Anatomie d’une charpente de toiture à 2 versants

bruno

La pente du toit

La pente de la toiture est généralement donnée en pourcentage. Par exemple, avec une pente de 16%, une longueur horizontale de 100cm correspond une élévation de 16cm. Une pente de 100% correspond à un angle de 45°. La pente traditionnelle varie énormément d’une région à une autre. Elle est souvent imposée par le PLU (Plan Local d’Urbanisme) ou le cahier des charges du lotissement. Des pentes raides requièrent de longs chevrons et sont plus aptes à supporter la charge de la neige. Les faibles pentes se retrouvent plus souvent dans les climats plus chauds mais une pente minimale est nécessaire pour favoriser l’écoulement des eaux de pluie. Ce minimum dépend du revêtement de toiture. Par exemple, il est de 30% pour le Shingle.

Calculer la pente d’une toiture

Pente = {Elevation \over Portee}

[%]

Pente = ArcTan.{Elevation \over Portee}

[en degré]

Exemple : une pente qui s’élève de 1m (Élévation) pour 1m parcouru horizontalement (portée), correspond à une pente de 100% (1/1) ou 45° (ArcTan[1]).


La toiture pignon

La plupart des toitures des abris de jardin, cabanes et extensions, ne sont rien d’autres que des variations de la toiture à simple pignon, avec des chevrons uniformément espacés, reposant en bas sur la panne sablière (lisse basse) et en haut sur la panne faîtière. Un débord de toiture est souvent présent. Un bandeau (ou planche d’égout) est souvent fixé au bas des chevrons.

La configuration classique

Les chevrons reposent en partie supérieure sur le panne faîtière, sur la lisse haute des murs (panne sablière) en partie inférieure. Sur ce schéma, les chevrons sont au dessus de la panne faîtière.

Variante : panne faîtière en sandwich

La panne faîtière n’est plus sous les chevrons mais entre. Les chevrons sont fixés contre la panne.

En général, pour des raisons esthétiques, on choisit une hauteur de panne égale à la hauteur de la coupe du chevron. Mais cela n’est pas une obligation.

Du fait de la pente du toit, les chevrons travaillent en compression contre la panne. Mais il peut persister une composante de force verticale qui exerce un cisaillement sur les fixations des chevrons. Mais si la mise en œuvre et correcte, cela ne pose pas de problèmes.

Arasement en grain d’orge

permet d’offrir au chevron une surface d’appui plane sur la lisse. La fixation chevron/lisse est plus solide et les risques de glissement sont fortement diminués. Cependant, la coupe est à faire sur chaque chevron ; ce qui représente une bonne charge de travail.

Attention, la hauteur du talon ne devrait pas dépasser 30% de la hauteur du chevron afin de ne pas le fragiliser.

Sections

La section des chevrons varie en fonction de l’importance de la structure, du 60x40mm pour les petites constructions, jusqu’au 110x75mm et plus. La section et l’entraxe dépendent de nombreux facteurs et doivent répondre aux exigences de la norme EUROCODE 5 :Déterminer la section des chevrons.

La section de la panne faîtière varie également et doit être calculée/vérifiée selon EUROCODE 5 : Déterminer la section des pannes.

Quel entraxe pour les chevrons

En général, l’espacement entre les chevrons varie entre 40 et 60cm. Différents critères peuvent être pris en compte :

  • la longueur des voliges ou des panneaux qui seront fixés sur les chevrons. Ainsi, si on prend un entraxe multiple de cette longueur, on limite les chutes.
  • la largeur des panneaux isolants que l’on mettra éventuellement entre les chevrons.
  • l’entraxe des montants des murs. En effet, il est conseillé de mettre un chevron à l’aplomb d’un montant d’ossature.

Ayez en tête que plus on diminue l’entraxe, plus la section des chevrons peut être réduite.

Poutres de renfort

Les poutres de renfort sont des éléments horizontaux qui relient les extrémités basses des chevrons. Ils évitent que la charge des chevrons ne poussent les murs vers l’extérieur. Cette disposition est facultative pour les petites constructions. Comme pour les chevrons, la section des poutres de renfort dépend de la taille de l’ouvrage.

Un autre avantage des poutres de renfort est qu’elles forment une structure horizontale qui peut être utilisée comme lieu de stockage ou pour supporter un plafond. Attention cependant à bien dimensionner la section des poutres en fonction de la charge qu’on lui destine.

La poutre de renfort

est posée sur la lisse haute et fixée aux chevrons, aux deux extrémités.

Un mini-grenier

La sous-face des poutres de renfort peut optionnellement recevoir un lambris ou du placo. Le volume formé entre les renforts et les chevrons peut être utilisé pour le stockage, dans la limite du raisonnable.


Positionnement alternatif

Si on veut augmenter la hauteur sous plafond, il est possible de positionner les poutres de renfort un peu plus haut sur les chevrons. Évidemment, cela limite leur efficacité. Aussi veillez à ne pas aller au dessus de la mi-longueur des chevrons.

Les avants-toits

Quand les chevrons dépassent la sablière, ils forment un avant-toit. Un avant-toit est un effet de style, mais c’est surtout un dispositif très utile pour protéger partiellement les murs de la pluie. En été, un avant-toit forme une ombre projetée qui limite l’élévation de température dans la construction.

On peut choisir de fermer le volume de l’avant-toit ou au contraire de la laisser ouvert. Dans le premier cas, il faut prévoir des évents de ventilation.

Avant-toit simple

Dans cette solution, on ne fait rien de particulier. On laisse les chevrons bien visibles. C’est une solution finalement assez esthétique. En tous cas, c’est la plus simple.

  • 1 : Les closoirs ferment l’espace entre les chevrons
  • 2 : Chevron
  • 3 : Voliges ou panneaux
  • 4 : Couverture
Avec une bande de rive

La bande de rive est faite dans une planche en bois massif, ou avec du contreplaqué. Elle est fixée dans l’extrémité des chevrons.


Fermeture de l’avant-toit

C’est la solution la plus sophistiquée.

  • 1 : le bas des chevrons doit être taillé à l’horizontale de façon un offrir une surface d’appui plane
  • 2 : au panneau de fermeture. Il est réalisé dans du contreplaqué.
  • 3 : Un tasseau est fixé contre le mur pour servir d’appui au panneau.
  • 4 : des grilles d’aération doivent être aménagées tous les deux mètres au moins.
  • 5 : la bande de rive vient fermer le tout.
L’avant-toit en pignon

est plus délicat à mettre en œuvre car il faut assurer la reprise de charge de la partie de toit située dans le vide. Il existe plusieurs solutions techniques mais la plus simple est celle présentée ici. Elle est formée d’un cadre (en rouge) composé de deux chevrons et d’entretoises les reliant l’un à l’autre. A noter que ce cadre peut être préfabriqué et posé d’un bloc.

Le chevron intérieur repose sur, et est fixé (1) aux pannes. Les entretoises sont fixées (2) sur la lisse oblique du mur (en bleu) .

Pour les fixations, on utilise des vis D6, des tire-fonds ou des équerres.