB, etc.).
Elle est destinée à réaliser la fixation d'une ou de plusieurs pièces par pression.
Les vis de fixation modernes sont constituées des parties suivantes :
- une tête de vis, en interface avec l'outil de serrage ;
- le corps, partie cylindrique à filetage total ou partiel, assurant la mise en tension de la liaison par vissage ;
- la pointe, assurant le guidage de la vis et le perçage du matériau.
La longueur est à choisir selon l'épaisseur des pièces à visser :
La vis structurelle à filetage total
Apparue avec la construction bois moderne (lamellé-collé, CLT, lamibois), la vis structurelle forme une famille à part, à ne pas confondre avec la vis VBA courante.
Le filetage court sur toute la longueur : chaque pièce est « tenue » par le filet, ce qui les fait travailler ensemble. Posée en biais, la vis est sollicitée dans son axe plutôt qu'en cisaillement.
Ce qui la distingue d'une vis VBA
| Critère | Vis VBA courante | Vis structurelle tout filet |
|---|---|---|
| Filetage | Partiel — la partie lisse serre les pièces | Total — de la pointe à la tête |
| Fonction | Fixer par pression | Coupler et renforcer les pièces |
| Tête | Fraisée, plate, bombée… | Cylindrique de faible diamètre, fraisable |
| Pose | Perpendiculaire | Perpendiculaire ou en biais (45°) |
| Emploi | Panneaux, agencement, fixations courantes | Bois massif, BLC, CLT, LVL — renforts, couplages |
Emplois courants
- Couplage de deux solives ou de deux poutres pour augmenter la portée ;
- Renfort d'une poutre entaillée ou percée, et reprise des efforts perpendiculaires au fil ;
- assemblages escamotables, sans ferrure apparente ;
- jonctions de panneaux CLT, où elle remplace les connecteurs métalliques.
Ordres de grandeur du marché : diamètres de 5 à 14 mm et longueurs de 80 mm à plus de 1 m, en acier à haute résistance. Ces vis relèvent d'un agrément technique européen (ETA) : leurs performances sont garanties par le fabricant, qui fournit les valeurs à utiliser. Un gabarit de perçage est souvent proposé pour tenir l'angle à 45°.
Le tirefond
Tirefond à visser
Le tirefond est une vis à bois de gros diamètre munie d'une tête hexagonale.
Il est utilisé pour les assemblages bois-bois soumis à de fortes charges, ou la fixation des sabots métalliques.
Sa résistance au cisaillement est supérieure à celle d'une pointe ou d'une vis VBA.
Pose : un avant-trou est nécessaire dans la pièce à fixer et dans la pièce à recevoir. Le tirefond est ensuite enfoncé au marteau sur seulement 10 mm environ, puis vissé à la clé ou à la visseuse jusqu'au serrage final.
La vis-tirefond à tête hexagonale ou Torx
C'est l'évolution moderne du tirefond. Elle remplit le même rôle — assembler bois sur bois sous forte charge, fixer un sabot — mais se pose beaucoup plus vite.
Deux différences visibles : la rondelle est intégrée à la tête, et la pointe se taraude toute seule — d'où un seul avant-trou au lieu de deux.
Ce qui change à la pose
| Tirefond classique | Vis-tirefond | |
|---|---|---|
| Empreinte | Tête hexagonale seule | Tête hexagonale + empreinte Torx |
| Rondelle | À poser séparément | Intégrée sous la tête |
| Avant-trou | Dans les deux pièces | Dans la pièce à fixer seulement |
| Outil | Clé ou douille | Visseuse avec embout Torx, à une main |
| Mise en œuvre | Amorce au marteau puis vissage | Vissage direct |
La double empreinte est l'atout principal : l'empreinte Torx ne ripe pas et permet de visser d'une seule main — précieux sur un échafaudage ou en surplomb — tandis que la tête hexagonale reste disponible à la clé quand il faut un couple de serrage important. Un avant-trou reste obligatoire dans les bois durs et près des extrémités de pièce, sous peine de fendre le bois.
Le boulon et le crampon
Le boulon et la tige filetée
Une tige filetée ou un boulon est un composant élémentaire mâle d'un système vis/écrou destiné à l'assemblage par adhérence et obstacle de plusieurs pièces. Son complément, pièce femelle, est l'écrou.
- À diamètre égal, la résistance au cisaillement du boulon est meilleure que celle de la tige, du fait qu'il n'est que partiellement fileté.
- La tige filetée peut être recoupée à la longueur voulue, alors qu'il faut choisir les boulons en fonction de l'épaisseur des pièces à fixer.
- L'utilisation de rondelles larges (LU ou LLU) est conseillée pour éviter le poinçonnement du bois lors du serrage et augmenter la surface d'appui de l'écrou.
- Une chapelle permet de noyer les écrous dans l'épaisseur du bois et améliore l'esthétique de l'assemblage, au détriment de la résistance :
Le crampon Bulldog
Le crampon est une rondelle d'acier garnie de dents, enfilée sur le boulon et prise entre les pièces. Les dents s'enfoncent dans le bois au serrage : l'effort ne passe plus uniquement par la tige du boulon, mais aussi par toute la surface dentée.
Résultat : un même boulon reprend beaucoup plus d'effort. C'est un connecteur normalisé par la NF EN 912.
Les dents mordent simultanément la pièce du dessus et celle du dessous : l'effort transite par le bois sur toute la couronne dentée, et non plus par le seul contact tige/bois.
Reprendre un moment sans entailler le bois
Les crampons étant écartés les uns des autres, chaque paire reprend un couple de forces : l'assemblage encaisse un moment. Et comme l'effort passe par les dents, la section n'a pas besoin d'être entaillée — elle garde toute sa résistance.
Deux familles à distinguer
| Type | Dents | Assemblage | Particularité |
|---|---|---|---|
| Double denture C1 (rond) · C5 (carré) | Sur les deux faces | Bois – bois | Liaison définitive : les dents mordent les deux pièces |
| Simple denture C2 · C4 | Sur une seule face | Bois – métal, ou bois – bois dos à dos | Permet de démonter et de transporter les pièces séparément |
Mise en œuvre
- Percer les pièces au diamètre du boulon — le trou central du crampon doit être au même diamètre, sinon l'effort ne se transmet pas correctement ;
- Presser le crampon dans le bois, à la presse hydraulique ou par serrage du boulon ;
- Mettre en place le boulon et serrer, toujours avec deux rondelles, une sous la tête et une sous l'écrou.
Diamètres courants de 50 à 130 mm, en acier galvanisé à chaud (NF EN ISO 1461). Emplois typiques : couronnes de boulons de portiques, assemblages moisés, jonctions bois-métal. Le crampon ne remplace pas le boulon : il l'accompagne et démultiplie sa capacité.
Le goujon expansif
Un goujon expansif est un organe mécanique en forme de tige, en partie fileté, permettant de réaliser une liaison entre une paroi verticale (mur) ou horizontale (sol) et une pièce à fixer.
Le support est équipé du goujon, traversant la pièce à fixer, qui est verrouillée par un écrou et une rondelle.
- Les goujons d'ancrage à expansion sont destinés à la fixation des charges lourdes dans les matériaux pleins — pour les matériaux creux, on utilise des tamis spéciaux avec une résine.
- L'expansion de la bague s'obtient par serrage manuel de l'écrou.
- Le diamètre est à choisir selon la charge appliquée à la pièce fixée.
- La longueur dépend de l'épaisseur de la pièce fixée.
Mise en œuvre :
Le connecteur métallique
Certains assemblages requièrent l'usage de connecteurs métalliques galvanisés, par exemple pour relier les solives aux poutres porteuses, les pannes sur un pignon, ou à la jonction entre les montants des murs et les lisses.
Polyvalents, ils permettent :
- les assemblages bois-bois, fixés avec des pointes d'ancrage ou des tirefonds ;
- les assemblages bois-béton, fixés à l'aide de goujons métalliques expansifs.
Documentation fabricant — Simpson Strong-Tie (sabots de charpente)