Types de fermes: caractéristiques, éléments structurels

Le toit est la partie la plus importante de la maison. Il définit à la fois son aspect extérieur (architectural) et ses qualités opérationnelles. Différents types de systèmes de toiture vous permettent de mettre en œuvre presque toutes les versions de la conception de la toiture qui répondent le mieux aux exigences du développeur.

Exigences concernant le système de toiture

Au cours de la durée de vie de la toiture, divers facteurs affectent la toiture. Les plus importants sont:

• les chutes de neige;
• vent;
• fluctuations saisonnières de la température.

Le bois est le matériau le plus utilisé pour la fabrication de pièces et d'assemblages de structures en treillis. Lors de la conception, il est nécessaire de prendre en compte la possibilité de dommages aux matériaux de construction par les insectes et les micro-organismes lors de l'exploitation. L'imprégnation des pièces en bois avec des solutions antiseptiques et l'utilisation de mesures constructives pour créer des conditions de fonctionnement favorables aideront à éliminer l'effet de la biodétérioration.

Les mesures de construction comprennent:

• l’utilisation d’un pare-vapeur à partir du grenier;
• inadmissibilité du contact direct de pièces en bois avec des éléments de maçonnerie ou en métal massif;
• fournissant un tapis d'étanchéité de haute qualité.

L'impact de la charge de neige est compensé dès la phase de conception en sélectionnant les sections requises des éléments de structure. Dans les zones climatiques avec une couche de neige importante, il est recommandé de réduire la distance entre les poutres des poutres et d'augmenter l'angle du toit.

L'augmentation de l'angle d'inclinaison peut à son tour entraîner une augmentation de l'enroulement du toit. Dans les zones caractérisées par la présence de vents forts et prolongés, ce facteur peut entraîner à la fois une destruction locale du tapis de toiture et des dommages plus importants.

Sous l’influence des fluctuations saisonnières de la température, les matériaux de construction constituant le toit et la structure de support s’agrandiront ou se contracteront. Le degré de déformation thermique est caractérisé par un coefficient de dilatation thermique. En conséquence, différents matériaux sous l’influence des fluctuations saisonnières de la température seront déformés à des degrés divers.

Dans des circonstances défavorables, il peut y avoir une violation de l'intégrité de la couverture du toit ou même l'apparition de fissures dans les éléments de soutien de la structure en treillis. La meilleure option est la sélection de matériaux ayant approximativement la même valeur de déformation thermique.

Éléments de la ferme

Le système de fermes supportant le toit se compose de plusieurs éléments:

• poutre en treillis;
• plaque de puissance;
• serrage;
• boulon;
• barre de faîte;
• attelle;
• crémaillère;
• couché.

Le chevron est l'élément principal du système. La fixation de l'obreshetka pour le dispositif de toit est faite. Le plus souvent, comme chevrons, on utilisait des poutres en bois ou des planches épaisses.

Mauerlat est un bois fixé sur le bord supérieur du mur et servant à fixer le bord inférieur des chevrons et à transférer la charge sur les murs. Lors de la construction d'une maison à ossature ou d'une maison en rondins, le rôle du mauerlat sera joué par la garniture supérieure ou la couronne supérieure, respectivement.

De plus, afin de compenser la charge d'éclatement transmise aux murs, des poutres de serrage sont utilisées. Ils peuvent être situés en haut (boulon) et en bas (bouffée). Très souvent, les bouffées remplissent simultanément la fonction de chevauchement entre les sols.

En raison de charges importantes exercées sur le toit pour lui donner une capacité portante supplémentaire, les extrémités supérieures des pieds de chevron sont en outre renforcées par une barre de faîtage.

Les portées importantes qui se chevauchent nécessitent l'utilisation de jambes de force supplémentaires. Des poteaux verticaux sont installés sous la barre de faîte. Pour renforcer les jambes du chevron, on peut utiliser des entretoises, qui sont coupées à une extrémité dans une crémaillère ou en tirant, et l'autre dans le chevron. La coupe de la jambe de force est permise à n'importe quel angle, mais l'angle le plus fréquemment utilisé est de 90 °.

Vous pouvez installer des poutres allongées perpendiculaires aux bouffées qui servent de support aux racks verticaux. Dans certains cas, les journaux peuvent être utilisés comme base pour les jambes de force.

En pratique, dans la conception et la construction de bâtiments, deux principaux types de systèmes de toiture sont utilisés: suspendu et monté.

Chevrons suspendus: caractéristiques

La structure du toit utilisant des chevrons suspendus sert à bloquer des portées jusqu’à 6 m. Avec cette conception, la partie inférieure des chevrons repose uniquement sur les murs extérieurs, tandis que les parties supérieures se superposent.

Dans le cas le plus simple, un tel système est constitué de deux poutres fixées aux extrémités supérieures. Dans la partie inférieure du faisceau basé sur le mauerlat. Pour une telle simplicité de construction, il faut payer avec de grandes quantités de charges de retenue que les chevrons auront sur les murs. La compensation de la charge peut être due à l'installation de boulons et de bouffées.

Pour couvrir des portées supérieures à 6 m, il est nécessaire d'installer des piliers verticaux et des contrefiches supplémentaires reposant sur le dessus. La longueur de la section de chevrons entre le mauerlat et la coupe de la jambe de force dans ce cas ne doit pas dépasser 4-4,5 m.

Des sous-structures supplémentaires entraîneront inévitablement une augmentation du poids de l'ensemble du système de fermes. Avec une augmentation significative du poids, des problèmes peuvent survenir liés à la capacité portante de la fondation ou à la résistance structurelle d'éléments individuels du bâtiment. En conséquence, vous devrez utiliser des matériaux de toiture plus légers que prévu. Cela peut être assez difficile.

Chevrons inclinés: caractéristiques

Les systèmes de fermes suspendus se distinguent des systèmes suspendus par la présence de points de support intermédiaires, qui peuvent être utilisés comme murs de soutènement ou colonnes internes. Ainsi, il existe au moins trois points d'appui: deux murs extérieurs et un mur intérieur ou une colonne.

L'utilisation de points d'appui intermédiaires permet de réduire la longueur réelle de la travée à couvrir et de réduire la section des poutres structurelles.

Un point important à prendre en compte lors de la conception d’un système de plancher est la relation inverse entre l’angle du toit et le pas des pieds du chevron. En d'autres termes, plus l'inclinaison du toit est importante, plus il est souvent nécessaire d'installer des poutres en treillis.

Système de toit combiné

Le chevauchement d'importantes travées nécessite l'utilisation de fermes de toit.

De telles fermes utilisent dans leur construction les éléments caractéristiques des deux systèmes et constituent un système de ferme combiné.

Le plus souvent, un tel système est utilisé pour la fabrication de toits du type dit mansard. Les murs de la salle du deuxième étage seront formés par des poteaux verticaux, qui sont en même temps des points d'appui intermédiaires pour les poutres de toit.

Des barres horizontales sur le dessus des supports (poutres) remplissent simultanément les fonctions de barre faîtière pour les toits latéraux et de plaque de toit pour les patins supérieurs.

La partie de la ferme qui relie les extrémités supérieures des montants remplit la fonction de barre transversale pour les rampes latérales et sert en même temps au serrage de la partie supérieure de la ferme.

De plus, pour renforcer la structure, des entretoises peuvent être installées pour fixer les poteaux verticaux et les chevrons des pentes latérales du toit.

Les fermes combinées sont un peu plus difficiles à fabriquer que les types traditionnels de fermes. Cependant, la pénibilité et la complexité de la fabrication sont largement compensées par l'absence de besoin de supports supplémentaires pour couvrir de grandes portées et augmenter la capacité portante du toit.