Les charpentes traditionnelles

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•    Définition :

     Une charpente traditionnelle de toiture est composée de fermes, de pannes et de chevrons en général. Ce type de charpente peut être prévu pour un comble aménageable ou un comble non aménageable. L’épaisseur des pièces de bois est supérieure à 50 mm, et l’entre axe des fermes est compris généralement entre 3 et 5 mètres.

•  Terminologie des charpentes traditionnelles

Ferme : c’est un ensemble triangulé indéformable à un ou deux versants donnant la forme de la toiture.

Arbalétrier (1) : c’est une pièce de bois inclinée d'une ferme assemblée au sommet du poinçon et à l'extrémité de l'entrait.

Blochet (2) : Dans une charpente traditionnelle, le blochet est une pièce de bois horizontale, posée sur la sablière et reliant le pied de l'arbalétrier à une jambe de force.

Chevron (3) : Pièce de charpente fixée sur les pannes de couverture et recevant les liteaux.

Contre-fiche (4) : c’est une pièce de charpente placée obliquement qui réunit deux pièces de bois le poinçon et l'arbalétrier et qui reprend la charge d'une panne à un nœud canonique. Synonyme: jambe de force. 

Echantignolle (5) : c’est une pièce de bois en appui sur un arbalétrier qui reprend les charges d'une ou deux pannes.

Entrait simple (7) : c’est une pièce de charpente horizontale reliant les pieds des deux arbalétriers d'une ferme, il peut être dit "haut" ou "retroussé" lorsqu'il est situé plus prêt du faîtage.

Entrait retroussé moisé (6) : c’est une double pièce de bois située près du faîtage.

Jambe de force : (8) : c’est une pièce de bois qui reprend la charge de l'arbalétrier au niveau de l'entrait retroussé. Elle est assemblée avec le blochet en son milieu et repose sur une semelle.

Panne intermédiaire : c’est une pièce de bois posée horizontalement qui relie les fermes ou les pignons. Elle supporte les chevrons. Une panne intermédiaire peut être courante d’aplomb :  (10) ou courante déversée (11).

Panne faîtière : (9) : c’est une pièce maîtresse de charpente reliant horizontalement l'angle supérieur des fermes et sur laquelle s'appuie les chevrons..

Panne sablière : (12) : c’est une pièce en appui sur le haut du mur. Son nom provient de l’usage du sable qui était utilisé pour régler son horizontalité.

Ferme à comble non aménageable

Ferme à comble aménageable

• Conception des fermes

a - Déformation :

Le triangle est le seul polygone indéformable, une ferme sera donc constituée de plusieurs triangles et sera, elle aussi, indéformable.

b - Triangulation :

Pour qu'un ensemble soit normalement triangulé, il faut que le nombre de nœuds (n) multiplié par deux soit égal au nombre (n) de barres plus 3.

n nœuds x 2 = n barres + 3

•  Les assemblages :

a - Assemblages par embrèvement :

Ce sont des assemblages obliques liant deux pièces simples par l’intermédiaire de tenons et de mortaises ou par boulons avec la réalisation de chapelles pour loger les boulons.

b - Assemblages moisés

Un assemblage moisés est un assemblage liant deux pièces doubles, appelées moises et une pièce simple par l’intermédiaire de boulons ou de pointes. Le but d’un tel assemblage est d’augmenter le moment quadratique (bh³/12) de la surface sans augmenter la quantité de bois. L’assemblage pourra être renforcé par des entailles, qui seront simples (dans la pièce simple) ou doubles (dans la pièce simple et les moises).

Dans certains cas des organes métalliques appelés anneaux ou crampons viendront s’ajouter aux boulons, afin de reprendre davantage d’efforts.

Assemblage par boulons

Assemblage par pointes

Assemblage par boulon et anneaux

Assemblage par boulon et crampons

c - Assemblages par entailles à mi bois ou par coupe en sifflet :  

Panne faîtière entaillée avec coupe à sifflet désabouté sur poinçon à enfourchement	Panne faîtière entaillée sur poinçon à enfourchement

•  Le contreventement :

Le contreventement représente l’ensemble des systèmes permettant la stabilité dans le plan horizontal et dans le plan des fermes. On recherchera toujours à constituer un système triangulé  ( Le système triangulé présente l’avantage d’être indéformable).

Dans le plan des fermes, le contreventement est effectué par la triangulation des éléments composants les fermes.

Dans le plan perpendiculaire aux fermes, le contreventement est effectué par la triangulation d’éléments rapportés aux fermes. On appelle ces éléments des liens de faîtage….