LA CHARPENTE :

La charpenterie est traditionnellement du ressort du charpentier, à l'origine un métier de bois. Avant la révolution industrielle qui voit d'autres matériaux se substituer au bois (Fonte, fer forgé, acier et béton armé, etc...)

Charpente traditionnelle de toiture

Principe : 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 contrefiches, 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, boulonnage ou clouage.

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, sur les poutres maîtresses du plancher des combles, 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 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 de 40 à 60 cm maximum, suivant le type de couverture. Les sections classiques sont de 110 × 80 mm, 75 × 63 mm et 60 × 40 mm (hauteur × largeur)

La Charpente à fermettes Industrielles

Les fermettes peuvent être considérées comme des chevrons renforcés par triangulation. Elles sont fabriquées généralement avec des pièces de bois en 36 mm d'épaisseur (1'1/2) et assemblées à l'aide de connecteurs métalliques. Ce type de charpente consiste à transmettre les charges de toiture aux murs porteurs par l'intermédiaire de fermes disposées tous les 60 ou 90 cm environ. L'élancement : rapport entre la hauteur et l'épaisseur de la ferme étant très grand, cela impose de stabiliser les fermes par un sous-système de barres perpendiculaire appelé contreventement et anti-flambage.

La pose d'une charpente industrialisée requiert très peu de temps. Les avantages de ce type de charpente sont le faible coût et un très bon rapport résistance/légèreté. Ces structures sont également utilisées en dehors de la toiture pour, par exemple les coffrages de béton, les échafaudages ainsi que des ouvrages provisoires de support de projets industriels. Les profils et formes sont presque infinis, ce qui permet d'obtenir des toits très variés.

Pour la construction d'habitation, les portées sont comprises entre 8 et 15 m. Des portées de 25 m peuvent être atteintes pour les bâtiments agricoles ou industriels en utilisant des sections de bois plus importantes, cela implique des techniques d’assemblage spécifiques.

La Charpente en Lamellé-collé

Cette technique consiste à reconstituer des équarrissages à partir de lamelles de bois de faible section, collées entre elles.

Le domaine d'application comprend les :

• bâtiments à usage public ;
• bâtiments de grande portée ;
• milieux agressifs (chimique, teinturier, stockage céréalier, piscines, etc...) ;
• ponts.

Du fait d'une vitesse de combustion assez lente et constante (~2 cm/½h), les structures en bois lamellé-collé ont une grande résistance au feu. Enfin, il est à savoir que les arcs de ces charpentes sont élaborés par collage à contrefil et contre-cœur de pièces de bois, de façon à répartir le travail du lamellé-collé sur toute la pièce.

Les bois de charpente

Les essences de bois utilisées pour la fabrication des charpentes traditionnelles varient d’une région à une autre. Les essences de bois principalement utilisées en charpenterie sont, pour des essences résineuses : le sapin, l'épicéa, le mélèze, le pin, le Douglas ; pour des essences feuillues caduques : le peuplier tremble, le châtaignier, l'orme, le chêne.

• Les bois résineux (bois tendres) :
  • Le sapin du Nord, le pin sylvestre et le pin maritime : Ces bois résineux sont généralement tendres (donc facile à couper) et relativement homogène. coloration du blanc vers le jaune.
  • Le pin Douglas : résineuse résistante aux insectes et aux champignons, même en milieu agressif (montagne, bord de mer…). Il est plus dur et plus dense que les autres essences de résineux. coloration plutot jaune rosé.
• les  bois feuillus (bois durs) :
  • Le Chêne : bois de cœur lourd, il a une odeur caractéristique de tanin ; très résistant aux attaques des insectes et champignons: il est utilisé souvant pour des parties structurelles et ou en extérieur. coloration brun jaunâtre
  • Le Châtaignier : comparable en beaucoup de points au chêne au point de vue mécanique et d’excellente conservation ; coloration plus rouge que celle du chêne.