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La charpente bois, pour une maison résistante et esthétique

Pour l’édification d’une maison, nombreuses sont les données à prendre en compte et le choix de la charpente maison compte parmi les éléments à ne pas négliger. La charpente en bois est une solution plutôt tentante dans la mesure où le matériau est robuste et résiste dans le temps, offrant alors une longévité considérable à la charpente.

L’incontournable charpente en bois

Nombreux sont à ce jour les nouveaux matériaux utilisés pour la fabrication de la charpente, que ce soit une charpente toiture ou une charpente maison. Mais il faut noter que le bois demeure encore et encore le meilleur matériau pour la conception de la charpente bois. Et pour cause, le bois est un matériau très résistant et peut endurer avec brio les agressions de l’environnement. Il s’avère en plus très esthétique et décoratif. En outre, la charpente en bois se décline sous différentes formes, à savoir la charpente traditionnelle en bois massif qui s’avère très décoratif, la charpente en collé lamellé également esthétique ainsi que la charpente industrielle dont le prix est des plus accessibles. Bref que d’avantages sont offerts par la charpente en bois !De plus, elle offre une meilleure isolation et réduit de ce fait la consommation d’énergie.

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Comment bien choisir la charpente pour sa maison ?

Choisir une charpente bois est une opération à ne pas prendre à la légère car il s’agit d’un élément fondamental qui constituera la future maison. En outre, pour bénéficier d’une charpente de bonne qualité, il ne faut en aucun cas opter pour celles à petits prix car le plus souvent qualité ne rime jamais avec mois cher. Ainsi, il faudra s’assurer de choisir une essence de bois conjuguant robustesse et esthétique et ce, en particulier si les poutres en bois seront apparentes. Il est à savoir que le chêne et le Douglas sont les meilleures essences mais elles sont aussi les plus onéreuses. Plusieurs autres essences sont cependant disponibles et pourront satisfaire les attentes de certaines personnes.

La charpente bois, pour un style esthétique et à la fois naturel

La charpente en bois constitue une valeur sûre en matière de robustesse et de résistance. Mais elle offre en plus la garantie d’un élément naturel qui de plus est esthétique. En réalité, alors que l’écologique est en plein essor, choisir la charpente bois contribue à soutenir le respect de l’environnement. Sans oublier qu’une maison dotée d’une charpente en bois permet aussi de jouir d’un logement entièrement isolé et de bénéficier d’une économie d’énergie. Aussi, pour ceux qui désirent garder la charpente visible, opter pour le bois offre une allure rustique et plus de chaleur dans un intérieur. La charpente en bois constitue donc la solution idéale pour améliorer l’aspect déco de la maison.

La mise en place d’une charpente en bois

L’installation de la charpente en bois s’avère quelque peu compliquée. En réalité, de par les nombreux éléments qui la composent, la charpente est difficile à mettre en place. Il vaut mieux faire appel à un expert dans le domaine. Cependant, il existe une solution : l’achat de la charpente bois en kit.

Pour plus de fiabilité, mieux vaut entrer en contact avec des artisans professionnels pour tous travaux concernant la charpente bois. Aussi, pour avoir une idée plus précise du tarif de la charpente en bois, demander un devis gratuit est faisable et ce, en complétant un formulaire à remplir ici même.

Une construction commence par les fondations assurant la stabilité par son ancrage dans le sol et se termine par les poses de la charpente et de la couverture, son ultime rempart face aux agressions extérieures verticales et inclinées. En plus de sa contribution déterminante dans la stabilité de la structure, la charpente intègre de nombreuses autres fonctions qui font de la construction un abri confortable, sain, pérenne et esthétique. En effet, par sa résistance mécanique elle doit arriver à supporter toutes les charges qui lui sont appliquées. De même que par sa conception architecturale et par la nature des matériaux la constituant, elle exprime l‘esthétique personnelle qu’on veut apporter à son bien particulier ou dans le milieu commun. Enfin, c’est la partie de la construction pouvant être la plus flexible, étant celle qui peut assurer une modification ultérieure ou un épanouissement dans l’avenir, et en hauteur, si on ne dispose pas de surface suffisante au sol. Le concept de la charpente doit tenir compte de tous ces critères. Qu’une toiture soit en pente, arrondie, ou plate, elle comporte toujours un support jouant le rôle de .charpente

Généralités sur les charpentes

Tout type toiture (inclinée, arrondie ou plate) possède une sorte de charpente pour la soutenir. Le caractère incontournable cet élément dans une construction n’est donc plus à démontrer. Cela, sans négliger tous les autres éléments conjuguant leurs actions avec la charpente pour donner au  bâtiment, confort, fonctionnalité, durabilité et esthétisme.

Cas du toit en pente

La toiture en pente reste le type de toit qu’on rencontre couramment en France. Elle permet une bonne évacuation d’eau, ce qui est très important dans les zones pluvieuses et enneigées. De plus, c’est le type de toit qui convient aux revêtements du genre tuiles ou ardoises, très prisées par les Français pour l’esthétisme et la fonctionnalité (matière première accessible, style architectural typique).

La pente du toit vient de celle de la charpente.

La charpente d’une toiture en pente est principalement faite en bois dur, en résineux ou en lamellé-collé. Selon l’esthétique souhaitée par le propriétaire et l’usage qu’il souhaite faire pour les combles, mais surtout selon ses possibilités, il peut opter entre deux versions. La charpente traditionnelle à fermes qui est la plus esthétique, car personnalisable, mais aussi la plus chère, car elle est conçue à partir des bois massifs. La charpente industrielle à fermettes, qui est la plus prisée pour son excellent rapport qualité/prix. La charpente en lamellé collé, par son prix élevé, est pour le moment utilisé pour des bâtiments à usages particuliers (entrepôt des produits chimiques, teinturerie, etc.), ou de grande portée (gymnase par exemple).

La charpente métallique, grâce à ses caractères spécifiques dont la légèreté et la facilité de pose, convient aux bâtiments industriels, bien que des maisons individuelles s’en dotent aussi.

La charpente en béton, grâce à la mise au point de béton précontraint, aux caractères avantageux, dont la légèreté, les propriétés isolatrices performantes, commence à percer le marché de la charpenterie des toits inclinés des maisons individuelles. Elle est même considérée comme la charpente d’avenir.

Une toiture est en pente si celle-ci dépasse 15°.

Cas du toit arrondi

La toiture arrondie est devenue de plus en plus tendance actuellement, grâce à son design courbe et épuré, un style peu courant, conférant au bâtiment, à la fois originalité et modernité. Derrière cet aspect purement esthétique, elle offre d’autres avantages, entre autres :

  • Un espace habitable dégagé contrairement à celui du toit en pente où l’on est obligé de circuler tête baissée. Ceci sous-entend un plus grand espace disponible sous les combles.
  • Une perte d’énergie moins importante comparée au cas de toit plat ou en pente, pour le même espace habitable.

C’est la charpente qui donne sa forme et ses qualités au toit arrondi. Celle-ci est conçue avec des matériaux adaptables, principalement le bois massif, mais elle peut être également faite en métal, en voile de béton ou en bois lamellé-collé. À noter que la charpente d’une toiture arrondie en bois peut comporter des fermettes, si le propriétaire en fait la demande au constructeur.

Cas du toit plat

Ce type de toit s’apparente à un style architectural contemporain. Un toit plat n’est pas complètement plat, mais possède une pente comprise en générale, entre 1 et 5 ° pour permettre l’évacuation d’eau. Son atout réside principalement dans sa possibilité d’être transformée facilement en toit-terrasse, un espace de vie supplémentaire, pouvant occuper tout un étage. Mais on peut aussi en faire un toit vert, moyen idéal pour dépolluer l’air urbain.

Le support d’une toiture plate joue le même rôle que la charpente d’une toiture en pente ou arrondie.

Le support qui est l’élément porteur est conçu selon que le toit plat est prévu pour être accessible ou non accessible. Il sera alors fabriqué soit en béton ou en matériau composite (cas du toit accessible), en acier ou en bois.

Le support en béton, étant assez lourd, peut ne pas convenir à certaines constructions, notamment individuelles. Celui en acier (associé toujours à une dalle en béton) est indiqué à une maison à ossature métallique. Le support en bois massif préalablement traité et hydrofugé pour résister dans le temps, est la solution adaptée aux constructions à ossature bois ou en maçonnerie.

Il en est de même pour la toiture végétale, le support d’une végétation intensive doit être impérativement fait en béton. En revanche, il est fabriqué soit en béton, soit en acier, soit en bois pour, une végétation semi-extensive ou extensive, recouvrant la toiture.

Les fonctions d’une charpente et les éléments à tenir compte pour sa réalisation

D’après ce qu’on vient de dire, les charpentes des toitures plates et arrondies sont des variantes des charpentes associées aux toitures en pente.

Elles doivent, assumer :

  • Un rôle esthétique, du moins celles des toits arrondis et inclinés. Grâce à la forme choisie, mais aussi le matériau de fabrication, la charpente peut refléter l’esthétique personnelle par la qualité du travail du charpentier qui l’a façonnée et celle du bois massif utilisé comme poutres apparentes. Ceci est vrai surtout pour la charpente en bois, même construite industriellement, étant donné que l’élégance naturelle du bois suffit pour assurer le rendu esthétique, quel que soit le style architectural de la construction.
  • Un rôle à finalité d’usages. Elle peut permettre ou non d’aménager les combles ou de transformer l’espace en lieu de vie supplémentaire. Dans le cas de toit vert que le support permet d’aménager, on dispose un moyen efficace pour réduire la dégradation de l’environnement (absorption de CO2, premier gaz à effet de serre et rejet de dioxygène, O2 par les plantes).
  • Une fonction mécanique, la plus importante. À cet effet et de par sa conception (calcul de charges), elle doit posséder une résistance mécanique lui permettant de supporter les charges verticales et inclinées, qui lui sont appliquées en permanences ou temporairement.
  • Les charges verticales permanentes viennent de son propre poids, du poids de revêtement de la toiture, du poids des plafonds qu’elle maintient. Les charges temporaires sont celles exercées par les tempêtes, la neige, le gel, les débris de toutes sortes qui s’y incrustent ou qui tombent dessus. Quant aux charges inclinées, elles ont les vents comme sources.

Par ailleurs, il faut savoir que :

  • Compte tenu, de son importance la réalisation et la pose de la charpente doivent être confiées à des professionnels (sauf peut-être dans les cas des charpentes en Kit). De plus, pour la mise en œuvre de la charpente, étant un travail en hauteur, seuls les professionnels sont en mesure de prendre toutes les mesures de sécurité nécessaires. Ce sont eux qui possèdent les matériels et équipements appropriés pour le transport, le levage, etc. permettant d’éviter les accidents éventuels. Dans la mise en œuvre de l’élément porteur des toitures plates (accessibles ou à végétation intensive), l’intervention des spécialistes est primordiale.
  • Les travaux relatifs à la charpente sont encadrés par des normes et des documents techniques (DTU) bien précis. À ce propos, la charpente en bois doit être réalisée conformément à la NF DTU 31. 1 et 31.2, la NFDTU 31.3 pour l’assemblage par des connecteurs métalliques, la norme EN 14250 pour la charpente en bois à structures préfabriquées. Il y a également, le DTU règle CB 71 pour les calculs et la conception et le DTU règle BF 88, concernant le comportement du bois face au feu. Toujours pour la charpente en bois, le diagnostic sur l’état parasitaire du bois est régi par XP P 03-200. Des limites de tolérance sur les dimensions du bois et leur teneur en humidité (ne dépassant pas 22 %) sont aussi mises en place pour être respectées. La réalisation de la charpente en acier doit être conforme à NF DTU 32.1. La charpente en béton quant à elle doit être exécutée suivant la NF DTU 21 comme tous les travaux en béton, d’ailleurs.

Quoi qu’il en soit, la primauté de la toiture en pente dans l’architecture des maisons françaises depuis toujours et qui persiste jusqu’à maintenant, est un fait qui ne doit pas être laissé sous silence. Ainsi, la charpente s’y rapportant, en particulier celle en bois, la seule compatible aux tuiles et aux ardoises, encore très plébiscitées par les Français, mérite une attention particulière.

La charpente en bois des toitures en pente

On peut opter entre deux types de charpente en bois : la charpente traditionnelle et la charpente industrielle.

La charpente traditionnelle à fermes

  • Constitution

La charpente traditionnelle est constituée par un réseau d’éléments, principaux et secondaires, qui sont :

  • Les fermes, les pannes et les chevrons. Ils forment l’ossature de la charpente. Les fermes à leur tour, sont composées de deux arbalétriers qui se rencontrent au sommet, et sont reliés à la base par l’entrait, horizontal, et éventuellement le poinçon vertical joignant le sommet des arbalétriers au centre de l’entrait.
  • Les pannes relient les fermes entre elles et sont destinées à supporter les chevrons. Elles sont en général de trois sortes, la panne faîtière, au sommet, la panne intermédiaire, la panne sablière à la base, reposant parfois sur les murs porteurs pour soutenir la ferme.
  • Les chevrons fixés sur les pannes dans le sens de la pente prévus pour porter les liteaux ou le voligeage qui accueillera la couverture.
  • Pièces et dispositif de renforcement

Certaines pièces de la charpente sont conçues pour servir de renforcement et empêcher toute déformation. À ce propos, il y a entre autres :

  • La jambe de force, pièce oblique destinée à réduire la portée des arbalétriers en reliant ces derniers au mur de soutien.
  • Le blochet, horizontal, sert de renfort en assemblant les arbalétriers à la jambe de force.
  • La contrefiche, oblique, renforce l’arbalétrier en s’appuyant sur le poinçon.
  • Le contreventement, constitue un système triangulé (indéformable) se trouvant dans le plan des fermes, est prévu pour empêcher la déformation de l’ossature face à l’effet de poussée horizontale exercée par le vent.
  • À cela s’ajoutent d’autres pièces comme l’aisselier, se trouvant sous l’entrait, qui reprend une partie des charges, exercée sur la charpente, l’échantignole, cale fixée sous les chevrons ou sur l’arbalétrier pour bien maintenir les pannes en place, etc.
  • Mode et technique d’assemblage

L’assemblage de chaque pièce utilise les pièces métalliques courantes (vis, boulons) de manière secondaire sûre. L’assemblage, utilisant des techniques convenant aux pièces de bois massif et qui assure une fixation durable sûre, mais discrète, se fait par tenon et mortaise, par embrèvement, par enture, etc.

Par ailleurs, ce sont les arbalétriers ou les chevrons qui déterminent la pente de la ferme donc de la toiture. La hauteur sous plafond atteint au minimum 1m80, ce qui permet d’aménager aisément les combles en pièce de vie supplémentaires. Les bois utilisés sont en général des bois massifs, issus des bois durs.

La charpente industrielle à fermettes

La charpente industrielle, dite fermettes est constituée de pièces de bois de faibles épaisseurs (autour de 36 mm).

La conception des fermettes est basée sur le principe de triangulation, et les pièces sont assemblées par des connecteurs métalliques. Chaque liaison de plusieurs pièces est renforcée par des nœuds.

Une fermette est constituée principalement d’un entrait horizontal reliant les bases des deux arbalétriers se rencontrant au sommet pour donner la pente du toit, dépassant largement celle d’une ferme traditionnelle.

Comme les arbalétriers subissent les compressions dues aux charges exercées par la toiture, les éléments de renforcement sont très importants. Il est assuré de deux manières :

  • Par des pièces de bois comme : les fiches reliant l’entrait au milieu de l’arbalétrier, et les contrefiches partant de l’entrait, où est placée la fiche, vers le sommet des  arbalétriers ainsi que des écoinçons situés aux nœuds de l’arbalétrier et de l’entrait.
  • Par un dispositif de contreventement qui assure la stabilité de la charpente face à l’effet du vent et d’un dispositif d’anti-flambage qui permet d’éviter la déformation des éléments face aux  charges verticales dues à la couverture et au plafond.

Contrairement aux fermes traditionnelles, les fermettes dont l’entraxe est de 60 à 90 cm ne requirent pas l’utilité ni des pannes ni des chevrons. Elles reçoivent directement la couverture par l’intermédiaire des liteaux.

Les fermettes sont fabriquées en usine, livrées en camion-grue, stockées dans un endroit sec, posées verticalement et surélevées du sol.

Économiques, faciles et rapides à poser, légères tout en étant très stables, les charpentes industrielles occupent jusqu’à 70 % du marché de charpentes en bois, des maisons individuelles.

De par leur conception (hauteur sous toiture insuffisante, espace non dégagé), les fermettes ne permettent pas l’aménagement des combles en espaces habitables. Toutefois, avec des modifications et avec certaines versions, à l’exemple des fermes à la Mansart, des fermes boiteuses, etc., l’aménagement des combles est possible.

Les essences utilisées et les critères de choix de la charpente en bois

Les essences de bois, utilisées pour la fabrication des charpentes en bois sont :

  • Celles issues des feuillus comme le chêne, le châtaignier, l’orme, etc.
  • Celles issues des résineux comme le pin sylvestre, le pin douglas, l’épicéa, le pin maritime, etc.

Sans parler du coût, le choix du bois (massif ou de faible section) dépend de l’esthétique souhaitée, mais également des charges auxquelles la charpente va s’exposer.

La pente dépend de la région (zone climatique), de la destination des combles, de la nature des matériaux de couverture : une pente ne dépassant pas 30 ° pour les tuiles et 45 ° pour l’ardoise.

À noter que le lamellé collé, type de bois obtenu par collage des fins éléments de bois disposés de façon parallèle, est encore rarement utilisé pour les charpentes individuelles. Bien que souple, mais solide et très esthétique, son prix n’est pas encore à la portée de tout le monde.

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