Charpente - Couverture

Charpente pour Bâtiments anciens

Une charpente est un assemblage de pièces de bois et/ou de métal, servant à soutenir ou couvrir des constructions et faisant partie de la toiture.

On désigne souvent par charpente l’ossature de poteaux et poutres qui reprend le poids de la couverture ainsi que les charges verticales (c’est-à-dire les forces verticales s’exerçant sur la charpente) telles que les surcharges climatiques (neige). C’est le charpentier qui est chargé de la mise en place d’une charpente.

Principes
La charpente dite traditionnelle est constituée de fermes, de pannes et de chevrons. Une ferme est composée par l’assemblage de plusieurs pièces de bois massif. Les arbalétriers, l’entrait et le poinçon forment le réseau principal tandis que les contre-fiches, les jambes de force, les diagonales et les potelets forment le réseau secondaire d’une ferme. Les assemblages des parties constitutives de la ferme se font par embrèvement, par boulon ou par clouage.

Les bois de charpente

Les essences de bois utilisées pour la fabrication des charpentes traditionnelles sont nombreuses, de plus elles varient considérablement d’une région à une autre et même d’une époque à l’autre : elles dépendent en partie des possibilités momentanées d’exploitation et d’approvisionnement. Dans ces conditions, il est difficile de donner une liste exhaustive des essences de bois utilisés, celle qui suit reste donc ouverte. Ainsi, les essences de bois principalement utilisées en charpenterie sont le sapin, le chêne, le châtaignier, l’épicéa, le Douglas, le pin, le peuplier tremble, le mélèze et l’orme.

• Chêne : bois de cœur et aubier distincts ; bois de cœur lourds, de couleur brun jaunâtre avec une odeur caractéristique de tanin ; aubier plus clair, peu résistant aux attaques des insectes et champignons ; rayons médullaires très marqués et très visibles sur les coupes en bout où ils se distinguent souvent mieux que les accroissements
• Châtaignier : comparable en beaucoup de points au chêne, il est caractérisé par l’absence de rayons médullaires et de maillures visibles ; analogue au chêne au point de vue mécanique et d’excellente conservation ; coloration plus rouge que celle du chêne
• Sapin blanc du Nord : résineux dont le bois de cœur et l’aubier ne sont pas distincts ; bois blanc mat se colorant très légèrement en rougeâtre vers le cœur ; aucun canal résinifère n’est visible sur une coupe transversale ; bois généralement tendre et relativement homogène
• Pin sylvestre : bois de cœur et d’aubier très distincts ; bois de cœur d’une couleur rougeâtre marquée ; odeur prononcée de résine ; nombreux canaux résinifères ; ses nœuds sont en général assez petits et leur couleur et à peine plus foncée que le bois normal
• Pin maritime : bois de cœur et d’aubier très distincts ; bois de cœur de couleur plus foncée et plus brune que celle du pin sylvestre ; bois d’espèce plus grasse ; aux odeurs plus prononcées et aux canaux résinifères très nombreux et visibles à l’œil nu (situés principalement en bordure du bois de printemps) ; les nœuds sont en général moyens ou assez gros et nettement plus foncés que le bois normal ; le bois d’été est délimité d’une manière franche par rapport au bois de printemps.
• Douglas : essence résineuse résistant aux insectes et aux champignons, même en milieu agressif (montagne, bord de mer,…). L’aubier et le bois parfait ne sont pas distincts. La coloration allant de rosâtre à brun en fait un bois facile à reconnaître. Il est plus dur et plus dense que les autres essences de résineux. Les principales régions de production sont le Massif Central, les Alpes et le Jura. Sur pied, il est reconnaissable à ses aiguilles bleutées et aux poches de résines apparentes au niveau de l’écorce.

Constitution d’une charpente

La charpente de toiture est constituée de différentes pièces en bois ou en acier :

• La ferme constitue l’élément essentiel d’un comble d’une toiture. C’est elle qui transmet le poids général de la couverture aux porteurs verticaux (murs, poteaux…). Elle peut reposer sur des poteaux, sur les murs porteurs, parfois sur la panne sablière.
• Les pannes sont les éléments de liaison entre les fermes. Il existe 3 types de pannes : la sablière, posée sur les murs ; les pannes ventrières ou intermédiaires positionnées en milieu de pan de toit et la panne faîtière, en haut de toit appelé le faîtage. C’est par elles que transitent les charges des chevrons vers les fermes. L’Entraxe de panne dépend du type de conception de l’ouvrage, des charges de toiture et de la section de bois (ainsi que l’essence de celui-ci).
• Un chevron répartit le poids de la toiture sur les pannes. Il est disposé dans le sens de la pente avec un entraxe (distance d’axe en axe) de 50 à 60 cm maximum, suivant le type de couverture. Les sections classiques sont de 11 x 8 cm, 9 x 6 cm et 5 x 4,5 cm (hauteur x largeur).
• Les liteaux sont posés sur les chevrons pour recevoir le ou les matériaux de couverture (Exemple: couverture en ardoises non clouées sur volige mais accrochée par des crochets métalliques ou tuiles)

Les combles sont protégés des déformations dues à diverses contraintes, permanentes ou occasionnelles, par diverses pièces de « contreventement ». Ainsi, la ferme peut être plus ou moins compliquée par pièces appelées dans les charpentes en bois des « aiguilles » (par exemple des « poinçons »), « contrefiches », « jambes de forces », « blochets », etc. Dans le sens longitudinal, les fermes sont contreventées par diverses pièces qui les relient entre elles obliquement ou qui les relient aux pannes, ou relient encore les pannes entre elles. La précision des assemblages joue un rôle déterminant dans la charpente.

Ceci est le cas en France de la charpente en bois contemporaine à tendance traditionnelle. Historiquement, les charpentes de bois étaient constituées dans certaines régions de « chevrons formant ferme », autrement dit de petites fermes constituées à chaque paire de chevrons, ne demandant pas des pièces de section trop importante. Dans ce cas, les paires de ces « chevrons-arbalétriers » peuvent être plus espacées. Cette disposition, qui a pratiquement cessé en France à la fin du Moyen Âge, a perduré jusqu’au XXe siècle en Europe Centrale, et aboutit à la charpente contemporaine de « fermettes », constituée sur le même principe mais avec des pièces de plus faible épaisseur et des assemblages industriels.

Une charpente est la plupart du temps conçue suivant les méthodes de l’entreprise soit par méthode traditionnelle (épure) soit par CAO. Le dessin de la charpente généralement réalisé au 1/10^e, ou en taille réelle, est appelé épure. Il permet de retrouver les assemblages nécessaires ainsi que les cotes et les angles des pièces à réaliser.

Rénovation couverture sur bâtiments anciens

Les tuiles

Les tuiles seront de type canal et en terre cuite filée. Les chapeaux auront l’aspect suivant :

• Longueur de 50cm
• Largeur de 17cm au petit cornet et de 21 au grand cornet
• L’épaisseur du tesson devra être obligatoirement de 1.6cm
• La surface sera marquée de stries longitudinales, griffures et impacts afin de reproduire la texture irrégulière des tuiles de récupération
• Les galbes seront sensiblement déformés d’une tuile à l’autre
• Les tuiles à la texture régulière ne seront pas admises.

Film sous toiture

Afin de permettre une protection indispensable face aux intempéries et afin de justifier le contre littelage, nous avons chiffré en option, la fourniture et la mise en place d’un écran sous toiture.

Fonctions principales :

• Aider à limiter le soulèvement des petits éléments de couverture sous la pression du vent.
• Préserver la charpente et le volume intérieur des infiltrations de poussière, de neige poudreuse… de l’intrusion de gros insectes ou d’oiseaux.
• Recueillir et diriger vers l’égout du toit, les eaux de pluie, la neige fondue qui pourrait s’infiltrer.