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Analyser - Charpente fermette

Incidence sur l'architecture

La fermette comporte de nombreux avantages :

  • Légèreté
  • Nombreuses solutions techniques
  • Fiabilité
  • Stabilité
  • Economique
  • Etc…

Ses domaines de prédilection sont la maison individuelle et l'immeuble d'habitation. Bien sur, d'autres utilisations sont possibles, notamment les bâtiments commerciaux, industriels, tertiaires, administratifs, agricoles,hangars, etc. (voir dans solutions le "choix des fermettes"). On l'utilise assez peu pour des portées supérieure à 15 m.

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

En résumé, si l'on cherche à faire une charpente, même compliquée mais non apparente, la supériorité de la fermette est incontestable. Si l'on cherche à faire une grande charpente décorative, il vaut mieux chercher du côté de la charpente traditionnelle ou du lamellé-collé.

Classes d'emploi et classes de service

Il faut distinguer les classes d'emplois pour estimer les risques biologiques en fonction de l'exposition à l'humidité de la structure en situation d'emploi :

  • Classe d'emploi 1
    Situation dans laquelle le bois ou le produit à base de bois est sous abri, entièrement protégé des intempéries et non exposé à l'humidification.
  • Classe d'emploi 2
    Situation dans laquelle le bois ou le produit à base de bois est sous abri et entièrement protégé des intempéries mais où une humidité ambiante élevée peut conduire à une humidification occasionnelle mais non persistante.
  • Classe d'emploi 3
    Situation dans laquelle le bois ou le produit à base de bois n'est ni abrité, ni en contact avec le sol. Il est soit continuellement exposé aux intempéries, soit à l'abri des intempéries, mais soumis à une humidification fréquente.
  • Classe d'emploi 4
    Situation dans laquelle le bois ou le produit à base de bois est en contact avec le sol ou de l'eau douce et est ainsi exposé en permanence à l'humidification.
  • Classe d'emploi 5
    Situation dans laquelle le bois ou le produit à base de bois est en permanence exposé à l'eau salée.

Et les classes de service servant au dimensionnement de la structure à cause des risques de fluage provoqués par l'humidité ambiante :

  • Classe de service 1
    Classe de service caractérisée par une teneur en humidité dans les matériaux, qui correspond à une température de 20 °C et une humidité relative ambiante ne dépassant 65 % que quelques semaines par an.
  • Classe de service 2
    Classe de service caractérisée par une teneur en humidité dans les matériaux, qui correspond à une température de 20 °C et une humidité relative ambiante ne dépassant 85 % que quelques semaines par an.
  • Classe de service 3
    Classe de service caractérisé par des conditions climatiques conduisant à des taux d'humidité plus élevés qu'en classe de service 2.

Une charpente se trouve normalement en classe d'emploi 2. La quasi-totalité des fermes assemblées par connecteurs se fait donc avec du sapin (ou épicéa) traité par trempage lui conférant une résistance à cette classe d'emplois, mais il arrive fréquemment que des singularités ou des pièces massives se trouvent en classe 3 et quelquefois 4. Il faudra alors utiliser un traitement plus pénétrant ou un bois naturellement résistant. Il sera alors utile de consulter le mémento" Durabilité des ouvrages en bois" édité conjointement par la FIBC et FCBA (ex-CTBA).

Contraintes techniques et pathologie

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 manière industrielle des kits de charpente prêts à être assemblés avec toutes les garanties d'une fabrication contrôlée en usine.

Il en découle que tout projet aura un grand avantage s'il est conçu dans le respect des contraintes propres à cette technique et qu'il y aura toujours intérêt à consulter votre fabricant pour une solution adaptée au projet et au moindre coût.

Citons quelques problèmes techniques qu'il faudra essayer d'éviter au moment de la conception :

1. Problèmes de flèches différentielles

Les pointes de pignons en maçonnerie sont parfaitement rigides. Par contre, les fermettes ont une flèche autorisée de 1/300ième de la portée d'où un décalage qui peut donner un effet de pagode à la toiture. Pour éviter cela, il faut faire une très bonne liaison du contreventement et des lisses filantes qui répartiront les différentiels sur plusieurs charpentes et « à l'œil » l'effet sera neutralisé. En outre, il est important de faire la pointe de pignon décalée de 1 cm au-dessous de la ferme.

 

 

Eviter absolument de mettre sur un même plan un plancher béton et un plancher bois car pour les mêmes raisons que ci-dessus et en plus un séchage des entraits aux environs de 10 % H %, le plancher sera immanquablement cisaillé.

 

 

 

Attention aux flèches différentielles, dans l'exemple ci-contre la cloison clouée en haut et en bas sans possibilité de jouer, se fissurera au niveau des ouvertures.

 

 

 

 

2. Problèmes de poussée horizontale

Une ferme dissymétrique crée une poussée horizontale qui peut être reprise par une poutre, mais il faut éviter une trop grande longueur.

 

 

 

 

 

 

Ici, il faudra une poutre au faîtage ou aux aisselles car la maçonnerie ne pourra pas résister à la poussée horizontale. Un mur en béton solidement ferraillé pourra éventuellement la reprendre. Si la poutre est trop longue il faudra mettre un poteau intermédiaire.

 

 

3. Variations hygrométriques

Eviter les empilements de bois car avec les différences d'états hygrométriques de l'air entre l'été et l'hiver, on peut avoir une forte variation de hauteur. Dans l'exemple ci-contre la hauteur peut varier de 15 mm, même si le bois est livré conforme aux normes (voir Prescrire/Respect des normes)

 

4. Absence de point d'appui

Dans le croquis ci-contre il faut prévoir un point d’appui en A, pour supporter la poutre en faîtage. Attention la descente de charge est importante en ce point.