Charpente traditionnelle

Le choix d'une charpente se fera en fonction de vos besoins (combles aménagés, aménageables ou perdus, etc.), en fonction de votre budget et devra également respecter les consignes architecturales et les règles d'urbanismes.

Ainsi, vous pourrez choisir entre une charpente traditionnelle, une charpente fermette ou encore une charpente toit plat. Chacune d'entre elles exige une technique particulière.

Nomenclature de la charpente traditionnelle

La charpente traditionnelle est la charpente la plus courante dans les constructions anciennes : elle est constituée de gros bois (très résistants au feu), assemblés sans connecteur.

La charpente traditionnelle se compose de plusieurs éléments :

• la ferme (structure porteuse) ;
• les pannes qui s'appuient sur la ferme ;
• les chevrons : ils sont cloués sur les pannes, posés dans le sens de la pente et écartés de 40 à 60 cm ;
• les liteaux et voliges, dont le rôle est de supporter la couverture.

Dans quel cas a-t-on recours à la charpente traditionnelle ?

Cette charpente représente toute la qualité du travail artisanal du charpentier et mérite d'être laissée apparente. En effet, ce type de charpente est particulièrement esthétique.

Tous les types de toitures sont envisageables : la charpente traditionnelle a une conception relativement souple qui permet de nombreuses dimensions et de nombreux styles.

Les cotes doivent cependant être prises avec beaucoup de précision. Le plan de l'architecte comprendra :

• Le type de couverture : tuiles, ardoises, tôles, etc.
• Le type de charges : région neigeuse, venteuse, etc.
• Les cotations horizontales.
• La hauteur des murs porteurs.
• Une vue du dessus.
• Une vue des combles.
• Une vue de chaque façade.
• Les cotes des futures ouvertures (fenêtres de toit, cheminée, escaliers, etc.).
• Le détail des particularités (débords, murs non-parallèles, porches, etc.).

Normes à respecter dans la charpente traditionnelle

Les charpentes traditionnelles doivent respecter les normes et DTU documents techniques unifiés (DTU) suivants :

• DTU 31.1 : charpente et escaliers en bois.
• DTU 31.2 : construction des maisons et bâtiments à ossature en bois.
• DTU règles CB 71 : règles de calcul et de conception des charpentes en bois.
• DTU BF 88 : règles bois feu 88.

Calculs pour la conception d'une charpente traditionnelle

Le calcul des pannes et des chevrons doit être particulièrement précis. Il est nécessaire de tenir compte :

• des charges permanentes (poids de la toiture, du plafond, etc.) ;
• des charges temporaires (neige, vent, etc.).

Choix du pourcentage

Le choix du pourcentage de la pente sera défini en fonction de :

• La région où se trouve la construction : altitude pour la charge de la neige par exemple.
• La destination des combles : la pente de la charpente doit permettre d'avoir une hauteur minimale de 1,80 mètre dans les combles pour que ces derniers soient dits « aménageables ».
• Le type de couverture souhaitée : ce choix détermine l'espacement des chevrons.

Règles concernant la déformation

Pour les éléments en bois, le dimensionnement doit se faire en fonction des déformations qui sont admissibles du point de vue de la sécurité. Celles-ci sont dictées par la réglementation et dépendent de l'importante des pièces dans l'ouvrage.

Concrètement, cela signifie que la déformation permise (dans le sens de la largeur) ne peut être supérieure à une fraction de la longueur :

• 1/150 de la longueur pour les parties d'ouvrage en console ne supportant pas de circulation régulière (auvent).
• 1/200 pour les pièces supportant directement des éléments de couverture comme les chevrons ou les liteaux.
• 1/300 pour les pannes et les pièces supportant des éléments verriers.
• 1/400 pour les ouvrages fléchis, autres que les consoles, supportant une circulation régulière ou un remplissage.
• 1/500 pour les pièces qui supportent d'autres éléments porteurs (poutre de reprise, etc.) et des éléments fragiles déterminés par les DTU ou documents particuliers du marché.

Mise en place d'une charpente traditionnelle

Une fois les pièces de charpente livrées, celles-ci sont sciées en fonction du mode d'assemblage choisi :

• assemblages par embrèvement ;
• assemblages moisés.

Préparation

Avant de les assembler, on effectue une épure au sol, puis on assemble les différentes pièces selon les marques retrouvées sur chacune d'entre elles.

Levage

Après assemblage des pièces, on lève les fermes pour les mettre en place. La maçonnerie est vérifiée : elle doit supporter le poids total de la charpente. Les cales doivent être placées de façon à faciliter le garnissage futur.

Cette étape de la pose des charpentes est très délicate car elle provoque des sollicitations à l'intérieur de la ferme et nécessite :

• un bon choix d'appareils de levage selon le poids de la ferme (camion-grue, tracteur) ;
• des précautions concernant la solidité des appuis des engins de levage ;
• une bonne fixation de la ferme par des treuils, des câbles, des moufles...

Montage

Le montage peut alors commencer :

• Les niveaux des pièces de charpente seront réglés. Le fléchissement de la ferme sous la pleine charge entraîne le réglage des pannes sur les échantignoles.
• Les étrésillons d'entrait peuvent ensuite être placés : la fermette suivante est calée en plaçant le milieu de la largeur de la section sur les repères d'entraxe portés auparavant sur la lisse haute.
  • Ces repères correspondent à la largeur des étrésillons auquel on ajoute 2 fois la moitié de largeur des bois.
  • On règle ainsi toutes les fermes.

• L'ancrage des pannes dans la maçonnerie est alors effectué : on scelle tous les points d'attache au mortier.
• Les fermes sont posées sur la maçonnerie ou sur les pannes sablières.
• Le dispositif de contreventement provisoire se crée juste après la première pose de ferme, dans le but d'éviter tout accident pendant le levage des fermes suivantes.
• On procède ensuite à la mise en place du dispositif d'anti-flambement.

Une fois toutes les fermes réglées et ancrées, on procède à la mise en place des pannes dans les pignons. Les dispositifs de contreventement et d'entretoisement sont également entrepris.

La suite logique de la pose est alors la mise en place du chevronnage : les chevrons sont cloués sur les pannes aux marques prévues par le plan d'exécution.