Araignées 2 ou 4 Bras : Charge et Esthétique des Façades à Points

Sur une façade vitrée à points portés, l’araignée en acier inoxydable est le nud visible où quatre angles de verre se rejoignent sur un seul corps. Mais tous les nuds d’une façade ne sont pas des intersections à quatre branches. Le long d’un montant vertical, au bord d’une marquise ou à une jonction en T, une araignée à quatre bras porterait des bras terminés dans le vide. C’est pourquoi les fabricants proposent des araignées à deux, trois et quatre bras comme des produits distincts, et pourquoi le choix est une décision d’ingénierie, pas un détail esthétique.

Ce guide compare les araignées à deux et quatre bras sur les paramètres qui comptent vraiment : comment la charge parvient au verre, ce qui se passe dans le perçage, où chaque nombre de bras trouve sa place sur la façade et quelles questions poser au fournisseur avant de commander. Pour les dimensions et charges de base, voir notre guide sur la charge admissible des araignées en verre.

Ce que le nombre de bras définit

Une araignée est un corps en acier inoxydable moulé ou usiné avec des bras radiaux, chacun terminé par une rotule boulonnée qui serre un trou du vitrage. Le nombre de bras correspond à la géométrie du nud :

• Un bras — une seule rotule sur entretoise, sur les bords libres, les angles de marquise ou là où le verre rencontre un mur.
• Deux bras (180°) — deux bras opposés en ligne droite, sur les montants verticaux, les traverses horizontales et les cours linéaires de verre.
• Trois bras (90°/180°) — pour les jonctions en T et les angles de façade.
• Quatre bras (croix) — quatre bras à 90°, là où quatre panneaux se rejoignent en un seul nud sur une trame régulière.

Les entraxes standard sont de 200, 210 et 220 mm. Une pièce classique à deux bras pèse environ 1,5 kg ; une à quatre bras de la même série, environ 2,2 kg. La plupart des fabricants indiquent une charge axiale admissible voisine de 2800 N et une charge radiale voisine de 1400 N par corps, mais ces valeurs concernent la fonderie : le verre au niveau du trou est souvent l’élément qui conditionne le projet, pas l’acier.

Répartition des charges : où les deux modèles diffèrent

La différence critique réside dans la façon dont la charge de vent atteint les trous. Sur un nud à quatre bras, quatre panneaux partagent le nud et chaque rotule réagit contre son propre angle. Les rotules supérieures reprennent le poids du verre inférieur ; les inférieures restent libres de fléchir avec le vent, ce qui explique pourquoi ces façades peuvent se déformer sans arracher les boulons.

Sur un nud à deux bras, la pièce court sur un montant et ne relie que deux panneaux à la fois. La même pression de vent sur une surface tributaire plus large se concentre sur deux trous au lieu de quatre. Les études par éléments finis sur verre à points portés montrent de manière constante que la contrainte autour des trous est le critère de dimensionnement, et non la contrainte sur la large surface du panneau. Les essais relèvent des contraintes principales au niveau du trou de 90 à 144 MPa, pour une valeur de référence de surface d’environ 84 MPa sur du verre trempé de 12 mm. Moins les trous partagent la charge, plus la contrainte locale est élevée.

C’est pourquoi la spécification du verre décide souvent du nombre de bras. Les façades à points portées exigent du verre trempé ou trempé-feuilleté, généralement de 10 à 15 mm, percé avant trempage, avec des trous à au moins 6 mm du bord et un diamètre de boulon de 2 à 3 fois l’épaisseur du verre. Les normes exigent un coefficient de sécurité minimal de 2,5 sous vent et de 4,0 sous charges permanentes pour les verrières horizontales. Lorsqu’un nud à deux bras doit reprendre un grand panneau, le bureau d’études peut spécifier un verre plus épais, un interfeuillet SGP, ou ajouter une nervure de verre par rapport au système d’araignées derrière le panneau pour répartir l’effort.

Compromis visuels

L’araignée à quatre bras est le détail emblématique du vitrage à points portés : une croix symétrique à chaque intersection de trame, visible au travers du verre comme le langage des atriums et terminaux aériens des années 1990. Elle se lit comme réfléchie, structurée et répétitive.

Celle à deux bras est volontairement plus discrète. Montée sur une fine nervure verticale ou un tube acier, elle se lit comme une série de petites pinces linéaires plutôt que comme une trame de croix. Les architectes la retiennent pour les marquises, les passerelles d’entrée et les bords où un nud à quatre branches paraîtrait lourd ou hors sujet. Les bras suivant un seul axe, la métallerie visible s’aligne aussi plus facilement dans le plan de la façade.

Boulon tête bombee ou tête fraisée

Dans les deux configurations, la tête du boulon change le tableau visuel et structurel. La tête bombee laisse un petit disque en saillie sur la face extérieure. La tête fraisée affleure dans un fraisage conique usiné dans le verre, offrant une face plus nette mais concentrant la contrainte plus brutalement autour du cône. Les essais montrent que l’effet de serrage de la rotule à tête bombee réduit la contrainte près du trou, surtout sur les panneaux minces, tandis que la tête fraisée apporte peu de soulagement. La face affleurante que l’architecte rêve s’accompagne donc d’une vérification de contrainte plus stricte, une raison supplémentaire d’associer l’ingénieur avant d’arrêter la spécification.

Quand spécifier l’une ou l’autre

La nuance du matériau suit l’environnement : 304 pour l’intérieur et les façades sèches, 316 pour l’extérieur côtier, les piscines et les très haute humidité, avec passivation après fabrication. Un fournisseur qui ne peut pas remettre un certificat matière traçable au numéro de coulée, un essai de charge d’un laboratoire indépendant et un plan côté doit expliquer pourquoi, ou être remplacé. La même rigueur vaut pour le reste de la chaîne ; notre panorama de la chaîne d’approvisionnement en quincaillerie de mur-rideau couvre la documentation et l’achat de ces composants.

Erreurs de pose à éviter

Les fabricants répètent une courte liste d’erreurs récurrentes qui transforment une spécification correcte en sinistre de chantier : utiliser des boulons non inoxydables qui tachent le verre voisin ; laisser une aire de contact trop faible entre la rotule et le verre ; employer des bras sous-dimensionnés qui fléchissent sous la charge de calcul ; omettre le silicone structural entre panneaux adjacents ; et couper ou repercer des araignées sur chantier pour les adapter à un nud désaligné. Chacune est invisible sur une photo de catalogue et coûteuse à corriger après vitrage.

En résumé

Choisissez une araignée à quatre bras lorsque quatre panneaux se rejoignent réellement sur une trame structurelle et que le langage architectural appelle la croix visible. Choisissez-en une à deux bras lorsque le nud court le long d’un montant, d’un bord ou d’une marquise et que la charge doit être reprise par deux trous plutôt que par quatre. Dans les deux cas, le verre au niveau du trou — et non la fonderie acier — est l’élément qui limite le dimensionnement, si bien que le choix doit être arrêté avec l’ingénieur structurel avant le lancement en fabrication.