LES CHARPENTES ( glossaire)

Aboucher : Joindre, assembler les pièces d’une charpente

Appareiller : En charpente, choisir les bois, les orienter, les établir tracer et repérer les assemblages.
Appentis : Comble a un seul pan
Arbalétrier : Pièce maîtresse d’une ferme destinée à supporter les pannes
Arêtier : Pièce de charpente délardée marquant l’intersection de deux versants d’un comble
Auvent : Petit toit placé au-dessus d’une porte pour l’abriter
Blochet : Pièce de bois horizontale reliant dans une ferme le pied d’un arbalétrier avec une jambe de force
Brisé : Un comble est brisé lorsque ces rampants ont deux pentes (Comble à la Mansard)
Chambrée : Partie vide entre l’arbalétrier et les chevrons correspondant à la hauteur des pannes
Chandelle : Pièce de bois verticale soutenant une autre pièce horizontale
Charpente : Structure composée de pièces de bois taillées et assemblées destinées à supporter la couverture des bâtiments
Chevalement : Etaiement ayant la forme d’un tréteau
Chevêtre : Pièces de bois reprenant les éléments d’une structure interrompus par l’aménagement d’une trémie
Chevron : Pièce de bois disposée sur les pannes destinée à supporter les lattis ou le voligeage
Chien assis : Petite lucarne destinée à aérer un comble
Colombage : Pièce de bois verticale ou en pente formant le remplissage dans un pan de bois
Comble : Ensemble charpente-couverture donnant la forme et le volume de la toiture d’un bâtiment
Contre-fiche : Dans une ferme, pièce de bois inclinée, assemblée dans le poinçon et l’arbalétrier destiné à soulager ce dernier
Contre-marque : Signe conventionnelle tracé sur les pièces de bois pour les repérer dans une structure
Contreventement : Pièce de bois de triangulations destinée à s’opposer au déversement d’une structure sous l’effet du vent
Cornier : Poteau placé à l’angle d’une construction
Couverture : Assemblage de matériaux formant la surface étanche d’un toit
Coyau : Pièce de bois assemblée en sifflet sur les chevrons pour adoucir la pente d’une couverture dans sa partie inférieure
Coyer : Pièce de bois horizontale supportant le pied d’un arêtier ou d’une noue
Croupe : Dans un comble, surface triangulaire comprise entre deux arêtiers
Engueulement : Entaille conique formant l’assemblage d’une contre fiche ou d’un arêtier dans un poinçon
Délardement : Profil obtenu en enlevant une arête d’un seul côté d’une pièce de bois
Echantignolle : Cale triangulaire clouée sur l’arbalétrier destinée à maintenir une panne
Empanon : Chevrons de croupe assemblés sur l’arêtier et la sablière
Entrait : Dans une ferme, pièce de bois qui réunit les pieds des arbalétriers
Enrayure : Ensemble horizontale des pièces de charpentes formant le plancher d’un comble
Etrésillon : Planche posée verticalement entre les solives pour en maintenir l’écartement
Extrados : Chant supérieur d’un arc en lamellé collé
Faîtage : Pièce de bois horizontale formant le sommet d’une charpente

Ferme : Structure triangulaire et triangulée destinée à soutenir les pannes
Guitarde : Auvent de lucarne constitué de pièces cintrées
Herse : Epures représentant, dans un même plan la projection en vraie grandeur des pans d’un comble
Intrados : Surface inférieur d’un arc en lamellé collé ou d’une voûte
Jambe de force : Pièce de bois inclinée destinée à renforcer une pièce de charpente verticale ou elle-même inclinée
Jouée : Partie triangulaire latérale d’une lucarne
Lambourde : Pièce de bois sur laquelle sont clouées les lames de parquet
Lattis : Lattes clouées sur les chevrons recevant les tuiles plates d’une couverture
Tracé géométrique pour l’épure
Lien : Pièce de bois oblique destinée à renforcer l’assemblage de deux autres pièces
Lierne : Pièce de bois destinée à réunir les solives d’un plancher ou les poinçons des fermes des combles
Ligne de trave :Ligne de référence pour le traçage d’une ferme passant par l ‘angle supérieur du pied des chevrons, point de naissance du rampant
Linçoir : Pièce de bois recevant les solives boiteuses dans la zone d’une trémie
Long pan : Dans un comble à croupe les plus longs côtés
Lucarne : Baie en saillie aménagée dans un comble
Mansard : Forme brisée d’un comble qui permet son aménagement
Marquise : Auvent placé au-dessus d’une porte ou d’un perron
Moises : Pièces de bois jumelles reliant des pièces de charpente comprises entre elles
Noue : Dièdre formée par la rencontre de deux pans de comble, pièce placée sur cette ligne
Pan de bois : Ensemble des pièces de charpente formant l’ossature des parois d’un bâtiment
Pannes : Pièces de charpente posée sur les fermes d’un comble et supportant les chevrons
Paume : Assemblage de charpente
Piqué : Opérations consistant à déterminer sur les faces des bois l’emplacement des assemblages
Rampant : Se dit la pente d’un comble
Sablière : Pièce de bois horizontale disposée sur un mur plate-forme pour les chevrons d’un comble ou les poteaux d’un pan de bois
Sabot : Garniture métallique formant rotule ou s’encastre le pied des arcs ou des portiques d’une charpente en lamellé collé
Solive : Pièce formant l’ossature d’un plancher
Soupente : Espace situé sous la pente d’un comble
Taille : Travail d’exécution des assemblages d’une charpente hors pose
Tirant : Pièce de bois ou métallique soumise à un effort de traction ( l’entrait est un tirant)
Trémie : Ouverture aménagée dans un plancher permettant le passage d’un conduit de fumée ou d’escalier
Volige : Planche légère clouée sur les chevrons formant une partie de la couverture

CHARPENTE BOIS

Assemblages-Liaisons

1 ) CHARPENTE TRADITIONNELLE

a) Assemblages traditionnels.
Embrèvements : simples en gorge ou doubles. Ces assemblages obliques sont les seuls dont on peut calculer de façon assez précise la résistance mécanique. Ils sont couramment utilisés entre l’entrait et l’arbalétrier. On préfère l’embrèvement simple (fig. 1) avec ou sans tenon, à ceux en gorge double, nécessitant un ajustage plus précis.(fig. 1-1)

Assemblage à mi-bois et à enfourchement (fig. 2). Courant entre deux pièces situées dans un même plan (panne sablières) avec complément de liaison par des clous enfoncés où des tôles clouées reprenant des efforts de traction.

Assemblage à tenon (fig. 3). Ils servent à maintenir deux pièces de bois dans leur position respective, par exemple pour fixer latéralement des éléments comprimés (arbalétrier).

Assemblages par goujons

Rectangulaires, ronds ou annulaires sollicités surtout en compression et au cisaillement.
Spéciaux à simple ou double denture; simple pour liaisons bois-métal, double pour liaisons bois-bois.(ex: les crampons fig. 4)
NB Ces deux types peuvent parfois être combinés.

Assemblages par boulons (fig. 5)

Le boulonnage est en général réservé aux éléments sollicités en traction ou à ceux qui sont non porteurs.
Le diamètre des trous est déterminé à partir de l’étude du schéma mécanique. Les boulons seront conformes à la norme NF E 27-341, une rondelle d’appui large et épaisse conforme à la norme NF E 27-682 sera intercalée à chaque extrémité.

Liaison chevron-panne

Pour les pannes intermédiaires, on distingue deux cas
Panne non déversée (fig. 6a et 6b): non sciée ou sciée.
Panne déversée (fig. 6c) : cas le plus courant.
NB: Un clouage existe en générale sur les pannes non déversées et sciées et sur des pannes déversées.
Les pannes faîtières et sablières sont le plus souvent sciées (fig 7).Un clouage suffit pour assurer la liaison avec les chevrons.

Liaison panne-ferme

Panne déversée : liaison assurée par échantignoles, fourrures ou cornières (fig. 8)
Panne non déversée : appuis des pannes sur contrefiches ou échantignoles à arase supérieure horizontale (fig. 9).
NB: les pannes sablières peuvent être en général fixées au gros oeuvre à l’aide de chevilles expansées.
Liaison ferme gros-oeuvre

Est généralement réalisé par des pattes métalliques ancrées (fig. 10): elles ne doivent pas subir d’effort à l’arrachement

LES FERMETTES

a ) Assemblage par connecteurs en acier
On distingue les : Goussets plans pré-percés ou non; montage possible sur chantier (ex: Plaques armabois clouées fig. 1 a)
Connecteurs à dents mis en place sous presse hydraulique en usine (fig. 1 b)
Ces plaques relient aux noeuds d’une fermette les différentes membrures la constituant; on en place deux en regard au niveau d’un noeud; Leurs multiples dimensions standards permettent de se rapprocher au mieux des efforts à transmettre

Ancrage

Il s’agit de la liaison fermette / gros-oeuvre dont voici les exemples :
b-1) Fermettes de combles perdus : Equerre en acier galvanisées 15/10° clouées sur sablière (trapézoïdale lardée de pointes fig. 2a et noyée dans le chaînage ou, rectangulaire fig. 2b fixée par des tire-fond sur la maçonnerie), les fermettes sont fixées par des pointes aux équerres.
Fermettes de combles habitables (fig. 3) : Sur la dalles fixer deux sablières par des chevilles expansées, larder le pied de ferme sur chaque semelle par deux pointes 90/19. L'effort de soulèvement sera repris par une équerre, fixée sur le montant de pied de ferme et sur la dalle par des chevilles expansée.
Fermettes à pignons (fig. 4) : fixer une sablière filante, débordant côté intérieur, pour la reprise du plafond par des chevilles expansées tous les 1.2 m. Clouer une fourrure filante 60*80 sur cette sablière. Caler la fermette pignon contre cet ensemble et la clouer par des pointes torsadées ou crantées 70/17 en quinconce tous les 0.15m.

STRUCTURE LAMELLE-COLLE

Les liaisons entre les divers éléments constitutifs d’une structure ont des fonctions multiples.
L’une des fonctions fondamentales est de caractère mécanique et consiste à transférer les efforts soit d’une pièce à une autre, soit d’une pièce à l’infrastructure des supports.
Ces liaisons font généralement appel à des pièces métalliques réalisées soit en métallo-soudure soit en fonderie, qui prennent la forme de goussets plans utilisés par paire ou de boîtiers monolithiques.

ANCRAGE DES ARCS
L’assemblage de ces pièces sur le bois est réalisé par un boulonnage perpendiculaire à l’axe de la pièce et parallèle à ses plans de collage.(voir CTB N°77)

LIAISON DES ARCS

Il existe différentes possibilités de réalisation de l’assemblage interne entre les deux demi-arcs, en fonction du niveau de matérialisation recherché de l’articulation.

LIAISON DES PIECES PASSANTES

CHARPENTE BOIS

-Terminologie-

1-INTRODUCTION

Le bâtiment est dit " hors d’eau " dés qu’un écran assure l’étanchéité du comble.
Ces toitures, dont l’élément porteur peut être en maçonnerie, en bois où en métal sont caractérisées par le fait qu’elles reçoivent un revêtement d’étanchéité continu.
Quelque soit la manière dont est assurée l’étanchéité du comble une structure est nécessaire pour la recevoir
2-TERMINOLOGIE D’UN COMBLE
Définition :
Le comble d’un bâtiment est la partie supérieure de ce bâtiment comprenant à la fois la couverture qui est la partie étanche de la construction et la charpente qui la soutient. C’est en somme le chapeau du bâtiment et de ce fait un comble doit être bien exécuté tant au point de vue charpente qu’au point de vue couverture.

TERMINOLOGIE D’UN BATIMENT TERMINOLOGIE NF P 30-101

Eléments apparents de la couverture

1. VERSANT ou LONG PAN : pan de couverture limité en haut par le faîtage ou une rive de tête , en bas par un égout et sur les cotés par des rives ,arêtiers ou noues.

2. CROUPE : pan de couverture de forme généralement triangulaire, limité latéralement par des arêtiers et dans le bas par une rive ou égout.
3. TERRASSONS : versant supérieur d’un comble à la mansard.
4. BRISIS : versant inférieur d’un comble à la mansard.
5. RIVE LATERAL : ligne limitant un pan de couverture sur ses côtés.
6. FAITAGE : ligne de partage des eaux , déterminée par l’intersection supérieur de deux pans alternés de couverture.
7. ARETIER : ligne saillante inclinée droite ou courbe, formée par l’intersection latérale de deux pans de couverture.
8. NOUE : ligne rentrante inclinée, droite ou courbe formée par intersection latérale de deux pans de couverture.
9. COYAUX : petit chevron brisant la pente d’un toit à la hauteur de la sablière, le but principal est d’adoucir la pente du toit
10. RIVE DE TETE : ligne située à la partie haute d’un pan de couverture.

MORPHOLOGIE D’UNE CHARPENTE

elle doit répondre aux exigences suivante :
 Conditions géométriques : forme du bâtiment en plan et en élévation.
 Conditions climatiques : nécessité d’évacuer les eaux pluviales, prise aux vents dominants minimisée.
 Conditions mécaniques : résistance aux actions appliquées par la couverture et sont support en les maintenant stables.
 Conditions esthétiques : intégration au style régional, éclairement intérieur.
 Conditions économiques : minoration des coûts d’études, de fabrication et de mise en oeuvre.

DIFFERENT TYPE DE COUVERTURE

Les différents types de matériaux utilisés pour la couverture :
Tuile
Ardoise
Bardeau Bois (tavillon )(Jura et Savoie),essis(Vosges), essendoles(Alpes du sud))
Tôle ou bac acier
Plaque ondulée en béton (éverite)
Lauze (pierre)
Chaume etc........

STRUCTURE D’UNE CHARPENTE

1. Couverture ardoise

2. Liteau
3. Chevron
4. Panne faîtière
5. Sablière
6. panne
7. mur de refend
8. Ferme
La structure de la charpente est constituée par :
Les fermes:
Fermes traditionnelles
Ferme industrielles (fermette)

Les pièces passantes:
Chevrons
Pannes

Les lamellés collés

LES FERMES TRADITIONNELS

a) Définition
Assemblage de pièce de charpente triangulées, placées de distance en distance pour supporter la couverture d’un bâtiment.
b) Rôle
Transmettre à la maçonnerie les charges repris par les pannes.
NB Les charges appliquées à la maçonnerie au droit des appuis doivent être verticales

Ferme Latine

1. Entrait : Pièce horizontale placée à la base d’une ferme, reprend les pieds d’arbalétriers.

2. Poinçon : Assembler les arbalétriers et les contrefiches, soulager l’entrait, reprendre le faîtage.
3. Contrefiche : Soutenir les arbalétriers.
4. Arbalétrier : Pièce de bois d’une ferme posée obliquement et supportant les pannes. Elle est fixée en partie basse à l’entrait, en partie haute au poinçon.
8. Echantignolle , chantignolle , écoinçon : Pièce de bois fixé sur l’arbalétrier d’une ferme au droit des pannes pour les Positionner et les maintenir en place.
5,6,7,9. sont des pièces passantes

Ferme sur blochet

1. Entrait retroussé ou faux entrait

10. Blochet : dans un combe à faux entrait , pièce qui relie horizontalement la jambe de force au pied de l’arbalétrier pour éviter les déformation.

11 Jambe de force : pièce de ferme reliant obliquement l’arbalétrier au sabot sur le mur de soutient ou sur le poteaux dans ce cas il prend le nom d’aisselier.

11. Sabot : pièce assemblée en partie basse de la jambe de force et avec le fer plat d’ancrage pour reprendre la force de traction.13.

12. Fer d’ancrage : reprend la force de traction de la ferme au niveau du plancher.

Divers types de fermes:

Les charpentes industrielles : les fermettes

a) Définition

Ce type de charpente, d’usage extrêmement courant en bâtiments d’habitation, permet de diminuer les coûts par une optimisations des sections de bois, des assemblages et des temps de montage.

b) Eléments de calculs

Les règles CB 71 donnent des prescriptions communes à tous les types de connecteurs en acier (CH 4, 63-13).

Le cahier du CTBA N°111, propose des méthodes de calcul pour les :

Assemblages.

Treillis triangulés.

Charpentes de comble habitable.

Antiflanbages, contreventements, entretoisements.

LES STRUCTURES EN BOIS LAMELLE-COLLE

a) Définition :

On appelle bois lamellé-collé des pièces massives reconstituées à partir de lamelle de bois, de dimensions relativement réduites par rapport à celles de la pièce, assemblées par collage. Ces lamelles sont disposées de telle sorte que leurs fils soient parallèles. Cette définition exclues les divers systèmes de charpentes collées faisant appel à des collages à fils croisée plus ou moins obliquement.

b) Avantages techniques.

1. Bonne résistances mécaniques surtout en flexion et en compression.

2. Grande résistance au feu, et un comportement parfaitement prévisible.

3. Possibilité de réaliser des pièces de section et de longueur qui ne serra limité que par le transport.

4. Possibilité de réaliser de très grandes portées libres.

5. Absence de dilatation thermique.

6. Variations dimensionnelles, dans le sens axial en pratique négligeables sous l’effet des variations d’humidité.

7. Faible conductibilité thermique

8. Une grande facilité d’usinage et d’exécution de liaison chimiques ou mécanique avec la plupart des matériaux de construction.

9. La légèreté d’ensemble de la structure.

TYPES DE STRUCTURES EN BOIS LAMELLE-COLLE

LES STRUCTURES EN VOILE MINCE

La technique des voiles minces ou des coques en bois date des années 80 en France. Bien que n’étant pas directement apparenté à la technique du lamellé-collé, le voile mince fait appel à elle pour la réalisation des poutres de rives qui lui sont nécessaires. On peut obtenir avec cette formule des ensembles architecturaux d’une grande recherche esthétique par l’emploi de formes original comme celles des paraboloïdes hyperboliques , etc....

LES PIECES PASSANTES

a) Les chevrons

Les chevrons sont des élément de charpente de section faibles à moyennes. La face supérieur des chevrons LATTIS est destinée à recevoir :

1. Le dispositif de fixation de la couverture.

2. La couverture.

NB : Le chevron peut être remplacé par des panneaux de toiture comprenant un isolant.

Afin de limiter la section des chevrons, une réduction de la portée est obtenue par d’autres pièces passantes placées transversalement à ceux-ci : se sont les PANNES.

b) Les pannes

Les pannes sont des éléments de charpente de moyennes à fortes sections destinées à reprendre les charges transmises par les chevrons, panneaux ou éléments de couverture et les transmettre aux appuis :

• MUR DE REFEND

• FERME

Les pannes peuvent recevoir directement un matériau de couverture exemple: (plaques ondulées de fibres ciment).

1. Panne faîtière ou faîtage

2. Panne sablière ou plate forme

3. Panne intermédiaire

Afin délimiter la section des pannes une réduction de leur portée est obtenue par des appuis intermédiaires : ELEMENTS DE MACONNERIE, FERME.
NB: Dans certain cas la suppression d’appui intermédiaire est aujourd’hui possible par l’utilisation de pannes réalisées en bois lamellé collé de section plus importantes.

DIMENSIONNEMENT

Le dimensionnement des pièces de bois d’une charpente est réalisé soit par :

1. empirisme.

2. calcul.

• graphique

• analytique

• informatique

3. l’esthétique.

NOTA: Dans tous les cas il doit répondre aux règles C.B. 71 et à l’Eurocode 5.
Carte climatique :

Zone 1 : Tout l’intérieur du pays situé à une altitude inférieure à 200m.

Zone 2 : Côte Atlantique sur 20 km de profondeur, de Lorient à la frontière espagnole. Transition de 20 km environ entre la zone 1 la zone 3 pour les côtes de la Manche, de la Bretagne et de la Mer du Nord. Altitudes comprises entre 200 et 500m.

Zone 3 : Côtes de la Mer du Nord, de la Manche et de l’Atlantique jusqu’à Lorient sur une profondeur de 20 km. Vallée du Rhône, jusqu’à la pointe des 3 départements Isère, Drôme, Ardèche. Provence, Languedoc, Roussillon, Corse. Altitudes au-dessus de 500m

Quelques assemblages métalliques :

• Sabot, connecteurs, goussets, bouledog, boulons, platines, cornières

PS: Si vous souhaitez vous intier au trait de charpente, voici un lien ci-dessous très intéressant

http://www.trait-bois.fr/letrait/index.html#bv000002