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Choisir une charpente
Le choix d’une charpente
Au même titre que les fondations ou les murs, la charpente est un élément fondamental de la construction d’une maison. Elle représente l’ensemble des poteaux et poutres de la toiture qui constituent l’ossature porteuse de la couverture (tuiles ou ardoises). Prenez le temps de choisir une charpente qui correspond à la fois à vos attentes (toit plat ou pentu, aménagement des combles ou pas, style architectural) et à vos contraintes (réglementation, climat, type de couverture).
Au-delà du PLU, les charpentes doivent suivre les règles établies par les DTU (Documents Techniques Unifiés) toiture :
- DTU 31.1 : charpentes 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
- DTU 32.1 : charpentes métalliques
La pente de toit s’exprime généralement en pourcent. Vous pouvez également la trouver notée ou en degrés, attention ces deux valeurs ne se valent pas, il faut effectuer une conversion.
Les différents types de charpente permettent de proposer des toitures variées qui peuvent répondre à toutes les ambitions architecturales, aussi bien classiques que contemporaines. Cependant, il faut tenir compte des exigences réglementaires et techniques pour assurer à la charpente solidité et efficacité. Voici les questions essentielles à vous poser avant de sélectionner votre charpente.
Quelles sont les charges permanentes ?
Il s’agit du poids des matériaux (tuiles, ardoises, isolant, fixations...) que doit supporter l’ossature quotidiennement. En fonction de cette charge estimée, le matériau retenu ou le type de charpente ne sera pas nécessairement le même.
Quelles sont les charges temporaires ?
Également appelées charges climatiques, elles opèrent une pression ponctuelle sur la charpente. Il s’agit essentiellement du poids de la neige.
Dans les régions froides, pour aider la charpente à mieux supporter cette charge, la pente doit être plus accentuée.
Quel est le climat du lieu d’habitation ?
L’implantation géographique du logement influe sur le style de charpente : dans les régions pluvieuses ou enneigées, la pente doit être plus importante alors que, dans les régions venteuses, il est préférable de limiter la prise au vent en réduisant la pente ou encore en limitant les passes de toit (débord ou avancée de toit).
Quelles sont les obligations régionales ?
La charpente est soumise à la réglementation imposée par le PLU (Plan Local d’Urbanisme). Celui-ci fixe les règles esthétiques locales au niveau de la commune. Ainsi, il faut vous référer au PLU notamment pour le choix de la hauteur et de l’inclinaison de la pente. En l’absence de PLU, c’est le RNU (Règlement National d’Urbanisme) qui s’applique.
Quel degré de pente choisir ?
Le degré de pente est un élément important à prendre en compte dans la réalisation d’une charpente. Dans le cas d’un toit plat, l’inclinaison doit se situer entre 3 et 24 % pour assurer l’évacuation des eaux de pluies.
La pente répond à des normes précises dictées en fonction de la situation géographique, de la situation de l’habitation et du matériau sélectionné.
- La zone géographique
En France, il existe 3 zones qui tiennent compte de l’exposition simultanée au vent et aux précipitations.
- La situation de l’habitat
Il y a 3 situations possibles pour votre habitation :
- Protégée : non exposée aux vents dominants.
- Normale : zone de plateau ou de plaine ayant une faible dénivellation.
- Exposée : zone côtière jusqu’à 5 kilomètres dans l’arrière-pays, espace où le vent s’engouffre régulièrement, sommet de certaines collines et falaises ou territoire à proximité des grands courants et rivières.
- Le matériau utilisé
Bois, métal (acier) ou encore béton, selon le matériau choisi pour votre charpente, toutes les pentes ne sont pas possibles.
Quelle est la destination des combles ?
Si vous désirez ou non aménager vos combles, le choix de la pente et du type charpente en sera impacté. Ainsi, une charpente traditionnelle est préconisée pour l’aménagement de combles alors que la charpente à fermettes, la plus courante, est à proscrire puisqu’elle ne laisse que peu de place disponible.
Si vous souhaitez aménager vos combles, la pente de toit doit également être pensée pour permettre de fournir une hauteur sous plafond correcte.
On distingue 4 types de charpente : la charpente traditionnelle, la charpente à fermettes, le toit plat et la charpente métallique. Retrouvez un récapitulatif de leurs caractéristiques.
La charpente traditionnelle
C’est celle que l’on trouve dans toutes les constructions anciennes. Il s’agit d’une charpente artisanale, constituée d’éléments réalisés sur-mesure.
- Avantages
La charpente traditionnelle offre plus de liberté architecturale dans les dimensions et dans les styles. Elle permet également d’aménager les combles.
- Limites
Elle est plus coûteuse car elle nécessite une grande quantité de bois. De plus, son installation est assez complexe.
La charpente à fermettes
Il s’agit d’une charpente industrielle. Elle est aujourd’hui la plus répandue avec environ 70% des nouvelles constructions. Sa structure comprend des ensembles appelés fermettes préassemblés par des connecteurs métalliques. Elle est donc livrée pré-montée.
- Avantages
La charpente à fermettes est légère et facile à installer pour une très bonne résistance.
- Limites
Étant standardisée, cette charpente ne permet pas de personnalisation. D’autre part, il est difficile d’y aménager des combles sans réaliser de lourds travaux car sa structure difficilement modulable laisse peu d’espace.
Le toit plat
Le toit plat est de plus en plus plébiscité dans les constructions modernes car il permet notamment son aménagement en terrasse.
Il existe plusieurs types de toits plats :
- Toiture inversée : cette toiture est composée d’une couche d’étanchéité, puis d’un isolant et d’un lestage pour stabiliser (gravier ou dalle)
- Toiture verte : toiture végétalisée sans accès
- Toiture-jardin : toiture accessible et aménageable en jardin
- Toiture-terrasse : toiture non-végétalisée, accessible et aménageable
- Avantages
Ce type de toit au style moderne est surtout apprécié pour ses caractéristiques écologiques. En effet, grâce à sa faible prise au vent, il y a moins de déperdition d’énergie, surtout s’il s’agit d’un toit végétalisé encore mieux isolé. Cette charpente permet également de créer une pièce sous toiture ou de disposer d’un espace supplémentaire pour une terrasse ou un jardin.
- Limites
Le toit plat exige d’importants travaux pour garantir une bonne étanchéité et une bonne isolation. Par ailleurs, il n’est pas possible d’envisager ce genre de toit partout en France.
La charpente métallique
Si la charpente métallique reste souvent associée à des constructions industrielles, elle peut aussi être utilisée pour des maisons individuelles.
Elle se compose d’acier laminé et comprend les mêmes éléments structurels qu’une charpente standard. Fabriquée en usine, elle est livrée en kit.
- Avantages
La charpente métallique s’installe simplement et rapidement et autorise des formes architecturales plus ambitieuses puisque l’acier laminé est plus souple que le bois. De plus, elle ne nécessite pas de traitements contre les termites ou les champignons.
- Limites
Cette charpente exige une précision dans les calculs ainsi qu’un traitement antirouille, anticorrosion et ignifuge (qui rend incombustible). En effet, contrairement aux idées reçues, elle est plus sensible au feu et moins isolante que le bois de charpente.
Selon les éléments, le type de charpente, l’angle du bois et la pression qu’il peut supporter, les modes de fixation varient. Voici quelques exemples de fixations possibles.
Fixation par tenon et mortaise
Cette fixation consiste à emboîter le tenon, pièce de bois de l’élément supérieur, dans la mortaise, encoche réalisée dans la pièce de bois inférieure.
Cet assemblage est essentiellement utilisé pour les contrefiches, les jambes de force, les têtes d’arbalétriers ou les solives.
Fixation par embrèvement
Cet assemblage repose sur une entaille réalisée dans une pièce de bois recevant l’extrémité d’une autre pièce de bois.
Cette fixation permet de répartir la pression entre les 2 éléments en bois.
Fixation par assemblage moisé
Une pièce de bois est maintenue par 2 autres, appelées moises. Pour assurer le maintien, on utilise des boulons et pointes.
Parfois, les différents éléments sont entaillés puis emboîtés entre eux afin de garantir une meilleure tenue.
Fixation par enture
Avec cette fixation, 2 pièces sont placées dans le prolongement l’une de l’autre. L’enture de continuité mi-bois comporte des angles droits et est généralement utilisée pour les pannes sablières situées au-dessus des murs. Pour les pannes, chevrons, sablières sur poteaux et faîtages, la coupe à sifflet correspond à une enture réalisée en biais.
Fixation par enfourchement
Cet assemblage correspond à une pièce de bois horizontale s’encastrant dans une poutre ou un poteau porteur.
La pièce porteuse verticale doit être d’au moins 8 cm de large pour garantir sa stabilité et sa résistance.
Fixation par connecteur métallique
Utilisée essentiellement sur les charpentes à fermettes, elle est réalisée par un connecteur en acier troué qui permet le maintient entre les éléments de bois. Elle peut également venir en complément pour renforcer un autre type d’assemblage.
Les élément métalliques disponibles pour réaliser ces assemblages s’adaptent aux situations : platine, équerre, support en U, ancre...