L'embrèvement en charpente : rôle, formes et taille

Dans presque chaque article sur une pièce de charpente, un mot revient sans être expliqué : la contrefiche s'assemble « par embrèvement », l'arbalétrier « s'embrève » sur l'entrait, la jambe de force « porte dans son embrèvement ». On le cite comme si tout le monde savait ce que c'est. Ce guide prend le temps de le faire. Il explique ce qu'est un embrèvement, pourquoi toutes les pièces obliques d'une ferme en ont un, ses trois formes, ce qui décide de sa profondeur, comment on le trace et le taille, et comment le lire sur une vieille charpente pour savoir s'il porte encore.

Ce qu'est un embrèvement

Un embrèvement est une entaille en forme de cran, creusée dans la pièce qui reçoit, et dans laquelle vient buter le bout de la pièce qui arrive en biais. Ce bout, taillé pour épouser le cran, s'appelle l'about. Une fois en place, la pièce oblique ne tient pas par une cheville, ni par une vis, ni par un boulon. Elle s'appuie. Elle pousse contre une surface de bois taillée exprès pour la recevoir.

Si l'on regarde l'assemblage de profil, on voit une marche : la pièce réceptrice a été entaillée sur une petite profondeur, et l'about de la pièce oblique se loge dans cette marche comme un pied dans un escalier. C'est cette marche qui fait tout le travail.

L'embrèvement s'accompagne presque toujours d'un tenon et d'une mortaise, ou d'une cheville. Mais ces éléments ont un autre rôle. Ils empêchent la pièce de sortir de son logement quand elle ne pousse plus, par exemple quand le vent soulève la toiture ou quand la charpente est déchargée. On peut résumer la répartition des rôles en une formule : l'embrèvement fait porter, la cheville fait tenir.

Cette distinction est le fil de tout l'article. Une fois qu'on l'a comprise, on comprend pourquoi un embrèvement mal taillé ne se rattrape pas par une cheville plus grosse, et pourquoi remplacer un embrèvement par une simple équerre vissée change profondément la façon dont la charpente travaille.

Pourquoi on l'emploie sur les pièces obliques

Une ferme de charpente est faite de pièces qui se poussent les unes les autres. Les arbalétriers, chargés par la couverture, poussent vers le bas et vers l'extérieur. Les contrefiches, qui raccourcissent leur portée, poussent contre eux. Les jambes de force poussent sous les arbalétriers. Toutes ces pièces arrivent en biais sur la pièce qui les reçoit, et toutes poussent.

Imaginons une contrefiche assemblée sans embrèvement, avec un simple tenon chevillé dans le poinçon. La poussée de la contrefiche arrive dans l'axe de la pièce. Pour qu'elle passe dans le poinçon, il faut qu'elle trouve un appui. Sans cran, le seul appui disponible est la cheville, qui traverse le tenon. Toute la poussée se concentre alors sur cette petite tige de bois, qui travaille en cisaillement. Elle finit par se couper, ou par ovaliser son trou, et la contrefiche glisse.

Avec un embrèvement, la poussée trouve un autre chemin. L'about de la contrefiche bute contre le fond du cran, sur toute sa surface. L'effort passe par cette surface de bois, en compression, et le bois travaille alors dans le sens où il est le plus résistant. La cheville, elle, n'a plus qu'à maintenir la pièce en place.

Le mécanisme se déroule en trois temps : la pièce oblique pousse, la surface d'appui du cran reçoit cette poussée, et le bois de la pièce réceptrice la reprend en compression. Plus la surface d'appui est grande, plus la pression sur le bois est faible, et plus l'assemblage est durable. C'est pour cette raison que toutes les pièces obliques d'une ferme traditionnelle, sans exception, s'embrèvent.

Embrèvement simple, double, à talon

Il n'existe pas un seul embrèvement, mais une petite famille de formes, choisies selon l'effort à transmettre et la place disponible.

L'embrèvement simple

C'est la forme de base : un seul cran, dans lequel bute l'about de la pièce oblique. On le trouve sur la plupart des contrefiches, des aisseliers et des liens, partout où la poussée est modérée. Il est rapide à tracer et à tailler, et c'est celui que l'on apprend en premier.

L'embrèvement double

Quand la poussée est forte, un seul cran ne suffit plus : pour obtenir assez de surface d'appui, il faudrait le creuser si profond qu'on affaiblirait la pièce réceptrice. On le remplace alors par deux crans successifs, l'un derrière l'autre, chacun moins profond. La surface d'appui totale est plus grande, et la pièce réceptrice garde plus de matière. On le voit typiquement au pied des arbalétriers, là où ils s'assemblent sur l'entrait et où la poussée de toute la couverture se concentre.

L'embrèvement à talon

Dans cette variante, l'about de la pièce oblique est taillé pour porter non seulement au fond du cran, mais aussi en bout, sur un talon. L'appui est ainsi réparti sur deux faces. On le rencontre sur certaines charpentes anciennes et dans des assemblages où la géométrie oblige à trouver un appui supplémentaire.

Sur une charpente réelle, on rencontre aussi des formes intermédiaires, propres à une région ou à un atelier. Elles obéissent toutes au même principe : offrir à la poussée une surface de bois en compression plutôt qu'une cheville en cisaillement.

Les embrèvements d'une ferme, pièce par pièce

Faire le tour d'une ferme traditionnelle en cherchant les embrèvements, c'est faire le tour de toutes ses pièces obliques. Chacune en a un, et chacun reprend une poussée différente.

Au pied de l'arbalétrier, sur l'entrait. C'est l'embrèvement le plus chargé de la ferme : il reçoit la poussée de tout le versant, qui tend à faire glisser le pied de l'arbalétrier vers l'extérieur. C'est là qu'on trouve le plus souvent un embrèvement double, et c'est là que le bois laissé devant le cran, au bout de l'entrait, est le plus sollicité.

À la tête de la contrefiche, sous l'arbalétrier, et à son pied, dans le poinçon. La contrefiche crée un appui intermédiaire qui raccourcit la portée de l'arbalétrier : elle pousse contre lui en tête et contre le poinçon en pied. Les deux extrémités s'embrèvent.

Aux deux bouts de l'aisselier, dans le poteau et dans la poutre qu'il raidit. L'aisselier travaille tantôt en compression, tantôt en traction selon le sens du vent : l'embrèvement reprend la compression, la cheville retient la traction.

À la tête de la jambe de force, sous l'arbalétrier, et à son pied, sur le blochet ou l'entrait. La jambe de force crée elle aussi un appui sous l'arbalétrier, et pousse dans les deux sens.

Sur les liens de faîtage et les écharpes, enfin, ces pièces de contreventement qui empêchent la charpente de se coucher dans le sens de la longueur. Leur poussée est plus modeste, et un embrèvement simple suffit en général.

Cette liste a une conséquence pratique : quand on inspecte une charpente, on regarde d'abord les embrèvements des pieds d'arbalétriers. C'est là que se concentre l'effort, et c'est là que se trouvent aussi les bouts d'entraits exposés à l'humidité des murs.

Ce qui décide de sa profondeur

La profondeur d'un embrèvement est un compromis entre deux exigences contraires, et c'est la qualité de ce compromis qui fait un bon assemblage.

D'un côté, plus le cran est profond, plus la surface d'appui est grande, et plus la pression sur le bois est faible. Un cran trop timide écrase l'about ou le fond du cran sous la poussée, et l'assemblage prend du jeu.

De l'autre, plus le cran est profond, plus la pièce réceptrice perd de section à cet endroit. Or cette pièce, souvent un entrait ou un poinçon, a elle-même un travail à faire. Un entrait trop entaillé au droit de l'embrèvement peut casser, ou fléchir là où il était censé tenir.

Il faut aussi penser au bois laissé devant le cran, c'est-à-dire la longueur de bois qui sépare le fond du cran du bout de la pièce réceptrice. C'est ce bois qui retient la poussée. S'il est trop court, il se cisaille le long du fil : un éclat se détache, l'about glisse, et l'assemblage est perdu. C'est l'une des ruptures les plus fréquentes sur les charpentes anciennes, au pied des arbalétriers, quand l'entrait a été raccourci ou que son bout a pourri.

Ces trois paramètres, la surface d'appui, la section restante et le bois devant le cran, se calculent ensemble, selon l'essence, la section des pièces et l'effort à transmettre. Le charpentier les règle par des proportions éprouvées et, pour les ouvrages qui le demandent, par le calcul. Il n'y a pas de profondeur universelle à recopier.

Le tracer et le tailler

Un embrèvement se trace et se taille avec précision, parce que tout son intérêt repose sur un appui franc, sur toute la surface. Un appui partiel, qui ne touche que sur une arête, concentre la poussée sur une ligne et l'assemblage s'écrase.

Tracer. On trace depuis l'épure, le dessin grandeur nature de la ferme sur l'aire de taille, ou bien depuis la pièce elle-même présentée en place. L'angle de l'about et celui du cran doivent correspondre exactement, puisque ce sont deux faces qui vont se plaquer l'une contre l'autre.

Scier les joues du cran. On scie les deux faces du cran dans la pièce réceptrice, en restant dans le bois à retirer, jamais au-delà du trait.

Évider au ciseau. On retire la matière entre les traits de scie au ciseau à bois, en dressant le fond du cran jusqu'à obtenir une surface plane. C'est cette surface qui portera.

Tailler l'about. Sur la pièce oblique, on taille l'about à l'angle correspondant, de façon qu'il épouse le cran.

Présenter et ajuster. On présente la pièce, on regarde la jonction en lumière rasante, et l'on reprend au ciseau, par petites passes, jusqu'à ce que l'about porte sur toute la surface sans jour. C'est l'étape qui demande le plus de patience, et celle qui fait la différence entre un assemblage qui durera et un assemblage qui s'écrasera.

Cet appui franc se vérifie au sol, avant le levage, de la même façon que l'on vérifie toutes les pièces d'une ferme. On retrouve la même exigence sur l'arbalétrier et ses assemblages, où l'embrèvement du pied reprend toute la poussée de la couverture.

Le lire sur une vieille charpente

Monter dans des combles anciens et savoir regarder un embrèvement permet de juger en quelques minutes de l'état d'une ferme. Sous la poussière, l'assemblage se reconnaît à sa marche caractéristique, là où une pièce oblique arrive sur une autre.

On regarde d'abord s'il y a un jour entre l'about et le cran. Un assemblage qui porte est jointif. Un jour visible signifie que la pièce oblique ne pousse plus, soit parce qu'elle a été déchargée, soit parce qu'elle a glissé ou que le bois s'est rétracté. Ce n'est pas forcément grave, mais cela mérite de chercher pourquoi.

On regarde ensuite si l'about est écrasé. Des fibres repoussées, un bout qui s'évase, sont le signe d'une surface d'appui trop petite pour la poussée qu'elle reçoit.

On cherche enfin une fente qui part du cran le long du fil de la pièce réceptrice. C'est le signe que le bois devant le cran commence à se cisailler. Si l'éclat est amorcé, l'assemblage est en danger.

Une fente de séchage ancienne, stable, qui ne passe pas par le cran, est en général bénigne. Une fente qui part de l'embrèvement, un about qui a glissé ou un bois spongieux au fond du cran demandent l'avis d'un charpentier, parce qu'ils signalent un assemblage qui ne porte plus comme il devrait.

Les erreurs qu'on voit

Les défauts d'embrèvement se répartissent en deux familles : ceux de la taille d'origine, et ceux des réparations.

Côté taille, le plus fréquent est le cran trop profond, qui affaiblit l'entrait ou le poinçon au point de le faire fléchir ou casser au droit de l'assemblage. Vient ensuite l'about coupé à un angle faux, qui ne porte que sur une arête et finit par s'écraser.

Côté réparations, on voit des embrèvements remplacés par une équerre vissée, souvent lors d'une rénovation où l'on a voulu simplifier. L'équerre tient la pièce, mais elle transmet la poussée par ses vis, en cisaillement, exactement ce que l'embrèvement évitait.

Enfin, sur les charpentes où l'on a raccourci un entrait, ou dont le bout a pourri, on trouve le bois devant le cran trop court, fendu, avec un about qui a commencé à glisser. Ces désordres sont des cas d'école quand on étudie les techniques d'assemblage du bois, et ils se réparent bien quand on les prend à temps. Les charpentiers de Charpentiers France recommandent de les surveiller à chaque visite des combles.