La charpente est l’ossature qui soutient la toiture d’une maison. Sa construction demande un savoir-faire précis, car elle assure la stabilité du bâtiment et sa protection contre les intempéries. Le type et la qualité de la charpente ainsi que la technique à utiliser dépendent cependant du climat, des matériaux et des contraintes architecturales. D’autant qu’une charpente bien conçue garantit une meilleure isolation thermique et une longévité optimale pour votre logement. Quels sont les différents types de charpentes et les étapes de leur construction ?
La structure de la charpente
La charpente est l’ossature porteuse d’une construction. Elle est constituée de plusieurs éléments linéaires emboîtés, collés ou vissés entre eux à l’aide de vis charpentier et de clous.
- Fermes et fermettes en guise d’ossature principale.
- Pannes et chevrons servant de support pour les tuiles ou ardoises.
- Entrait, arbalétriers et poinçons assurant la rigidification de la structure.
La charpente sert à soutenir la toiture et à répartir les charges de manière équilibrée sur les murs porteurs. Elle est donc conçue pour garantir la solidité et la pérennité du bâtiment. La réalisation d’une charpente est assurée par des professionnels spécialisés : les charpentiers. Ils maîtrisent les techniques de conception et d’assemblage adaptées aux différentes structures.
Les principaux types de charpentes
La charpente traditionnelle
Fabriquée en bois massif (chêne, sapin, épicéa, douglas…), la charpente traditionnelle est idéale pour les maisons avec combles aménageables. Elle permet de dégager un grand volume sous toiture. Son assemblage est manuel, reposant sur des techniques artisanales utilisant des tenons, mortaises et chevilles en bois. Elle se passe ainsi de connecteurs métalliques. Cette méthode lui confère une grande solidité et un cachet authentique.
| Avantages | Inconvénients |
| • Grande robustesse et longévité • Esthétique authentique et chaleureuse • Possibilité d’aménager les combles | • Installation plus longue et complexe • Nécessite un entretien régulier contre les insectes et l’humidité • Poids important imposant des fondations et des murs porteurs robustes |
Ce type de charpente est courant dans les bâtiments traditionnels, les maisons anciennes rénovées ou les constructions sur mesure nécessitant une structure solide et esthétique.
La charpente industrielle (fermette)
Composée de pièces de bois reliées par des connecteurs métalliques, la charpente industrielle ou charpente en fermettes, réduit les coûts et simplifie l’installation. Légère et préfabriquée en usine, elle est rapide à poser et nécessite moins de main-d’œuvre. Toutefois, elle est moins flexible d’un point de vue architectural. On ne peut y aménager des combles en raison de la présence de nombreux entraits.
| Avantages | Inconvénients |
| • Moins coûteuse que la charpente traditionnelle • Installation rapide et efficace • Bonne résistance mécanique | • Moins de flexibilité architecturale • Limite l’aménagement des combles à cause des nombreuses fermettes • Moins esthétique qu’une charpente traditionnelle |
La charpente à fermettes est particulièrement adaptée aux constructions neuves standardisées, pavillons et lotissements où l’on cherche le meilleur rapport qualité-prix.
La charpente en lamellé-collé
La charpente en lamellé-collé est fabriquée en superposant et en collant sous pression des lamelles de bois. Elle est, de ce fait, particulièrement résistante et permet de grandes portées sans appui intermédiaire. Elle est prisée pour les bâtiments contemporains et les projets architecturaux audacieux. Son coût est plus élevé que les solutions traditionnelles, mais sa durabilité et ses performances en font un choix attractif.
| Avantages | Inconvénients |
| • Permet des formes architecturales complexes • Excellente solidité et durabilité • Résistance aux variations climatiques et aux charges lourdes | • Coût plus élevé que les charpentes traditionnelles • Fabrication exigeant un savoir-faire industriel |
Cette charpente est idéale pour les grands bâtiments, constructions contemporaines et ouvrages nécessitant des structures audacieuses.
La charpente métallique
De plus en plus adoptée, la charpente métallique, généralement en acier, est appréciée pour sa résistance aux incendies, aux parasites et à l’humidité. Légère et facile à assembler par boulonnage ou soudage, elle est fréquemment utilisée dans les bâtiments industriels et les maisons modernes. Son isolation thermique doit être renforcée pour éviter les ponts thermiques, mais sa durabilité compense largement cet inconvénient.
| Avantages | Inconvénients |
| • Haute résistance aux charges et aux intempéries • Pas d’attaques par les parasites (termites, champignons) • Rapide à poser et modifiable facilement | • Isolation thermique à renforcer pour limiter les ponts thermiques • Moins d’esthétique pour les maisons traditionnelles |
La charpente métallique convient aux bâtiments industriels, commerciaux, garages, hangars et certaines habitations contemporaines nécessitant de grandes portées.
Les étapes de construction d’une charpente
1. Calcul et conception
La première étape de la construction d’une charpente consiste à réaliser une étude précise pour déterminer la portance nécessaire et les charges que devra supporter la structure. Ce calcul prend en compte plusieurs facteurs : la surface de la toiture, les matériaux utilisés, la répartition des charges, ainsi que les contraintes climatiques (vent, neige). Les ingénieurs et charpentiers utilisent des logiciels de calculs structurels pour garantir la résistance et la durabilité de la charpente.
2. Préparation de l’épure et découpe des pièces
L’épure est un dessin à l’échelle 1:1 de la charpente, réalisé sur un support plat, comme un sol en bois ou une table de travail. Ce plan grandeur nature permet de vérifier les dimensions et les angles avant la coupe des différents éléments. Une fois l’épure validée, les artisans procèdent à la découpe des pièces (fermes, pannes, chevrons) à l’aide de scies circulaires, de déligneuses ou de machines à commande numérique pour garantir une précision optimale.
3. Assemblage des éléments de charpente
L’assemblage des pièces de la charpente se fait au sol pour assurer un montage plus facile et sécurisé. Selon le type de charpente, différentes techniques d’assemblage sont employées : tenon-mortaise pour les charpentes traditionnelles, connecteurs métalliques pour les fermettes industrielles ou boulonnage pour les charpentes métalliques. Chaque pièce est vérifiée afin de s’assurer qu’elle correspond aux plans de conception avant le levage.
4. Montage et pose de la charpente
Le montage commence par l’installation des fermes ou des poteaux porteurs qui servent de base à la structure. Ensuite, les pannes horizontales sont fixées pour relier les fermes entre elles et assurer la répartition des charges. Les chevrons sont ensuite posés sur les pannes pour former l’ossature du toit. L’assemblage peut être réalisé à l’aide de clous, de boulons ou de connecteurs métalliques, en fonction des techniques choisies. Une vérification finale est effectuée pour garantir la solidité et l’alignement avant de procéder à la couverture du toit.
5. Le contrôle de qualité et de sécurité
Chaque phase de l’installation fait l’objet d’une inspection minutieuse afin de garantir l’alignement précis et la fixation correcte des éléments. Des tests de charge peuvent être réalisés pour vérifier la capacité de la charpente à supporter les efforts prévus.
Toute irrégularité est corrigée immédiatement afin d’éviter des complications ultérieures. Une inspection finale est effectuée une fois la pose achevée, dont la vérification des dimensions, de l’alignement et de la solidité générale de la structure. Une fois validée, la construction peut se poursuivre avec les étapes suivantes, en l’occurrence la pose de la toiture.
Les avantages d’une charpente bien conçue
- Une charpente bien conçue joue un rôle clé dans la structure et la durabilité d’une maison. Elle assure une répartition équilibrée des charges, évitant ainsi les risques de déformation ou d’effondrement du toit.
- Une conception rigoureuse garantit également une meilleure isolation thermique, réduisant les ponts thermiques et favorisant les économies d’énergie au sein de l’habitation.
- Sur le plan mécanique, une charpente robuste résiste aux intempéries et aux variations climatiques, prolongeant ainsi la durée de vie du bâtiment.
- De plus, l’utilisation de bois correctement traité protège efficacement contre les attaques de termites, champignons et humidité, prévenant ainsi toute altération prématurée de la structure.
- Enfin, une installation précise et conforme aux normes réduit les risques de fissurations et d’affaissements, garantissant ainsi la sécurité et la pérennité de l’ouvrage.
Attention, il faut à la charpente en bois un entretien régulier pour préserver sa solidité et sa longévité. Il consiste à réaliser une inspection annuelle pour détecter d’éventuelles fissures, signes d’affaissement ou infiltrations d’eau et à appliquer un traitement insecticide et antifongique tous les 10 ans pour éviter l’apparition de nuisibles et de moisissures. Vérifiez aussi périodiquement la fixation des éléments structurels et renforcez-la si nécessaire.
Faire appel à un professionnel qualifié dès la conception et la pose de la charpente, c’est assurer la conformité de la structure et de l’installation aux contraintes techniques et réglementaires, garantissant une construction fiable et sécurisée. C’est un gage de sérénité pour de nombreuses décennies.