La construction de votre toiture est soumise aux contraintes climatiques exercées sur sa charpente en bois. La structure des charpentes est exposée aux charges verticales de vent, de neige et aux actions sismiques au sol.
Le phénomène de concomitance vent-pluie en toiture oriente le choix des matériaux de couverture et techniques d’isolation. Ces éléments servent aux calculs du dimensionnement de l’ossature du bâtiment garantissant résistance et étanchéité des charpentes.
Neige, vent, pluie, séismes, comment déterminer leurs actions sur la charpente traditionnelle en bois de votre maison ? Comment exécuter la mise en oeuvre des travaux de charpente et couverture selon la zone climatique ?
Quelle est la fonction d’une charpente en bois ?
Une charpente traditionnelle est un assemblage de pièces en bois massif, comme la ferme et les chevrons. Ces éléments composent l’ossature de la toiture de votre maison.
Pour comprendre les contraintes climatiques s’exerçant sur une charpente en bois, un rappel de sa fonction est nécessaire.
Une charpente traditionnelle remplit cinq fonctions défiant la stabilité et l’étanchéité de la structure du toit :
- Élément porteur du matériau de couverture posé sur les chevrons et pannes faîtières.
- Élément porteur de l’isolation de la toiture sur les plans des rampants.
- Élément porteur du plafond et du plancher des combles.
- Résistance aux charges verticales du vent et de la neige.
- Résistance aux phénomènes de concomitance vent-pluie en toiture.
La charpente en bois ou métallique est fixée sur les murs porteurs à l’aide de pannes sablières.
Vent, neige, pluie, séismes défient la résistance d’une charpente traditionnelle
Les murs porteurs ne suffisent pas à la résistance des charpentes face aux éléments. Les contraintes climatiques auxquelles s’expose une charpente en bois ou métallique sont :
- la pression du vent ;
- la charge de la neige ;
- le phénomène de concomitance vent-pluie ;
- les risques sismiques.
La France est découpée en zones climatiques et sismiques. Ce zonage informe sur les types de pressions exercées sur le bâtiment. Ces éléments servent aux calculs nécessaires à la mise en oeuvre des ouvrages de charpente traditionnelle. Voyons comment en détail.
Charges du vent, de la neige et de la pluie sur une toiture
La force du vent, la charge de la neige et la concomitance vent-pluie vont conditionner notamment :
- l’inclinaison de la pente du toit ;
- la structure de chaque type de ferme composant la charpente ;
- l’assemblage des systèmes de contreventement dans le plan de chaque ferme ;
- le matériau de la couverture et même le type de tuiles.
Le charpentier effectue ses calculs pour la conception de la charpente selon la carte des vents et carte des neiges. Il s’agit d’un zonage de la France déterminant les charges verticales et horizontales exercées sur les bâtiments. Le charpentier peut ainsi évaluer le nombre de pannes nécessaires par ferme et de contreventements.
Actions sismiques au sol sur la structure d’une charpente en bois
L’Eurocode 8, ou la norme EN 1998, réglemente le calcul des structures pour leur résistance aux séismes. La carte de sismicité de la France indique les zones d’exposition et les actions exercées sur les bâtiments. Ces informations servent de base aux calculs structurels de la charpente en bois.
Le bois est un matériau anisotrope, c’est-à-dire qu’il s’adapte aux mouvements directionnels. Cette anisotropie mécanique et sa légèreté en font un matériau privilégié en Asie, où les séismes sont fréquents.
Climat et installation de votre charpente en bois
En construction ou rénovation, l’Eurocode 5 définit les calculs pour la conception des charpentes en bois (Source : FFB). Les réglementations thermiques s’adaptent aussi aux contraintes climatiques exercées sur une charpente en bois. L’exigence de ventilation et d’isolation du bâtiment préserve le bois des charpentes traditionnelles.
Réglementation thermique et climat déterminent l’installation des charpentes traditionnelles
Les Eurocodes évoqués précédemment ne sont pas les seules normes régissant les ouvrages de charpente. La RT 2012, en vigueur, et la RE 2020, à venir, reposent sur les zones thermiques de la France.
Ces réglementations thermiques déterminent les performances énergétiques que doit atteindre l’enveloppe du bâtiment. Selon les types de parois, des exigences d’isolation sont requises en fonction de la zone climatique. La France est découpée en huit zones thermiques décrites dans l’Arrêté du 28 décembre 2012.
Évitez les tuiles lors de l’installation de votre charpente en bois
Souvenez-vous que la sécurité des habitants et biens de votre maison n’a pas de prix. Seuls un charpentier ou un architecte peuvent valider l’installation de votre charpente en bois. Faire appel à un professionnel qualifié vous évite des malfaçons coûteuses et dangereuses.
Réaliser des devis vous ennuie ? Adressez-vous à votre Conseil d’Architecture d’Urbanisme et de l’Environnement (CAUE). Un professionnel expert vous conseille gratuitement pour votre projet de construction ou rénovation de toiture.
Même en autoconstruction, confiez à un charpentier l’évaluation des contraintes climatiques sur votre charpente en bois. Ces calculs complexes nécessitent son expertise pour déterminer les techniques d’assemblage des pièces et l’exécution des plans. L’étanchéité de la toiture, le choix des matériaux de couverture, l’isolation du toit et des combles en dépendent.
Avant de sélectionner un charpentier, comparez les prix en effectuant au minimum trois devis pour votre projet.
