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Le projet - Charpente fermette

Les types de toiture

La technique de la fermette est un dérivé de la "ferme chevrons" traditionnelle que l'on retrouve dans un grand nombre de nos vieux châteaux et dont l'apparence fait irrésistiblement penser à une coque de bateau renversée.
Cette technique ancestrale a été simplifiée, rationalisée et industrialisée en calculant très précisément les sections de bois et en appliquant un mode d'assemblage simple et très efficace : le connecteur métal (voir usiner).

Grâce à cette industrialisation, la fermette est la solution de charpente la plus économique à ce jour en rapport qualité/prix (notamment pour des charpentes comme celle dessinée ci-contre). En effet, elle permet une optimisation de la matière (bois), une simplicité de conception et de fabrication et une robustesse confirmée par près d'un siècle d'expérience. Elle économise les murs de refend, et supporte en même temps les composants de couverture et de plafond.

Mais grâce aux progrès de l'informatique et du matériel de fabrication (voir fabriquer) la fermette reste extrêmement compétitive pour des structures de charpentes plus complexes.

Bien entendu, cette série de toitures n'est pas limitative et l'on peut imaginer des solutions encore plus complexes comme celles-ci :

Mais n'oubliez pas que la complexité a un coût pour toutes les techniques, même pour les plus performantes comme la fermette.
Par ailleurs, la facilité accordée par la fermette ne doit pas faire oublier les principes fondamentaux de la géométrie, ainsi vous remarquerez que les façades opposées des bâtiments ci-dessus sont parallèles, en effet, dans le cas contraire, nous aurons soit des solutions fort onéreuses aussi bien du point de vue charpente, que du point de vue couverture (toiture gauche, altitude de faîtage variable, voir solutions charpente traditionnelle); soit une rive en façade non horizontale, ce qui est facilement oublié.

Les supports

Le gros œuvre

Le gros œuvre et en particulier les murs peuvent être en béton, en bois ou en acier. Les côtes doivent être parfaitement définies avant l'étude de charpente car ce sont elles qui déterminent la géométrie avec les pentes de toiture. Il ne suffit pas de donner les côtes de la périphérie du bâtiment mais aussi les diagonales pour vérifier les angles des murs. Si le gros œuvre n'est pas certain de ses côtes (tolérance 1 cm), il sera parfois nécessaire de faire un relevé avant la fabrication. Les appuis de la charpente doivent être suffisants pour reprendre les charges transmises par les fermes.

Les poutres

L'entraxe des fermes étant généralement de 60 cm, il faudra nécessairement des poutres ou linteaux pour assurer les appuis sur les discontinuités des murs. Elles font souvent partie intégrante du gros œuvre mais dans certains cas le charpentier sera amené à fournir des poutres en bois ou en acier pour assurer ses supports de fermes ou demander à l'entreprise de G. O. de les réaliser. Il y a là une source d'erreur non négligeable. Il faudra donc être très précis sur les poutres à réaliser par les uns ou les autres.

Les poteaux

Il sera quelquefois nécessaire d'ajouter un poteau en bois ou en acier ou plus rarement en béton pour assurer la stabilité de la structure.
Généralement ces poteaux viennent soulager une poutre ou une ferme porteuse trop sollicitée. Plus rarement, pour assurer une descente de charge ponctuelle où il n'y a pas de mur.

Les portiques

C'est la réunion de poteaux et de poutres. Ils sont très utiles pour décaler des descentes de charges.

Les ouvertures

Rares sont les toitures de combles aménagés qui ne sont pas percées. Généralement ces ouvertures ont une largeur supérieure à 60 cm et donc coupent nécessairement des fermettes (voir dans solutions les accidents de toiture).
Mais attention de ne pas couper des poutres, ou des fermes porteuses, ou un arêtier.

Dans une toiture, on trouve généralement :

  • Fenêtre de toiture (vélux ou similaire)
    Il faudra, dans ce cas, indiquer les dimensions du fabricant.
  • Lucarnes et houteaux
    Outres les dimensions de la menuiserie, il faudra indiquer la nature et les dimensions du cadre support.
  • Puits de lumière
    Les côtes extérieures devront être indiquées très précisément.
  • Cheminées
    Elles peuvent passer entre les fermettes mais à condition que le conduit puisse être dévoyé. En outre, il faudra généralement écarter légèrement les fermettes pour assurer la garde au feu (voir dans solutions les accidents de toiture). Il est donc nécessaire de connaître leurs positions avant de faire la répartition des fermes.
  • Les escaliers pour accès aux combles
    L'escalier coupe des entraits de fermettes : c'est très défavorable pour la stabilité mécanique. Il faut donc en couper le moins possible.
    Eviter de placer un escalier d'accès aux combles perpendiculairement aux fermettes.

Les côtes et spécifications

Les conditions d'une charpente bien réussie dépendent beaucoup de la précision des informations qui sont données au bureau d'étude du fabricant de fermettes.

Le plan d'architecte doit compter au moins :

  • Une vue de dessus
  • Une vue des combles
  • Une coupe sur chaque type de toiture ou fermettes
  • Une vue de chaque façade
  • Eventuellement, un détail des singularités (débords, porches, etc…)

Sur ces plans, on doit retrouver impérativement :

  • Les cotations horizontales et altitude des murs, refends et si possible des diagonales (tolérance ± 1 cm) jusqu'au sous-sol pour les descentes de charges.
  • La position des murs coupe-feu si nécessaire
  • Les positions et dimensions des ouvertures :
        - Lucarnes,
        - Velux,
        - Cheminées, Escaliers,
        - Etc…

Le détail des débords de toit doit être particulièrement soigné car c'est lui qui va déterminer les points d'épure de la charpente.
Par exemple la charpente n'est pas la même si on a une gouttière havraise ou une gouttière pendante. La dimension du comble peut être changée de 10 cm ou plus.

 

Toutes les indications géométriques destinées au dessin de la charpente devront être complétées par les indications de charges permettant de calculer les sections de bois nécessaires à la stabilité de la charpente.

  • Type de couverture
  • Lieu de construction (pour déterminer la zone climatique et sismique)
  • Charges d'exploitations (privé ou recevant du public)
  • Charges particulières
  • Type de plancher
  • Type de débord