Les types de toiture

Tous les types de toitures sont réalisables avec la charpente traditionnelle. Seule la portée était autrefois une limite en fonction des arbres dont on disposait. Maintenant les bois lamellé collé ont rendu cette limite obsolète.

Nous ne considérons ici que les ouvrages de dimension restant en dessous de 20 m de portée. Au-delà c’est le domaine réservé de la « charpente lamellé collé » et d’un autre type d’atelier de fabrication.

Notons cependant que la majorité des machines automatiques de taille ne sont prévues que pour usiner des formes droites, ou faiblement courbées sur une face, donc les bois « croches », autrement dit courbes, sont généralement taillés d’une manière manuelle ou semi manuelle.

Mais grâce aux progrès de l’informatique et du matériel de fabrication, la charpente traditionnelle est particulièrement compétitive pour des charpentes complexes ou devant rester apparentes.

Voici quelques exemples de toitures vues de dessus.

La complexité d’un bâtiment n’est pas un obstacle pour la charpente traditionnelle, et les solutions sont souvent multiples.
Par exemple quand les façades opposées d’un bâtiment ne sont pas parallèles. On trouvera ci-dessous les différentes façons de résoudre le problème. Ces solutions combinées avec des pignons de biais permettent de faire une charpente sur un quadrilatère quelconque.

Les supports

• Le gros œuvre

Le gros œuvre et en particulier les murs peuvent être en béton, en bois ou en acier. Les côtes doivent être parfaitement définies avant l’étude de charpente car ce sont elles qui déterminent la géométrie avec les pentes de toiture. Il ne suffit pas de donner les côtes de la périphérie du bâtiment mais aussi les diagonales pour vérifier les angles des murs. Si le gros œuvre n’est pas certain de ses côtes (tolérance 1 cm), il sera parfois nécessaire de faire un relevé avant la fabrication.

• Les poutres

L’entraxe des fermes étant généralement de 4 mètres environ, il y aura une descente de charge importante en pied de ferme, donc il faudra éviter de les poser sur des poutres, notamment les linteaux de fenêtre. Si on ne peut pas faire autrement, il faudra que le charpentier indique au maçon la charge à reprendre.

• Les poteaux

Il sera quelquefois nécessaire d’ajouter un poteau en bois ou en béton ou plus rarement en acier pour assurer la stabilité de la structure. On les utilise généralement pour assurer une descente de charge.

• Les portiques

C’est la réunion de poteaux et de poutres. Ils sont couramment utilisés en charpente traditionnelle pour réaliser des hangars des halles ou des appentis.

Les ouvertures

Rares sont les toitures qui ne sont pas percées.

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

Dans une toiture, on trouve généralement :

• Fenêtre de toiture (vélux ou similaire)
  Il faudra, dans ce cas, indiquer les dimensions du fabricant.
• Lucarnes et houteaux
  Ces éléments ont une double fonction : éclairer le comble et décorer la toiture. Les solutions sont très nombreuses et on pourra consulter les ouvrages consacrés a ce sujet pour les adapter au style de la construction et aux particularités régionales. 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 lumière
  Les côtes extérieures devront être indiquées très précisément.
• Cheminées
  Elles devront être suffisamment éloignées des pièces de charpente et éventuellement dévoyées pour assurer la garde au feu (voir dans solutions les accidents de toiture). Il est donc nécessaire de connaître leurs positions avant de faire la répartition des fermes.

Les côtes et spécifications

Les conditions d’une charpente bien réussie dépendent beaucoup de la précision des informations qui sont données au bureau d’étude 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 façade
• Eventuellement, un détail des singularités (débords, porches, etc…)

Sur ces plans, on doit retrouver impérativement :

• Les cotations horizontales et altitude des murs, refends et si possible des diagonales (tolérance ± 1 cm) jusqu’au sous-sol pour les descentes de charges.
• La position des murs coupe-feu si nécessaire
• Les positions et dimensions des ouvertures :
      – Lucarnes,
      – Velux,
      – Cheminées, Escaliers,
      – Etc…

Le détail des débords de toit doit être particulièrement soigné car c’est lui qui va déterminer les points d’épure de la charpente.
Par exemple la charpente n’est pas la même si on a une gouttière havraise ou une gouttière pendante. La dimension du comble peut être changée de 10 cm ou plus.

Toutes les indications géométriques destinées au dessin de la charpente devront être complétées par les indications de charges permettant de calculer les sections de bois nécessaires à la stabilité de la charpente.

• Type de couverture
• Lieu de construction (pour déterminer la zone climatique)
• Charges d’exploitations (privé ou recevant du public)
• Charges particulières
• Type de plancher