L'aisselier en charpente : rôle, place et fixation

Le mot apparaît sur un plan, dans un devis, ou au détour d'une visite de halle ancienne, et il désigne une petite pièce oblique dont on ne sait pas très bien si elle porte quelque chose ou si elle décore. L'aisselier est l'une des pièces les plus mal comprises de la charpente, essentiellement parce qu'on la confond avec la contrefiche. Les deux sont obliques, les deux sont en bois, et là s'arrête la ressemblance : l'une raidit, l'autre porte. Ce guide traite le rôle réel de l'aisselier, sa place, sa fixation, et les erreurs de pose qui le rendent inutile.

Ce qu'un aisselier empêche

Prenez un poteau vertical et une poutre horizontale assemblés en équerre. Sur le papier, l'angle est droit et il le reste. Dans la réalité, cet angle est le point faible de l'ensemble.

Un assemblage, si soigné soit-il, possède toujours un peu de jeu, et le bois travaille. Sous l'effet d'une poussée latérale, d'un coup de vent sur un pignon ouvert, ou simplement du temps, l'angle se referme légèrement d'un côté et s'ouvre de l'autre. La structure se met en parallélogramme.

L'aisselier interdit ce mouvement. En reliant obliquement le poteau et la poutre, il ferme un triangle à l'intérieur de l'angle, et il bloque le seul degré de liberté dont l'assemblage disposait. C'est de la géométrie avant d'être de la mécanique : un triangle ne se déforme pas, un rectangle si.

Ce raidissement se paie en efforts dans la pièce elle-même. Selon le sens de la sollicitation, l'aisselier travaille tantôt en compression, tantôt en traction. C'est une différence importante avec les pièces qui ne connaissent qu'un seul sens de travail, et elle explique certaines exigences d'assemblage que nous verrons plus loin.

Retenez donc la fonction avant la forme : un aisselier n'est pas là pour soutenir la poutre, qui tient très bien toute seule. Il est là pour empêcher l'ensemble de se déformer dans son plan.

Cette distinction éclaire une observation courante : sur une structure ancienne qui a perdu ses aisseliers, la poutre est rarement fissurée ou fléchie. Ce qu'on constate, ce sont des assemblages ouverts, des poteaux qui ne sont plus d'aplomb, des chevilles sorties et un ensemble qui « penche » légèrement dans un sens. Le désordre est géométrique avant d'être mécanique, et c'est exactement la signature d'un défaut de contreventement.

Aisselier ou contrefiche : la différence que tout le monde rate

Voici le cœur du sujet, et la raison pour laquelle la plupart des lecteurs arrivent ici.

Les deux pièces sont obliques et appartiennent à la même famille, celle des liens. Mais elles ne travaillent ni au même endroit, ni pour la même raison, ni sur les mêmes pièces.

La contrefiche reporte une charge. Elle relie typiquement le poinçon à l'arbalétrier, et son rôle est de créer un appui intermédiaire qui raccourcit la portée de l'arbalétrier. Elle est dans le plan de la ferme, elle participe à la descente des charges, et sans elle l'arbalétrier fléchit.

L'aisselier raidit un angle. Il relie un poteau à une pièce horizontale, sablière ou poutre, et son rôle est d'empêcher la déformation de cet angle. Il ne fait pas descendre les charges de toiture : il s'oppose à un basculement.

La formule à retenir tient en quatre mots : l'aisselier raidit, la contrefiche porte. Une fois cette phrase posée, toutes les autres différences se déduisent d'elles-mêmes.

La taille en découle, par exemple. Un aisselier est généralement court, parfois très court, parce qu'un triangle n'a pas besoin d'être grand pour être rigide. Une contrefiche est plus longue, parce qu'elle doit atteindre un point précis de l'arbalétrier pour y créer un appui utile.

La conséquence pratique en découle aussi. Retirer un aisselier ne fait pas s'effondrer une toiture ; cela rend la structure souple, et elle se déforme progressivement, souvent sur des années, jusqu'à ce que les assemblages prennent du jeu et que les désordres apparaissent ailleurs. Retirer une contrefiche produit un effet bien plus rapide sur l'arbalétrier concerné, comme le montre le détail de la fixation d'une contrefiche.

Où il se place

Les positions sont peu nombreuses et très reconnaissables une fois qu'on les a vues.

La plus fréquente est la tête de poteau. L'aisselier part du poteau, à une certaine distance sous la jonction, et rejoint la poutre ou la sablière un peu à l'écart de l'angle. C'est la configuration classique des halles, des préaux, des galeries et des auvents.

La deuxième est le pan de bois. Dans une construction à colombage, les liens obliques qui coupent les angles des cases jouent exactement ce rôle : ils empêchent le pan entier de se mettre en parallélogramme sous l'effet du vent. Leur disposition, souvent symétrique, donne d'ailleurs aux façades leur dessin caractéristique.

La troisième est la charpente apparente, notamment dans les bâtiments anciens restaurés. L'aisselier y est fréquemment le seul contreventement visible, ce qui explique qu'on le prenne pour un ornement : il est soigné, parfois mouluré, et il attire l'œil.

Il existe enfin des aisseliers dans le plan des fermes elles-mêmes, entre poinçon et entrait par exemple, où ils remplissent la même fonction de raidissement d'un angle. Le vocabulaire varie alors d'une région et d'une époque à l'autre, ce qui alimente la confusion générale sur les noms de pièces.

Une règle d'observation permet de trancher sur place : regardez ce que la pièce relie. Si elle joint un poteau à une horizontale, c'est un aisselier. Si elle monte vers un arbalétrier pour le soutenir, c'est une contrefiche.

Un dernier repère utile concerne le plan dans lequel la pièce travaille. Les contrefiches se trouvent dans le plan de la ferme, c'est-à-dire dans le plan vertical qui suit la pente du toit. Beaucoup d'aisseliers, au contraire, travaillent dans le plan perpendiculaire, celui qui relie les fermes entre elles ou qui raidit une file de poteaux dans le sens de la longueur du bâtiment. Quand vous hésitez, demandez-vous si la pièce est dans le même plan que la ferme ou en travers.

Comment il s'assemble

La qualité d'un aisselier se juge à ses deux extrémités, pas à sa section.

À chaque about, la coupe doit épouser exactement la pièce qu'elle rencontre. On parle de coupe d'about : une face plane, à l'angle juste, qui vient porter à plat contre le poteau d'un côté et contre la poutre de l'autre. C'est cette surface de contact qui transmet l'effort.

L'assemblage traditionnel ajoute un embrèvement : une entaille peu profonde pratiquée dans la pièce receveuse, dans laquelle l'about vient se loger. L'embrèvement empêche le glissement et oblige l'effort à passer par du bois qui travaille en compression, ce que le bois encaisse très bien.

Une cheville de bois traversante vient ensuite. Et c'est ici qu'il faut poser une idée fausse à terre : la cheville ne porte rien. Elle maintient la pièce en place, elle empêche l'aisselier de sortir de son logement, et elle reprend les efforts de traction quand ils existent. Mais la charge de compression passe par le bois de l'embrèvement, pas par elle. Un assemblage dont la coupe est mauvaise et qui compte sur la cheville pour tenir est un assemblage raté, même s'il ne bouge pas le premier jour.

La version moderne remplace l'embrèvement par un connecteur métallique : équerre, sabot ou platine vissée. C'est plus rapide, cela demande moins de savoir-faire, et c'est parfaitement valable sur un ouvrage courant, à condition que la coupe d'about reste correcte et que le connecteur soit dimensionné pour les efforts. Un connecteur ne rattrape pas une coupe approximative : il transfère l'effort dans ses fixations, qui le transmettent au bois sur une petite surface.

Sur une charpente ancienne, la présence de chevilles en bois d'origine est un indicateur précieux. Une cheville fendue ou sortie signale que la pièce a travaillé en traction plus que prévu, donc que quelque chose a bougé ailleurs.

Le sens de pose mérite aussi une attention. Un aisselier dont l'about supérieur porte correctement mais dont l'about inférieur a été simplement coupé droit contre le poteau ne travaillera bien que dans un sens. Sur les ouvrages où l'effort s'inverse, les deux abouts doivent être traités avec le même soin, et l'embrèvement pratiqué aux deux extrémités.

Enfin, l'orientation du fil du bois dans la pièce compte davantage qu'on ne le croit sur une pièce courte. Un aisselier taillé dans une planche dont le fil est très oblique par rapport à son axe cassera à la première sollicitation sérieuse, quelle que soit la qualité des assemblages. Le fil doit suivre l'axe de la pièce, ce qui est évident sur du bois de brin et beaucoup moins sur une pièce débitée dans une chute.

Ce qui décide de sa longueur et de son inclinaison

Le compromis est toujours le même, et il vaut la peine de le comprendre plutôt que de recopier une proportion vue ailleurs.

Plus l'aisselier descend bas sur le poteau et plus il rejoint la poutre loin de l'angle, plus le triangle qu'il forme est grand, et plus il raidit efficacement. C'est le sens mécanique de la chose : un grand triangle s'oppose mieux à la déformation qu'un petit.

Mais plus il est grand, plus il mange d'espace. Sur un préau, un aisselier généreux réduit la hauteur libre de passage et la largeur utile entre poteaux. Dans une galerie, il gêne la circulation. Dans un comble, il empiète sur le volume habitable.

Le dimensionnement final résulte donc d'un arbitrage entre raideur et passage, et il se décide sur place, en fonction de l'usage du bâtiment. C'est pour cette raison qu'on trouve des aisseliers très courts sur certains ouvrages et très développés sur d'autres, sans qu'aucun ne soit fautif.

Un troisième facteur s'ajoute : l'esthétique assumée. Sur une charpente apparente, l'aisselier est vu, et les charpentiers anciens en jouaient. Une courbe, une mouluration, une symétrie soignée relèvent du dessin de l'ouvrage, pas de la mécanique, et c'est parfaitement légitime tant que la fonction est remplie.

Enfin, l'aisselier doit être regardé comme un élément d'un système, jamais isolément. Un poteau raidi d'un côté seulement sera plus rigide dans un sens que dans l'autre, ce qui n'est pas toujours souhaitable.

Il faut également penser au chemin complet de l'effort. Un aisselier qui raidit parfaitement un angle transmet cette sollicitation au poteau, qui la transmet à son tour à son appui. Si le pied de poteau est simplement posé sur un dé sans liaison, l'effort s'arrête là et le poteau glisse ou se soulève. Raidir un angle sans vérifier ce qui se passe en pied revient à déplacer le problème d'un mètre plus bas.

Les erreurs qu'on voit

Elles sont peu nombreuses et reviennent partout.

La première est l'aisselier posé d'un seul côté quand l'effort peut venir des deux. Sur un poteau de halle ouverte, le vent souffle dans les deux sens, et un raidissement unilatéral ne travaille que la moitié du temps. La symétrie n'est pas décorative, elle est fonctionnelle.

La deuxième est la coupe d'about approximative. Si l'about ne porte que sur une arête au lieu de porter à plat, toute la charge se concentre sur quelques millimètres carrés de bois. Le bois s'écrase localement, l'aisselier se déchausse, et l'angle recommence à bouger. Ce défaut est invisible une fois la pièce posée, et c'est ce qui le rend redoutable.

La troisième est la cheville placée trop près de l'extrémité de la pièce. Il faut du bois derrière la cheville pour qu'elle puisse retenir quoi que ce soit ; sans cette distance, la traction fait éclater le bout en suivant le fil. C'est l'un des rares défauts qui se voit à l'œil, parce qu'une fente nette part de la cheville vers l'about.

La quatrième, plus subtile, est l'aisselier purement décoratif ajouté lors d'une rénovation sur une structure qui n'en avait pas besoin, et fixé sans embrèvement ni portée réelle. Il ne raidit rien, il donne une fausse impression de renfort, et il masque parfois le vrai désordre. C'est le type de situation que nous rencontrons souvent chez Charpentiers France et que couvre plus largement les techniques d'assemblage en charpente.