Création d’une ouverture

Création d’une ouverture dans un mur en pierre

Cette fiche technique a été rédigée par Gérard Dupont suite à un stage réalisé en octobre 2007 à Lannedern (29).

Il est à noter que ce type de travaux est particulièrement délicat voire dangereux et nécessite :

• Une bonne pratique préalable de la maçonnerie traditionnelle,
• le respect de consignes de sécurité émises tout au long de cette fiche,
• de faire appel à un professionnel si l’on n’est pas absolument certain de soi.

Il existe 2 approches de l’étaiement :

1. utilisation de l’arc de décharge qui se crée naturellement,
2. étaiement pour prendre en compte la charge totale théorique au dessus de l’ouverture à créer.

Le législateur ne considère que la seconde approche. Dans tous les cas, prenez vos précautions et responsabilités.

L’arc de décharge

L’arc de décharge est une notion importante à comprendre, et ce petit croquis ci-contre peut vous y aider (les flèches rouges symbolisent les charges, tout au long de cet article).

On voit ici que l’on affaire à un système en charge et stable, à priori !… car si la petite pierre rouge à gauche s’échappe, pour une raison ou pour une autre (vous la bousculez en passant trop près…) eh bien vous pouvez être sûr que tout s’écroule ! Tout ? non, car se recréera, plus haut, plus large, un autre arc de décharge. En attendant, il pourra y avoir du dégât, humain et matériel. Ne vous amusez donc pas à « jouer » avec ce concept pour vous éviter d’étayer, le jeu n’en vaut vraiment pas la chandelle et de toutes façons, cela vous génèrera un surcroît de travail car vous aurez plus de mur à remonter…

Schéma 1

De plus, la façon dont l’arc se forme est directement fonction du calibre des pierres composant le mur. Si elles sont petites, l’arc va monter très haut ; au contraire si les moellons sont importants, l’arc sera plus bas. Enfin, la qualité de l’appareillage est une variable difficile à appréhender, elle influe beaucoup sur la stabilité de l’arc de décharge…

Schéma 2

Conclusion : au risque de se répéter, il ne faut pas « jouer » avec ce concept ; néanmoins, il est indispensable de bien le comprendre.

Ouverture en arc de plein cintre

Une ouverture en arc de plein cintre trop près d’un mur peut poser problème, car la composante horizontale des charges supportées va exercer une poussée sur le mur et peut avoir un effet néfaste sur celui-ci. Un tel cas nécessite une étude sérieuse par un architecte.

Schéma 1

Une analyse de l’état du mur s’impose, surtout lorsque des fissures sont présentes. Dans le cas ci-contre, la présence de la fissure à droite va faire que l’arc de décharge naturel sera déporté vers la fissure.

Schéma 2

Si une seconde fissure est présente, alors il faudra ouvrir jusqu’en haut du mur…

Ce type d’analyse permet au maçon de décider s’il ouvre jusqu’en haut du mur ou s’il étaie pour n’ouvrir que le strict nécessaire. L’étaiement prend du temps, remaçonner aussi…

L’étaiement

Le législateur prévoit que les étais doivent porter tout ce qui est au dessus.

Dans cet exemple, les étais, ici disposés en 2 rangées, doivent être capables de supporter :

• tout ce qui est au dessus dans le plan du mur qui va être ouvert (s’il y a un étage, considérez la hauteur totale du mur au dessus), la densité du granit est de l’ordre de 3000 kg/m³, celle de la terre de 1500 kg/m³,
• les charges portées par les fermes, ici, il y a celle située juste au dessus de l’ouverture, plus celles qui l’entourent, si le trou avait été plus large, alors il aurait fallu les intégrer,
• ne pas oublier une partie des charges d’exploitation, c’est à dire les solives, meubles, planchers, baignoires, etc. qui sont effectivement supportées par le mur (compter 150 kg au m², sur la largeur de l’ouverture multipliée par la moitié de la largeur du bâti),
• une partie de la charpente et de la couverture (compter 100 kg au m²),
• et il ne faut pas oublier le linteau lui-même, plus les efforts exercés sur la structure porteuse pour le hisser à la bonne hauteur, compter 2 fois son poids.

Au total, on arrive vite à plusieurs tonnes à supporter. Ceci impose d’utiliser des étais de qualité professionnelle, lourds, équipés de plaquettes d’appui assez larges, et pouvant tenir une charge de 2 tonnes. Évitez absolument les modèles légers trouvés en grande surface de bricolage.

Sur chaque étai, vérifiez bien que :

• la goupille est d’origine,
• qu’elle n’est pas cisaillée,
• que les 2 parties coulissent librement (c’est à dire qu’ils n’ont jamais subi une surcharge).

Une rangée d’étais soutient une « poutrelle profilée en I à face inclinée » (IPN). Un IPN de 80 permet de reprendre la charge de 2 étais. Solidarisez les rangées 2 à 2 à l’aide d’une planche glissée entre étais et IPN.

Exemple 1

Sur cette réalisation ci-dessus, la planche de solidarisation est au dessus. L’important que l’ensemble soit effectivement solidaire. Observez le panneau de bois disposé entre les 2 IPN, qui sert à protéger d’éventuelles chutes de pierres.

Exemple 2

Si votre ouverture est large, alors il faut augmenter le nombre de rangées d’étais. Un petit arc de décharge se créera donc entre chaque rangée d’étais.

Voir croquis ci-contre.

Contre-exemple

Soignez leur calage au sol, bien à l’horizontale, en utilisant une grosse pièce de bois. Bannissez tout bricolage comme celui-ci :

Renforcer les ouvertures

Lorsque le mur à ouvrir comporte d’autres ouvertures, il faut impérativement les renforcer, comme ici (image ci-contre) ce foyer de cheminée situé juste au dessus d’une ouverture en cours de réalisation.

Dans ce domaine, la seule économie qui vaille est celle de la vie humaine.

Création de l’ouverture

Votre plan est tout beau, tout est calculé au centimètre près… mais vous avez oublié que, dans une maison ancienne, il faut « composer » et respecter ses spécificités ! Avant de démarrer, il faut naturellement tracer le cadre de l’ouverture finie sur le mur, en rajoutant 0,25 m sur les côtés.

Le croquis ci-après montre une coupe du mur, vue de dessus. Les ébrasements sont là pour permettre le passage de la lumière dans la pièce, ils peuvent donc ne pas être symétriques. En tout cas, il faut en tenir compte pour l’ouverture du mur.

Naturellement, l’ouverture totale à pratiquer dans le mur dépend de l’ébrasement, mais aussi du type de moellons constituant le jambage : si vous utilisez des pierres de taille, l’ouverture à pratiquer sera d’autant plus large que les lancis seront longs.

Si une pierre très longue se trouve dans le champ de l’ouverture, vous n’allez certainement pas prendre votre meuleuse au diamant pour la couper en 2 ! non, vous allez déplacer l’ouverture des quelques centimètres nécessaires pour faire en sorte que cette pierre de parement reste en place. Évidemment, il faut aussi aller voir de l’autre côté si une autre « panneresse » ne se trouve pas dans le champ de l’ouverture.

Une fois le tracé à peu près fixé, il faut procéder au percement du premier trou de boulin. Là encore, il faut procéder avec prudence et réflexion. Il faut se poser la question : si j’enlève cette pierre, que va-t’il advenir de celle au dessus ? Le percement ne se fait pas au marteau et au burin, mais au pied de biche, actionné à l’horizontale. Ceci est particulièrement important, car l’actionner dans le sens vertical peut mener à des chutes de pierres incontrôlées !

L’IPN

Le choix de la position de l’IPN est très important : il doit soutenir une grosse pierre qui elle-même en cale plusieurs autres.

L’IPN n’est pas en contact direct avec la pierre, mais par le biais de cales de bois.

Dans le même ordre d’idée, tout linteau doit aujourd’hui être capable de porter tout ce qui est au dessus. Evidemment, les anciens n’avaient pas ces contraintes, et les linteaux qu’ils posaient étaient capables de supporter le seul volume de matériaux situés en dessus d’un arc de décharge virtuel passant par les bords de l’ouverture… Cependant, étant donné que la pierre ne travaille pas du tout à la flexion, il est pertinent de soulager tout linteau de pierre en créant un véritable arc de décharge, de toutes pièces. Ceci était fréquemment réalisé, c’était fonctionnel et de surcroît, particulièrement gracieux… Rien ne nous interdit d’en faire autant aujourd’hui !

Exemple en photo

Exemple avec 3 poutrelles IPN

Dans le croquis ci-contre, on a figuré 3 poutrelles IPN supportées par 3 rangées d’étais, situées sensiblement au dessus de l’arc à réaliser.

Appui de fenêtre

De la même façon, un appui de fenêtre doit être soulagé par en dessous pour éviter un cisaillement. En effet, la maçonnerie fraîche va avoir tendance à se tasser, et les jambages vont avoir tendance à comprimer l’appui sur ses côtés.

Murs fragiles

Dans le cas d’un mur fragile, les 2 linteaux peuvent être solidarisés dans l’épaisseur du mur. Les linteaux sont alors percés en biais et des barres d’acier inox ou de laiton sont insérées et recourbées ensuite pour se croiser dans un béton au dessus des palâtres.

Les jambages peuvent être soit maçonnés avec de la pierre taillée grossièrement, soit avec de la pierre de taille, en tout cas en cohérence avec le reste du bâti. Il est également possible d’utiliser une carrée de bois, cela se pratiquait un peu partout (voir le paragraphe suivant sur les murs à la terre).

De toutes façons, la maçonnerie doit être soignée. Il faut alterner les « crochets » et les « lancis » (voir schéma plus haut), et respecter les règles de la maçonnerie traditionnelle ou « limousinerie ». Pour cela, revisitez attentivement notre page sur ce sujet !…

Une maçonnerie soignée

En particulier, la partie sous le linteau est soumise à la plus grande charge, il faut que les pierres du jambage immédiatement sous le linteau (qu’il soit intérieur, extérieur ou sous les palâtres) soient de bonne qualité, larges, posées « en lit » et non pas « en délit », et qu’elles puissent soutenir la charge.

Si votre ouverture est à l’étage, alors l’étaiement devra assurer le bon écoulement des charges jusqu’au sol, ce qui impose un double étaiement, y compris à l’intérieur car il n’est pas question de faire supporter aux poutres et donc au mur entrain de subir une opération chirurgicale grave, une telle surcharge !…

Cas d’un mur à la terre

Vu la grande cohérence du matériau, il n’est, d’une façon générale, pas nécessaire d’étayer, ce qui n’empêche pas de prendre la précaution illustrée par la photo suivante :

Carrée de bois

Ici, une carrée de bois a été mise en œuvre :

Proportions

Il n’est pas possible de terminer cette présentation sans attirer votre attention sur les proportions de l’ouverture. Si la règle de base est d’utiliser les mêmes proportions que les ouvertures existantes d’origine, il est naturellement possible d’utiliser d’autres rapports harmonieux, mais ceci n’est pas l’objet de cette fiche. Reportez-vous au livre « Les Maisons de Bretagne ».