La moise en charpente : pièce de structure et renfort de poutre

Dans une grange, un hangar ou une vieille halle, on remarque parfois des pièces de bois qui vont par deux : deux planches épaisses, parallèles, posées de chaque côté d'une autre pièce et traversées par des boulons ou des chevilles. Sur un devis de renfort de charpente, on lit aussi le verbe « moiser ». Dans les deux cas, il s'agit de la même idée : la moise. Ce guide explique ce qu'est une moise, comment elle structure certaines fermes, comment le moisage sert à renforcer une poutre ou un entrait, comment on serre une moise, ce qui décide de sa longueur, et surtout ce que le moisage répare et ce qu'il ne sauve pas.

Ce qu'est une moise

Une moise est une paire de pièces jumelles, identiques, posées de part et d'autre d'une ou de plusieurs autres pièces, et serrées contre elles par des boulons traversants ou par des chevilles. La pièce prise entre les deux moises est comme pincée dans un étau de bois.

Ce qui distingue la moise des autres assemblages de charpente, c'est sa logique. Un tenon et une mortaise emboîtent une pièce dans une autre, en creusant dans la masse. Un embrèvement fait buter une pièce dans un cran. La moise, elle, ne s'emboîte presque pas : elle vient de l'extérieur et serre. On peut le résumer ainsi : la moise pince, elle n'entaille presque rien.

Cette particularité a un avantage important. Comme elle ne demande pas de creuser profondément les pièces qu'elle relie, la moise conserve leur section presque intacte. Les pièces gardent toute leur résistance, là où une série de mortaises les aurait affaiblies. C'est ce qui explique son emploi aussi bien dans la structure même de certaines fermes que dans les réparations.

On utilise le mot pour désigner l'ensemble des deux pièces, « une moise », ou chacune d'elles, « les deux moises ». Et l'on parle de moisage pour l'action de poser des moises, en particulier pour renforcer une pièce existante.

La moise de structure, dans la ferme

La moise n'est pas seulement un procédé de réparation. Dans de nombreuses charpentes, elle fait partie de la structure d'origine.

Sur les fermes à moises, les moises remplacent l'entrait ou certaines pièces de liaison. Au lieu d'un entrait unique dans lequel viendraient s'assembler les arbalétriers et le poinçon par des tenons et des mortaises, on pose deux moises qui prennent tout ce monde en sandwich : le pied des arbalétriers, le poinçon, parfois les contrefiches. Les boulons ou les chevilles qui traversent l'ensemble solidarisent les pièces.

On trouve aussi des moises horizontales posées à mi-hauteur d'une ferme, qui relient les arbalétriers et le poinçon et raidissent l'ensemble. Elles sont fréquentes dans les fermes de grande portée.

Pourquoi cette solution s'est-elle répandue, notamment dans les bâtiments agricoles et industriels du dix-neuvième et du vingtième siècle ? D'abord parce qu'elle évite de tailler de longs tenons et des mortaises profondes, travail long et qui affaiblit les pièces. Ensuite parce qu'elle permet de garder les pièces entières, sans les entailler. Enfin parce qu'elle se prête bien à l'emploi de pièces de section moyenne, plus faciles à trouver et à manipuler que les grosses pièces que demandent certaines fermes traditionnelles.

On la rencontre donc surtout dans les granges, hangars, halles et charpentes de grande portée, là où il fallait franchir de grands espaces avec des bois disponibles. Si vous voyez ce type de charpente, les paires de pièces boulonnées ne sont pas une réparation : elles sont la structure.

Le moisage, geste de renfort

Le second usage de la moise, très courant en rénovation, est le renfort d'une pièce existante qui ne remplit plus son rôle.

Le principe est simple. On pose deux pièces de bois neuf de chaque côté de la pièce à renforcer, sur une longueur qui dépasse largement la zone abîmée, et l'on serre l'ensemble par des boulons traversants. Les moises neuves reprennent une partie de l'effort que la pièce d'origine ne peut plus porter seule, et elles la tiennent comme une attelle tient un membre.

On moise couramment :

Une poutre qui fléchit, dont la flèche s'est accentuée et qu'on veut soulager.

Une panne fissurée, fendue par un défaut du bois ou par une surcharge.

Un entrait affaibli, par exemple par une entaille ancienne, une fissure ou un nœud qui a cédé.

Un assemblage qui a pris du jeu, que l'on veut resolidariser sans le démonter.

Le moisage a l'avantage de se faire en place, sans démonter la charpente et sans déposer la couverture. Il est relativement rapide et il conserve la pièce d'origine, ce qui compte en restauration.

Il faut cependant dire clairement ce qu'il répare et ce qu'il ne répare pas. Le moisage répare bien une fissure, une flèche ou une section affaiblie par une entaille, à condition que le bois de la pièce soit sain de part et d'autre. Il ne répare pas un bois pourri à cœur. Si la pièce est attaquée par les champignons ou les insectes au point d'être spongieuse, les boulons ne trouvent rien à serrer, et les moises neuves finissent par porter seules une pièce qui continue de se dégrader. Dans ce cas, il faut remplacer la pièce ou le tronçon abîmé, par exemple par une enture.

Comment on serre une moise

Une moise ne vaut que par son serrage. C'est lui qui fait travailler ensemble les trois pièces, et c'est lui qui se relâche si la pose est négligée.

Sur les charpentes traditionnelles, les moises sont serrées par des chevilles en bois, chassées dans des trous qui traversent les trois pièces. Sur les charpentes plus récentes et dans la plupart des renforts, on utilise des boulons traversants, avec un écrou à une extrémité.

Chaque boulon doit porter, de chaque côté, une rondelle large. Sans elle, la tête du boulon et l'écrou s'enfoncent dans le bois quand on serre, écrasent les fibres, et le serrage se perd. La rondelle répartit l'effort sur une surface suffisante pour que le bois le supporte.

Entre les pièces, on place souvent des crampons ou des connecteurs à dents : des anneaux ou des plaques métalliques munis de dents qui s'enfoncent dans les deux faces en contact quand on serre. Ils empêchent les pièces de glisser l'une contre l'autre, ce que le simple frottement ne suffit pas toujours à empêcher sous une charge forte. Ce sont eux qui font véritablement travailler la moise et la pièce d'origine ensemble.

L'ordre de pose est toujours le même : on présente les deux moises en place, on les serre provisoirement avec des serre-joints, on perce les trois pièces d'un seul passage pour que les trous soient parfaitement alignés, puis on boulonne et l'on serre définitivement. Percer chaque pièce séparément produit des trous qui ne se correspondent pas tout à fait, et des boulons qui forcent.

Le diamètre et le nombre des boulons, comme le type de connecteurs, dépendent de l'effort à reprendre. Ce sont des choix de dimensionnement, à faire par un professionnel pour une pièce porteuse.

Ce qui décide de la longueur et de la section des moises

Une moise de renfort doit être assez longue pour s'ancrer dans le bois sain, de part et d'autre de la zone qu'elle répare. Une fissure, une entaille ou une zone fléchie ont une étendue, et les moises doivent la dépasser largement des deux côtés pour que les boulons trouvent un bois capable de reprendre l'effort. Une moise trop courte, qui s'arrête juste au bord de la fissure, ne fait que déplacer le point faible.

Leur section dépend de l'effort qu'on leur demande de reprendre. Une moise qui doit simplement maintenir une pièce fissurée n'a pas les mêmes dimensions qu'une moise qui doit reprendre une grande partie de la charge d'une panne de grande portée. Plus la pièce d'origine est affaiblie, plus les moises doivent prendre le relais.

Ces choix se font en fonction de la portée, de la charge et de l'état de la pièce, et ils relèvent du charpentier ou du bureau d'études quand la pièce est porteuse. Il n'y a pas de recette universelle de longueur ou de section à recopier.

Lire une moise sur une charpente ancienne

Quand on découvre des moises dans une charpente, la première question est de savoir s'il s'agit de la structure d'origine ou d'une réparation, et dans les deux cas si elles travaillent encore.

Des moises d'origine se reconnaissent à leur régularité : elles se répètent de ferme en ferme, avec le même bois, la même patine et les mêmes chevilles ou boulons. Des moises de réparation sont souvent isolées, sur une seule pièce ou une seule ferme, avec un bois plus clair, des boulons plus récents, parfois une section différente.

Pour juger de leur état, on vérifie le serrage : des boulons dont les écrous ont pris du jeu, des rondelles enfoncées dans le bois, un espace visible entre les moises et la pièce d'origine signalent un serrage perdu. On cherche des fentes partant des trous de boulons, signe que le bois a été trop sollicité à cet endroit. On vérifie enfin la pièce d'origine elle-même, en particulier sous les moises, là où l'humidité peut se loger entre les faces en contact.

Moiser ou remplacer : comment trancher

Face à une pièce abîmée, la question se pose toujours : vaut-il mieux la moiser ou la remplacer ? Quelques critères simples permettent d'y voir clair avant de demander un devis.

L'état du bois. C'est le critère décisif. On sonde la pièce au tournevis ou au poinçon sur toute la longueur concernée. Si le bois est dur et sain, à l'exception d'une fissure ou d'une zone localement affaiblie, le moisage est adapté. Si le bois est tendre, spongieux ou creux sur une partie importante de la section, il faut remplacer.

L'étendue du défaut. Un défaut localisé, une fissure sur quelques dizaines de centimètres, une entaille ancienne, se moise bien. Un défaut qui court sur la plus grande partie de la pièce demanderait des moises presque aussi longues qu'elle, et le remplacement devient plus logique.

L'accès. Le moisage se fait en place, sans démonter la charpente. Le remplacement d'une pièce porteuse demande d'étayer, de déposer, parfois de découvrir une partie de la toiture. Quand l'accès est difficile, le moisage garde un avantage net, à condition que le bois le permette.

La valeur patrimoniale. Sur une charpente ancienne de qualité, conserver la pièce d'origine a un sens en soi. Le moisage permet de la garder en la soulageant, là où le remplacement la ferait disparaître.

Dans le doute, c'est le diagnostic sur place qui tranche. Un charpentier qui sonde la pièce, mesure sa flèche et observe ses assemblages saura dire en quelques minutes laquelle des deux solutions tiendra.

Les erreurs qu'on voit

Les défauts de moisage sont faciles à éviter, et pourtant très fréquents.

Les moises trop courtes, qui ne dépassent pas la fissure, ne la réparent pas : elles la reportent un peu plus loin.

Les boulons serrés sans rondelle, ou avec des rondelles trop petites, s'enfoncent dans le bois et perdent leur serrage en quelques mois.

Le bois neuf humide employé pour les moises se rétracte en séchant, et tout le serrage se relâche. On emploie un bois sec, et l'on prévoit de resserrer les boulons après un premier cycle de saisons.

La moise posée d'un seul côté, par manque de place ou par économie, fait vriller la pièce : elle la tire d'un côté et la déforme au lieu de la soutenir.

Enfin, le moisage sur un bois pourri ne sauve rien et retarde seulement le remplacement nécessaire. Ces erreurs concernent l'un des procédés les plus utiles parmi les assemblages de charpente en bois, et l'un des plus souvent mal exécutés. Les charpentiers de Charpentiers France commencent toujours par sonder le bois avant de proposer un moisage.

Pour une pièce aussi sensible que l'entrait, qui retient la poussée des arbalétriers, il faut en outre comprendre son rôle avant de le renforcer : notre article sur l'entrait et son rôle dans la ferme explique pourquoi il travaille en traction et pourquoi on ne le coupe jamais.