DIT BOIS. SS
trouvé, dans les fondations d’tme ancienne église, un pilotis de sapin qui avait plusieurs siècles; quoique l'extérieur filt un peu rongé, le milieu était parfaitement sain et avait encore la couleur et l’odeur de résine.
De tous les arbres résineux, le larix mérite la préférence. Cet arbre croit abondamment dans les Alpes ; il est très-grand ; la couleur de son bois est rougeâtre. Les anciens le croyaient, faussement, incombustible. 11 n'est point sujet aux vers et il dure trèslongtemps lorsqu'il est employé dans les lieux bien abrités : on en fait un grand usage en Italie, surtout à Milan et à Venise. Sa contexture étant forte et nerveuse, il est capable de soutenir de grands fardeaux, et on peut s’en servir utilement soit à la charpente soit à la menuiserie.
Le mélèse a quelque analogie avec le larix; mais il est moins beau, moins fort, plus blanc et plus résineux.
Le sapin ( abiet ) est un arbre résineux très-droit et très-élevé; il est plus léger et moins fort que le larix. Son poids est d'environ 38 livres le pied cube. Le bois de sapin, léger, tendre, facile à travailler, a de la roideur, engendre des vers qui le rongent et prend feu très-promptement. La marine en fait un grandusage, et on s'en sert pour la charpente et pour la menuiserie.
Le pin est plus pesant et plus durable que le sapin, et n'est point sujet à la vermoulure.
Les anciens employèrent souvent le cyprès et le cèdre. Le bois de cyprès a, par sa couleur et par son inaltérabilité, beaucoup d'analogie avec le larix. Les cèdres du Mont- Liban sont renommés; on en fit usage dans le temple de Jérusalem. Vitruvc nous apprend que la statue de Diane , à Éplièse , était en bois de cèdre, ainsi que la charpente de son temple fameux, de même que celle des autres temples plus notables de la Grèce. Les plus beaux cèdres venaient de Crète, d'Afrique et de la Syrie.
.irhres qui croissent dans les lieux humides.
Le peuplier, le saule, le tilleul, fournissent du bois blanc, tendre, sans noeuds, léger, facile à travailler, utile à la menuiserie et quelquefois à la charpente.
L’aune, qui croit le long des rivières, acquiert une très-longue durée lorsqu'il est enfoui dans l'eau, ce qui le rend propre à former des pilotis dans les lieux marécageux. On en fait des tuyaux pour conduire les eaux; les maçons en forment des écoperches, et il peut être employé pour des meubles, des ouvrages de menuiserie et de tour.
Orme.
Le bois d’orme est ferme, plein, liant, plus utile pour le charronnage et pour la construction des machines que pour la charpente ; car il est ordinairement difficile à travailler et sujet à se tourmenter. L'orme tortillard sert à faire les moyeux des roues.
Noyer.
Ce hois, très-utile pour les meubles et pour la menuiserie, n'est point employé par les charpentiers, parce qu'il est sujet à plier sous le fardeau; il est d'ailleurs plein, liant, ondulé, moyennement dur, facile à travailler, et offre une teinte agréable.
Châtaignier.
Le bois de châtaignier, fort Ivon pour la charpente et pour la menuiserie, a bcaucoop
d’analogie a»ee celui du chêne. On a cru que plusieurs anciennes charpentes , à Paris et aux environs , étaient en bois de châtaignier ; mais Buffon et Daubenton ont reconnu qne c'était du bois de ebéne à gros glands.
Platane.
Le platane offre un bois dur, fort, compacte , propre à la charpente et à la menuiserie. Sa texture ressemble à celle du bois de l’érable et du hêtre.
• Érable.
Ce bois blanc, dont les luthiers, les ébénistes, les tourneurs et les menuisiers font beaucoup d'usage, est sec, léger, sonore , brillant, et n’est point sujet à se tourmenter ni à se fondre.
Hêtre.
Le bois de hêtre a une contexture compacte et serrée; il est utile à la marine et à la menuiserie , et sert à former une infinité de petits meubles. Il se fend et se rompt aisément, et est sujet aux vers, dont on peut le garantir eu le faisant tremper quelque temps dans l'eau, et l’exposant ensuite à la fumée.
Frêne et Charme.
Ces deux bois, qui sont liants, durs et compactes, sont employés par les charrons et les tourneurs. Le frêne est sujet à la vermoulure.
Olivier.
Cet arbre fournit d'exceUcnts pilotis; il a la propriété de se conserver très-longtemps, étant environné de maçonnerie. Les ébénistes et les menuisiers en font usage.
Poirier, Buis, Ébène, Chêne-vert, Cornouiller.
Ces sortes de bois très-durs sont réservés pour les tourneurs ou pour les ébénistes.
Préparation du bois pour cire mis en œuvre.
Le bois, pour être mis en couvre, doit être êquarri, et réduit à la forme d e poutres, de solives, de soliveaux; ou bien il doit être refondu à la scie en pièces mi-plates plus ou moins épaisses, auxquelles on donne le nom de madriers et de planches.
L'opération du sciage est une des plus importantes et l’une de celles qu'il importe le plus de savoir évaluer.
Bélidor a remarqué que le bots sec est plus difficile à scier que le bois tendre ou vert. Le rapport de la durée du sciage d’une égale surface de bois de chêne sec et de bois humide est à peu près comme 4 à 3. La quantité de bois blanc humide que l’on peut scier en même temps que du bois de chêne également humide, est dans le rapport de 14 à 10. Quand le bois blanc est sec, la surface du sciage exécuté en même temps n’est que la moitié environ.
M. Hasscnfratz a donné, dans son Traité de l'Art de la Charpenterie, l'évaluation suivante du travail des scieurs de bois :
Trois scieurs de long font ordinairement en une heure, sur du chêne encore vert, un
trait de scie de 36 décimètres (II pieds 1 pouce) de long, sur 3 décimètres (1 pied environ) de large ; la scie est élevée et abaissée à chaque coup de 8 décimètres (2 pieds 5 pouces 6 lieues) environ. L'effort moyen de chaque homme est de 13 kilogrammes. Les scieurs de long travaillent 12 heures par jour et peuvent obtenir dans leur journée 20 planches de 2 mètres (6 pieds 1 pouce 1 1 lignes) de long, sur 16 centimètres (5 pouces 1 1 lignes) de large. Lorsque la scie est mise en mouvement par deux hommes, ces deux scieurs font les deux tiers de travail que font les trois scieurs.
M. Navicr (1) croit que l’évaluation de 13 kilogrammes, pour l’effort moyen que chaque scieur exerce , est beaucoup trop forte.
«Je me suis effectivement assuré (dit M. Navicr ) que les scies employées psr les scieurs de long ne pèsent ordinairement )qu'en\iron 6 kilogrammes j, et il parait que l’effort ordinaire de ces ouvriers doit être à peu près égal à cette quantité : car celui qui est placé sur la pièce soulève presque seul la scie, qui alors ne mord pas sur le bois; die ne mord qu’en descendant, et c'est en ce moment que l'ouvrier placé dessous la pièce exerce, à son tour, un effort qui doit être à peu près égal à celui du premier.
Les scies mécaniques, mues par des moteurs inanimés, tels que l'eau courante, le vent ou la vapeur , produisent une grande économie sur la confection des planches. Elles sont surtout d'une grande utilité dans des localités où des courants d'eau offrent tout à la fois un moteur vigoureux et un moyen économique de transport, soit pour les pièces de bois qui viennent de la forêt , soit pour les planches débitées.
Si nous comparons la valeur du sciage du bois de chêne encore vert à celle des pierres, en supposant que le prix de la journée des ouvriers soit le même , nous trouverons , par approximation, que cette valeur est, comparativement à celle de la pierre tendre nommée lambourde, les i; qu'elle est V» de celle de la pierre franche ; J, de cello de la pierre de roche ; ^ de celle du granité ; et rh de celle du porphyre.
On nomme en général bois de brin celui qui n'a point été refendu, mais seulement équarri. Les poutres , les solives et en général foules les pièces en bois de brin sont plus fortes à égalité de circonstances que ces mêmes pièces si elles avaient été refondues par le sciage, dans un tronc plus gros. Celle différence vient de ce que le bois de brin , étant formé de couches circulaires concentriques , oppose plus de résistance que lorsque ces couches ne forment que des portions de cercles qui deviennent plus compressibles d'uu côté que de l'autre. D'ailleurs, la texture du bois étant moins serrée à l'endroit du sciage, est plus susceptible d'être altérée de ce côté par l'humidité ou par d'autres causes.
Toutes les pièces débitées, quelle que soit leur nature , auront toujours bien plus do force lorsqu’elles proviendront des arbres qui ont acquis tout le développement, toute la maturilé et toute la consistance dont ils sont susceptibles, que celles qui dériveront de jeunes arbres.
Il importe essentiellement , pour avoir de bonnes et solides constructions , de ne pas employer le bois avant qu'il n'ait éprouvé une dessiccation parfaite; et il faut éviter soigneusement de rendre cette dessiccation trop rapide , sans cela les pièces seront exposées à se fendre ctà se tourmenter. L'humidité et la sécheresse occasionnant des changements de volume et de forme dans les pièces de bois, on doit avoir égard aux effets que ces changements peuvent produire sur les systèmes de charpente.
Des expériences faites par M. de La Grande prouvent que uoo-seulement les bois s’allongent et se raccourcissent par l’action de l’humidité cl de 1a sécheresse , mais qu’ils
0) Architecture hyilnultqtre de Bélidor, nouvelle Adilion , lome 1 , page 9*9.
acquièrent aussi un mouvement autour de leur axe, de droite à gauche et de gauche à droite , analogue à celui que l’on observe dans les cordes à boyaux des hygromètres.
Le goudron, les huiles, les matières grasses, s’opposent jusqu'à un certain point aux actions hygrométriques, et préservent les bois des mauvais effets de l'humidité.
On peut, jusqu’à un certain point, diminuer la combustibilité des bois en couvrant leurs surfaces de plusieurs couches d'une solution d'alun et de sel commun. Le tome IV des Annales de l'Industrie contient un Mémoire intéressant de M. Hemptine sur celte matière.
Les vernis résineux, ceux qui contiennent du soufre et du camphre, défendent le bois plus ou moins contre les atteintes des insectes et contre les mauvais effets de l’humidité.
Quelques constructeurs conseillent de carboniser légèrement la surface des pièces de bois qui doivent être employées dans les fondations. Les anciens avaient adopté l'usage d’exposer au feu la pointe des pilotis , et croyaient que cette précaution les rendait plus durables.
On peut prolonger la courte durée des constructions en bois exposées aux intempéries de l'air, en renouvelant de temps à autre l'enduit en goudron ou la peinture qui les recouvre.
De la réunion des pièces de bois pour former les divers systèmes de charpente.
Les systèmes de charpente, quelle que soit leur espèce, exigent souvent des pièces dont les dimensions et la force doivent surpasser celles des pièces que l'on a disponibles; dans ce cas il faut nécessairement y suppléer par la réunion intime do plusieurs. Cette réunion peut s'effectuer : 1* en longueur, c'est-à-dire dans le sens de la plus grande dimension ; St* en épaisseur : 3* en largeur, nous donnerons ce nom à celle des deux dernières dimensions qui surpasse l'autre; 4* dans tous les sens.
La réunion des pièces en longueur peut se faire de deux manières différentes, par des entailles à mi-bois, ou par des joints obliques, plus ou moins allongés; sur la longueur qu’occupe l'union des pièces on introduit un certain nombre de chevilles, de boulons ou de fretles.
Les figures 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, pl. I, indiquent quatre modes d'union à entailles et à mi-bois; les deux dernières s'appellent à queue d'aronde, simple et double.
Les figures 9, 10, 11, 12, représentent quatre sortes d'union à joints obliques. On voit, figure 9, un joint oblique simple; figure 10, un joint à trait de Jupiter; figure 11, un joint à trait de Jupiter double; figure 12, un joint à trait de Jupiter double arec tenon.
On donne ordinairement à l'union de deux pièces, soit à joint oblique simple, soit à trait de Jupiter (figures 9 et 10), une longueur égale à quatre fois l'épaisseur des pièces; et on donne le double de longueur aux joints (figures 11 et 12). Pour que l'union des pièces à trait de Jupiter, soit plus intime, on introduit au milieu du joint un morceau de bols dur b, qui a la forme d'un coin légèrement affilé. L’union à joints obliques a une plus grande solidité que celle à entailles et à mi-bois, surtout lorsqu’elle a une longueur suffisante, et qu’elle est convenablement reliée , soit avec des chevilles en bois dur, soit avec des boulons à écrous, soit enfin avec des freltes (figures 13) à barre mobile b, et à écrous.
On réunit plusieurs'pièces dans le sens de l'épaisseur (pl. I, fig. 14) en les superposant pleins sur joints, c'est-à-dire en faisant correspondre à chaque joint le milieu de la pièce
adossée. Ccst ainsi que l'on compose les cintres de Grande dimension en planches ou en madriers, dont on forme deux ou trois rangées adossées en liaison et fixées par des che- Tilles ou par des boulons. Ces cintres peuvent être employés ou pour construire des voûtes ou pour former le comble d'un édifice.
La réunion des pièces de bois, équarrics dans le sens de la hauteur, se fait aussi pleins sur Joints; mais comme ces pièces composées sont ordinairement destinées à supporter de grandes charges, on cherche à augmenter l'adhérence et l'union intime des parlies en taillant (pl. I, fig. 15J en forme de crémaillère les surfaces des joints en longueur; et on taille à trait de Jupiter les autres joints. Les cintres qui forment les arches de ponts en bois, qui ont une grande ouverture, se construisent d’après la méthode que nous venons d'indiquer.
On peut former de longues et de grosses pièces, composées de plusieurs autres placées boula bout en longueur et adossées dans les deux sens de l’épaisseur et de la largeur, comme le font les constructeurs romains, lorsqu'ils veulent former, avec des bois de peu de valeur, des étaies d'une grande force, ou bien les colonnes d'un échafaudage très-élevé et très-fort. Ces étaies ou ces colonnes (pl. I, fig. 16} sont construites ainsi qu'il suit:
1" On forme un faisceau de 9, 12 ou 16 perches que l'on relie entre clics sur les quatre faces par des taquets a, a, a, cloués à la distance d’un pied environ l'un de l'autre.
2" Les perches doivent avoir toutes des longueurs inégales, pour qu'elles puissent faire liaison avec d'autres que l'on superposera bout à bout pour allonger le faisceau autant qu'ii sera nécessaire. En se servant de cette méthode aussi facile qu'économique, on a pu étayer une portion du Colisée qui menaçait ruine, et qui produit sur les étaies une charge énorme.
Les pièces diverses qui composent un système de charpente ont besoin d’élre fixées et réunies entre elles par d'autres pièces qui puissent leur interdire tout mouvement de flexion ou d'écartement. On nomme étrésillons les pièces de bois a, a (pl. I, fig. 17) que l’on interpose perpendiculairement entre deux autres pièces bb pour maintenir leur écartement et empêcher quelles ne se rapprochent. On nomme /ierne une pièce de bois qui porte plusieurs entailles pour brider et relier un certain nombre d'autres pièces. On voit (fig. 18 et 19) les liernes 1 , 2, 3, qui fixent les cintres AA.
Si plusieurs pièces de bois aa ( fig. 20 et 21 ) sont embrassées par deux liernes bb, cc, et que des boulons réunissent ces deux liernes, elles prendront alors le nom de moïse s : ainsi une moisc est composée de deux liernes qui se font face.
La |iosition diverse des pièces de bois dans un système de charpente leur fait prendre des dénominations qu'il est à propos de définir.
Soit le système fig. 22; la pièce horizontale aa se nomme entrait; la verticale b, poinçon; les pièces obliques ce, qui s’appuient contre le poinçon, s'appellent arbalétriers. Dans le système fig. 23, la pièce a qui repose sur le terrain ou sur un mur se nomme sablière ou sommier, parce qu'elle est censée porter la charge de tout le système; les pièces obliques bb, qui arc-boutcnt le poteau vertical c dans le bas, se nomment étais ou jambes de force; et celles dd, qui contrc-butcnt le même poteau vers Io sommet et qui soutiennent la poutre dd, se nomment contre- fiches. Les pièces obliques nu (fig. 24) prennent le nom de tiens et quelquefois d 'esselliers.
L'assemblage de ces diverses pièces entre elles se fait ou à mi-bois, ou à tenon el mortaise. Les figures 9, 10, pl. II, indiquent des liaisons à mi-bois. Les figures 1, 2, 3, représentent des tenons de pièces qui doivent être réunies ou à angle droit, ou à angle oblique; la forme du tenon fig. 1 donne plus de force aux unions des deux pièces horizontales assemblées à angle droit.
Les constructeurs admettent pour principe Général dans toutes les constructions en bois , ainsi que dans celles en pierre de taille , que les joints , ou coupes des pièces composant un assemblage quelconque, doivent toujours être, autant que faire se pourra, perpendiculaires à la surface qu’ils formeroot. On ue doit pas s'écarter de ce principe qui concilie la solidité avec la régularité, à moins d'y être contraint par U nécessité.
Lorsqu'on doit combiner un système quelconque de charpente, on ne doit jamais oublier le principe fondamental suivant : les figures triangulaires présentent la plus, grande solidité possible, parce que, dans ces figures, les augles sont invariables tant que les longueurs des côtés ne changeut pas; tandis que les angles des figures quadi angulaires et polygones peuvent s’ouvrir ou se resserrer sans que la longueur des côtés varie. i
Souvent on éprouve le besoin de donner à une pièce de bois couchée une très-foric résistance dans le sens vertical. Le plus simple de tous les moyens usités est celui que l'on a déduit des expériences faites par Parent , et qui est basé sur le principe de la grande résistance qu’opposent les fibres du Isois à leur refoulement dans le sens longitudinal. Ce moyen consiste (pi. II, fig. 15) à faire un trait de scie dans le milieu du dessus d’une poutre , qui ne dépasse pas le tiers de son épaisseur verticale ; on relève ensuite la poutre en dessous pour y introduire un coin en bois dur. Parent a reconnu que les poutres ainsi préparées acquièrent un sixième de résistance en sus de celle qu'elles avaient primitivement. On voit par là que des entailles fai les au-dessus des poutres tendent plutôt à les fortifier qu'à les affaiblir, potin u quelles ne soient pas trop profondes et qu’elles soient exactement remplies par des pièces qui les croisent.
On trouve, dans le Journal de Rozier pour l’année de 1774, une méthode de Morves* pour renfoncer une poutre ; elle consiste à y superposer une pièce de bois de [dus pelllc dimension, à la fixer fortement aux deux bouts et à la relever au milieu, au moyen d'une vis qui la traverse et qui s'appuie sur la poutre principale.
Rondelet admet cc même principe confirmé par une expérience ; d'où il résulte qn'unc pièce courbée, fixée à ses deux bouts, a supporté, en vertu de sa courbure, un poids plus que double sans fléchir; et il propose (pl. II, fig. 14) de fortifier les poutres en les formant de deux pièces, dont ta supérieure, courbée, est fixée inébranlablement sur celle au-dessous, laquelle peut avoir la face su|iérieure taillée en courbe; ou bien on interpose entre les deux des fourrures ou remplissages taillés eu courbe.
La manière ordinaire de fortifier une poutre consiste (fig. 15) à y adapter deux arbalétriers ou bien (fig. 16) deux arbalétriers plus courts qui retiennent une pièce horizontale dans le milieu. Ces arbalétriers s'ajustent avec la poutre par des entailles en forme de crans ; et pour que le bois de ces crans ne puisse s'arracher, on les serre avec des liens de fer, et on ne forme la première incision qu'à 1 pied et demi ou 3 pieds de boots. On place, entre les joints des arbalétriers, des plaques de plomb; et pour faire bander plus fortement cet assemblage, on pose la poutre sur un appui qui corresponde à son milieu, puis on commence à serrer les liens des extrémités, et ensuite ceux du milieu. S'il y a des vides entre la poutre et les arbalétriers, on les remplit avec des morceaux de bois ajustés exprès.