Joint Birdsmouth – Comment couper un Birdsmouth et comment couper et installer des chevrons et des solives de toiture

Sauf si vous êtes un charpentier chevronné ou un bricoleur passionné, vous n’aurez probablement jamais rencontré un joint birdsmouth auparavant et ne saurez donc pas comment ce joint de menuiserie particulier est utilisé dans la construction de toits et aussi dans la construction de clôtures.

Si vous cherchez effectivement à construire un toit en pente de quelque sorte pour un projet d’autoconstruction de maison ou même un abri de jardin ou une dépendance, vous allez devoir couper tous vos chevrons ou solives de toiture pour les adapter. La meilleure et la plus solide façon de le faire est d’utiliser un joint Birdsmouth.

Qu’est-ce qu’un joint ou une coupe Birdsmouth ?

Le joint Birdsmouth (également appelé coupe en bec d’oiseau ou joint en bec d’oiseau) est une petite découpe de forme triangulaire à la base d’une solive de toiture qui permet à la solive de s’asseoir joliment sur la plaque murale (haut du mur avant le début de la toiture).

Comme vous l’avez certainement compris, le nom de « joint en bec d’oiseau » fait référence au fait que le joint lui-même ressemble un peu à un bec d’oiseau lorsqu’il est vu de côté.

Si ce n’était pas pour ce joint, un chevron ou une solive de toiture ne tiendrait en équilibre que sur le dessus de la plaque murale, ce qui rendrait la fixation difficile sans parler du fait qu’il n’y aurait pas de connexion solide entre le toit et les murs porteurs en dessous.

L’ajout de ce joint permet au sommet du chevron de s’asseoir solidement sur la zone horizontale de la plaque, tandis que le bord avant vertical vient buter contre le bord latéral extérieur vertical de la plaque murale.

Ceci permet à la fois une fixation solide et aussi que toute force soit transférée avec succès du toit, vers les murs porteurs, puis vers les fondations.

Pour assurer une fixation solide du chevron à la plaque murale, un processus de fixation connu sous le nom de « Toenailing » est normalement utilisé, par lequel les clous sont enfoncés de chaque côté du chevron à un angle et vers le bas dans le bois qui forme le haut de la plaque murale.

L’acte de clouage (ou parfois il est également appelé clouage en biais ou clouage latéral) garantit que les deux bois sont solidement fixés ensemble pour former un joint solide.

Il est également possible d’utiliser des suspensions pour solives, des sangles d’attache pour chevrons ou toute autre fixation appropriée en acier d’ingénierie qui sont faites spécifiquement pour ce travail.

Pour ce qui est de la coupe elle-même, les coupes horizontale et verticale qui forment le joint en bec de poule ont leur propre nom ; la coupe horizontale est appelée  » coupe d’assise  » et la coupe verticale est appelée  » coupe de talon « .

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Un point important à noter en termes de construction de toiture et de ce type de joint est que le joint en bec de pigeon est uniquement utilisé pour construire une toiture traditionnelle, il ne doit pas être utilisé dans l’installation de fermes de toit en raison du fait qu’elles sont préfabriquées selon les spécifications des ingénieurs et que toute coupe pourrait sérieusement affecter leur intégrité structurelle.

Comment et où utilise-t-on une coupe en bec de canard ?

Comme nous l’avons brièvement mentionné ci-dessus, le joint en bec de canard est principalement utilisé dans la formation des toits à coupe traditionnelle pour s’assurer que les chevrons ou les solives qui forment le toit s’assoient solidement sur la plaque murale de support.

L’un des points les plus importants à considérer lors de la coupe de ce type de joint est de s’assurer qu’il est coupé correctement.

Par ce terme, nous entendons qu’une fois que le joint est coupé et que le chevron a été monté, la coupe d’assise de la bouche d’oiseau doit se situer sur le dessus du bois de la sablière et qu’aucune partie ne doit dépasser le bois lui-même.

S’il y a un surplomb, alors ce sera un point faible non soutenu qui pourrait facilement se fendre le long du grain du bois.

En revanche, si l’assise repose bien sur le bois du mur de soutien, alors la force descendante (ou la charge) du toit sera répartie gentiment et uniformément sur la sablière et le ou les murs de soutien. Cela permet également d’éviter tout « point d’écrasement ».

Vous vous dites peut-être ; pourquoi avez-vous vraiment besoin de couper un joint en gueule d’oiseau ? Ne pouvez-vous pas simplement fixer solidement le chevron à la plaque murale pour qu’il ne bouge pas ? Ou encore, ne pourriez-vous pas simplement découper des encoches angulaires dans le bois de la sablière elle-même pour que les chevrons aient une surface plane contre laquelle s’appuyer ?

La réponse à toutes ces questions, comme à celle qui précède, tourne à nouveau autour de la gravité et de la bonne répartition de la charge générée par le toit.

Si une grande quantité de poids est concentrée vers le bas sur une petite zone telle que le coin d’un bois de la plaque murale d’un chevron au-dessus, comme le bois (même les bois durs) a un point d’écrasement, le chevron écrasera physiquement le bois supérieur en raison du fait que tout le poids est concentré vers le bas sur une très petite surface.

De plus, ce n’est pas seulement le toit qui porte le poids vers le bas, la gravité joue également un rôle majeur. Comme la gravité veut essentiellement pousser tout et n’importe quoi vers le bas au niveau du sol, cette force gravitationnelle doit être transférée vers le bas dans une structure verticale, par exemple vos murs de soutien, afin qu’elle puisse ensuite être transférée vers le bas dans les fondations de soutien sous le mur de soutien.

Reprenons le scénario ci-dessus, dans toutes les situations, la force gravitationnelle est transférée selon un angle diagonal plutôt que verticalement. Lorsque cela se produit, l’élément angulaire glisse simplement plutôt que d’être forcé vers le bas sur la structure de soutien en dessous de lui.

Donc, comme vous pouvez le voir, l’acte d’ajouter un « siège » met la gravité de votre côté en veillant à ce que toute force soit appliquée vers le bas.

En dehors de la coupe de joints en bec d’oiseau dans les chevrons pour la toiture, ils entrent également en jeu dans la construction de clôtures, en particulier les clôtures de style « knee rail ».

La main courante ou la lisse d’arris peut être fixée au sommet d’un poteau de clôture de l’une des deux manières suivantes – vissée droite et à plat sur le sommet du poteau lui-même ou elle peut être tournée à un angle de 45° de façon à ressembler à un « diamant », puis elle peut être enfoncée dans une entaille en bec d’oiseau dans le haut du poteau.

Dans à peu près tous les cas, il s’agira d’une coupe à 45° mais cela dépendra de la taille du bois utilisé pour la balustrade (ou main courante) et du fait qu’il soit d’équerre.

Comment couper un joint en bec de canard

Maintenant que nous avons examiné exactement ce qu’est un bec de canard et quand et où il est utilisé, il est temps d’entrer dans le vif du sujet et d’examiner réellement comment on en coupe un.

Lorsqu’il s’agit de couper un joint en dents de scie, nous allons envisager de le faire dans le contexte de la coupe et de l’installation d’un chevron ou d’une solive de toit, car c’est là qu’il est le plus souvent utilisé, donc dans ce scénario, le joint lui-même n’est qu’une partie du processus.

Pour ce qui est du travail dans son ensemble, nous allons devoir effectuer trois coupes distinctes – la coupe de faîtage ou d’aplomb où le chevron rencontre la planche faîtière, la bouche à oiseaux où elle rencontre la plaque murale et la coupe de queue ou le surplomb.

Pour s’assurer que le bec d’oiseau est coupé exactement au bon endroit, nous devons d’abord faire la coupe du faîtage, car cela deviendra notre point de référence pour travailler la position de la bouche d’oiseau, mais avant de pouvoir faire la coupe du faîtage, nous devons travailler la pente du toit.

Donc, pour résumer, le processus complet est le suivant :

• Calculer la pente du toit
• Utiliser la pente du toit pour couper le faîtage
• Utiliser la coupe du faîtage comme point de référence pour former la bouche d’oiseau
• Faire la coupe de la queue

Pour les besoins de ce projet, nous allons travailler avec un simple toit à pignon e.g. toit en pente, avec un faîte central.

Calculer la pente d’un toit et faire la coupe du faîte

C’est la première étape du processus. Si vous n’avez jamais fait cela auparavant, cela peut sembler un peu compliqué, mais c’est certainement nécessaire.

Dans la plupart des cas, la pente d’un toit est énoncée et calculée comme un ratio. Il s’agit essentiellement du nombre de pouces (ou de centimètres) dont le toit s’élève verticalement sur une distance donnée (là encore, soit en pouces, soit en centimètres).

Par exemple, en partant de la plaque murale et en allant vers le centre ou le faîte, si vous mesuriez dans un niveau 12 pouces (ou 30cms) et que vous mesuriez ensuite directement vers le haut à 90° et qu’à ce point le toit était de 6 pouces (ou 15cms) de hauteur, cela correspondrait à une pente de 6:12 (ou 6 en 12) et peut également être simplifié comme 1:2.

Donc, en gardant cela à l’esprit, pour chaque 12 pouces de course horizontale (la distance entre la plaque murale et le centre du faîte), le toit s’élève de 6 pouces verticalement.

C’est très bien si nous avons effectivement un toit existant pour le mesurer, mais comme nous formons le toit à partir de zéro, nous n’avons en fait rien à mesurer.

Avec cela à l’esprit, il est temps de dessiner un dessin à l’échelle afin que vous puissiez travailler à partir de là.

Pour ce faire, notez les dimensions réelles du toit que vous construisez et travaillez ensuite à l’échelle en utilisant une règle.

Pour notre exemple, nous allons travailler avec une structure qui fait 6 pieds de large (de l’extérieur du mur à l’extérieur du mur) avec une hauteur de pente de 2 pieds (de la plaque murale au sommet du faîte).

En utilisant le dessin à l’échelle, nous mesurons ensuite en partant du côté de la plaque murale vers le centre un total de 12 pouces, dans ce cas en utilisant notre échelle qui est de 1cm = 1 pied.

Nous faisons ensuite une marque au point 1cm puis nous mesurons directement vers le haut à 90° jusqu’à ce que nous touchions le toit. Dans ce cas, la mesure est de 0,7cms ou 7 pouces.

Donc, nous avons maintenant notre rapport d’inclinaison de 7:12 ou comme fraction 7/12.

Armé de cette info, nous pouvons maintenant marquer notre faîtage ou notre coupe d’aplomb en utilisant une équerre de toiture ou une équerre de charpente comme on peut parfois l’appeler.

Débutez en plaçant votre bois à plat sur le sol ou sur une surface de travail plane, puis placez l’équerre de charpente à plat sur celui-ci avec le bord le plus long, ou « corps » comme on l’appelle, assis horizontalement dans l’alignement du bois de chevron et le bord le plus court ou « langue » pointant verticalement vers le haut du bois à l’extrémité que vous allez couper votre coupe de faîtage.

En regardant l’équerre de charpente, vous verrez une notation de l’échelle sur les deux bords, nous allons utiliser le bord extérieur.

Positionnez le bord plus court de la languette de sorte que le 7 soit au niveau du bord supérieur du bois et assurez-vous qu’il reste à ce point et ne bouge pas. Ensuite, déplacez le bord du corps de sorte que le 12 soit alors de niveau avec le bord supérieur du bois.

Avec l’équerre mise en place, vous pouvez alors marquer le long du bord de la languette pour définir la coupe du faîtage qui sera ensuite réglée à l’angle exact pour le pas avec lequel vous travaillez.

Le dernier travail consiste maintenant à couper réellement le bois. Pour cela, vous pouvez utiliser une scie à main ou une scie circulaire. Assurez-vous simplement qu’il est d’équerre.

Calculer la longueur du chevron ou de la solive jusqu’à l’emplacement de la bouche d’oiseau

Avec votre coupe de faîtage ou votre coupe d’aplomb effectuée, vous êtes maintenant prêt à marquer votre bouche d’oiseau.

Avant de faire cela, nous allons devoir calculer la longueur exacte le long du bois pour faire nos marques en utilisant la trigonométrie et le théorème de Pythagore.

Pour ce faire, nous allons devoir connaître la largeur exacte du bâtiment d’un mur extérieur à l’autre et également la hauteur exacte du haut de la plaque murale au haut de la poutre faîtière.

Une fois que vous connaissez ces chiffres, vous pouvez alors calculer la longueur depuis le centre du faîtage jusqu’au sommet de la plaque murale, ce qui est tout ce que vous devez savoir pour couper avec précision votre joint birdsmouth.

En utilisant les mesures, vous devrez effectuer le calcul suivant :

• Diviser la largeur du bâtiment par 2, par exemple 72 pouces de large divisés par 2 = 36 pouces
• Soustraire la moitié de la largeur de la planche de faîtage/poutre – dans ce cas, 0.5 pouces
• Multiplier le chiffre du dessus par son carré et faire de même pour la hauteur au sommet de la faîtière puis les additionner par ex. largeur au carré + hauteur au carré = racine carrée de l’hypoténuse
• Finalement, trouvez le carré du chiffre auquel vous êtes arrivé ci-dessus et ce sera la longueur de votre chevron du centre du faîtage à la plaque murale où votre bouche d’oiseau sera coupée

Pour rendre cela un peu plus clair en utilisant les dimensions de l’image d’exemple ci-dessus :

• 72 / 2 = 36 (demi-largeur en pouces)
• 36 – 0.5 = 35,5 (soustraire la demi-largeur de la planche faîtière)
• 35,5 x 35,5 = 1260,25 (demi-largeur au carré en pouces)
• 21 x 21 = 441 (hauteur au carré en pouces)
• 1260,5 + 441 = 1701.5 (demi-largeur au carré + hauteur au carré en pouces)
• Racine carrée de 1701,5 = 41,2492 pouces
• Longueur du chevron = 41,2492 pouces (ou 3,4374 pieds)

Dans l’exemple ci-dessus, nous sommes arrivés à un chiffre de 3,4374 pieds (ou 41,2492 pouces). Nous pouvons ensuite arrondir à quelques décimales près, ce qui nous donne un chiffre final de 3,44 pieds pour notre chevron. Juste pour confirmer une fois de plus, cette distance est comprise entre la planche de faîtage et le bord extérieur de la plaque murale.

Vous remarquerez également que nous avons soustrait la moitié de la largeur de la planche de faîtage. Comme nous calculons à partir du centre mort du faîtage, lorsqu’ils seront installés, les chevrons s’assiéront sur la planche faîtière qui décalera effectivement le centre de la moitié de sa largeur des deux côtés, nous devons donc compenser cela en déduisant la moitié de sa largeur.

Comme beaucoup utilisent encore les pieds et les pouces comme forme de mesure préférée, nous avons effectué l’exemple ci-dessus en utilisant cela. Vous pouvez utiliser les mètres et les centimètres simplement en les substituant à la place des pieds et des pouces, etc.

Si vous avez besoin d’une queue ou d’un surplomb à l’extrémité de votre chevron, vous devrez vous assurer que la longueur de bois que vous utilisez en tient compte

Nous pouvons maintenant marquer ces points en haut et en bas sur notre bois, en utilisant la coupe du faîtage comme point de départ. Joignez les points supérieurs et inférieurs ensemble pour nous donner un fil à plomb vertical (comme vu dans l’image ci-dessus).

Si ce qui précède semble un peu complexe, il y a pas mal de calculateurs en ligne disponibles qui effectueront ce travail pour vous.

Faire un joint à bouche d’oiseau

Maintenant que nous avons marqué la longueur de notre chevron et également marqué notre fil à plomb qui définit la position de notre bouche d’oiseau, l’étape suivante est de marquer et de couper notre bouche d’oiseau.

Avant de commencer à marquer ou à couper quoi que ce soit, vous devez être conscient de ce fait que votre bouche d’oiseau ne doit pas dépasser un 1/3 (un tiers) de la profondeur totale du bois que vous utilisez. Par exemple, si vous utilisez des bois de 6 x 2, la bouche d’oiseau ne doit pas être supérieure à 2 pouces de profondeur.

Avec les règles couvertes, il est temps de marquer notre coupe. Il existe plusieurs façons de le faire, mais nous allons utiliser une méthode en deux étapes.

Premièrement, posez le bois à plat de façon à ce que sa profondeur soit orientée vers le haut et qu’il soit aussi horizontal que possible. Mesurez sa profondeur totale et divisez-la par 3.

Ceci vous indique maintenant la profondeur totale à laquelle la coupe peut se faire.

En utilisant ce nombre, mesurez et marquez deux points de part et d’autre de votre ligne verticale qui représente l’endroit où la bouche d’oiseau doit aller, en mesurant vers le haut depuis la base du bois, puis tracez une ligne entre eux.

À un certain point le long de cette ligne, elle croisera le fil à plomb qui indique l’emplacement de la bouche d’oiseau. Ce point marque l’emplacement où les coupes de l’assise et des talons se rejoignent à &90deg ; pour former le joint de Birdsmouth.

Le dernier travail consiste maintenant à joindre cette marque au bord inférieur du chevron à l’angle correct afin qu’il repose entièrement à plat et de niveau sur le bois de la plaque murale.

La meilleure façon de le faire est d’utiliser votre équerre de charpente. Retournez l’équerre de façon à ce que le côté corps soit tourné vers le haut et que le bord de la languette soit à gauche.

Réglez l’équerre de façon à ce que le 7 (le chiffre d’élévation calculé ci-dessus dans la section où nous avons calculé la pente des toits) sur le bord de la languette soit de niveau avec le bord de base du chevron, puis positionnez le bord du corps de façon à ce que le 12 soit de niveau avec le même bord inférieur que le 7.

Cela vous donnera maintenant l’emplacement correct pour tracer votre ligne à partir de la marque de profondeur que nous venons de faire jusqu’au bord de base. Cela va maintenant former les lignes de coupe restantes pour notre joint en bec d’oiseau.

Faire la coupe de la queue

Le dernier travail consiste à marquer une ligne pour votre coupe de la queue. Il s’agit à peu près de faire une coupe supplémentaire d’aplomb ou de faîtage un peu plus loin dans le bois à partir de la ligne d’aplomb représentant votre bouche d’oiseau pour fournir un petit surplomb.

Ceci est normalement autour de 6 – 12 pouces mais dépendra de votre préférence personnelle ou de ce qui est indiqué sur vos plans, etc.

Une chose à savoir est que le surplomb maximum pour un toit est d’environ 2 pieds, tout ce qui dépasse cela nécessitera très probablement des formes de soutien supplémentaires car il commencera à perdre son intégrité structurelle.

Dans cet exemple, nous allons laisser un surplomb de 10 pouces, donc avec votre équerre de charpente au même endroit que dans l’étape précédente, faites-la glisser vers la gauche, en vous assurant que les marques 7 et 12 restent sur le bord inférieur comme elles l’ont fait ci-dessus, jusqu’à ce que le 10 sur le bord supérieur du corps soit en ligne avec la ligne d’aplomb qui marque le bord de la bouche d’oiseau.

Avec l’équerre maintenant posée, tracez un fil à plomb le long du bord de la languette, de haut en bas sur le bois pour marquer votre surplomb ou votre coupe de queue.

Avec tout maintenant marqué, le dernier travail consiste à faire les coupes à l’aide d’une scie appropriée.

Si vous êtes assez nouveau dans cette forme de, disons-le, charpenterie assez technique, alors la coupe d’un joint en bec d’oiseau peut sembler un travail assez intimidant, mais tant que vous prenez votre temps et que vous vous assurez que vous avez calculé vos angles correctement, que vous avez tout marqué précisément et que vous avez coupé avec précision, alors la construction d’un toit traditionnel coupé est tout à fait à la portée de n’importe qui.

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