Sans doute le plus courant, la toiture à deux pentes est parmi les plus faciles à concevoir, de même que sa charpente se monte aisément. Conçue selon les besoins, mais aussi selon les spécificités de la maison, la charpente peut être différente d’un projet à l’autre en termes d’aspect et de dimension. Mais les principes de construction sont les mêmes si on regarde de près sa composition.
Composition d’une charpente de toiture à deux pentes
La charpente d’une toiture à pente est construite avec des pièces de bois (ou de métal) composant les fermes qui sont placées généralement de façon perpendiculaire au mur dit « pignon », pour former les pentes. L’on distingue comme éléments principaux, les pannes, les chevrons et les pièces de renforts. Les fermes elles-mêmes sont constituées de deux arbalétriers se rencontrant au sommet et sont reliées à la base par l’entrait, tandis que le poinçon joint le milieu de ce dernier au faîte.
Les pannes
Ce sont de longues pièces de bois servant à relier les fermes entre elles et à accueillir les chevrons. 3 types de pannes sont ainsi disposés le long des versants. Ce sont :
- La panne sablière fixée sur l’épaisseur du mur porteur parfois sur l’entrait, elle est destinée à accueillir et maintenir le pied ou la partie basse du chevron.
- Le type intermédiaire comme renfort.
- La version faîtière au sommet de la charpente.
Les chevrons
Ce sont des pièces de bois à profil rectangulaire, fixées sur les pannes et placées dans le sens de la pente. Les chevrons reçoivent généralement d’autres éléments de la toiture comme le sous toiture, les liteaux, les lattes et contre-lattes, le voligeage, etc.
Les pièces de renfort
Ce sont des pièces qui permettent d’optimiser la liaison et la stabilité des grosses poutres. À titre d’exemple, on peut citer les sabots qui servent d’embases aux chevrons lorsque leurs pieds ne dépassent pas la sablière. Il y a également les échantignoles qui sont des blocs de bois se fixant sur les arbalétriers des fermes pour bloquer les chevrons, etc.
Conception et mise en œuvre d’une charpente de toiture à deux pentes
La conception d’une charpente de toiture à 2 pentes suit quelques étapes et certaines normes, de manière à offrir une installation durable et sécuritaire. Dans ce sens, on doit prendre bien en compte :
Le choix du matériau
Toute construction doit prioriser la qualité des matériaux. Pour une charpente de toiture en bois, la densité du matériau est importante. Pour la charpente traditionnelle, on privilégie les essences de bois durs comme le chêne, le châtaignier, etc. Dans le cas de charpente industrielle, ce sont les résineux comme le pin, le sapin, l’épicéa, etc., qui sont les plus courants. Dans tous les cas, il est impératif que le bois soit sec et préalablement traité avec de l’antitermite, de l’antifongique, etc.
Le calcul des pentes
Il s’agit d’une étape essentielle dans la mesure où, en dehors de la surface du bâti à couvrir, cette donnée détermine le volume de bois à utiliser et souvent leur qualité également. Une toiture à forte pente nécessite en effet des chevrons plus longs, et donc aussi des pannes plus volumineuses et résistantes. La pente s’affiche en %. Si l’élévation du chevron sur 100 cm est de 20 cm, la pente est de 20 %. Pour savoir le niveau de pente maximale réglementaire, il faut se référer au PLU. Pour calculer la pente à appliquer au pan de toiture, on fait le rapport avec l’élévation du chevron et la portée.
Plus précisément, l’élévation n’est autre que la hauteur du toit correspondant à la distance verticale entre la surface supérieure de la panne sablière et la surface supérieure de la panne faîtière.
Quant à la portée, il s’agit de la distance horizontale entre le côté intérieur de la panne sablière et le centre de la toiture (correspondant au point aligné au centre de la panne faîtière).
L’assemblage des pièces
S’agissant d’une surface pentue, le montage doit prendre en compte quelques risques, à savoir la pression de la toiture et le glissement des éléments. Le mode d’assemblage doit donc être parfait. L’on considère avant tout quelques configurations de liaison des chevrons et des pannes, à savoir : l’assemblage classique où les chevrons se placent au-dessus des pannes, et l’assemblage en « sandwich » où les chevrons viennent s’accoler à l’épaisseur des pannes.
La section et l’entraxe des chevrons
Le calcul de ces données va permettre de déterminer le nombre de chevrons à utiliser. Leur valeur dépend de quelques paramètres dont la distance entre pannes, le poids de la toiture et les éventuelles charges (neige, tombée de pluie, vent, etc.) ainsi que le poids du plafond.
L’installation de la charpente nécessite de ce fait un certain savoir-faire pas forcément accessible à tous. Même si les documents entourant cette activité abondent, il vaut mieux faire appel à des professionnels pour la conception et la mise en place de pièces aussi sensibles.
