Jean-Louis Valentin

Le colombage, mode d’emploi

Deuxième tirage 2012 avec nouvelle présentation

maq_colombage6.qxd:pandebois 20/02/12 15:04 Page3

© Groupe Eyrolles, 2007, 2012

ISBN : 978-2-212-13475-9

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Technique du pan de bois /Principes de construction

Principes de construction

La structure

Le pan de bois, encore appelé colombage, voire, en Normandie,galandage, est une structure porteuse constituée d’éléments verti-caux et horizontaux.

Les poteaux et les sablières (dites aussi traverses) définissent despanneaux eux-mêmes subdivisés par des bois de section moindre,les colombes7.

Des décharges obliques reportent les charges, les surfaces8 qu'ellesdéfinissent étant tramées par des pièces de bois verticales qui s'yassemblent, les tournisses, et parfois par des pièces horizontales,les entretoises (appelées encore lisses ou lices). Aux variantes prèsexposées dans le chapitre précédent, ce principe est systématique.

Les poteaux d’angle (ou poteaux corniers) et les poteaux princi-paux portent la sablière haute (ou la sablière de chambrée dans lecas d’un bâtiment de plusieurs niveaux) et s’appuient au sol par l’in-termédiaire de dés en pierre.

La sablière basse, la sole, s’assemble aux poteaux et repose sur unmur bahut, un solin, soubassement de pierres ou de briques maçon-nées qui l’isole de l’humidité du sol.

Dans le cas où le remplissage du panneau se fait par un alignementde colombes sans décharge, une pièce oblique prend parfois cesdernières en écharpe et les solidarise : c’est l’écharpe, ou éperon9.

Les assemblages

Toutes les pièces majeures de l’ossature ainsi que les pièces deremplissage et les éléments de confortement des panneaux, liens,guettes, éperons, s’assemblent à tenon et mortaise. Les tournissess’assemblent de biais aux décharges par un assemblage à oulices.Tous ces assemblages sont chevillés.

D’autres assemblages seront éventuellement employés pour, dansle cadre d’une restauration par exemple, raccorder bout à boutdeux éléments de sablière ou de poteaux : on parle alorsd’entures (à sifflet, à trait de Jupiter…).

II

7. Souvent appelées potelets bienque ce terme soit réservé aux boisverticaux de faible hauteur situés

sous les appuis des fenêtres :les potelets d’allège.

8. Voir chapitre I, page 12.

9. Le coup d’éperon redresse lecheval et le remet en obéissance

et par analogie cette pièceredresse ou tient la verticalité

des colombes.

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Principes de construction

Préparation des pièces

L’ensemble de ces pièces a, en préalable au chantier proprementdit, été évalué et détaillé par le charpentier (c’est ce que l’onappelle « faire le débit du bois ») à partir du projet qui lui a étésoumis (restauration partielle ou construction).

� Sélection des boisLe bois de chacune des pièces envisagées aura été choisi dans lestock des bois anciens et des bois neufs dont il dispose, en fonc-tion des contraintes qu’elles auront à subir dans l’édifice et du rôleesthétique qu’elles auront éventuellement à jouer.

� Réalisation des piècesAprès façonnage en atelier de toutes les pièces (y compris destenons, mortaises, trous de cheville et rainurages de blocage despaleçons), à partir de l’épure (plan à échelle réduite) et de l’étalonou ételon (tracé en grandeur vraie sur le sol de l’atelier), et avecl’aide des outils10 appropriés, leséléments constitutifs du pan debois sont assemblés une pre-mière fois à plat pour vérifier lesliaisons, façade par façade, avantque l’édifice ne soit élevé sur sonsite : c'est la mise dedans à blanc.

� Chevillage des assemblagesLes assemblages sont alorstestés avec des chevilles métal-liques qui, lors du levage sur lechantier, seront remplacées pardes chevilles en bois d’acaciapréparées en atelier. On vérifie àce moment qu’il n’y a pas de jeudans la tire des tenons (on dit« tâter la tire »).

FONCTIONDES ASSEMBLAGES

Ce sont lesassemblages,

fonctionnant commeautant d'articulations,qui vont donner sa

souplesse à lastructure et lui

permettre de subirsans dommage des

déformationsimportantes.

Enture à bois deboutTrait de Jupiter

Queue-d’aronde par bout

Tenon-et-mortaise

Queue-d’aronde en long

Croix

Queue-d’aronde enassemblage superposé

Enture à sifflet désabouté

10. Voir la figure page 27.

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Technique du pan de bois /Principes de constructionIIÉtablissement des pièces

Chaque pièce de l’ossature et du rem-plissage a été au préalable marquée àla rainette d’un signe désignant sonemplacement dans la façade. Cesmarques de charpentier, utiliséesdepuis toujours, avec quelquesvariantes, par l’ensemble de la profes-sion, permettent de remonter toutou partie d’un édifice sans risque dese tromper.

Ce véritable alphabet sert à désigner,l’emplacement exact de l’ensembledes pièces qui constituent un pan debois (ou une charpente de toit). C’està la fois un outil technique et un outilde communication professionnelle,qui permet, au-delà du montage ori-ginel, de démonter un édifice, destocker les bois, de le remonter. Lesmarques sont toujours gravées enpied des pièces, sur la face vue dite« en orient ».

Réalisationdu soubassement

Les maçonneries du solin sont réalisées après la mise enplace du pan de bois et viennent combler le vide entre le solet la sablière basse. Selon les régions, elles mettent en œuvredes moellons de pierres dures et étanches, des silex bruts outaillés, des galets, ou encore des briques de terre cuitepleines.

Ce solin, indépendant de la structure, répartit les charges ausol. Dans la tradition, l’emploi pour les sablières basses debois noueux, souvent courbes et irréguliers, donne au sou-bassement un profil parfois mouvementé.

Les marques de charpentier

Un franc

Un contremarque

Un double contremarque

Un crochet

Un double crochet

Un monté

Un patte d’oie

Un ancré

Un franc à la croix

Deux contremarque

Deux patte d’oie crochet

Trois patte d’oiecontremarque

Deux à l’A

Quatre crochet

Quatre contremarquedeux monté

Un patte d’oiemonté à la croix

1

2

3

4

5

6

7

8

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35

40

50

100

Les marques indiquent la position des boiset leur sens de montage.

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Principes de construction

Section des bois

Elle est fonction du rôle (y compris symbolique) joué par les diffé-rentes pièces de bois.

� Le poteau cornier des maisons urbaines marquant un angle de ruepeut avoir une section considérable, même si on n’en a pas besoinpour des raisons structurelles, car il est destiné à être sculpté, pouraccueillir, notamment, la niche du saint patron du quartier.

� Un simple poteau d’angle peut aussi avoir une section variantde 33 x 33 à 66 x 66 centimètres si des sculptures sont prévues.

� La section des poteaux intermédiaires varie d’un demi-pied (de15 à 16 centimètres) à 1 pied11 (30 à 33 centimètres).

� La hauteur d’une sablière de seuil fait au minimum 2/3 de pied(entre 21 et 27 centimètres) et jamais plus de 1 pied.

� Pour les pièces de remplissage (colombes, tournisses…), on trouvedes sections variant de 8 centimètres (1/4 de pied) à 15 centimètres(1/2 pied), la plus courante étant 10-11 centimètres. Ces bois ne sontjamais réellement carrés. Dans les colombages destinés à resterapparents, la section choisie pour les éléments du remplissage seraconstante dans tout le panneau.

� Les décharges et les poteaux ont une section toujours supérieureà celle des éléments de remplissage (par exemple 12 ou 13 centi-mètres).

11. Le pied est une unitéde mesure ancienne, encorecouramment employée parles professionnels du boiset valant 0,3248 mètre.

Marteau Bisaiguë

Équerre alsacienneCiseau ferré de chantier

Scie égoïneFil à plomb

Rainette

Laceret de 18 millimètres

Tarière à cuillère de 30 millimètres

Les outils du charpentier.

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Technique du pan de bois /Lire le pan de boisIILire le pan de bois

Les grands principes

Lire un pan de bois, c’est savoir en décrire les particularités, enrecherchant dans les panneaux définis par poteaux et sablières quelest le jeu des remplissages (verticaux et/ou horizontaux). C’estnoter la présence et la position des décharges, l’existence defigures géométriques décoratives et mesurer la section des diffé-rentes pièces de bois.

C’est aussi comprendre les descentes de charges, du sommet aupied de l’édifice, et le rôle de chacune des pièces qui y participent.Savoir juger de la qualité des bois, voire déterminer les essencesd’arbre mises en œuvre.

C’est encore repérer les assemblages et le chevillage, noter lestraces (mortaises, trous de cheville, rainurage) laissées sur despièces de réemploi par les affectations précédentes ; interpréterla trace d’anciennes ouvertures avec leurs encadrements et appuis.

C’est, enfin, analyser la nature des hourdis (torchis, pavés de terrecrue, tuileaux, briques, silex, pierres) et celle de la maçonnerie dusoubassement.

Pan de bois apparent ou pan de bois caché ?

Dans le cas d’un pan de bois caché par unbardage ou par un clayonnage enduit de terreou de plâtre, il s’agira d’en analyser la nature,le mode d’accroche et de recouvrement,avant que de tenter d’atteindre la structuremême par l’intérieur du bâtiment ou en pro-fitant des dégradations éventuelles du revê-tement.

Cette recherche est fondamentale pourdéterminer si le pan de bois était, dès l’ori-gine, destiné à être caché, auquel cas il seraitmalencontreux de vouloir le montrer, car,outre le non-sens esthétique d’une telle déci-sion, on mettrait alors en danger l’ensemblede la construction.

Un point de repère

Quand un pan de bois étaitdestiné à être apparent, ondistingue nettement lesmoulures de rejet d’eau, lespièces horizontales compor-tant alors une saillie dans lamasse du bois, formant unnez en bec-de-corbin.

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Lire le pan de bois

En résumé, lire le pan de bois de samaison, c’est rentrer dans l'intimité del’édifice, en faire en quelque sorte laradiographie pour en comprendre lalogique, le fonctionnement et, plus tard,en faire le diagnostic. Tout ce qu’aurarévélé l’analyse sera reporté sur undessin, même sommaire, qui servira depremière base de réflexion pour déve-lopper un projet de restauration.

Comprendre les descentesde charges

Les descentes de charges dans un pan debois sont réparties sur les sablières deseuil, même si certains poteaux repren-nent à eux seuls des charges ponc-tuelles. Les poteaux sont soulagés parles lices et les pièces obliques du pan debois, capables de reprendre une partiedes efforts tout en assurant les aplombsdes pièces verticales. Les poteaux trans-mettent ensuite cette charge au sol.

L’essentiel pour une bonne répartitiondes charges dans un bâtiment en pans debois est d’avoir choisi des bois desection suffisante et d’avoir réalisé unassemblage soigneux des pièces.

La répartition des charges Le poteau central accueille une partie du poids du solivagepar la poutre et une partie du poids du toit par les pièces àl’aplomb de la lucarne. Les petits liens courbes, tout en assu-rant la verticalité du poteau, transmettent eux aussi une partiedes charges.Une partie du poids du toit et une partie de la lucarne tran-sitent par la pièce oblique (la décharge) contreventant aussil’aplomb des verticales.

Chevron formant ferme

(fréquent à Troyes)

Jambette

Coyau

Blochet

Grande croix-bonhomme

Petite croix-bonhomme

Potelets de

l’allège

Poutre

Console

Culée

Poteau

Débord de pignon

de 1,20m env.

Sablière en bascule

Aisselier

Console

Poteaux d’étage

Poteaux intermédiaires

Décharge en croix-bonhomme

Sablière d’encorbellement

About de poutre

Console

Culée

Poteau porteur intermédiaire Poteau porteur extérieur

Principe des descentes de charges dans un pan de bois.

Pignon en allours sur consoles

à aisseliers

Coyers

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Table des matières

Table des matièresUne technique millénaire…................................................ 4Origine et présence du colombage ....................... 7Histoire du colombage ................................................................. 8Typologie régionale des maisons à colombages...................... 10

Pan de bois caché ........................................................................ 10Pan de bois protégé ..................................................................... 1 1Pan de bois visible....................................................................... 1 1

Technique du pan de bois........................................ 15Qualités et défauts du bois ......................................................... 16

Résistance thermique.................................................................... 16Résistance mécanique................................................................... 16Résistance au feu ......................................................................... 1 7Résistance à l’humidité ................................................................. 1 7Résistance aux attaques des champignons et des insectes................. 18

Préparation du bois..................................................................... 1 9Prédominance du chêne ............................................................... 1 9Abattage de l’arbre ..................................................................... 1 9Stockage du bois......................................................................... 20Mise en œuvre du bois................................................................. 21

Vocabulaire du pan de bois....................................................... 22Origine des termes....................................................................... 22Un vocabulaire précis................................................................... 23

Principes de construction ........................................................... 24La structure................................................................................. 24Les assemblages .......................................................................... 24Préparation des pièces................................................................. 25Établissement des pièces .............................................................. 26Réalisation du soubassement ........................................................ 26Section des bois .......................................................................... 27

Lire le pan de bois....................................................................... 28Les grands principes .................................................................... 28Pan de bois apparent ou pan de bois caché ?................................. 28Comprendre les descentes de charges............................................ 29

Vivre le pan de bois.................................................... 31Usage raisonné de la maison à colombages ............................ 32

Favoriser une ventilation naturelle ................................................. 32Protéger les façades ..................................................................... 32

L'entretien du pan de bois ......................................................... 33Surveiller les points principaux...................................................... 33Traiter le bois attaqué .................................................................. 34Respecter la protection naturelle du bois........................................ 34

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Table des matières

Colorer le pan de bois ............................................................. 35Connaître pour mieux intervenir : le chêne et le peuplier............. 35

Le diagnostic........................................................... 37Recherche et évaluation des désordres ................................ 38

Méthode du diagnostic ........................................................... 38Les désordres flagrants........................................................... 39

Le déversement latéral de l’édifice............................................ 39Le fléchissement et la rupture des sablières d’étage.................... 39La ruine de la sablière basse .................................................... 40La détérioration d’une pièce de remplissage .............................. 40Le pourrissement de la base d’un poteau d’angle....................... 40La dégradation d’un assemblage ............................................. 4 1

Les désordres cachés .............................................................. 42Les principes généraux ............................................................ 42La dégradation des appuis de fenêtre ....................................... 42Le faux-aplomb des ouvertures ................................................ 42La désolidarisation des poutres ................................................ 43L’attaque des bois par les champignons.................................... 43L’attaque des bois par les insectes............................................ 43

Restaurer le pan de bois .................................... 45Principes de restauration ...................................................... 46

La réflexion préalable ............................................................. 46Les interventions courantes ..................................................... 46La désolidarisation des assemblages ......................................... 47

Intervention sur un élément secondaire ............................. 48Éléments de remplissage ......................................................... 48Éléments de décharge ............................................................. 48

Intervention sur un élément majeur de l'ossature ............. 49Les poteaux ........................................................................... 49Les sablières........................................................................... 50

Reconstitution d’un élément détérioré ................................ 5 2Pièce de raccord..................................................................... 5 2Fibre de verre et résine............................................................ 5 3

Démontage partiel ou complet d’un édifice ....................... 5 4Redressement d'une façade .................................................. 5 8Reprise de solin ...................................................................... 5 9Isolation des parois ............................................................... 60

Doublage d’une paroi par l’intérieur ........................................ 60Doublage d’une paroi par l’extérieur........................................ 60Note pratique...pour préparer son chantier de restauration ........ 6 1Glossaire ............................................................................... 62Bibliographie ......................................................................... 66Adresses utiles ....................................................................... 67Formation .............................................................................. 68

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