Entrait

Les entraits et les fermes de charpente sont des termes qui sont surtout utilisés pour décrire des charpentes en bois. L'entrait est la pièce de bois horizontale d'une ferme de charpente. Il est la base des fermes triangulaires.

Le contexte des entraits

Une ferme de charpente est une structure qui supporte la couverture d'un toit. Les fermes d'une charpente se succèdent environ tous les 3 à 5 m, et supportent les pannes qui elles-mêmes soutiennent les chevrons, qui reçoivent à leur tour la couverture (tuiles ou ardoises entre autres).

Les principaux éléments composants une ferme de charpente

Une ferme de charpente est composée des pièces suivantes :

• 2 arbalétriers qui sont les 2 autres côtés du triangle de la ferme ;
• 1 entrait (ou 2 entraits moisés) qui maintient l'écartement des arbalétriers ;
• 1 poinçon qui descend perpendiculairement et verticalement vers l'entrait. Positionné dans l'axe de l'entrait, il assure la liaison des arbalétriers au sommet du triangle de la ferme ;
• 2 contrefiches servant de contreventement à la ferme. Elles partent du poinçon pour se fixer perpendiculairement aux arbalétriers qu'elles maintiennent. Elles participent au rôle de maintien de l'entrait.

Les entraits jouent donc un rôle de contreventement horizontal agissant en tension. Ils sont les éléments indispensables pour empêcher les arbalétriers de s'écarter. Par cette action de maintien, l'entrait empêche le poinçon de descendre et la ferme de s'affaisser.

L'assemblage au niveau des entraits

Les entraits et les arbalétriers doivent être assemblés :

• Par contacts bois sur bois, appelés des embrèvements (sorte d'entailles). Pour augmenter la surface de contact, on utilise tenon et mortaise qui permettent d'emboîter les pièces de bois. On peut même renforcer l'embrèvement avec des boulons. Cela permet de réduire les contraintes du bois.
• Par assemblages mécaniques en utilisant des pointes, des boulons et des broches : c'est ce qu'on appelle le moisement, terme qui se réfère au principe des 2 entraits moisés. Ce sont 2 poutres de bois horizontales entre lesquelles viennent s'encastrer les arbalétriers, le tout étant tenu mécaniquement.

Les entraits et le poinçon peuvent être aussi assemblés bien que l'entrait n'a surtout pas pour rôle de porter le poinçon. On retrouve 2 types d'assemblage :

• Par contacts bois sur bois par tenon et mortaise consolidés par une pièce métallique appelé étrier.
• Par moisement quand le poinçon s'encastre entre les 2 entraits moisés.

Les différents types d'entrait

Les entraits se désignent en fonction de la forme de la ferme dont ils font partie.

L'entrait de ferme simple

L'entrait de ferme simple (ou romane) est une poutre d'inertie de portée moyenne entre 6 et 8 m. Cet entrait limite le transfert des efforts horizontaux aux murs. Des assemblages plus nombreux et complexes permettent d'obtenir une portée plus grande comme avec les contrefiches, mais aussi d'autres liens qui soulagent les entraits : jambe de force, potelet, aisselier qui sont des pièces de bois se fixant aux entraits et aux arbalétriers.

L'entrait retroussé

L'entrait retroussé a pour objectif d'augmenter le volume des combles et d'obtenir plus de surface aménageable (et donc habitable). L'entrait est remonté et donc installé plus haut que la base de la ferme. C'est le plancher bas des combles (ou grenier) qui va faire office de structure porteuse avec l'entrait. Un système doit être alors rajouté pour maintenir les pieds d'arbalétriers : on peut utiliser des blochets, morceaux de bois fixés au plancher sur lesquels viennent se fixer les arbalétriers, ou on peut utiliser un tirant métallique.

L'entrait oblique

L'entrait oblique permet aussi de gagner du volume dans les combles. Dans ce cas, les entraits ne travaillent plus en tension mais en compression, engendrant ainsi de fortes poussées horizontales sur les murs. Les entraits sont inclinés comme les arbalétriers et ils se croisent au niveau du poinçon pour s'assembler plus haut aux arbalétriers. Pour maintenir les pieds d'arbalétrier, on utilise une pièce de bois appelée aisselier oblique, qui agit comme une jambe de force et qui s'appuie sur le plancher du grenier ou sur un corbeau réalisé sur le mur.

Cas d'une charpente industrialisée

Une charpente industrialisée se compose de fermes à faible section de bois qu'on appelle des fermettes. On peut donc y trouver aussi un entrait horizontal reliant les appuis de la fermette. L'entrait referme ainsi les forces sur la fermette réduisant les efforts horizontaux aux appuis et donc sur les murs.

Comme pour la charpente traditionnelle, il existe aussi des fermettes à entrait retroussé pour les combles aménageables. La fermette en W, inexploitable en combles, est quand même la plus utilisée. Les assemblages entre les entraits, les arbalétriers et les autres pièces se font ici par des connecteurs en acier galvanisé.

Dimensions et caractéristiques

Voici quelques éléments de référence pour caractériser les entraits.

Les sections moyennes des bois utilisés pour les entraits de fermes traditionnelles sont les suivantes :

• Entrait simple : 140 × 220 mm ou 160 × 250 mm.
• Entrait moisé :  80 × 220 mm ou 75 × 225 mm (2 fois).
• Entrait de fermette : 35 × 90 à 180 mm et 47 × 90 à 180 mm pour des portées supérieures à 15 m.

Les sections varient en fonction de la longueur de portée (distance entre les 2 murs d'appui) et en fonction de la charge à supporter, ce qui implique une notion de calcul de charpente.

Les entraits ou poutres en lamellé-collé ont des possibilités de portée bien plus importante que les poutres en bois massif, en résineux ou en chêne. Leurs sections varient de 60 à 240 mm en largeur pour 100 à 600 mm de hauteur. Ainsi les portées peuvent aller jusqu'à 40 m.

Les boulons d'assemblage entre les entraits et les arbalétriers (et autres pièces de bois) ont aussi des diamètres et des répartitions préconisés pour résister aux charges.