Comme on le sait, le toit de tout bâtiment est sa partie supérieure, qui peut combiner des fonctions de protection et de décoration. Il protège le toit principalement des précipitations du haut vers l’intérieur du bâtiment, tandis que l’architecture du bâtiment permet de souligner l’aspect, le matériau et la couleur du toit.
Les barres de bois qui constituent la structure rigide du toit sont appelées chevrons et le matériau de toiture sélectionné est déjà monté directement sur celles-ci.
Les bâtiments étant dotés de différents obturations fonctionnelles (par exemple, des bâtiments résidentiels ou des bâtiments industriels et technologiques), les toits de différents bâtiments se différencient les uns des autres. Leur forme peut dépendre directement des conditions climatiques: de la charge du vent ou de la quantité de neige qui tombe. Le toit de ce dernier est difficile à nettoyer, si sa pente est inférieure ou égale à 30 0 , et un "enroulement" important du toit surélevé peut poser un sérieux problème lorsque le vent souffle en rafale à plus de 18 m / s.
Parmi la grande variété de toits, le plus souvent un toit et un ensemble de structures de bâtiment qui maintiennent ce toit.
L’un des principaux éléments de ces structures est généralement constitué de barres en bois sur lesquelles est montée la toiture. Ces barres s'appellent des chevrons ou des fermes. Ce sont les éléments de rigidité qui déterminent la résistance mécanique du toit, ainsi que les guides qui déterminent l'angle d'inclinaison de la toiture.
Les chevrons peuvent être placés de l'un à l'autre du mur extérieur du bâtiment, avec une certaine pente, ou du centre (faîte) du toit au mur extérieur. Selon la première méthode, des toits à une face sont disposés, sur la seconde des toits à deux faces.
Conception schématique du toit à charnière.
On peut supposer que plus ces fermes sont proches les unes des autres, plus la base de la toiture sera fiable.
Cependant, une utilisation excessive de matériaux alourdit la structure et augmente les coûts de construction. Par conséquent, la question de savoir comment mettre des chevrons - l'un des fondamentaux lors de la conception d'un toit.
Les chevrons sont de deux types: les "suspendus" qui, avec leurs extrémités, ne reposent que sur les murs porteurs extérieurs, et ceux qui, à l'une de leurs extrémités, reposent sur le mur porteur intérieur du bâtiment ou la colonne intérieure. Les fermes de la dernière espèce sont appelées "naslonny".
La mise en place et la fixation correctes de ces éléments de construction sont à la base du fait que sa partie supérieure ne se déforme pas sous l’influence de charges éventuelles.
Types de toits de chevrons.
Lors de la conception du toit d'un bâtiment, afin de déterminer le nombre de fermes et la distance qui les sépare, il convient de prendre en compte la section transversale requise du bois utilisé pour les chevrons, de déterminer le matériau et la longueur optimale des chevrons. Habituellement, les chevrons de l'appareil utilisent une barre de conifères d'une section transversale de 50x150 mm (considérée comme la plus utilisée) ou plus.
La longueur des fermes dépend directement de la taille du bloc de construction, du type de toit et de sa hauteur. La section transversale du bois utilisé et la distance entre les chevrons déterminent la résistance de la structure de support du toit. La distance entre les axes des exploitations voisines est appelée étape du chevron et est calculée lors de la conception du toit. En pratique, le pas utilisé peut prendre une valeur de 600 à 2000 mm. Cette étape est étroitement liée à la longueur des fermes: plus elles sont courtes, plus elles peuvent être espacées.
Il existe une méthode généralisée pour calculer une distance spécifiée. Cela réside dans le fait que la table détermine les chevrons de l'étape préliminaire. Ensuite, en mesurant la longueur du porte-à-faux du toit d’une pente le long du bord inférieur, la distance résultante doit être divisée en une étape déterminée par le tableau. Le résultat obtenu et l’unité qui y est ajoutée après arrondissement correspond au nombre de chevrons nécessaires pour une pente du toit projeté.
La distance exacte entre les axes des "jambes" des exploitations voisines sera obtenue en divisant la longueur d'un toit du toit par le nombre de chevrons calculé à cet effet.
De cette manière, il est possible de déterminer la distance minimale à laquelle le chevron peut être installé de manière à ce que la structure portante du toit réponde aux exigences de conception pour la charge.
Méthodes de montage des chevrons.
Cependant, la méthode ci-dessus ne prend pas en compte les charges supplémentaires éventuelles sur la structure associées à l'utilisation de divers types de toitures, de l'ardoise à l'undulin. Il ne tient pas compte de la nécessité d’organiser l’espace libre entre les fermes pour pouvoir loger les toiles ou les plaques de l’isolant utilisé pour le toit.
Dans le cas où il est prévu d'utiliser des matériaux d'isolation thermique et dont la largeur des toiles ou des panneaux est connue, il est possible de déterminer immédiatement à quelle distance les chevrons doivent être installés. Dans de tels cas, il est recommandé d’adapter le pas à la largeur de l’isolant, moins 1,5 à 2 mm.
Pour la toiture, l’inclinaison du revêtement de sol est choisie entre 600 et 900 mm. Dans ce cas, la section optimale recommandée pour le faisceau est de 50x150 mm.
Un toit lourd en tuiles de céramique se caractérise par une charge accrue sur les chevrons, de l’ordre de 60 à 70 kg / m 2 . La marche est recommandée dans la plage de 800 à 1300 mm. De plus, il peut augmenter proportionnellement à l’augmentation de l’angle du toit. Par exemple, la distance entre les fermes ne doit pas dépasser 800 mm, si l'angle d'inclinaison du toit ne dépasse pas 15 0 . En augmentant cet angle à 70 0 , le pas peut être augmenté au maximum. La section transversale du bois pour un tel toit est recommandée de 50x150 à 60x180 mm.
Schéma du toit avec des dimensions entre les chevrons.
Le dispositif de la structure de support de la couverture de toit en tuiles métalliques n’est pas très différent de celui standard. Par rapport à la céramique, le matériau est presque deux fois plus léger: une charge de 1 m 2 ne dépasse pas 30 kg. Il est recommandé d'utiliser du bois de dimensions 50x150 mm. Certaines caractéristiques du montage des extrémités supérieures des chevrons sont liées à la fourniture d’une ventilation du toit en métal pour empêcher la condensation.
La couverture en ardoise est la solution optimale pour de nombreux bâtiments, bien que ce matériau ait été reconnu nocif et qu’il soit interdit d’utilisation dans les pays européens.
Les recommandations pour l'installation de chevrons pour toiture en ardoise ondulée sont typiques: elles sont placées dans des intervalles de 600 à 800 mm, les sections de barres pouvant être de 50x100 ou 50x150 mm.
Il est proposé de procéder à l’installation de chevrons pour la couverture en onduline conformément aux recommandations valables pour la couverture en ardoise. Le matériau innovant moderne, l'onduline, ressemble à de l'ardoise, mais il est plus léger que les cinq dernières fois.
La distance entre étages pour les toits à plusieurs versants (en croupe) est déterminée séparément pour chaque pente. Pour les bâtiments dans lesquels la «boîte» est assemblée en rondins ou en bois d'œuvre, l'extrémité inférieure du chevron est fixée directement à la partie supérieure du mur porteur extérieur, et non à une barre spéciale posée le long du périmètre de la partie supérieure du bâtiment (mauerlat). Cette méthode d’installation rend l’erreur lors de la détermination de l’étape du chevron particulièrement élevée, car il est très difficile d’éliminer une telle erreur.
Tableau des distances entre les chevrons.
Pour ces toits, les structures de support du toit sont généralement constituées de poutres en bois. La hauteur des chevrons pour une pente dont la longueur ne dépasse pas 15 m peut être choisie dans la plage allant de 800 à 1000 mm. Pour les mansardes dont la pente est supérieure à 15 m, il est recommandé d’utiliser des fermes en métal.
Il convient de noter que, pour tous les types de toits, il convient de prendre en compte la présence d'éléments structuraux verticaux existants du bâtiment traversant le grenier et le toit lors de la détermination de l'inclinaison des chevrons. Ces éléments comprennent les cheminées et les conduits d'air. Si le point d'installation calculé de la ferme coïncide avec le point de passage du tuyau existant ou d'autres éléments de construction qui ne peuvent pas être transférés vers une autre partie du grenier, le plan de placement des chevrons doit être modifié en conséquence.
Si la modification de ce plan pour une raison quelconque n’est pas pratique, il est recommandé de placer le chevron, qui coïncide avec l’élément de construction, de manière à ce qu’il soit interrompu au point de passage du tuyau. De plus, les extrémités de cette ferme, coupées avant et après le tuyau, doivent reposer sur les cavaliers correspondants reliant les chevrons adjacents.
Schéma du système de fermes avec lattage.
Il convient de garder à l’esprit que les nœuds d’une telle "interception" de la ferme doivent être réalisés avec la fiabilité et la qualité nécessaires, afin de correspondre à la fiabilité calculée de la structure de soutien de la couverture.
Il convient de noter que l’installation de chevrons fait partie de tout un ensemble de travaux de construction très graves et très importants pour la construction du toit d’un bâtiment. En tant qu'élément structurel du système de couverture du bâtiment, les chevrons sont indiqués dans le plan du projet de couverture, qui reflète les résultats des calculs des différentes charges possibles.
Ces calculs devraient prendre en compte tous les facteurs possibles affectant la structure conçue dans le complexe:
Et d’autres données tout aussi importantes, sans lesquelles le bâtiment et son toit ne peuvent supporter diverses charges.
Par conséquent, afin de ne pas avoir de conséquences fâcheuses à la suite d’actes inadéquats, il est préférable de confier les problèmes liés à la conception et à la construction de bâtiments à des professionnels possédant l’expérience et les connaissances requises. Au moins dans la partie qui concerne le calcul de la charge sur les fermes.