Les charpentes: composition, structure et types

Thèmes abordés

Charpentes, matériaux de couverture, composition, structure, charpente traditionnelle, charpentes modernes, toit, structure

Résumé du document

Une charpente est un ouvrage de franchissement sur porteurs verticaux (murs ou poteaux) destiné à supporter les matériaux de couverture, dans des conditions de flèches compatibles avec l'étanchéité générale de l'ouvrage.
Elle supporte le poids de la couverture, celui des éléments de plafonds éventuels et les surcharges climatiques.
Elle est composée d'un certain nombre d'éléments à sens de portée généralement perpendiculaires les uns par rapport aux autres.

Extraits

[...] Sa forme peut être plus ou moins complexe selon la complexité correspondante de la charpente. Une noue est un angle rentrant à l'intersection de 2 pans de couverture de directions différentes. Un arêtier est un angle sortant à l'intersection de ces 2 mêmes pans. Un comble peut être non aménageable dans le cas de fermes classiques avec entrait en partie basse et contrefiches ou dans les cas de faibles pentes. Il peut être aménageable et permettre de créer des volumes habitables, par exemple dans le cas de fermes à entrait retroussé. [...]

[...] Fonctionnement mécanique d'une ferme, contreventement Le poinçon soulage l'entrait en milieu de portée. La contrefiche comprimée évite la flexion des arbalétriers. Les arbalétriers comprimés sont arc-boutés sur l'entrait qui évite la poussée au vide de ces arbalétriers. Une ferme bien conçue et complètement triangulée n'apporte que des charges verticales sur les éléments porteurs sous l'effet des charges verticales. Par contre, une ferme à entrait retroussé (par exemple) provoque des efforts horizontaux, sous forme de poussées, que l'on peut équilibrer par un tirant (généralement métallique) reliant les pieds de ferme. [...]

[...] Les techniques d'assemblages font appel au boulonnage ou à la soudure (jadis aux rivets). Le choix entre le bois et le métal est souvent d'ordre architectural car ces deux matériaux marquent très nettement l'architecture du bâtiment lorsqu'ils restent apparents. Il est néanmoins incontestable que le bois possède des qualités supérieures dans le domaine de la sécurité incendie : le problème de la stabilité au feu des structures bois est en effet simplement résolu par l'utilisation de sections suffisantes, déterminées par calcul et permettant d'assurer des degrés de stabilité au feu conformes à la réglementation. [...]

[...] Ces fermes peuvent être posées sur un plancher béton. Un entrait bois d'une ferme peut également être l'élément porteur des solives d'un plancher bois : il doit alors être calculé d'une manière spécifique. Possibilité de faux-plancher pour supporter un plafond (au niveau de l'entrait retroussé généralement-. On utilise alors des solivettes de sections plus faibles que les solives de plancher x 18 cm) avec des entretoises pour rigidifier l'ensemble. D'un point de vue règlementaire, un comble est considéré habitable quand la hauteur sous-plafond est supérieure ou égale à 1,80m Isolation Il est nécessaire d'isoler les combles aménageables. [...]

[...] chevrons : 6,5 cm x 8 cm entre-axe cm à 50 voire 60 cm (fonction de la portée des supports de couverture et du poids des couvertures) pour une portée de 1,50m à 2m. Pannes : 8 x 22 cm x 25 cm ou 30 cm entre-axe d'environ 1,5 à 2 m parfois moins pour des plaques ondulées fibro-ciment par exemple fermes : section des arbalétriers et entraits 6,5 x 18 cm ou 8 x 22 cm (moisé ou non) pour des portées de l'ordre de 8 à 10 m. [...]