Typologie de charpente
La charpente est un assemblage de pièce en bois ou de métal qui sert à supporter la toiture des constructions.
On définit par charpente l'ossature qui porte le poids de la toiture en supplément de charges verticales.
Les charpentes sont constituées de fermes, de pannes et de chevrons. L'ensemble de ces pièces sont généralement en bois ou en acier.
- La ferme est l'élément essentiel d'un comble d'une toiture. Elle transmet le poids de la couverture aux porteurs verticaux tels que les murs et les poteaux…
- Les pannes lient les fermes entre elles. Elles font transiter les charges des chevrons vers les fermes. Il existe trois catégories de pannes : la sablière disposée sur les murs, les intermédiaires situés en milieu de pan de toit et la faîtière posée en haut de toit.
- Le chevron partage le poids de la toiture sur les pannes. Il est axé dans le sens de la pente avec un entraxe différent suivant le type de couverture.
Les charpentes sont généralement conçues sur CAO (conception assistée par ordinateur) et parfois sur papier. Le schéma de la toiture est réalisé à l'échelle 1/10 ème et est appelée épure. Il a pour rôle de retrouver les assemblages nécessaires et les côtés des pièces à constituer.
Il existe plusieurs catégories de charpente : la charpente traditionnelle, les fermettes et les charpentes en lamellé-collé.
La Charpente traditionnelle
La charpente traditionnelle est réalisée suivant des techniques anciennes qui traversent le temps et gardent leur modernité. Ce sont des charpentes durables, solides et esthétiques.
La charpente traditionnelle est celle que l'on trouve généralement dans les maisons âgées. Ses avantages sont différents en fonction de l'inclinaison de la toiture (faible pente pour le midi de la France et forte pente pour les régions de montagne et du nord de la France).
Les charpentes traditionnelles dégagent de l'espace dans les combles si la pente du toit est assez importante.
L'avantage principal de la charpente traditionnelle est de laisser l'espace libre et d'utiliser tout le volume pour aménager des pièces.
La charpente traditionnelle est plus longue à mettre en place que la charpente fermette. Elle nécessite davantage de bois, car elle utilise un plancher pour le plafond.
Le prix d'une charpente traditionnelle est un peu plus cher que les fermettes, son coût global peut avoisiner les 180€ au m2, mais comme elle permet l'aménagement des pièces et le gain de superficie habitable, cela est à évaluer dans son ensemble.
Enfin, la qualité des charpentes traditionnelles est souvent irréprochable.
Les avantages :
- esthétisme de la charpente apparent
- possibilité de modifier le cloisonnement intérieur
- surface totale du grenier habitable
Les désavantages :
- si la charpente est construite sur chantier, sa réalisation est longue (mais actuellement, de plus en plus de charpentes traditionnelles sont aussi préfabriquées en atelier)
- utilisation de sections importantes
Les fermettes
Les charpentes de type fermettes ou régulièrement appelées charpentes industrielles proviennent d'un procédé américain des années 1950 de pré fabriquer des charpentes.
Un système de triangulation permet d'obtenir une bonne rigidité avec des bois de faible section.
Les fermettes sont généralement conçues pour supporter des charges de 150kg / m2 (couverture et plafond en plaques de plâtre).
Les fermettes ou charpente industrielle sont installées rapidement, elles sont plus économiques et moins coûteuses que les charpentes traditionnelles.
Les charpentes fermettes sont incomparables des charpentes traditionnelles, c'est tout un mode d'installation, de matériaux et de culture différents. C'est la comparaison de l'artisanat et de l'industriel.
La forme de la charpente fermette est plus légère. Elle se développer de plus en plus et s'installe dans plus de 80% des constructions des charpentes en France.
Tout aussi solide que la charpente traditionnelle, le reproche qu'on peut lui faire est qu'elle utilise l'espace sous les toitures. Les combles sont encombrés et il est impossible d'aménager cet espace.
Le coût de revient des charpentes fermettes est plus faible que celui de la charpente traditionnelle. Sa fabrication est industrialisée, sa mise en œuvre est simple et rapide d'exécution. Elle doit tout de même être réalisée par des professionnels.
Les avantages :
- préfabrication
- plans de poses précis et complets
- coût exact connu dès le devis
- durée d'installation sur le chantier très courte
- économie de matières premières car les éléments sont de section faible et le découpage est informatisé et optimalisé par calcul en atelier
Les désavantages :
- invisible, aucun apport esthétique
- nécessité d'utiliser du matériel lourd lors de l'installation
- perte de surface due aux nombreux éléments de triangulation
Les charpentes en lamellé-collé
La technique de la charpente en lamellé-collé se base sur des équarrissages à partir de lamelle de bois de faible section, collées entre elles.
Généralement ce type de charpentes concerne :
- Les bâtiments à usage public
- Les bâtiments de grande portée
- Les bâtiments à usage dangereux (teinturier, chimique…)
Les constructions en charpentes en lamellé-collé ont une grande résistance au feu.
Enfin, il est à savoir que les arcs de ces charpentes sont élaborés par collage à contrefil et contre-cœur de pièces de bois, de façon à répartir le travail du lamellé-collé sur toute la pièce.
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