Les charpentes industrielles en bois (également appelées charpentes industrialisées ou fermettes) sont des éléments triangulés constitués de pièces de bois de faibles sections, assemblées entre elles par des connecteurs à plaque métallique embouties (plus rarement par goussets à base de bois).
Ces charpentes peuvent être utilisées pour tout type de toiture et toute configuration de construction, dans le cas de combles perdus ou aménageables, combles sur dalle.
Les charpentes de type fermette se distinguent de la charpente dite traditionnelle par les faibles entraxes entre éléments, les assemblages connectés et les faibles sections des bois utilisés.
Les outils de conception des fermettes permettent également d’anticiper les contraintes de chantier, en facilitant le transport et la manutention des charpentes, et simplifier la pose.
Pour la fabrication des charpentes industrielles, les bois utilisés ont généralement une épaisseur standard de 36mm, et peuvent avoir des largeurs comprises entre 60mm et 247mm. Les connecteurs métalliques, quant à eux, sont constitués d’une plaque dont les dents sont embouties sur une seule face et pliées perpendiculairement à la surface de la plaque. Ils sont utilisés comme élément de jonction entre deux ou plusieurs pièces de bois de même épaisseur.
Conception et dimensionnement
Spécifications et recommandations
Anti-flambement et contreventement
Entretien et certification
Conception et dimensionnement
La conception et le dimensionnement des fermes et autres éléments assemblés par connecteurs métalliques se font conformément au NF DTU 31.3 et aux Eurocodes. La fabrication des fermettes est quant à elle cadrée par la norme NF EN 14250 : 2010. Il faut rappeler que dès lors qu’une justification en situation d’incendie ou de séisme est à effectuer, il faut obligatoirement utiliser les Eurocodes. Dans le cas contraire, il est possible d’utiliser les règles CB71 sous réserve de l’accord du client.
Les domaines d’application du NF DTU 31.3 :
- Les charpentes préfabriquées à partir d’éléments en bois assemblés par connecteurs à plaques métalliques embouties (ou rarement par goussets en bois)
- Les assemblages mécaniques sont symétriques (une plaque sur chaque face de la ferme).
- Les fermettes sont en bois massif ou en bois massif abouté (BMA) et leur épaisseur est supérieure ou égale à 35 mm à 12 % d’humidité.
- Les assemblages par collage sont exclus.
- Les cloisons maçonnées portées par la charpente sont exclues du domaine d’application.
Spécifications et recommandations
Les principales spécifications pour les charpentes industrielles sont :
- Humidité des bois < 22 %
- Epaisseur des bois > 35 mm (à 12 % d’humidité)
- Caractéristiques mécaniques du bois : C24 pour les pièces constituant la fermette
- Acier des connecteurs : A33
- Protection des connecteurs : Z 275
- Classe d’emploi 2 ou 3. En savoir plus dans la FAQ sur la définition des classes d’emploi
On ajoutera à ces spécifications quelques recommandations :
- Entraxe : généralement 0,60 à 0,90 m
- Ancrages : doivent être étudiés au droit des nœuds d’assemblage
- Anti-flambement : nécessité absolue de prévoir et mettre en œuvre des dispositifs d’anti-flambement, sachant que les liteaux seuls ne peuvent pas assurer le rôle d’anti-flambement
- Plan de pose : la livraison doit s’accompagner d’un plan de pose
- Stockage : éviter tout contact avec le sol
Anti-flambement et contreventement
Afin de permettre aux charpentes industrielles bois de reprendre les efforts dus aux charges de toiture (tuiles, liteaux, etc.), aux charges climatiques (vent et neige) et aux éventuels séismes, il convient de mettre en œuvre des dispositifs d’anti-flambement et de contreventement.
Dispositif d’anti-flambement
Le dispositif d’anti-flambement, comprimé par le poids de la couverture et du plafond, évite la déformation des éléments composant les fermettes. Les arbalétriers, qui subissent des gros efforts axiaux de compression du fait de leur faible épaisseur, vont se déformer latéralement. Les liteaux seuls ne peuvent pas assurer le rôle d’anti-flambage, des pièces de bois seront alors disposées perpendiculairement aux entraits et aux arbalétriers.
Dispositif de contreventement
Le dispositif de contreventement stabilise la charpente contre les effets du vent, appliqués sur les pignons et qui s’exercent parallèlement au faîtage. Les éléments de contreventement sont réalisés avec des lisses en bois clouées sur les différents éléments de charpente. Elles permettront de constituer des assemblages triangulés avec les fermettes industrialisées et donc indéformables.
Entretien et certification
L’entretien d’une charpente industrielle en bois ne sera que plus facile à gérer si la charpente a été conçue et posée dans les règles de l’art. À la fois les pièces de la charpente mais aussi l’intégration de la charpente dans la conception du bâtiment.
La certification CTB composants et systèmes bois certifie la qualité et la durabilité des bois, la qualité et la résistance des assemblages, le respect des tolérances dimensionnelles au regard des contraintes de la pose sur chantier, la conformité des dimensionnements, et la qualité de la documentation transmise aux poseurs.
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