La charpente en bois est un élément structurel qui sert à soutenir la couverture d’un bâtiment. Elle est composée de fermes préfabriquées, puis assemblées sur le chantier avec des pannes et des chevrons. Elle doit être stable sous toutes les conditions de charge, et le bois utilisé doit être traité contre les parasites et les moisissures.
La charpente a une fonction esthétique, mais elle doit également assurer plusieurs autres fonctions :
- supporter son propre poids et la charge d’exploitation,
- transporter les matériaux de couverture,
- résister aux charges climatiques surtout les effets du vent et de la neige.
Ces éléments sont façonnés et assemblés en usine à l’aide de connecteurs métalliques avant d’être installés sur le chantier.
Elle est constituée d’éléments en lamellé-collé, un matériau composite constitué de plusieurs lamelles de bois collées entre elles, ou de poutres en "I", constituées d’une âme métallique ou en bois, entourée de membrures.
La conception
La charpente est étudiée et conçue par le maître d’ouvrage et le maître d’œuvre en fonction des besoins du projet. Le bureau d’études est chargé de vérifier la conception de la charpente et de réaliser les plans. Les plans sont réalisés en tenant compte des hypothèses, des règlements en vigueur, des règles de calcul et de conception des ouvrages en bois, définies par les normes NF EN 1995, ainsi que des règles définissant les effets du vent et de la neige sur la construction, définies par les normes NF EN 1991-1-4 et NF EN 1991-1-3.
Le bureau d’étude établit la note de calcul, les plans d’exécution et les plans de pose en tenant compte de plusieurs critères :
- La réglementation sur la conformité de l’environnement (forme, volume, hauteur).
- La situation géographique (la charge de neige et l’exposition au vent) et la destination des combles (la pente variant selon ces critères), le poids des matériaux de couverture (tuiles, ardoises, etc.), la forme de la toiture (le nombre de pentes, le débord de toit en rive ou en égout, le type de gouttière).
- Les portées des pannes ou des fermes entre les murs.
- Le tracé des réservations pour les souches de cheminées, les fenêtres, les lucarnes, l’emplacement d’une trémie, etc.
- Le type de plafond à supporter.
- L’isolation choisie pour les combles (horizontale, verticale ou sous rampant).
- La ventilation haute et basse de toiture (faîtage ventilé).
- Le budget, le prix de la charpente et de la couverture pouvant représenter jusqu’à 15 à 20 % du budget total de la construction.
La réalisation et la pose
Le maçon arase les murs de niveau et maçonne les rampants en effectuant les réservations nécessaires (appuis des fermes et pannes). Il monte ensuite les conduits de fumée et de ventilation. Ensuite, les souches en sortie de toit peuvent être terminées une fois la couverture installée. Dans ce cas, une grande attention doit être portée par le charpentier qui met en place tous les éléments de la charpente suivant les plans d’exécution, en respectant les côtes, les rives, les débords, les chevêtres, trémies, etc. Il pose le voligeage voulu et, suivant les cas, l’isolation après la couverture.
Le couvreur, quant à lui, vérifie la planéité de la charpente, pose les gouttières, l’écran de sous-toiture, les éléments de zinc et exécute la couverture.