Il y a toujours un compromis entre l'affaiblissement des poutres par perçage et le renforcement de la liaison par multiplication des éléments de fixation. En résumé, hormis l'influence de la dimension des pièces, on distingue 2 modes principaux de défaillance d'un assemblage bois testé jusqu'à la rupture :
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boulons trop rapprochés -> cassure du bois boulons espacés -> déformation des tiges filetées

Complément figure 1, mode de fonctionnement des boulons
Les boulons à serrage contrôlé ou boulons précontraints présentent le même aspect que les boulons normaux mais sont obtenus à partir d’acier à haute limite élastique. Leur filetage et leur graissage sont réalisés de telle manière à ce qu’ils puissent garantir un serrage important.
Lors de la mise en œuvre, un couple de serrage complété d’un angle de rotation impose un allongement contrôlé du boulon.
L’allongement de la vis produit par équilibre un effort de serrage parallèle à l’axe de celle‐ci et donc perpendiculairement au plan de contact des pièces (Figure 1). Ainsi, contrairement aux boulons normaux, la reprise des efforts perpendiculaires à l’axe de la vis se fait par frottement à l’interface de pièces assemblées, proportionnellement à l’effort de précontrainte.
Sur la figure 1, les pièces 1 et 2 ne glissent pas tant que l’effort devant transiter entre ces pièces ne fait pas dévier la réaction d’appui par rapport à la verticale au-delà de l’angle d’adhérence ϕ qui forme le cône de frottement. Ce mode d’assemblage permet de transmettre des efforts perpendiculaires à l’axe du boulon sans jeu initial. Dans certaines conditions, à l’état limite ultime, le cisaillement de la vis peut également devenir une limite tout comme un boulon ordinaire.

Broches/boulons
Les broches correspondent à des barres cylindriques élancées qui sont généralement en acier et lisses en surface. Le diamètre minimal des broches est égal à 6 mm avec des tolérances de fabrication comprises entre 0 et +0.1 mm. Dans les éléments en bois,