contreventement toiture chevrons auto-porteurs

Ce n'est pas si simple, questions : 1) Où précisément se situe cette construction - 2) Un ou deux rampants ? - Pente(s) ? - Portée Faîtière ? - Système de glissement prévu à la sablière ? - Panneaux RHW bouvetés ou bords droits ?.

Bonjour, 

1) La construction se situe en Dordogne (à côté de Montpon-Ménestérol).

2) Il y a 2 rampants et la pente est de 23° (longueur d'un rampant 2,7m). La faîtière (90x200) a une portée de 10,7m entre les 2 pignons mais est reprise par un mur de refend et par une ferme à environ 1/3 et 2/3 de sa longueur (la plus grande portée libre est de 3,65m).

Pour le système de fixation à la sablière, j'envisage d'ancrer le chevrons sans glissement mais rien n'est réellement décidé de ce côté-là. 

Les panneaux sont en rainures-languettes mais certains bords devront être coupés (certaines largeurs) car la documentation indique que les bords des panneaux doivent tomber sur les chevrons (l'entraxe de 60cm des chevrons a été prévu pour mon isolant et non pour les panneaux) pour que les panneaux contreventent.

Merci pour votre retour,

Damien

1) Attention, la Dordogne est située en zone termitée. Tous les bois et panneaux dérivés du bois utilisés en structure doivent être traités anti termite, avec certificat de traitement. En ce qui concerne les panneaux, je vous conseille donc de prévoir des dalles OSB 3 en 2500 x 675 x 15mm traité anti termite.

2) Concernant les chevrons la section peut être largement du 50 x 175 avec entraxes de 625 pour dalles OSB en 2500. Les réactions aux appuis seront de 130 kg et les efforts parallèles à la pente de 110kg . Concernant la faîtière, la section est correcte avec des réactions aux appuis de 340-895-880-330 kg.

3) Il est préférable et important que les chevrons glissent sur la sablière (Voir explication ci-dessous). La priorité n'est pas l'isolant pour déterminer les entraxes, mais la structure. Si pour coupez tout ou partie des assemblages, vous supprimer dans le même temps des transmissions d'efforts.

Présentation

L'augmentation des performances thermiques et par conséquent des épaisseurs d'isolants, conduit à l'évolution des charpentes vers une solution qui consiste à poser des chevrons autoporteurs ou faux-arbas, du faîtage à la sablière.

Si cette technique est bien connue, sa mise en œuvre est délicate et lorsqu'elle est mal maîtrisée, peut générer des désordres.

Les différents cas

Les croquis ci-contre, font penser à un fonctionnement en arc "Delta", pour lequel il n'y aurait pas besoin de panne faîtière. Mais pour autant, faudrait-il que les murs soient en mesure de reprendre les poussées horizontales sans déformation notoire.

A défaut, il faut donc autoriser le glissement des faux arbas au niveau de la sablière, qu'il soit horizontal ou parallèle à la pente.

Mais ce n'est pas si simple, dans la mesure où il convient aussi de prévoir des dispositifs qui s'opposent au soulèvement.

Concernant les faux arbas ou chevrons, ils se calculent de la même façon et donnent les mêmes résultats quel que soit le mode de pose.

Cas 1

Les chevrons reposent sur la faîtière et glissent librement sur une sablière délardée à la pente.

Un feuillard ou des suspentes torsadées, fixées sur la sablière, contiennent le soulèvement.

C'est à priori la solution qui semble la plus facile, mais c'est pourtant celle qui crée le plus de désordres.

En effet, si la faîtière reprend effectivement les charges des deux demi rampants, elle doit également reprendre les deux composantes parallèles aux rampants qui ne sont pas reprises par des appuis en sablière.

Les deux composantes se combinent en faîtage sous forme d'une charge verticale qui vient s'ajouter à celle des deux demi chevrons.

Pour exemple, dans le cas particulier d'une pente à 100% soit 45°, la majoration de charge pour la faîtière est de 50% de P, en d'autres termes, la charge de la faîtière est doublée.

Cette disposition particulière échappe souvent aux professionnels, y compris à des BE.

En outre, il faut reprendre ces efforts de traction en faîtage, ce qui conduit à préférer la pose sur faitière qui est plus facile à maîtriser en reliant les deux faux arbas par un gousset et contreplaqué CTBX ou une plaque métallique de liaison.

Cas 2 et 3

Les cas 2 et 3 sont comparables dans la mesure où les chevrons glissent horizontalement sur la sablière.

Le cas 2 peut être employé pour des petites portées d'arbas (3m – 3m50) ou des arbas peu chargés (toitures métalliques) car la reprise des tractions en tête sont toujours délicates par des ferrures en extrémités de bois.

Le cas 3 est sans doute le plus raisonnable, avec des faux arbas posés sur la faitière et une liaison directe par gousset CTBX ou plaque de liaison métallique.

Pour les très gros ouvrages, le glissement est assuré par des appuis à rouleaux ou des plaques de Téflon. Dans les cas de petits ouvrages comme la maison individuelle, le glissement peut être assuré par une simple feuille de Polyéthylène pliée en deux et interposée entre la sablière et le pied des chevrons.

Comme pour l'appui glissant d'une fermette, une équerre E5-1.5 est disposée de chaque côté du chevron et son aile verticale est clouée par 7 pointes CNA 4.0 x 35 ou 50.

L'aile horizontale est maintenue par un tirefond ou une vis ASSY III KOMBI 10 x 60.

Le tirefond ou la vis ne sont pas serrés pour permettre le glissement.

Autre cas

Pour les petits ouvrages, il reste possible de fixer les arbas en tête sur la faîtière ou sur ses flancs et en pieds sur la sablière, dans la mesure où la déformation de la faîtière est limitée à quelques millimètres sans dépasser le centimètre.

Dans ce cas, la poussée sur les murs sera faible et pourra être reprise par la rigidité de la sablière ou du chaînage.

Merci pour toutes ces précisions.

Je vais donc faire glisser les chevrons sur la sablière avec des équerres à trous oblongs.

Si je conserve malgré tout les panneaux RWH (les panneaux osb 15mm induiraient des problèmes de perspirance en piégeant l'humidité dans l'isolant) et que je les fixe uniquement sur les largeurs sur chaque chevrons, est-ce que le contreventement de la toiture sera assuré ?

Pardonnez-moi d'aborder la technique, mais l'OSB est une passoire, Sd 1m20 environ qu'allez-vous chercher ? Le RWH qui n'a pas été testé à l'état initial selon la norme NF EN ISO 12572 en coupelle sèche et coupelle humide, est donné par le fabricant avec ses propres test en moyenne entre 12 et 20 mètres. Donc vous ne pourrez pas respecter la règle de moyen dite du facteur 5, c'est-à-dire que le pare-vapeur intérieur doit présenter un Sd 5 fois plus élevé que le le film de sous-toiture. Bien évidemment à l'intérieur il faut placer un pare-vapeur avec Sd 18 mètres et sous les tuiles un film de sous-toiture HPV. Pour qu'il y ait contreventement il faut qu'il y ait assemblage, le mieux étant de coller les assemblages au mastic colle.

J'ai été chercher dans l'avis technique du RWH 16mm, il y est indiqué que le Sd est de 0,19m (et non 12 à 20m) donc beaucoup plus perméable à la vapeur d'eau que l'OSB, c'est d'ailleurs pourquoi je me suis orienté vers ce type de produit. Si je conserve le RWH et que je mets un frein-vapeur côté intérieur, j'aurais bien la règle du facteur 5. 

Reste à savoir s'il n'est pas plus économique de mettre un OSB 3 12mm et un pare vapeur intérieur, je vais y réfléchir.

(Pour donner une idée plus précise du complexe de la toiture, de l'intérieur vers l'extérieur : volige/vide technique/frein vapeur/isolant fibre de bois 60mm+200mm croisés/RWH 16mm/pare pluie HPV/contre-liteaux et liteaux/bac acier)

Merci encore pour vos réponses.