Fermes De Toit : Bois Et Métal. Calcul Des Charges. Qu'est-ce Que C'est ça? Installation De Bricolage, Différences Par Rapport Aux Fermes

2024 Auteur: Beatrice Philips | [email protected]. Dernière modifié: 2023-12-16 05:38

Lors de la construction d'un toit, la chose la plus importante est la sécurité et une protection fiable contre les influences négatives de l'environnement. Pour ce faire, des systèmes de chevrons en bois ou en métal doivent être utilisés.

Ce que c'est?

Une ferme à chevrons est appelée tout un complexe d'éléments structurels, qui comprend une caisse, des accolades, des supports. Après assemblage, la structure deviendra un "squelette" fiable du futur toit.

Une ferme en treillis est principalement comprise comme une structure rigide, ce qui est pertinent pour la construction de toits en pente . La tâche principale de la ferme est de répartir la charge principale exercée par les murs de la structure. Le plus souvent, ces structures sont en bois, mais l'installation à partir de matériaux similaires est possible.

La base de la construction d'une structure typique en bois est constituée de poutres arrondies, de planches ordinaires . Des éléments supplémentaires sont attachés à la structure principale, coupant littéralement les zones nécessaires. Si les pièces sont constituées de planches, la fixation implique des boulons, des rainures de clavette et des clous.

Les fermes à fondations métalliques tendues sont utilisées dans la construction de bâtiments à grande échelle lorsque la portée dépasse 16 mètres de long . Si nous parlons d'ériger une structure à l'aide de racks étirés à partir de planches, il est alors difficile d'obtenir la fiabilité de la fixation des nœuds. Cependant, si vous utilisez des éléments métalliques, il est assez facile de fixer fermement les nœuds.

Il faut beaucoup d'efforts pour assembler une poutre en bois. Le processus ira beaucoup plus vite si vous utilisez non seulement des pièces en bois, mais aussi des pièces en métal . Ce type d'assemblage est appelé combiné.

Lors de la construction de bâtiments résidentiels, il est extrêmement rare que les planificateurs recourent à l'option du toit en treillis ouvert . Le plus souvent, les fermes sont simplement fermées avec des plafonds spéciaux pour le plafond. Lors de la construction de bâtiments industriels, des fermes ouvertes sont laissées sur le toit.

Les parties porteuses d'une telle structure sont souvent des poutres . Les poutres de construction sont faites à base de béton armé, sont posées sous les chevrons et chevauchent les marches des colonnes 12, 18 m de long. Ces parties de la structure servent de support intermédiaire.

Exigences primaires

Quel que soit le type de matériaux de construction, avant la finition principale, il est nécessaire de construire une structure solide et fiable, dont la tâche principale sera la stabilité et la résistance du toit.

Si la structure avec des éléments des complexes de chevrons et de chevrons a été érigée correctement, sa fiabilité est garantie . La structure peut facilement supporter tout type de charge, qu'elle soit temporaire ou permanente.

Le matériau et la structure de la ferme nécessitent une résistance, une sécurité et une stabilité maximales.

Aperçu des espèces

Lors du choix du type de structure et du matériau à partir duquel le squelette du toit sera fabriqué, le matériau des murs eux-mêmes doit être pris en compte. Les colonnes en métal ou en béton armé, les systèmes de sous-chevrons et les murs en briques deviendront un support fiable pour les fondations porteuses.

Les caractéristiques des fermes permettent de les classer selon ces paramètres:

• conception architecturale de la structure;
• circuit statique;
• type de treillis;
• les contours des ceintures de chevrons.

Le critère le plus important pour la classification des fermes est la forme des ceintures. Il est calculé en tenant compte des paramètres de la travée, des caractéristiques structurelles du toit, ainsi que du niveau de charge possible. Le choix du matériau dépend aussi directement de la pente (la pente de la bande à la hauteur maximale est prise en compte).

1. Lors de la construction de toits plats, des fermes équipées de courroies parallèles sont le plus souvent utilisées.
2. Si les planchers en tôle d'acier ou d'amiante-ciment sont devenus le matériau de construction du toit, un système de support en forme de trapèze sera la meilleure option.
3. Dans la construction privée, vous pouvez le plus souvent trouver des conceptions de configurations triangulaires.
4. Compte tenu de la variante des contours, le choix du treillis est également effectué. Si des systèmes sont utilisés sous la forme d'un trapèze ou de variétés à courroies parallèles, la meilleure option est le réseau de formes triangulaires. Le treillis est renforcé par des poteaux supplémentaires.
5. Des grilles équipées de fermes sont souvent utilisées.

Sur la base d'une conception constructive

Toutes les fermes peuvent être divisées en fonction de la conception de la structure:

1. pour les lourds (à double paroi), avec deux feuilles façonnées dans les nœuds de la structure;
2. léger (à simple paroi), dans la construction duquel il n'y a qu'une seule feuille.

Lors de la construction de bâtiments à longue portée (bâtiments industriels), des structures lourdes sont utilisées. Lors de la construction d'immenses locaux industriels, le "squelette" du toit agit comme un cadre sur lequel reposent les systèmes de support.

Par matériau

Selon les types de matériaux, des systèmes de fermes peuvent être créés:

• en bois;
• de l'acier;
• combiné.

Conseils de forme

Voyons comment faire le bon choix de la configuration moulée de la structure. Pour que la sélection du formulaire soit correcte, les critères suivants sont considérés comme importants:

• type de matériau de couverture de toit;
• s'il y a ou non un chevauchement au plafond;
• pente du toit;
• caractéristiques des connexions des éléments de chevrons.

Lors de la construction d'un toit plat recouvert de rouleaux de bitume, il est préférable d'utiliser des structures rectangulaires ou trapézoïdales.

Si la pente de l'angle est supérieure à 12 degrés et si les chaussées sont lourdes, il est préférable d'utiliser des structures de format triangulaire.

Sélection des matériaux

Le plus responsable et le plus important est toujours le choix du matériau de construction. Des exigences particulières sont imposées au matériau: il doit offrir la plus grande résistance, être suffisamment rigide et ne pas se déformer. L'indicateur de prix est également pertinent, puisque le coût est un facteur assez tangible, notamment dans la construction privée.

Bois

Le bois est considéré comme l'un des matériaux de construction les plus populaires et les moins chers.

Les structures en bois sont pertinentes pour les cas suivants:

• lors de la construction de toits comme un grenier;
• lors de l'installation d'installations industrielles et autres;
• lors de la restauration des toits plats de divers bâtiments.

Les principales caractéristiques des fermes en bois, par rapport à des structures similaires, sont les suivantes:

• la vitesse de conception a été augmentée plusieurs fois;
• automatisation de l'installation et simplicité de toutes les étapes de la construction;
• simplicité lors des travaux d'installation (les éléments sont déjà prêts, il vous suffit de les installer correctement);
• la capacité de mettre en œuvre même les idées de conception les plus audacieuses en termes de configuration, de forme et d'autres aspects;
• la conception pèse relativement peu;
• possibilité d'installation dans des situations où les portées sont importantes (longueur maximale - 18 m);
• la capacité de réaliser l'isolation, la simplicité générale de cette procédure;
• excellentes qualités techniques et opérationnelles;
• le matériau est considéré comme apte à être traité dans un environnement industriel, ce qui signifie qu'il appartient à la première catégorie de matériaux pour la sécurité incendie;
• respect de l'environnement.

Métal

Les structures en acier constituées de tubes profilés présentent une rigidité accrue, contrairement aux concurrents en bois. En raison de cette qualité, les systèmes de chevrons métalliques sont souvent utilisés si la structure doit recevoir une rigidité supplémentaire. C'est une bonne option si de longues fermes sont installées, plus de 10 mètres. Dans cette situation, non seulement les chevrons doivent être en acier, mais aussi les supports de faîtage et la poutre Mauerlat.

L'installation ne doit pas être effectuée à l'aide de pièces en bois de connexion, mais à l'aide de profilés de canal spéciaux

Pour fixer les bases des chevrons, il faut des coins pré-soudés.

Les principaux avantages des fermes en acier:

• résistance supérieure par rapport aux autres options;
• résistance aux divers phénomènes de corrosion et aux impacts physiques;
• le matériau n'est pas capable de pourrir et a une résistance particulière à la déformation;
• longue durée de vie;
• si vous devez fermer le périmètre d'un grand bâtiment, il est très simple de le faire à l'aide d'éléments en acier.

Quelques inconvénients des structures métalliques:

• la structure elle-même pèse beaucoup, l'utilisation de tels éléments donne une charge supplémentaire sur le toit;
• lors de l'installation, il est nécessaire d'utiliser un équipement spécial (pour élever les produits à une certaine hauteur);
• les pièces ne résistent pas à des changements de température trop brusques et peuvent se déformer;
• coût assez élevé.

Les fermes en acier sont divisées en trois types:

• avoir des courroies parallèles;
• en forme de triangle;
• polygonal.

Pour la construction d'un toit souple, les structures de toit à ceintures parallèles sont excellentes. Vous pouvez également utiliser des modèles de polygone.

Si des matériaux sous forme de feuilles sont utilisés, les structures triangulaires seront la meilleure option.

Les fermes qui sont produites dans les usines conviennent aux tailles de portée universelles - 18, 24, 30 et 36 mètres de longueur

Lors de la création de treillis de structures et de ceintures, les coins sont le plus souvent utilisés. Les éléments individuels sont maintenus ensemble par soudage. Le plus fiable peut être appelé une structure, lors de la disposition des ceintures dont des poutres à larges ailes (en forme de T) ont été utilisées.

La production en elle-même n'est pas trop compliquée, cette façon de travailler nécessite moins de matériel. Dans le même temps, la résistance et la fiabilité de la structure restent optimales.

Caractéristiques du calcul des charges

Lors de l'installation d'un système de chevrons, il est important non seulement de déterminer correctement la meilleure forme et le meilleur matériau, mais également de calculer la charge prévue.

Les charges peuvent être classées en trois types:

• inchangé: ce type comprend le poids total de la toiture;
• temporaire: poids de la neige ou de la glace, fort flux de vent;
• type particulier de charge: la possibilité d'un tremblement de terre.

Le système de chevrons, créé avec des poutres et des fermes, devient un système porteur. Un tel système se compose de nombreux éléments. Lors de l'installation d'un type de structure spécifique et de sa forme, il est important de comprendre qu'il s'agit toujours d'un processus très responsable. Chaque étape a sa propre signification, mais une place particulière est accordée au design. Tous les calculs doivent être faits correctement, de nombreux facteurs doivent être pris en compte, car la sécurité du futur bâtiment en dépend.

Le calcul est basé sur les calculs les plus complexes que seul un professionnel peut faire.

Technologie d'installation

À titre d'exemple, la version la plus simple des travaux d'installation du système de chevrons est présentée ci-dessous (utilisée dans la construction d'un toit en appentis). La conception peut être faite à la main.

1. Tout d'abord, vous devez calculer le niveau de la différence entre les murs sur le dessin: tgL x W. L'icône "W" indique la distance entre les deux murs de support. La tangente du coin (pente du toit) est indiquée par l'icône "tgL".
2. Après le calcul, vous devez préparer le nombre requis de chevrons à partir des planches en traitant le bois avec un antiseptique.
3. S'ensuit la construction du Mauerlat. Le panneau doit être proportionné au diamètre des murs. La poutre doit être renforcée de manière très serrée et rigide, une bonne étanchéité sera utile. Lors de l'installation, il est nécessaire d'observer la position horizontale de la structure.
4. Ensuite, les zones de pose des fondations des chevrons sont désignées (après la désignation de ces zones, des évidements sont coupés).
5. Les fermes doivent être situées de manière à atteindre le rebord le long de la structure de support d'environ 30 cm. La fixation peut être effectuée à l'aide de supports de construction et de boulons spéciaux.
6. Le résultat des travaux sera la pose de la caisse et des accessoires. Si la base des chevrons dépasse 4,5 mètres de long, les étais sont simplement nécessaires. Au-dessus des structures installées, des bandes de lattage sont posées.