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7/27/2019 Charpentes%20Fermettes%20et%20Tradi.pdf

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Sommaire

Introduction

Charpente fermette-Charpente traditionnelle: Les diffrences

Charpente fermette

Concevoir

Le projet Solutions Calculer Analyser

Fabriquer

Prparer Usiner Livrer

Mettre en uvre

Rceptionner Prparer Assembler Contreventer

Prescrire

Respect des normes Consistance des travaux Justifications techniques Coordination - dlais
http://www.charpente-industrielle.fr/concevoir/calculer-charpente-fermette.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/concevoir/analyser-charpente-fermette.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/fabriquer/fabriquer.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/fabriquer/fabriquer.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/fabriquer/preparer-charpente-fermette.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/fabriquer/usiner-charpente-fermette.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/fabriquer/livrer-charpente-fermette.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/mettre-en-oeuvre/mettre-en-oeuvre.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/mettre-en-oeuvre/mettre-en-oeuvre.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/mettre-en-oeuvre/receptionner-charpente-fermette.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/mettre-en-oeuvre/preparer-charpente-fermette.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/mettre-en-oeuvre/assembler-charpente-fermette.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/mettre-en-oeuvre/contreventer-charpente-fermette.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/prescrire/prescrire.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/prescrire/prescrire.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/prescrire/respect-des-normes-charpente-fermette.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/prescrire/consistance-des-travaux-charpente-fermette.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/prescrire/justifications-techniques-charpente-fermette.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/prescrire/coordination-delais-charpente-fermette.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/prescrire/coordination-delais-charpente-fermette.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/prescrire/coordination-delais-charpente-fermette.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/prescrire/justifications-techniques-charpente-fermette.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/prescrire/consistance-des-travaux-charpente-fermette.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/prescrire/respect-des-normes-charpente-fermette.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/prescrire/prescrire.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/mettre-en-oeuvre/contreventer-charpente-fermette.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/mettre-en-oeuvre/assembler-charpente-fermette.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/mettre-en-oeuvre/preparer-charpente-fermette.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/mettre-en-oeuvre/receptionner-charpente-fermette.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/mettre-en-oeuvre/mettre-en-oeuvre.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/fabriquer/livrer-charpente-fermette.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/fabriquer/usiner-charpente-fermette.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/fabriquer/preparer-charpente-fermette.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/fabriquer/fabriquer.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/concevoir/analyser-charpente-fermette.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/concevoir/calculer-charpente-fermette.html


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Charpente traditionnelle

Concevoir

Le projet Solutions Calculer Analyser

Fabriquer

Prparer Usiner Livrer

Mettre en uvre

Rceptionner Prparer Assembler Contreventer

Prescrire

Respect des normes Consistance des travaux Justifications techniques Coordination - dlais

Grer durablement
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Introduction

Les techniques de la charpente en bois sont plusieurs fois millnaires. On en trouve les premires

traces en Grce et en Asie Mineure au VIIIe sicle avant j.-c. Et lon a pu reconstituer virtuellement

la charpente de temples grecs construits au milieu du Vime sicle avant J. -C.

Depuis, il y a eu des progrs normes. En particulier partir du XIIIe sicle o l'on voit apparatre

les charpentes de chteaux ou de cathdrales ainsi que la technique du trait. Puis suivra une volution

continue qui atteindra son apoge la fin du XIXe sicle, comme on peut le voir dans les livres des

compagnons charpentiers rputs lpoque, comme Mazerolle ou Delataille et bien d'autres dont les

ouvrages sont d'une prcision et d'une complexit remarquable.

Dans la deuxime moiti du XXime sicle la charpente allait subir une triple volution :

1. L'industrialisation du sciage qui a permis la fourniture de sections de bois prcises etrgulires.

2. Les calculs de rsistance du matriau bois avec en France les travaux de l'ingnieur JeanCampredon permettant d'optimiser les sections de bois pour une conomie de matire.

L'volution ultime viendra des USA avec la charpente assemble par connecteurs, dite

"fermettes".

3. Avec l'informatisation, l'on a pu calculer et dessiner des formes de plus en plus complexeset utiliser des machines de taille directement sans passer par l'art du trait.

Sur ce site nous allons prsenter en parallle les bonnes pratiques issues de ces nouvellestechniques appliques la charpente fermette et la charpente dite traditionnelle.

Il est destin tous ceux qui s'intressent la charpente :

1. Architectes, constructeurs, Bureaux d'Etudes et Bureaux de Contrle2. Charpentier3. Particuliers4. Etudiants

Les premiers pourront trouver dans concevoirtous les lments pour adapter leur projet la

technique, et dansprescrire ce qu'il faut noter dans un bon descriptif.Les seconds pourront trouver des rgles et des mthodes dans mettre en uvre et un fournisseur

proche de chez eux parmis la liste des adhrents du SCIBO.

Les troisimes et quatrimes pourront dcouvrir la fabrication de fermettes et ses rgles dans

fabriquer.

Si vous vous intressez l'avenir de la plante vous regarderez dans grer durablement.

Mais si le mtier vous intresse, nous vous conseillons de parcourir lensemble du site. Par contre, ce

site n'aborde pas la technique du calcul proprement dit, c'est un autre domaine.

Les textes de ce site ont t rdigs par Jacques Rollet.
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Charpente fermette - Charpente traditionnelle

Les diffrences

Fermette

Une charpente fermettes est constitue d'un treillis de

bois de faible section assembls par des plaques gnralement mtalliques, appeles "connecteurs",

munies de pointes enfonces de force.

Cette charpente, produit technique et moderne, est dsormais un produit incontournable dans la

construction (plus de 65% des maisons individuelles l'emploient). Elle est utilise avec succs aussi

bien dans les maisons individuelles que dans les immeubles, les btiments collectifs, administratifs,

commerciaux, industriels ou agricoles.

Ce succs tient premirement la rigueur et la souplesse de conception et de fabrication de cette

charpente. De plus, le systme d'assemblage par connecteurs est simple et trs efficace.

La deuxime raison de son succs est sa facilit de mise en uvre. Il s'agit d'assembler des lments

lgers, selon des rgles simples et rptitives.

Enfin, troisime raison de succs, l'excellent rapport dlai/qualit/prix bas sur une optimisationde la matire premire et une faible consommation d'nergie.

Traditionnelle


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La charpente traditionnelle est celle que l'on peut voir

dans les vieilles charpentes ; elle est constitue gnralement de bois de forte section et utilise des

assemblages varis : bois sur bois, boulons, etc.mais jamais de connecteurs.

En premier lieu, elle reprsente une conception de la charpente ancre dans l'inconscient collectif

laquelle de nombreuses personnes sont trs attaches. Notons que la notion de traditionnel peut

varier considrablement d'un pays l'autre.

La charpente traditionnelle est naturellement belle, et sera particulirement apprcie lorsqu'on lalaissera apparente.

L'emploi de grosses sections de bois lui donne un avantage pour la tenue au feu.

Grce sa souplesse de conception, pratiquement sans limite, elle sera bien adapte pour les formes

complexes.

L'utilisation du bois reconstitu (lamell, lamibois, etc.) a largi le champ de ses possibilits.

Enfin la charpente traditionnelle en bois est particulirement conome en nergie et contribue

stocker pour trs longtemps le CO2 quelle contient.


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Charpente fermette

Concevoir

Le projet

Dans cette partie sont traits les points de conception suivants :

Types de toiture Supports Ouvertures Cotes et spcifications

Concevoir un projet en Charpente fermette

Solutions

Dcouvrez les solutions de charpente fermette et charpente traditionnelle :

Structures porteuses Choix des fermes Amnagements de combles Chevtres de toiture Singularits Assemblages Contreventements

Solutions en Charpente fermette

Calculer

Dans cette partie sont donnes des indications pour le calcul des :

Fermes Assemblages Contreventements

Calculer la Charpente fermette

Analyser

Dans cette partie sont traits les points suivants :

Incidence sur l'architecture Classes d'emploi et de service
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Contraintes technique et pathologieAnalyser la Charpente fermette

Le projet - Charpente fermette

Les types de toitures

La technique de la fermette est un driv de la "ferme chevrons" traditionnelle que l'on retrouve dans

un grand nombre de nos vieux chteaux et dont l'apparence fait irrsistiblement penser une coque

de bateau renverse.

Cette technique ancestrale a t simplifie, rationalise et industrialise en calculant trs prcismentles sections de bois et en appliquant un mode d'assemblage simple et trs efficace : le connecteur

mtal (voirusiner).

Grce cette industrialisation, la fermette est la solution de

charpente la plus conomique ce jour en rapport qualit/prix (notamment pour des charpentes

comme celle dessine ci-contre). En effet, elle permet une optimisation de la matire (bois), une

simplicit de conception et de fabrication et une robustesse confirme par prs d'un sicle

d'exprience. Elle conomise les murs de refend, et supporte en mme temps les composants de

couverture et de plafond.

Mais grce aux progrs de l'informatique et du matriel de fabrication (voirfabriquer) la fermette

reste extrmement comptitive pour des structures de charpentes plus complexes.
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Bien entendu, cette srie de toitures n'est pas limitative et l'on peut imaginer des solutions encore

plus complexes comme celles-ci :

Mais n'oubliez pas que la complexit a un cot pour toutes les techniques, mme pour les plus

performantes comme la fermette.

Par ailleurs, la facilit accorde par la fermette ne doit pas faire oublier les principes fondamentaux

de la gomtrie, ainsi vous remarquerez que les faades opposes des btiments ci-dessus sont

parallles, en effet, dans le cas contraire, nous aurons soit des solutions fort onreuses aussi bien du

point de vue charpente, que du point de vue couverture (toiture gauche, altitude de fatage variable,

voirsolutions charpente traditionnelle); soit une rive en faade non horizontale, ce qui est facilement

oubli.


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Les supports

Legrosuvre

Le gros uvre et en particulier les murs peuvent tre en bton, en bois ou en acier. Les ctes doivent

tre parfaitement dfinies avant l'tude de charpente car ce sont elles qui dterminent la gomtrie

avec les pentes de toiture. Il ne suffit pas de donner les ctes de la priphrie du btiment mais aussiles diagonales pour vrifier les angles des murs. Si le gros uvre n'est pas certain de ses ctes

(tolrance 1 cm), il sera parfois ncessaire de faire un relev avant la fabrication. Les appuis de la

charpente doivent tre suffisants pour reprendre les charges transmises par les fermes.

Lespoutres

L'entraxe des fermes tant gnralement de 60 cm, il faudra ncessairement des poutres ou linteaux

pour assurer les appuis sur les discontinuits des murs. Elles font souvent partie intgrante du gros

uvre mais dans certains cas le charpentier sera amen fournir des poutres en bois ou en acier pour

assurer ses supports de fermes ou demander l'entreprise de G. O. de les raliser. Il y a l une source

d'erreur non ngligeable. Il faudra donc tre trs prcis sur les poutres raliser par les uns ou les

autres.

Lespoteaux

Il sera quelquefois ncessaire d'ajouter un poteau en bois ou en acier ou plus rarement en bton pour

assurer la stabilit de la structure.

Gnralement ces poteaux viennent soulager une poutre ou une ferme porteuse trop sollicite. Plus

rarement, pour assurer une descente de charge ponctuelle o il n'y a pas de mur.

Lesportiques

C'est la runion de poteaux et de poutres. Ils sont trs utiles pour dcaler des descentes de charges.

Les ouvertures

Rares sont les toitures de combles amnags qui ne sont pas perces. Gnralement ces ouvertures

ont une largeur suprieure 60 cm et donc coupent ncessairement des fermettes (voir dans solutions

les accidents de toiture).

Mais attention de ne pas couper des poutres, ou des fermes porteuses, ou un artier.

Dans une toiture, on trouve gnralement :
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Fentredetoiture(vluxousimilaire)Ilfaudra,danscecas,indiquerlesdimensionsdufabricant.

LucarnesethouteauxOutreslesdimensionsdelamenuiserie,ilfaudraindiquerlanatureetlesdimensionsducadre

support.

PuitsdelumireLesctesextrieuresdevronttreindiquestrsprcisment.

CheminesEllespeuventpasserentrelesfermettesmaisconditionqueleconduitpuissetredvoy.Enoutre,ilfaudragnralementcarterlgrementlesfermettespourassurerlagardeaufeu(voirdanssolutionslesaccidentsdetoiture).Ilestdoncncessairedeconnatreleurspositionsavantdefairelarpartitiondesfermes.

LesescalierspouraccsauxcomblesL'escaliercoupedesentraitsdefermettes:c'esttrsdfavorablepourlastabilitmcanique.Ilfautdoncencouperlemoinspossible.viterdeplacerunescalierd'accsauxcomblesperpendiculairementauxfermettes.

Les ctes et spcifications

Les conditions d'une charpente bien russie dpendent beaucoup de la prcision des informations qui

sont donnes au bureau d'tude du fabricant de fermettes.

Le plan d'architecte doit compter au moins :

Unevuededessus Unevuedescombles Unecoupesurchaquetypedetoitureoufermettes Unevuedechaquefaade ventuellement,undtaildessingularits(dbords,porches,etc.)

Sur ces plans, on doit retrouver imprativement :

Lescotationshorizontalesetaltitudedesmurs,refendsetsipossibledesdiagonales(tolrance1cm)jusqu'ausoussolpourlesdescentesdecharges.

Lapositiondesmurscoupefeusincessaire Lespositionsetdimensionsdesouvertures:

Lucarnes,

Velux,
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Chemines,Escaliers, Etc

Le dtail des dbords de toit doit tre particulirement soign

car c'est lui qui va dterminer les points d'pure de la charpente.

Par exemple la charpente n'est pas la mme si on a une gouttire havraise ou une gouttire pendante.

La dimension du comble peut tre change de 10 cm ou plus.

Toutes les indications gomtriques destines au dessin de la charpente devront tre compltespar les indications de charges permettant de calculer les sections de bois ncessaires lastabilit de la charpente.

Typedecouverture Lieudeconstruction(pourdterminerlazoneclimatiqueetsismique) Chargesd'exploitations(privourecevantdupublic) Chargesparticulires Typedeplancher Typededbord


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Solutions - Charpente fermette

Structures porteuses

Il s'agit gnralement des murs ; le technicien commence par les dessiner car ce sont eux qui vont

servir de base la ralisation de la charpente. Les dimensions doivent tre parfaitement dfinies (voir

le projet) pour la bonne ralisation de la charpente.

Une fois le dessin des murs tabli, le maon devra respecter rigoureusement les ctes (tolrance 1

cm).

Le choix des fermes

La structure porteuse et les indications donnes par le matre d'uvre ou le matre d'ouvrage (voir le

projet) vont conduire un choix de fermes parmi les nombreuses solutions possibles.

On distingue :

Fermescomblesperdusetfermescombleshabitables Fermessurappuietfermessurdalle Fermesisostatiques,fermeshyperstatiques Fermesporteusesetpoutrestreillisservantd'appuipourlesautresfermes Portiques

Lescroquisci-dessousnesontpaslimitatifset

ne

servent

qu'

illustrer

les

diffrentes

catgoriesdefermes.Lesdimensionsdes

portessontdonnestitreindicatif.1.Lesfermescomblesperdussurappuisgnralementisostatique
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2.Lesfermescombleshabitablessurentrait

porteurboisgnralementhyperstatiques

3.Lesfermescombleshabitablessurdalle

4.Fermesporteusesetpoutrestreillis(gnralementdoubles)

5.Divers

Les amnagements de combles

Avec les fermes combles amnageables sur appuis ou sur dalle que nous venons de voir ci-dessus, il

est possible d'amnager des combles confortables mais il y a quelques erreurs viter pour le

concepteur.


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1.Laporteentreblochetn'estpasillimite,

donclalargeurutilisableseraplusoumoinsimportanteselonlasolutionadopte.

2.Lasurfacehabitable,c'est--diresuprieure1.80m,lorsquelecombleestamnag,estgnralementsurestimecaronnetientpascomptedespaisseursdeboisetdel'habillage.

Pour plus de prcision, consulter votre fabricant habituel.

L'amnagement du comble ncessite gnralement un chevtre d'escalier qui coupe ou modifie une

ou deux fermes. Il est alors ncessaire de renforcer les fermes de chaque ct.


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Les chevtres de toiture

Il est possible de couper une ou deux fermes pour crer un chevtre destin recevoir une lucarne ou

une fentre de toit.

Comme on peut le constater sur les dessins suivants les charges sont reportes sur les fermes non

coupes adjacentes, il est ncessaire de les renforcer. Il ne faut pas couper trop de fermes la suite

car il devient impossible de neutraliser les dformations diffrentielles.

Dans la mesure du possible, il faut viter de couper trop de fermes successives; demander votre

fabricant de vous conseiller ce sujet.

Pendant longtemps on a dfini la distance au feu ; maintenant, pour les conduits de fume, on dfinie

la distance de scurit.


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La distance de scurit est dfinie dans la norme P 51-201 (DTU 24-1) de fvrier 2006 en fonction

de la classe de temprature et de la rsistance thermique. X varie de 2 cm 10 cm pour les conduits

maonns et de 2 15 cm pour les conduits mtalliques. L'ancienne rgle donnant 17 cm de distance

au feu (intrieur du conduit) est pratiquement toujours suffisante.

Les singularits

Elles peuvent tre multiples dans les cas complexes, mais celles que l'on retrouve toujours sont

prsentes ci-dessous.

Lesdbordsdetoitenfaadedontilfauttoujoursdonnerunedescriptionprcise

Les dbords de toit en pignon o plusieurs techniques sont utilises en fonction du dbord prvu


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Lesjouesbardes

Lespntrationsetfondsdenoue

Les assemblages

Dans la technique utilise par la fermette les assemblages sont en gnral trs simples. Il peut s'agir

d'assemblages d'une ferme qui a d tre coupe pour le transport.


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Pour renforcer certaines fermes, notamment les fermes porteuses, il faut les lier par un clouage

rapproch.

Pour appuyer certaines fermes sur d'autres appeles porteuses, on utilise gnralement des triers.Dans le cas o les charges seraient faibles, un simple clouage pourra suffire mais il faudra toujours

respecter les plans fournis par le fabricant.

Pour des efforts particulirement importants, il pourra tre utilis quelques fois des boulons.


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Les contreventements

On les appelle aussi bois de stabilit car les fermettes n'ont aucune stabilit transversale. On les

distingue de la manire suivante :

LissesfilantessurentraitsFixessurlesentraitsleplusprspossibledesnuds.Leurfonctionestdemaintenirl'espacementdesfermettesetd'viterlesdformationstransversales(lorsquelacouleurestutilise,ellessontjaunes).EntretoisesentrelesentraitsLafonctionestlammequeleslissesfilantesmaisenplusellesassurentledversementdesentraitsencasdechargesimportantes,parexemple:plafondlourdouplancher(jaune)

LissesfilantessousarbaltrierFixessouslesarbaltriersousurlesfiches,leplusprspossibledesnuds,ellesmaintiennentleparalllismedesarbaltriers(indiquesenvert).ContreventementsCesontdesdiagonalesfixessurlesfichesoupotelets45environetreliantleslissesfilantesdesarbaltriersavecleslissesfilantesdesentraits.Ilsmaintiennentl'aplombdesfermessousl'effetduvent,rpartissantleseffortssurplusieursfermes(enbleu).

AntiflambementsousarbaltriersIlssontfixssouslesarbaltriersdansleplandelatoiture.Avecunanglede45environ,ilsrelientlefatageauxchanages.Cesontdespicesprioritairescarellesempchentleflambementdesarbaltriers(dformationenSdelatoiture)etstabilisentlespignons(enrouge).AntiflambementsurfichesCertainesfichescompressessonttrsmincesparrapportlalongueur.Ilestdoncncessairedelesempcherdeflamberenclouantunoudeuxfilantsaumilieuquiserontcalsauxextrmitssurlespignons(enrouge)

Dans tous les cas, il faudra se rfrer prcisment au plan de pose du fabricant .Exemples decontreventements :

Pour les diffrents cas se reporter au livre " La charpente industrialise en bois ".

Calculer - Charpente fermette

Les fermettes et supports


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Le calcul des fermettes est devenu trs complexe avec l'obligation de faire le calcul des contraintes et

des dformations sur 6 8 cas de charges combinant :

Les charges permanentes : couverture, plafond, Les charges temporaires : la neige, le vent, Les charges d'exploitation : priv, recevant du public, etc

et ceci pour chaque type de fermes d'un btiment qui peut en comporter plusieurs.

On imagine aisment que le recours la puissance de calcul des ordinateurs est devenu

indispensable.

Pour ceux qui voudraient approfondir la question, ils peuvent se reporter l'Eurocode 5 et les

rglements Neige et Vents.

Pour les diffrentes valeurs attribues aux caractristiques mcaniques du bois, voir

fabriquer/prparerpuis le paragraphe sur les matriaux.

Voici les principales dformations et flches que doivent respecter les fermes dans le cadre de la

norme P 21-205 encore en vigueur quelque temps.

Globalement : 1/400 de la porte Entrait : 1/400 de la porte de la barre, 1/500 si plafond lourd Arbaltrier : 1/300 de la porte de la barre Structures porteuses ou poutres : 1/500 sans tenir compte de contre flche, Etc

Dans l'Eurocode 5, la flche limite Winst,Q = 1/300e de la porte.

Les calculs tant faits, les ractions aux appuis donneront les descentes de charges communiquer

aux autres corps d'tat et notamment les maons.

Pour connatre les proprits mcaniques du bois, reportez-vous fabriquer/prparerpuis

"matriaux".

Les assemblages

Lorsqu'il s'agit de sabots ou querres, les fabricants doivent donner les indications sur les charges

qu'ils sont capables de reprendre et clous et boulons ncessaires (liste des fabricants adhrents au

SCIBO).

Mais la mise en uvre des fermettes ncessite surtout du clouage et parfois du boulonnage. Le

fabricant doit indiquer clairement sur les plans tous les assemblages de ce type qu'il aura calculs trs

prcisment selon les rgles de la norme P 21-701 et des Eurocodes ; la mise en uvre doit les

respecter scrupuleusement.

Les contreventements

Nous rappelons qu'ils sont constitus de :
http://www.charpente-industrielle.fr/fabriquer/preparer-charpente-fermette.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/fabriquer/preparer-charpente-fermette.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/pdf/SCIBO-fabricants-charpente-fermette-traditionnelle.pdfhttp://www.charpente-industrielle.fr/pdf/SCIBO-fabricants-charpente-fermette-traditionnelle.pdfhttp://www.charpente-industrielle.fr/pdf/SCIBO-fabricants-charpente-fermette-traditionnelle.pdfhttp://www.charpente-industrielle.fr/pdf/SCIBO-fabricants-charpente-fermette-traditionnelle.pdfhttp://www.charpente-industrielle.fr/fabriquer/preparer-charpente-fermette.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/fabriquer/preparer-charpente-fermette.html


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Lisses filantes sur entraits Entretoises entre les entraits Lisses filantes sous arbaltriers Contreventements Anti-flambements sous arbaltriers Anti-flambements sur fiches

Pour connatre leurs fonctions, reportez-vous aux solutions. Ils peuvent tre calculs mais dfaut,

leurs sections sont les suivantes et doivent tre justifies par le calcul si ncessaire.

Analyser - Charpente fermette

Incidence sur l'architecture

La fermette comporte de nombreux avantages :

Lgret Nombreusessolutionstechniques Fiabilit Stabilit Economique Etc

Ses domaines de prdilection sont la maison individuelle et l'immeuble d'habitation. Bien sur,

d'autres utilisations sont possibles, notamment les btiments commerciaux, industriels, tertiaires,

administratifs, agricoles, hangars, etc. (voir dans solutions le "choix des fermettes"). On l'utsilise

assez peu pour des portes suprieure 15 m.

Un point faible qu'il ne faut pas perdre de vue, c'est sa faible rsistance au feu du fait des sections de

bois utilises.

En rsum, si l'on cherche faire une charpente, mme complique mais non apparente, la

supriorit de la fermette est incontestable. Si l'on cherche faire une grande charpente dcorative, il

vaut mieux chercher du ct de la charpente traditionnelle ou du lamell-coll.

Classes d'emploi et classes de service
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Il faut distinguer les classes d'emplois pour estimer les risques biologiques en fonction del'exposition l'humidit de la structure en situation d'emploi :

Classed'emploi1Situationdanslaquelleleboisouleproduitbasedeboisestsousabri,entirementprotgdes

intemprieset

non

expos

l'humidification.

Classed'emploi2Situationdanslaquelleleboisouleproduitbasedeboisestsousabrietentirementprotgdesintempriesmaisounehumiditambiantelevepeutconduireunehumidificationoccasionnellemaisnonpersistante.

Classed'emploi3Situationdanslaquelleleboisouleproduitbasedeboisn'estniabrit,niencontactaveclesol.Ilestsoitcontinuellementexposauxintempries,soitl'abridesintempries,maissoumisunehumidificationfrquente.

Classed'emploi4Situationdanslaquelleleboisouleproduitbasedeboisestencontactaveclesoloudel'eaudouceetestainsiexposenpermanencel'humidification.

Classed'emploi5Situationdanslaquelleleboisouleproduitbasedeboisestenpermanenceexposl'eausale.

Et les classes de service servant au dimensionnement de la structure cause des risques de fluageprovoqus par l'humidit ambiante :

Classedeservice1Classedeservicecaractriseparuneteneurenhumiditdanslesmatriaux,quicorrespondunetempraturede20Cetunehumiditrelativeambiantenedpassant65%quequelquessemainesparan.

Classedeservice2Classedeservicecaractriseparuneteneurenhumiditdanslesmatriaux,quicorrespondunetempraturede20Cetunehumiditrelativeambiantenedpassant85%quequelquessemainesparan.

Classedeservice3Classe

de

service

caractris

par

des

conditions

climatiques

conduisant

des

taux

d'humidit

plus

levsqu'enclassedeservice2.

Une charpente se trouve normalement en classe d'emploi 2. La quasi-totalit des fermes assembles

par connecteurs se fait donc avec du sapin (ou pica) trait par trempage lui confrant une rsistance

cette classe d'emplois, mais il arrive frquemment que des singularits ou des pices massives se

trouvent en classe 3 et quelquefois 4. Il faudra alors utiliser un traitement plus pntrant ou un bois

naturellement rsistant. Il sera alors utile de consulter le mmento" Durabilit des ouvrages en bois"

dit conjointement par la FIBC et FCBA (ex-CTBA).

Contraintes techniques et pathologie


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En parcourant le site, on peut voir que le principe de la fermette est de fabriquer avec des bois de

faible section et d'une manire industrielle des kits de charpente prts tre assembls avec toutes les

garanties d'une fabrication contrle en usine.

Il en dcoule que tout projet aura un grand avantage s'il est conu dans le respect des contraintes

propres cette technique et qu'il y aura toujours intrt consulter votre fabricant pour une solutionadapte au projet et au moindre cot.

Citons quelques problmes techniques qu'il faudra essayer d'viter au moment de la conception :

1.Problmesdeflchesdiffrentielles

Les pointes de pignons en maonnerie sont parfaitement rigides. Par

contre, les fermettes ont une flche autorise de 1/300ime de la porte d'ou un dcalage qui peut

donner un effet de pagode la toiture. Pour viter cela, il faut faire une trs bonne liaison du

contreventement et des lisses filantes qui rpartiront les diffrentiels sur plusieurs charpentes et

l'il l'effet sera neutralis. En outre, il est important de faire la pointe de pignon dcale de 1 cmau-dessous de la ferme.

Eviter absolument de mettre sur un mme plan un plancher bton et un plancher bois car pour les

mmes raisons que ci-dessus et en plus un schage des entraits aux environs de 10 % H %, le

plancher sera immanquablement cisaill.


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Attention aux flches diffrentielles, dans l'exemple ci-contre la cloison cloue en haut et en bas sanspossibilit de jouer, se fissurera au niveau des ouvertures.

2.Problmes

de

pousse

horizontale

Une ferme dissymtrique cre une pousse

horizontale qui peut tre reprise par une poutre, mais il faut viter une trop grande longueur.


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Ici, il faudra une poutre au fatage ou aux aisselles car la maonnerie ne pourra pas rsister la

pousse horizontale. Un mur en bton solidement ferraill pourra ventuellement la reprendre. Si la

poutre est trop longue il faudra mettre un poteau intermdiaire.

3.Variationshygromtriques

Eviter les empilements de bois car avec les

diffrences d'tats hygromtriques de l'air entre l't et l'hiver, on peut avoir une forte variation de

hauteur. Dans l'exemple ci-contre la hauteur peut varier de 15 mm, mme si le bois est livr

conforme aux normes (voirPrescrire/Respect des normes)
http://www.charp.nte-industrielle.fr/prescrire/respect-des-normes-charpente-fermette.htmlhttp://www.charp.nte-industrielle.fr/prescrire/respect-des-normes-charpente-fermette.html


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4.Absencedepointd'appui

Dans le croquis ci-contre il faut prvoir un

point dappui en A, pour supporter la poutre en fatage. Attention la descente de charge est

Fabriquer

Prparer

Informations sur la prparation la fabrication :

Plans Matriaux : bois, assembleurs, accessoires

Prparer la fabrication de Charpente fermette

Usiner

Dcrouvez les principes et tapes de l'usinage des charpentes :

Technique
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Process et tapes Tolrances

Usiner la Charpente fermette

Livrer

Les bonnes pratiques pour la livraison des charpentes :

Stockage Livraison

Livrer la Charpente fermette

Prparer - Charpente fermette

Les plans

Historiquement la conception des charpentes est passe de l'Atelier avec un traage au sol, puis sur latable dessin au 10ime ou 20ime, puis maintenant sur ordinateurs avec des logiciels de trs haute

technologie.

Bien que les deux premires mthodes soient encore utilises notamment pour le traditionnel, on

peut dire que la quasi-totalit des charpentes fermettes sont conues et dessines sur ordinateur.

A la sortie du Bureau d'Etudes, un dossier pour un chantier doit comporter :

1. Lalistedesboisapprovisionner,
http://www.charpente-industrielle.fr/fabriquer/usiner-charpente-fermette.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/fabriquer/livrer-charpente-fermette.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/fabriquer/livrer-charpente-fermette.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/fabriquer/usiner-charpente-fermette.html


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2. Lalistedesplansdedcoupedesbois,indiquantlalongueurhorstout,lalongueurl'axe,lesanglesdedcoupeetlenombre,

3. Lesplansdesdiffrentesfermesraliseretleurnombre;4. Letypeetlesdimensionsdesconnecteursutilissainsiqueleurpositionsurlesfermes,5. Lalistedesaccessoiresetrenforts,6. Lesplansdessingularits(dborddetoit,porche,.etc)7. Lesnotesdecalcul,8. Lesplansdemontage,ycomprislescontreventements9. Toutplansdedtailncessaireslamiseenuvre,notammentdesrenfortsetdesassemblages,10.Plandesituationduchantierpourlalivraison

La liste est impressionnante et indique l'importance du BE dans la charpente moderne, cependant un

certain nombre de ces documents peut tre dmatrialis, c'est le cas de 2-4-7.

Les matriaux

Lebois

Le bois employ en France est essentiellement du sapin (un peu d'pica) bien que d'autres essences

puissent tre utilises, en particulier : le Douglas (Pseudotsuga menziesii) et le Peuplier (Populus

nigra). Mais les circuits commerciaux ne peuvent pas en permettre actuellement une utilisation

courante.

Dans d'autres rgions du monde, on pourra trouver des habitudes diffrentes. Par exemple, en

Amrique du Nord on trouvera du sapin Baumier aussi bien que du pin de Murray ou du pin

Ponderosa, toutes ces essences ayant un classement mcanique bien dfini la sortie de la scierie.

En France, les sections les plus couramment utilises sont 35 mm en paisseur, en hauteur : 60, 75,

97, 112, 125, 150, 175, 200, 222, 250. Les longueurs pouvant aller jusqu' 6.5 m

L'humidit doit tre de 22 % maximum selon la norme europenne EN 14250.

Pour les dformations, les planches de bois doivent satisfaire aux critres suivants :

flchederive:4mmmaximumpour2mdelongueur


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flchedeface:6mmmaximumpour2mdelongueur gauchissement:2mmmaximumpar25mmdelargeuret2mdelongueur tuilage:2mmmaximumpour10mmdeface

Il est aussi ncessaire de connatre les rsistances mcaniques des bois utiliss. Un classement est

donc fait gnralement en scierie, soit sur l'aspect visuel en tenant compte de la largeurd'accroissement des cernes, des nuds, des fentes, etc, selon la norme EN 518, soit par un test

mcanique.

Trs bientt, la norme Europenne EN 14081 imposera un marquage CE pour les bois sortant de la

scierie. Ces bois seront classs suivant cette norme.

Le bois de fermettes seront gnralement de classe mcanique C24. Les tableaux de valeurs dans la

phase de transition o nous sommes, sont :

Les bois entures multiples (ou abouts) doivent satisfaire aux exigences de l'EN 385 pour la classe

de service approprie.

Lesconnecteurs

Ce sont des plaques embouties dont les dents assurent la tenue dans le bois. Ils doivent tre anti-

corrosion ou protgs contre la corrosion. Leur dimension est calcule en fonction des efforts

transmettre. Ils devront satisfaire aux exigences de la norme en prparation en EN 14545.


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Ils doivent comporter un marquage permettant d'identifier le producteur D'autres assembleurs sont

possible mais peu utiliss : les goussets contreplaqu clous, les plaques clous.

Pour des cas particuliers, il peut tre fait appel des clous, boulons, etc.

Lesaccessoires

La fourniture d'accessoires peut tre trs variable d'un fabricant et d'une rgion l'autre, il est

souhaitable que tout ce qui se trouve sur les plans soit fourni dans un ensemble kit pour garantir la

conformit avec le calcul, citons :

La quincaillerie :

querresmtalliquesdefixationauchanage sabotsmtalliquessupportdefermes chevillespourlebton pointesetboulons etc.

Les lments de finition :

poutresetpoteauxenboisouenmtal porchesenbois consolesenbois cadredelucarneenbois planchesderivesenbois,plastiquesoupanneauxcomposites sousfaceenfrise,contreplaquoupanneaux dbordsdetoitenpignon etc.

Les voiles :

planchersenpanneauxdeparticulesoucontreplaqu lmentsdebardageenclins,panneauxoucontreplaqu lmentsdecontreventementenpanneaux refendsoumursenossaturebois etc.


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Usiner - Charpente fermette

La technique

Le principe est trs simple, il consiste assembler des planches de

bois avec des plaques mtalliques munies de pointes l'aide de presses hydrauliques. Les planches

de bois tant pralablement dcoupes des ctes et des angles bien prcis.

Ce procd a vu le jour au milieu du sicle dernier aux Etats-Unis. C'est en 1965 que le systme

s'implanta en France, son dveloppement fut trs rapide grce l'conomie de temps et

l'optimisation du matriau bois.

Les premires annes le procd fut utilis surtout pour les grandes sries. Mai peu peu, grce la

capacit de calcul et de dessin des ordinateurs, le procd s'est tendu toutes les varits de

charpente.


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Le process

1.Trempage

La premire opration consiste protger le boiscontre les attaques d'insectes et de champignons. Les charpentes fermettes sont toujours protges de

la pluie par une couverture. Nous sommes donc en classe d'emploi 2 (voirconcevoir/analyser).

Pour confrer la protection ncessaire cette classe d'emploi le bois est tremp dans un bac

contenant un produit insecticide et fongicide. Ensuite, le bois est goutt, puis stock sous abri

pendant que le produit de prservation se fixe. Ces oprations sont quelques fois excutes chez le

fournisseur de bois.

2.Sciage

L'atelier reoit du Bureau d'Etudes une liste de bois prparer : nombre, sections, longueur et angles de coupe, qui va tre directement utilis par les

oprateurs sur les machines de dcoupe. De plus en plus, on utilise des machines commandes

numriques qui reoivent directement ces informations du B. E.

Compte tenu des tolrances admises, ce dcoupage des bois doit tre extrmement prcis, de l'ordre

du mm sur une planche de 5 m.

3.Assemblage

Les bois scis et dment tris sont poss plat sur un gabarit et les connecteurs sont enfoncs l'aide

d'une presse hydraulique.
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De nombreux systmes sont utiliss :

Lamonopressequiconsisteagraferchaquenudavecuneseulepressequiestdplacemanuellement.Systmedeplusenplusdlaisscausedestempsdefabrication.

Lamultitte,systmeoilyaunepressechaquenudquipressesimultanment.Trsrapide,maislonguergler,convientpourlesgrandessries(photo1).

Lespresses"rouleaux",ol'onfaitpasserlafermeentredeuxrouleauxdegrandedimensionpourenfoncerlesconnecteurs.Rapidemaiselleatendancedformerlesconnecteursaupassagedesrouleaux.

Lespresses"vrins",avecunepoutresupportantunouplusieursvrinsquisedplacentsurunetablesupportantlafermeagrafer.Cesystmeconomiqueetprcisatendancesegnraliser(photo3)


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Lespresses"pont",c'estlapoutreellemmequivientenfoncerlesconnecteurs.ElleestpeurpandueenFranceprobablementcausedesoncot(photo2).

Souvent les presses "vrins"ou "pont" sont quipes de systme d'vacuation des fermettes et de

stockage automatique.

Tolrances

Dfinies dans la norme EN 14250, elles sont les suivantes :

1. dimensions du bois

- paisseur >ou= 35 mm

- hauteur pour les lments externes >ou= 68 mm (entraits, arbaltriers)

- hauteur pour les lments internes >ou= 58 mm

2. flaches tolres sauf dans les assemblages et sur les appuis

3. cartement moyen entre deux membrures


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12. les connecteurs en saillie sur les bords extrieurs ne sont pas tolrs

13. sur les bords infrieurs et au-dessus d'un point d'appui, les connecteurs doivent tre en retrait d'au

moins 3 mm du bord.

Livrer - Charpente fermette

Stockage

Aprs la fabrication, les charpentes sont stockes sur un parc amnag en attendant leur livraison.

Ce stockage peut se faire l'air libre mais dans de bonnes conditions, notamment surleves par

rapport au sol, sans dformation du bois, et bien cercles.

Livraison

La livraison est gnralement effectue par un camion-grue. Il est toutefois conseill au client d'avoir

une quipe la rception, ce qui permettra le stockage dans de bonnes conditions

Conditionsd'unebonnelivraison

Unbonplandesituationduchantier Unchemind'accscompatibleaveclescamionsdetransport Unedateprcise Uneplagehorairequitientcomptedesalasdelarouteetdeschantiers Uneairedestockagesaineetbiendgage Unreprsentantduclientlarception(sipossible)

Mettre en uvre


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Rceptionner

Cette partie prsente les diffrents aspects lis la rception des charpentes :

Documents Vrifications rception Stockage Manutention

Rceptionner la Charpente fermette

Prparer

Dcouvrez les diffrents lments de prparation avant assemblages :

Lecture des plans et traage Organisation du chantier

Prparer la mise en oeuvre de la Charpente fermette

Assembler

Suivez les tapes successives de l'assemblage des charpentes industrialises :

Pose des fermes Mise en uvre des liaisons Points singuliers

Assembler la Charpente fermette

Contreventer

Cette partie donne les indications ncessaires au bon contreventement des charpentes assembles.

Contreventer la Charpente fermette
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Rceptionner - Charpente fermette

Les documents

Au moment de la livraison, la personne qui rceptionne la marchandise doit s'assurer que tous les

documents ncessaires la bonne mise en uvre de la charpente sont fournis et complets:

Le bordereau de livraison o sont rpertoris tous les types de fermes, et la liste dtailledes accessoires (voir dansprparerpuis "accessoires").

Les plans sur lesquels doivent apparatre le reprage des fermes, le plan de rpartition desfermes, les contreventements et anti-flambages, le dtail des assemblages et des ancrages, le

dessin des singularits et tous les dtails ncessaires la mise en uvre.

Les vrifications

La maonnerie doit tre vrifie. Il faut notamment contrler :

Les dimensions hors tout La position des trmies et rservations L'querrage En lvation, l'altitude des planchers et des chanages D'une manire gnrale, les alignements (tolrance 1cm)

1. S'assurer que les descentes de charges fournies par le BE de charpente, ont bien t prises encompte par le gros uvre, car il ne faut pas oublier que la mise en place de la charpente revient une

acceptation du support, donc en cas d'incident, la responsabilit de l'entreprise qui met en uvre peut

tre engage.

2. Vrifier que les plans utiliss par le fabricant de charpente sont bien les derniers plans valids par

le matre d'uvre. On voit malheureusement trop souvent un manque de coordination entre le matre

d'ouvrage, l'architecte, les BE bois et bton et le maon.

3. Vrifier partir du bordereau que la livraison est complte. En effet, cela vitera de chercher et

ventuellement rclamer les pices manquantes en cours de chantier et donc de retarder, voir arrter,

l'excution si elles sont indispensables pour continuer (par exemple : sabots mtalliques, poutressupport, etc)
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Le stokage

La meilleure solution est de les stocker verticalement, si ce nest pas possible il faut les poser sur des

chevrons distants de 3 mtres maximum. Il faut viter le contact avec le sol.

Dans le cas de stockage suprieur quinze jours, il est ncessaire de protger les charpentes des

intempries par un dispositif permettant la circulation de lair.

Les manutentions

La manutention doit toujours se faire en position verticale.

Prparer - Charpente fermette

Lecture des plans et traage

La bonne excution d'un chantier c'est d'abord une bonne prparation qui commence par la lecture du

plan sur lequel on se sera assur que l'on a tous les lments pour travailler (voir dans rceptionner

puis "les documents"). C'est partir des plans que le chef d'quipe va organiser son travail et dcider

de la succession des oprations. Il faut toujours dbuter par les fermes, ou les pices dont la position

doivent tre rigoureuse (artiers, noues, porteuses).
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L'tape suivante consiste tracer sur le GO :

Les axes de fatage, Position des artiers et noues La position des fermes porteuses La position des fermes encadrant les chevtres

On voit trop souvent des quipes commencer par une extrmit et finir par l'autre en s'alignant sur la

maonnerie, ce qui immanquablement donne de trs mauvais rsultats sur la qualit de la toiture. Deplus, le traage permettra de reprer ds le dbut les erreurs de maonnerie, ou de charpente et ainsi

rsoudre le problme rapidement.

Bien entendu, ceci est aussi vrai pour un support en ossature bois, bton ou mtal.

Organisation du chantier

Il faut rpartir les lments de la charpente autour et dans le btiment charpenter en se posant les

questions : o, quand, comment, pourquoi.

O : parce qu'il faut viter de stocker des fermes sur le pignon gauche si elles vont sur celui dedroite, et ne pas mettre la quincaillerie sous le tas de contreventements qui sera pos en dernier, etc.

Quand : se demander si l'on aura besoin de tel ou tel accessoire au dbut ou la fin, dans ce derniercas, il sera peu tre utile de le mettre l'abri des vols ventuels.

Comment : car le stockage sera diffrent si les lments sont monts manuellement, avec une grue,ou un lvateur.

Pourquoi : le fabricant livre, en principe un kit o toutes les pices ont une utilit et une place bien

prcise. Par exemple, il n'est pas toujours vident de faire la diffrence entre un contreventement etun renfort de fermette. Donc, avant de modifier quoi que ce soit, le chef d'quipe devra se poser la


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question : "pourquoi m'a-t-on livr cette pice ?" et si ncessaire interroger le fabricant pour des

explications ; l're du tlphone portable, ce sera srement un gain de temps. Il ne faudra utiliser la

scie que dans le cas d'erreur manifeste.

Assembler - Charpente fermette

Il faudra commencer par assembler les fermes qui sont en

deux parties, trois quelques fois, pour faciliter le transport. Ce sont gnralement des fermes avec

une forte pente et/ou une grande porte. Le fabricant doit fournir le plan d'assemblage.

Les tolrances sont les mmes que pour la fabrication des fermes, soit 2 cm par rapport aux ctes

du plan pour les fermes jusqu' 10 m, 2 mm/m pour les fermes suprieures 10 m et les variations

dimensionnelles d'une ferme l'autre 10 mm.

Ensuite, il faudra poser les fermes suivant l'ordre et le traage qui a t prpar (voir dansprparer).

Pose des fermes

Commencerlaposeparuneextrmit.Sicestunecroupeonposeradabordlaporteusedecroupeetsoncaissonsilyalieu;

Respecterlalignementdufatage(voirdansprparerpuis"lecturedesplans")mmesilontrouveundfautentrelalignementdelariveetlechanage;

Prparerquelquesentretoisesdelalongueurdelespacementstandardpourtenirlaverticalitdesfermettesetsimplifierlapose;

Bienrespecterlcartementetlapositiondestrmies,sicenestpaspossibleconsulterlebureaudtude.
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Les tolrances de pose sont dfinies dans la norme P

21-205, elles concernent :

1. l'aplomb par rapport aux appuis de la ferme, l'cart de devra pas dpasser 5 mm par m de hauteurde ferme, sans excder 18 mm au fatage.

2. la position par rapport au plan de pose ne doit pas s'carter de 20 mm.

Il se peut que pour des raisons techniques l'entreprise qui met en uvre soit oblige de s'carter au-

del de cette deuxime tolrance (X), elle devra dans ce cas demander l'accord du BE du fabricant

qui vrifiera si les contraintes restent dans les limites admissibles et si les lments de pose de

couverture doivent tre renforcs.

Attention aux fermes dformables comme celle ci-contre. La

dimension entre les blochets doit tre strictement respecte. Sinon il y aura une mise en contrainte

des la pose et une dformation de la toiture.

Mise en uvre des liaisons

Elles sont de deux types.

1.L'encragedelacharpentedanslamaonnerie(oul'ossature).

Par exemple : ancrage sur les chanages, ancrage des poutres, liaisons aux pignons, accrochage sur

des porteuses, etc. Les ancrages sont raliss l'aide d'querres ou sabots mtalliques, parfois dechevilles.


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Fixation des fermes sur les chanages :

Qu'il y ait une sablire ou non la fixation doit se faire par l'intermdiaire d'une querre.

Les plans doivent clairement indiquer les pointes et chevilles utiliser.

Ancrage d'une ferme sur un pignon :

2.Assemblageentrelespicesdelacharpente.

Par exemple : pices de contreventements sous les arbaltriers, pices de trmies, etc

On utilise gnralement des pointes, parfois des boulons. Minimum 2 pointes.

Les points singuliers

Il y a principalement ce que l'on appelle les "accidents" de toiture, pour le passage des trmies,d'escaliers, de chemines, clairage qui ne doivent pas tre improviss sur le chantier car ils


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conduisent souvent couper des fermes. En consquence, les fermes voisines doivent tre renforces

selon les indications prcises du Bureau d'Etudes (voir dans concevoir/solutions puis "les

chevtres").

On trouve aussi des dbords de toit en pignon (voir dans concevoir/solutions puis "singularits") qui

ncessitent une attention particulire s'ils sont importants car la prise au vent est considrable etdemande une tude et un plan particulier.

Citons ensuite les pntrations, noues, bardage, etc

Contreventer - Charpente fermette

L'entreprise qui met en uvre doit porter une attention toute particulire sur les antiflambages et

contreventements (voir dans concevoir/calculerpuis "contreventements") car c'est la principale

source de sinistre des charpentes fermettes.

Le plan de contreventements se prsente schmatiquement de la manire suivante :

Le dispositif d'antiflambement vite la

dformation des pices des fermes comprimes.
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Ci-contre le type de dformation que l'on pourra observer en l'absence d'antiflambage sous les

arbaltriers.

Fixation correcte du dispositif antiflambage et contreventement :

Les antiflambements des diagonales comprimes ne sont efficaces que si elles sont bloques leurs

extrmits. On utilise des pointes torsades, anneles ou crantes en excluant les pointes lisses. Les

rgles de clouages sont :

2 pointes de 70 mm pour les bois de stabilit dpaisseur 25mm 2 pointes de 90 mm pour les bois de stabilit dpaisseur 35mm

Erreurs ne pas commettre :

La pice dantiflambement est prioritaire !

Attention DANGER


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Le contreventement tant ncessairement pos aprs les fermettes, il faudra obligatoirement stabiliser

la charpente par un dispositif provisoire pendant la pose, cela peut tre la mise en place partielle du

contreventement dfinitif indiqu sur les plans. En outre, si les pointes de pignons ne sont pas

autoportables, il y a un fort risque de renversement et il est indispensable de les stabiliser

provisoirement, soit par un chafaudage, soit au moyen d'un tayage appropri.

Prescrire

Respect des normes

Dans cette partie, vous trouverez :

Des commentaires Des listes de normes Des informations sur le marquage CE Des rfrences aux rgles professionnelles

Les normes de la Charpente fermette

Consistance des travauxLes travaux de charpente industrialise peuvent tre de deux types :

Fourniture Fourniture et pose

Consistance des travaux de Charpente fermette

Justifications techniques

Des informations sur les justifications techniques de la charpente industrialise :

Obligations du matre d'ouvrage ou de son mandataire Obligations de l'entreprise Obligations du fabricant, march des fournitures

Justifications techniques en Charpente fermette

Coordination - Dlais

Des informations sur la coordination et les dlais :
http://www.charpente-industrielle.fr/prescrire/respect-des-normes-charpente-fermette.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/prescrire/consistance-des-travaux-charpente-fermette.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/prescrire/justifications-techniques-charpente-fermette.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/prescrire/justifications-techniques-charpente-fermette.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/prescrire/consistance-des-travaux-charpente-fermette.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/prescrire/respect-des-normes-charpente-fermette.html


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De fourniture De pose

Coordination/dlais en Charpente fermette

Respect des normes - Charpente fermette

Commentaires et listes

Nous sommes actuellement dans une priode un peu complique pour les rgles de construction.

Traditionnellement, les normes taient tablies par l'AFNOR et les rgles de construction taient

rassembles sous l'appellation DTU (Documents Techniques Unifis).

Depuis quelques annes les normes sont tablies au niveau europen et doivent peu peu remplacer

les normes et DTU franais.

Donc ce jour, on doit tenir compte des normes europennes ratifies et des normes franaises qui

n'ont pas d'quivalent europen.

Il faut donc distinguer :

1. Les normes produits dfinissant les caractristiques de ces produitsPar exemple : EN 14250 exigences des produits relatives aux lments de structures prfabriques

utilisant les connecteurs plaque mtallique emboutie que nous dveloppons dans le paragraphe

suivant.

2. Les normes d'essai qui permettent de dterminer les caractristiques des produitsPar exemple : EN 335 durabilit du bois et des matriaux drivs du bois.

3. Les normes d'excution ou de mise en uvre (dnommes aussi DTU, que l'on peut qualifieraussi de "rgle de l'art")

En 1993, les DTU sont devenus les normes franaises et seront peu peu remplacs par des normes

europennes, les deux coexistent actuellement.

Par exemple : la norme P 21205 partie 1 ou DTU 31.3 partiellement remplace par la EN 14250,reste applicable pour la mise en uvre des fermettes.

4. Les normes de conception notamment pour le calcul des structuresPar exemple : pour le bois, l'Eurocode 5

On distingue les normes obligatoires imposes par dcret et les normes d'application volontaire.

Nanmoins, l'article 6 du nouveau code des marchs publics 2006 stipule :

"Les prestations qui font l'objet d'un march ou d'un accord-cadre sont dfinies dans les documents

de la consultation par des spcifications techniques formules :

- soit par rfrences des normes ou d'autres documents quivalents accessibles aux candidats,notamment des agrments techniques ou d'autres rfrentiels techniques labors par les organismes
http://www.charpente-industrielle.fr/prescrire/coordination-delais-charpente-fermette.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/prescrire/coordination-delais-charpente-fermette.html


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de normalisation ;

- soit en termes de performances ou d'exigences fonctionnelle. Celles-ci sont suffisamment prcises

pour permettre aux candidats de connatre exactement l'objet du march et au pouvoir adjudicateur

d'attribuer le march "

La deuxime option tant gnralement insuffisante pour le btiment, on retrouvera dans un marchla liste des normes applicables.

Les normes que l'on peut considrer comme applicables un march de charpentes fermettes sont

listes dans le tableau tlcharger ci-dessous :

Tableau des normes Fermette

A ces textes il convient dajouter des normes exclusivement franaises :

P21205partie2et3 Charpentesenboisassemblesparconnecteursmtalliquesougoussets B52001 Rglesdutilisationduboisdanslaconstruction,classementvisuelpourlemploien

structuredesprincipalesessencesrsineusesetfeuillues P21400 Boisdestructuresetproduitsbasedeboisclassedersistanceetcontraintes

admissiblesassocies

Cette liste nest pas limitative mais concerne lessentiel pour les fermettes uniquement.

Le marquage CE

Une rsolution du Conseil de l'Europe du 7 mai 1985 prcise par une directive du 21 dcembre1988 tablit les principes fondamentaux pour la libre circulation des produits en Europe, notamment

la conformit aux normes CE adoptes par les organismes comme le CEN (Comit Europen de

Normalisation).

La France par un dcret du 8 juillet 1992 prvoit que tout produit mis sur le march et pour lequel

existe une norme CE doit obligatoirement revtir le marquage CE et se conformer la norme et au

systme de contrle qu'elle indique.

L'Arrt du 27 janvier 2006 rend obligatoire le respect de la Norme EN 14250 sur la fabrication des

fermettes.

Cette Norme faisait partie intgrante des rgles de l'Art. Elle s'impose tous, mme aux produits qui

ne sont pas commercialiss.

Elle dfinit la fois les exigences auxquelles doivent rpondre les fermettes et les modalits du

marquage CE.

L'originalit par rapport aux DTU et Normes Franaises prcdents est la mise en place d'un

Contrle de Production en Usine quivalent un plan d'assurance qualit.
http://www.charpente-industrielle.fr/prescrire/documents/NormesFermette.pdfhttp://www.charpente-industrielle.fr/prescrire/documents/NormesFermette.pdfhttp://www.charpente-industrielle.fr/prescrire/documents/NormesFermette.pdf


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LeCPU(UnitdeProductionenUsine)

La norme 14250 prvoit que le fabricant "doit tablir, documenter et maintenir un systme de

contrle de la production en usine pour garantir que les produits mis sur le march sont conformes

aux caractristiques de performances dclares par le fabricant, et que les produits sont fabriqus

correctement, en conformit avec la conception".

Le CPU est proche d'un contrle de production de type ISO 9001.

Voici son droulement :

1. Contrle quotidien :

Avant/lorsdelacoupe,vrificationstatistiquede:- La classe du bois

- Dimensions du bois- Dfauts gomtriques

- Teneur en humidit

- Traitement (pour le sapin)

Audbutdel'assemblage:- Type de connecteur

- Position du connecteur

- Jeux des assemblages

- Flches et nuds dans la zone d'ancrage

- Prcision des dimensions

- Marquage et tiquetage normaliss

2. Contrle hebdomadaire :

Lescartsdedimensionshorstoutdesfermes(voirdansfabriquer) Lesschmasdefabricationsetautresdocumentsncessaireslamiseenuvre

3. Contrles rguliers des appareils de mesure

4. Enregistrements pour chaque lot et conservation pendant 5 ans des documents suivants :

Numrodecommandeetnomduclient Dateetpostedeproduction Plansdefabrication Rsultatsdescontrles

5. Marquage identifiant :

Leproducteur Lelot Larfrencedelanorme
http://www.charpente-industrielle.fr/fabriquer/fabriquer.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/fabriquer/fabriquer.html


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L'attestation sera de niveau 2+, c'est--dire que l'organisme certificateur vrifiera la mise en place et

le bon fonctionnement du systme CPU sa mise en place, puis contrlera le bon fonctionnement du

systme lors d'une visite annuelle. Contrairement au label CTB-CI aucun contrle du produit fini

n'est prvu.

La Marquage CE pourra ventuellement tre complt par le label CTB-CI qui 3 fois par an vrifieque les produits fabriqus sont bien conformes aux normes y compris les plans et note de calcul.

Les rgles professionnelles

Malgr le nombre de normes dites en France ou en Europe, les professionnels runis au sein du

SCIBO ont t amens claircir et complter certaines d'entre elles pour qu'elles soient d'un usage

clair au quotidien. Aid par des organismes aux comptences reconnues comme le FCBA (ex CTBA

- Centre Technique du Bois et de l'Ameublement), le CNDB (Centre National pour le

Dveloppement du Bois), CAPEB, FNB, etc, un certain nombre de livres ou documents ont t

dits cet effet.

Nous citerons :

LacharpenteindustrialiseenBois(Eyrolles) Durabilitdesouvragesenbois(FIBC/FCBA) GuideAQCEN(FCBA) Lescahiersd'IRABOIS(Institutderecherchesappliquesauxbois) LespublicationsduFCBA(www.FCBA.fr)

Pour tous ces documents, prenez contact avec les diteurs (nots entre parenthses).

Consistance des travaux - Charpente fermette

Fourniture

Dans une charpente ralise en fermette la prestation minimum du fabricant est la fourniture des

fermes, avec tous les plans ncessaires la mise en uvre; l'ensemble tant ralis conformment

la norme EN 14250.

Mais il ne s'agit pas d'un produit interchangeable, il est gnralement vendu comme un ensembleformant un kit complet. Les documents particuliers du march devront donc prciser les lments

livrer; ce sont :

Boisaccessoires;poutres,contreventements,liteaux,etc Quincaillerie;querres,sabots,etc Boulonnerie,vis,clous,chevilles,etc Toutautrelmentspcifidanslemarch Transportdchargement

Les plus souvent ces lments du kit sont prciss sur un devis dtaill qui une fois accept constitue

un lment du march prcisant la consistance de la fourniture.
http://www.fcba.fr/accueil.phphttp://www.fcba.fr/accueil.php


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Fourniture + Pose

Dans ce cas les travaux de charpentes assembles par connecteurs mtalliques comprendront la

totalit de la prestation de fabrication vu ci-dessus plus les lments obligatoires suivants :

Poseycompristoutesmanutentionsetrglages Fixationsetscellementssec Dispositifsdhygineetscurit Evacuationdesdchets

Feront galement partie du march si les documents particuliers l'exigent :

Percementsetscellementshumides Supportdecouvertureoud'tanchit Lasure,peinture Notesdecalcul Etc.

Justifications techniques - Charpente fermette

Obligations du matre d'ouvrage ou de son mandataire

Il devra fournir des prcisions crites sur les ouvrages raliser :

Destination (logements, bureaux, ERP, etc) Lieu d'implantation y compris plan d'accs Nature des ouvrages lis (planchers, cloisons, plafonds, poutres, etc) Type de couverture Conditions particulires d'exploitation si ncessaire (hygromtrie, agressivit, etc) Caractristiques d'autostabilit de l'infrastructure Positions et natures des conduits de fume Charges ponctuelles exceptionnelles (rserve d'eau, etc) Consistance des travaux (voir page "consistance des travaux") Plans d'architecte complets (plans de tous les niveaux, coupes et lvations) Tous plans ncessaires la bonne comprhension des travaux

Obligations de l'entreprise

L'entreprise prsente ses plans d'implantation, rservations et d'ensemble au matre d'ouvrage aux

dates qui lui ont t prcises dans l'ordre de service, condition d'avoir toutes les prcisions

indiques ci-dessus.

Les plans de l'entreprise doivent prciser :

Axes et dimensions des trous de scellement Feuillures et logements rserver


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Descentes de charges, pousses et moments reprendre Cte d'arase des maonneries au droit des appuis Niveau des fatages Dimensions et natures de pignons Emplacement des abouts de poutre La rpartition des fermes Les contreventements Fixations Renforts Dtails de l'habillage Tous plans ncessaires la bonne ralisation des travaux

Les justifications techniques des dispositions adoptes ne sont fournies au matre d'ouvrage ou ses

mandataires que si les documents particuliers du march le prcisent.

Obligations du fabricant, march des fournituresCe sont les mmes que celles de l'entreprise.

Coordination - dlais - Charpente fermette

Coordination fourniture

L'entreprise soumet ses documents ainsi que les dates d'intervention et les moyens prvus pour

approbation et pour permettre au matre douvrage ou son mandataire, den transmettre un

exemplaire chacun des autres corps dtat intresss. S'ils ne sont pas retourns par le matre

d'ouvrage dans un dlai compatible avec lexcution, ils sont considrs comme approuvs.

L'entreprise fournit l'entreprise de GO dans un dlai fix d'un commun accord les scellements,

rservations et descentes de charges prvus.

Sauf stipulation contraire, le matre d'ouvrage ou son reprsentant fait son affaire de la diffusion des

documents aux autres corps d'tat impliqus dans la construction. Il fera remonter l'entreprise de

charpente les observations ventuelles dans les meilleurs dlais.

Toute modification pourra faire l'objet d'un avenant si les documents du march sont modifis.

Coordination pose

L'entreprise rceptionne la nature et la gomtrie des supports sur lesquels la charpente prendra

appui.

Si pour des raisons de calendrier ces constructions ne sont pas encore excutes, cette vrification est

faite d'aprs les ctes finies faisant partie des documents particuliers du march qui feront foi.


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La livraison et la pose des charpentes ne peuvent tre entreprises que si les accs aux aires de

stockage et de levage permettent l'acheminement des engins de transport et de levage, sans difficult

particulire. Les aires de levage doivent tre sensiblement planes et dbarrasses de tous matriaux et

matriel gnants.

Si l'entrepreneur constate que les conditions requises ne sont pas ralises, il en avise, par crit, lematre d'ouvrage ou son mandataire dans un dlai de huit jours, ce qui nempche pas ncessairement

de faire la livraison. La dcision du matre d'ouvrage ou de son mandataire fait l'objet d'un nouvel

ordre de service

Pour des petits chantiers de type maison individuelle isole, les conditions de la coordination peuvent

tre simplifies d'un commun accord.

Grer durablement

Ressources renouvelables

La charpente industrialise utilise essentiellement du sapin et de l'pica provenant de la fort

europenne. Cette fort est gre durablement car les organismes privs ou publics, comme par

exemple l'Office National des Forts (www.onf.fr) en France, ont le souci de la conservation des

espces aussi bien vgtales qu'animales. L'ensemble forme un cosystme quilibr que nos

forestiers europens tudient et perptuent en permanence.

De plus en plus de forts sont suivies et certifies par un organisme.

Soit le PEFC (www.pefc-france.org) dont le but est de garantir aux utilisateurs etconsommateurs que les produits en bois achets proviennent de forts suivies dans le cadre

d'une certification de type ISO notamment ISO 14 000 pour l'impact sur l'environnement.

Soit le FSC (www.fsc.org) plus connu dans le monde anglo-saxon et qui dlivre unecertification consistant valuer une gestion qui tienne compte de l'environnement et des

impacts sociaux.

D'une manire gnrale la fort europenne est vivante et se dveloppe. L'occupation forestire ne

cesse de crotre en France depuis le dbut du XXime sicle. Et ne pas utiliser le bois qu'elleproduit serait un non sens cologique et conomique.

Economie d'nergie et qualit environnementale

Le bois est principalement constitu de carbone et d'oxygne. En effet, sous l'effet de la

photosynthse le gaz carbonique (CO2) de l'air est absorb par les feuilles pour fabriquer du bois. Sil'on stocke 1 m3 de bois, on prend 1 tonne de CO2 dans l'atmosphre. Donc, construire en boisc'est participer l'amlioration de l'air de la plante. Les charpentes fermettes qui peuvent durer des

sicles, stockent le CO2 pour longtemps.

De plus, le bois est peu gourmand en nergie pour sa transformation et en particulier la fermette qui

ne ncessite que des outils de dcoupe et de pressage dont les besoins nergtiques sont trs faibles

(voir dans fabriquer).
http://www.onf.fr/http://www.pefc-france.org/http://www.fsc.org/http://www.charpente-industrielle.fr/fabriquer/fabriquer.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/fabriquer/fabriquer.htmlhttp://www.fsc.org/http://www.pefc-france.org/http://www.onf.fr/


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Ses dchets sont rcuprables pour des emplois varis :

Fourniture d'nergie Litires d'animaux Fabrication de panneaux composites Etc.

Les vieilles charpentes sont rutilisables, soit en tant que matire premire en les redcoupant, soit

directement en les plaant sur des constructions restaures.

Enfin, et surtout, le bois est un trs bon isolant thermique qui permet de limiter les consommations

d'nergie en chauffage.


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Charpente traditionnelle

Concevoir

Le projet

Dans cette partie sont traits les points de conception suivants :

Types de toiture Supports Ouvertures Cotes et spcifications

Concevoir un projet en Charpente traditionnelle

Solutions

Dcouvrez les solutions de charpente fermette et charpente traditionnelle :

Structures porteuses Choix des fermes Amnagements de combles

Chevtres de toiture Singularits Assemblages Contreventements

Solutions en Charpente traditionnelle

Calculer

Dans cette partie sont donnes des indications pour le calcul des :

Fermes Assemblages Contreventements

Calculer la Charpente traditionnelle

Analyser

Dans cette partie sont traits les points suivants :

Incidence sur l'architecture Classes d'emploi et de service
http://www.charpente-industrielle.fr/concevoir/le-projet-charpente-traditionnelle.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/concevoir/le-projet-charpente-traditionnelle.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/concevoir/solutions-charpente-traditionnelle.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/concevoir/solutions-charpente-traditionnelle.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/concevoir/calculer-charpente-traditionnelle.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/concevoir/calculer-charpente-traditionnelle.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/concevoir/calculer-charpente-traditionnelle.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/concevoir/solutions-charpente-traditionnelle.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/concevoir/le-projet-charpente-traditionnelle.html


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Contraintes technique et pathologieAnalyser la Charpente traditionnelle

Le projet - Charpente traditionnelleLes types de toiture

Tous les types de toitures sont ralisables avec la charpente traditionnelle. Seule la porte tait

autrefois une limite en fonction des arbres dont on disposait. Maintenant les bois lamell coll ont

rendu cette limite obsolte.

Nous ne considrons ici que les ouvrages de dimension restant en dessous de 20 m de porte. Au-

del c'est le domaine rserv de la "charpente lamell coll" et d'un autre type d'atelier de fabrication.

Notons cependant que la majorit des machines automatiquesde taille ne sont prvues que pour usiner des formes droites, ou faiblement courbes sur une face,

donc les bois "croches", autrement dit courbes, sont gnralement taills d'une manire manuelle ou

semi manuelle.

Mais grce aux progrs de l'informatique et du matriel de fabrication, la charpente traditionnelle est

particulirement comptitive pour des charpentes complexes ou devant rester apparentes.

Voici quelques exemples de toitures vues de dessus.
http://www.charpente-industrielle.fr/concevoir/analyser-charpente-traditionnelle.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/concevoir/analyser-charpente-traditionnelle.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/concevoir/analyser-charpente-traditionnelle.html


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La complexit d'un btiment n'est pas un obstacle pour la charpente traditionnelle, et les solutionssont souvent multiples.

Par exemple quand les faades opposes d'un btiment ne sont pas parallles. On trouvera ci-dessous

les diffrentes faons de rsoudre le problme. Ces solutions combines avec des pignons de biais

permettent de faire une charpente sur un quadrilatre quelconque.


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Les supports

Le gros uvreLe gros uvre et en particulier les murs peuvent tre en bton, en bois ou en acier. Les ctes doivent

tre parfaitement dfinies avant l'tude de charpente car ce sont elles qui dterminent la gomtrieavec les pentes de toiture. Il ne suffit pas de donner les ctes de la priphrie du btiment mais aussi

les diagonales pour vrifier les angles des murs. Si le gros uvre n'est pas certain de ses ctes

(tolrance 1 cm), il sera parfois ncessaire de faire un relev avant la fabrication.

Les poutresL'entraxe des fermes tant gnralement de 4 mtres environ, il y aura une descente de charge

importante en pied de ferme, donc il faudra viter de les poser sur des poutres, notamment les

linteaux de fentre. Si on ne peut pas faire autrement, il faudra que le charpentier indique au maon

la charge reprendre.

Les poteauxIl sera quelquefois ncessaire d'ajouter un poteau en bois ou en bton ou plus rarement en acier pour

assurer la stabilit de la structure. On les utilise gnralement pour assurer une descente de charge.

Les portiquesC'est la runion de poteaux et de poutres. Ils sont couramment utiliss en charpente traditionnelle

pour raliser des hangars des halles ou des appentis.

Les ouvertures


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Rares sont les toitures qui ne sont pas perces.

Mais attention de ne pas couper des fermes, ou un artier.

Dans une toiture, on trouve gnralement :

Fentre de toiture (vlux ou similaire)Il faudra, dans ce cas, indiquer les dimensions du fabricant.

Lucarnes et houteauxCes lments ont une double fonction : clairer le comble et dcorer la toiture. Les solutions

sont trs nombreuses et on pourra consulter les ouvrages consacrs a ce sujet pour les adapter

au style de la construction et aux particularits rgionales. Les principaux types de lucarnes

sont les suivants :

Outres les dimensions de la menuiserie, il faudra indiquer la nature et les dimensions du cadre

support.

Puits de lumireLes ctes extrieures devront tre indiques trs prcisment.

CheminesElles devront tre suffisamment loignes des pices de charpente et ventuellement

dvoyes pour assurer la garde au feu (voir dans solutions les accidents de toiture). Il est donc

ncessaire de connatre leurs positions avant de faire la rpartition des fermes.

Les ctes et spcifications

Les conditions d'une charpente bien russie dpendent beaucoup de la prcision des informations qui

sont donnes au bureau d'tude du fabricant.

Le plan d'architecte doit compter au moins :

Une vue de dessus Une vue des combles Une coupe sur chaque type de toiture ou de ferme Une vue de chaque faade Eventuellement, un dtail des singularits (dbords, porches, etc)

Sur ces plans, on doit retrouver imprativement :

Les cotations horizontales et altitude des murs, refends et si possible des diagonales(tolrance 1 cm) jusqu'au sous-sol pour les descentes de charges.
http://www.charpente-industrielle.fr/concevoir/solutions-charpente-traditionnelle.htmlhttp://www.charpente-industrielle.fr/concevoir/solutions-charpente-traditionnelle.html


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La position des murs coupe-feu si ncessaire Les positions et dimensions des ouvertures :

- Lucarnes,

- Velux,

- Chemines, Escaliers,

- Etc

Le dtail des dbords de toit doit tre particulirement soigncar c'est lui qui va dterminer les points d'pure de la charpente.

Par exemple la charpente n'est pas la mme si on a une gouttire havraise ou une gouttire pendante.

La dimension du comble peut tre change de 10 cm ou plus.

Toutes les indications gomtriques destines au dessin de la charpente devront tre compltes

par les indications de charges permettant de calculer les sections de bois ncessaires lastabilit de la charpente.

Type de couverture Lieu de construction (pour dterminer la zone climatique) Charges d'exploitations (priv ou recevant du public) Charges particulires Type de plancher


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Solutions - Charpente traditionnelle

Structures porteuses

Il s'agit gnralement des murs ; le technicien commence par les dessiner car ce sont eux qui vont

servir de base la ralisation de la charpente. Les dimensions doivent tre parfaitement dfinies (voir

dans concevoir / le projet) pour la bonne ralisation de la charpente.

Une fois le dessin des murs tabli, le maon devra respecter rigoureusement les ctes (tolrance 1

cm).

Le choix des fermes et les pices passantes

Une charpente traditionnelle est constitue gnralement d'une superposition l'querre de plusieurs

pices :

Lafermequiestlastructureporteuse Lespannesquis'appuientsurlaferme Leschevronsouempannonsquisontcloussurlespannes Lesliteauxouvoligespourlesupportdecouverture

Aux quels il faut ajouter les solivages

Lespicespassantesetsolives

Ce sont les pices droites qui sappuient sur les fermes. Dans le cas de charpente trs