Traditionnelle 2

Claude PRECHEUR

Différents types de fermes
Il existe plusieurs types de fermes caractérisées par leur triangulation.
Les critères intervenants dans le choix sont les suivants :

ferme latine

Comme son nom l’indique, la ferme latine a été inventée par les Romains.
Elle est formée de triangles qui ont pour but d’éviter les moments de flexion. Le système le plus simple est constitué d’arbalétriers et de contre-fiches massives, d’un entrait pouvant être moisé et d’un poinçon souvent de section carrée pour recevoir les contre-fiches dans une direction et les liens de contreventement dans une direction perpendiculaire. La ferme constituée d’un poinçon avec contre-fiche ne permet guère de dépasser 8 m de portée. On peut augmenter la portée en renforçant le réseau secondaire par ajout de montants et de diagonales moisées qui soulagent l’entrait.

Divers fermes


Ferme à entrait retroussé

Ce type de ferme s’utilise pour les combles habitables. L’entrait est retroussé à la hauteur des volumes que l’on veut utiliser. Elle comporte des jambes de force destinées à soulager la partie inférieure des arbalétriers. Elle peut comporter des liens en partie supérieure situés au droit des pannes. Fortement hyperstatique(1), ce type de fermes ne nécessite pas de pièces de bois de sections importantes. La portée des fermes à entrait retroussé se situe entre 10 et 12 m.

Attention :
La réaction en pied de la jambe de force est variable selon l’inclinaison. Elle peut conduire à des poussées horizontales. Le maintien des pieds d’arbalétriers doit alors être assuré par un tirant en acier posé au niveau du plancher.

Hyperstatique : (adj.) Se dit d’un système qui n’est pas isostatique, et dont les déformations doivent être prises en compte dans la définition des efforts ; d’où la nécessité de le dimensionner au préalable.
Isostatique : (adj.) Se dit d’un système dont on peut définir les efforts à l’aide des équations de la mécanique, ce qui permet de calculer les réactions d’appui et, par la suite, les contraintes et les flèches.

Ferme sur blochet

Les fermes sur blochet s’apparentent aux fermes à entrait retroussé à la différence que le pied de l’arbalétrier n’exerce aucune poussée sur les murs. Il s’agit d’une ferme à deux articulations qui fonctionne à la manière d’une ferme sur poteau dont la flexion de l’arbalétrier est reprise par les blochets.
La portée de ce type de ferme ne dépasse que rarement 12 m.
On notera que le pied de l’arbalétrier peut ne pas être en appui sur le mur.

Ferme à la Palladio

Ferme dont l’appellation provient du nom de l’architecte italien Andréa Di Pietro, dit Palladio (1508-1580). C’est une ferme pour comble utilisable ne venant pas prendre appui sur un plancher.
L’entrait fait fonction d’élément porteur de plancher.
Les suspentes latérales ne servent qu’à soulager l’entrait afin qu’il ne se déforme pas sous son poids propre et à reprendre les contre-fiches qui soulagent les arbalétriers. La portée peut atteindre 16 à 18 m.

Ferme à la Mansart

C’est à François Mansart (1598-1666), architecte, que l’on a attribué à tort cette ferme. Elle fut utilisée par Pierre Lescot (1515-1578) au Louvre. Elle offre un maximum de volume pour la réalisation d’un comble habitable. Elle fonctionne à la manière d’un portique. La principale difficulté consiste à assurer la stabilité des fermes dans leurs plans sans réduire le dégagement intérieur.
Une première solution consiste à utiliser des contre-fiches qui reçoivent en outre la réaction d’appui des arbalétriers. Cette solution nécessite de fortes sections et les différentes pièces sont situées dans un même plan. Les portées courantes ne dépassent pas 8 m. Une autre solution consiste à utiliser une ferme triangulée et des poteaux moisés. La stabilité est assurée dans le plan des entraits par un contreventement qui reporte les efforts au droit des pignons. La portée peut alors atteindre 12 m.

Pré-dimensionnement

En plus des charges propres de la toiture (éventuellement du plafond et du plancher des combles), des surcharges climatiques et des caractéristiques mécaniques des bois de construction utilisés, le dimensionnement d’une charpente dépend essentiellement du type de ferme, de la portée des fermes et de la travée.

Les fermes

L’entraxe des fermes varie entre 3,00 et 5,00 m.
La portée des fermes se situe généralement entre 7 et 12 m, mais peut aller jusqu’à 18 m.
Dimensions minimum des différentes pièces de bois (résineux) pour une ferme latine :

Portée (en m)Distance entre fermes (en m)ArbalétrierEntraitContre-fiche Poinçon
6 3 65 x 125 65 x 125 65 x 125 65 x 125
3,5 65 x 150 65 x 125 65 x 125 65 x 125
4 65 x 150 65 x 125 65 x 125 65 x 125
7 3 65 x 150 65 x 150 65 x 125 65 x 150
3,5 65 x 175 65 x 175 65 x 150 65 x 150
4 65 x 175 65 x 125 65 x 125 65 x 150
8 3 75 x 150 75 x 150 65 x 125 75 x 125
3,5 75 x 175 75 x 175 75 x 125 75 x 150
4 75 x 175 75 x 175 75 x 150 75 x 150
9 3 75 x 175 75 x 175 75 x 150 75 x 175
3,5 75 x 200 75 x 200 75 x 175 75 x 175
4 75 x 200 75 x 200 75 x 175 75 x 175
10 3 75 x 200 75 x 200 75 x 175 75 x 175
3,5 75 x 200 75 x 200 75 x 175 75 x 175
4 75 x 200 75 x 200 75 x 175 75 x 200