Équerres et boulons de charpente : choisir la quincaillerie par sa fixation

Les équerres de charpente se vendent au poids de l’acier, mais elles tiennent par leurs fixations. Une équerre renforcée dont la moitié des trous reste vide perd une partie de la charge annoncée par son fabricant. Avant d’acheter, lisez la fiche technique, vérifiez les pointes, les boulons, les rondelles et la protection contre la rouille : c’est cet ensemble qui porte la charpente.

Équerre simple ou renforcée : ce que la fiche technique dit vraiment

Au rayon, deux équerres de charpente se ressemblent. Sur la fiche technique, elles n’ont rien à voir. Avant le prix, regardez trois lignes : la nuance d’acier, l’épaisseur et le numéro d’évaluation technique européenne.

Acier, épaisseur et nervure

L’équerre de charpente courante sort d’un acier S250GD revêtu Z275 selon NF EN 10346. La gamme ER de Simpson Strong-Tie couvre quatre épaisseurs : 1,5, 2, 2,5 et 3 mm. La nervure emboutie dans le pli distingue l’équerre renforcée de l’équerre simple : elle empêche l’angle de s’ouvrir sous la charge.

Modèle	Dimensions (mm)	Épaisseur	Usage type
E5/1.5	75 x 48 x 65	1,5 mm	Petites sections de bois
ABR100	100 x 90 x 100	2 mm	Fermette, carport, bardage
ACRL	90 x 105 x 105	2 mm	Bois sur bois, bois sur béton
E19/3	150 x 50 x 75	3 mm	Grandes sections, efforts élevés

L’ABR100 pèse 0,3 kg, porte un trou oblong, se vend par carton de 50 et coûte autour de 5 € pièce.

Lire les kilonewtons

Le numéro ETA-06/0106 renvoie aux valeurs testées. R1,k désigne la traction, R2,k le cisaillement, en kN. Sur bois C24, deux équerres E5/1.5 entièrement clouées atteignent 6,1 à 9,3 kN en traction et 9,8 à 14 kN en cisaillement.

• ACRL bois sur bois : 10 kN en traction, 14 kN en cisaillement.
• ACRL bois sur support rigide : la traction reste à 10 kN, le cisaillement tombe à 2 kN.

Les valeurs publiées valent pour deux équerres posées face à face. Une seule équerre divise la traction par deux, à condition que la rotation de la pièce soit bloquée.

Pour une équerre de charpente à charge lourde, la démarche reste la même :

1. Repérer le support : bois, béton ou acier.
2. Lire R1,k et R2,k pour ce support.
3. Vérifier si le tableau suppose une ou deux équerres.

Pointes annelées, vis CSA et support : la fixation qui fait la tenue

Une équerre bois charpente ne tient que par ce qui la traverse. Les kilonewtons de la fiche supposent des fixations définies, posées dans des trous définis. Changez la pointe, et la valeur annoncée ne vaut plus rien.

Les fixations prévues par la fiche

Sur bois, l’ETA-06/0106 retient deux familles : les pointes annelées CNA Ø4,0 x 35 ou 4,0 x 50 mm et les vis CSA Ø5,0 x 35 ou 5,0 x 40 mm. Le clouage total remplit tous les trous ; le clouage partiel n’en garnit qu’une partie et affiche des valeurs plus faibles. Une E5/1.5 reçoit 7 fixations sur l’aile A et 6 sur l’aile B. Une E19/3 en reçoit 15 et 4.

Support	Fixation retenue
Bois massif, lamellé-collé, fermette	Pointes CNA ou vis CSA
Béton plein	Goujon WA M10-78/5 ou M12, ou résine AT-HP avec tige LMAS
Maçonnerie creuse	Résine, tige LMAS et tamis SH16 x 130

Sur un mur en parpaing, une panne ne se noie jamais dans le mortier : elle repose sur un sabot ou une équerre chevillés.

Poser une série d’équerres sur chevrons

1. Placer une équerre tous les 135 cm environ, en alternant de part et d’autre des chevrons.
2. Resserrer à 90 cm près des angles et des ouvertures.
3. Présenter la pièce, la fixer, puis ancrer l’équerre dans le support.
4. Garnir chaque trou exigé par le tableau de charge.

Le trou oblong n’est pas décoratif : il crée un appui glissant quand le déplacement calculé de la ferme dépasse 6 mm, conformément au DTU 31.3.

Trois erreurs annulent les valeurs du tableau sur une équerre pour charpente bois :

• des vis à placo, cassantes en cisaillement ;
• des clous lisses à la place des pointes annelées ;
• des trous laissés vides pour aller plus vite.

Boulon de charpente : diamètre, rondelle et distance aux rives

L’équerre travaille en surface. Dès qu’une moise enserre un poteau ou qu’une poutre doit traverser une autre pièce, le boulon de charpente prend le relais.

Tête carrée ou tête hexagonale

Le boulon de charpentier à tête carrée suit la norme NF E 27-341, avec un écrou NF E 25-404. Sa classe 4.8 garantit 400 MPa à la rupture et 320 MPa en limite élastique. Galvanisé à chaud, il dure cinq fois plus longtemps qu’un boulon électrozingué. Il existe en Ø12, 16, 18 et 20 mm, pour des longueurs de 180 à 450 mm. Les boulons à tête hexagonale ISO 4014 et ISO 4017 montent en classes 5.8, 6.8 et 8.8. Comptez environ 9 € pour un 14 x 180 et 11 € pour un 16 x 225.

Côté bois, la rondelle large évite que l’écrou s’enfonce dans les fibres :

• Ø12 : rondelle LL40/14/4 (40 mm, 4 mm d’épaisseur) ;
• Ø16 : LL50/18/5 ;
• Ø18 : LL55/20/6 ;
• Ø20 : LL60/22/6.

Perçage et distances selon l’Eurocode 5

L’Eurocode 5 limite le trou à d + 1 mm et impose une rondelle d’au moins 3d de diamètre et 0,3d d’épaisseur.

Distance	Règle	Boulon Ø12	Boulon Ø16
a1, entre boulons dans le fil	4d à 5d	48 à 60 mm	64 à 80 mm
a2, entre files	4d	48 mm	64 mm
a3,t, extrémité chargée	max(7d ; 80 mm)	84 mm	112 mm
a4,c, rive non chargée	3d	36 mm	48 mm

1. Tracer les axes en respectant le tableau.
2. Percer d’un trait, à la mèche à bois du bon diamètre.
3. Poser rondelle, écrou, puis serrer sans écraser le bois.

Un anneau ou un crampon de type Bulldog augmente la résistance d’un assemblage boulonné. Pour un ouvrage porteur, le dimensionnement reste l’affaire d’un charpentier ou d’un ingénieur structure.

Classe de service et corrosion : le même niveau de protection partout

Une équerre galvanisée vissée avec des vis électrozinguées rouille par ses vis. La protection d’un assemblage se juge sur sa pièce la plus faible, et elle découle de la classe de service de l’ouvrage.

Les trois classes de la NF EN 1995-1-1

• Classe 1 : air à 20 °C sous 65 % d’humidité relative, bois à 12 % au plus. Volume chauffé, structure intérieure.
• Classe 2 : air sous 85 %, bois à 20 % au plus. Charpente abritée et ventilée.
• Classe 3 : au-dessus de ces seuils. Ouvrage exposé à la pluie.

L’ABR100 en Z275 est annoncée en classe de service 2. Les rondelles LL galvanisées à chaud selon NF E 27-682 passent en classe 3. Le revêtement zinc-magnésium ZPRO de Simpson Strong-Tie, d’au moins 25 µm, résiste jusqu’à sept fois mieux que l’acier galvanisé en essais de laboratoire et vise la classe 3. Le fabricant l’exclut pourtant du bord de mer.

Choisir la protection selon l’ouvrage

Ouvrage	Classe	Protection courante
Combles, plancher intérieur	1	Galvanisé Z275
Charpente abritée, fermettes	2	Galvanisé Z275
Carport, pergola, auvent	3	Galvanisé à chaud ou ZPRO
Bord de mer, hall de piscine	Ambiance agressive	Inox

En ambiance corrosive, comme un hall de piscine chlorée, les organes métalliques passent en inox, en Fe/Zn 40c ou en galvanisation à chaud, quelle que soit la classe de service.

Avant de passer en caisse, vérifiez l’ensemble :

1. Classe de service de l’ouvrage.
2. Protection des équerres pour charpente.
3. Protection identique des pointes, vis, boulons et rondelles.

Le bois suit la même logique : Douglas, épicéa ou pin sylvestre traités selon leur exposition.

Des équerres de charpente fiables, de la tôle jusqu’à la rondelle

Une équerre de charpente se juge sur quatre points : sa référence ETA et ses valeurs en kN, ses pointes annelées ou vis CSA, ses boulons et rondelles cotés selon l’Eurocode 5, et une protection identique sur chaque pièce. Pour serrer vos écrous à la bonne valeur, gardez sous la main le tableau des couples de serrage. Pour ancrer une équerre dans un mur creux, voyez les chevilles adaptées au parpaing creux ou la méthode du scellement chimique. Les revêtements zinc-magnésium gagnent du terrain dehors : reste à voir s’ils remplaceront un jour l’inox près des côtes.