charpente bois tradtionnelle - Charpentes en bois traditionnelles fermes chevron planche couverture

Contrairement à ce qu'on voit: La question se pose

La question se pose: est on en présence d'une vraie charpente traditionnelle?; Ou est ce un charpente de type industrielle de type fermette avec de grosses section de bois.; La charpente de type fermette industrielle: c'est de la charpente en ferraille de conception faite avec du bois.; La charpente industrielle ne se calcul pas avec des: crémona ou méthode de Ritter, méthode Culmann, la conception est différente.; Les programmes de calcul basé sur la charpente métallique, ne peuvent pas s'appliquer à des charpentes traditionnelle....

Employer: de grosses sections de bois; faire des tenons mortaises; ce n'est pas forcément faire de la charpente traditionnelle; on peut pas non plus parler de mal façon l'ouvrage est largement assez solide; non respect des règles de l'art? serait plus juste
Définition rapide toute personnelle de la charpente traditionnelle:: utiliser les bois au mieux,; la ferraille minimale ne servant qu'à maintenir les bois pour qu'ils fassent leur travail; Aucun effort sur les ferrailles

Comment à t-on l'esprit charpentier?

Il faut des prérequis

Il faut des prérequis, un minimum de culture dans divers domaines. Rien d'exceptionnel mais cela entraine une logique.

Cela commence avec la croissance de l'arbre: le bois n'est pas un profilé en ferraille bien que on parle aussi de fibres (neutre), de fil du bois

Fil du bois charpentes bois traditionnelles

Un morceau de bois est donc une gerbe de tuyaux, de fils qui grossie de manière annulaire ( attention c'est le point de vue du charpentier pas du scientifique)

Ces fil ou tuyaux vont être soumis à des efforts (c'est pourquoi j'ai besoin de l'image précédente)

Il faut doonc utiliser le fil du bois judicieusement en fonction des efforts. voir plus bas: "Les efforts ou contraintes en charpente"

Accidents de croissance: Sous l'effet du milieu où croit l'arbre: sècheresse, épaisseur de terre, gel, des vents par exemple; On aura des fibres très serrées, un bois nerveux, qui se tord à cause des tensions internes et du sciage...; l'arbre ne pousse pas droit => des fibres seront coupés au sciage d'où faiblesse et déformation; Il aura des branches donc des nœuds (faiblesse, tensions internes); Il sera roulé ou gelife gercé; Chaque défaut est une faiblesse, une perte de résistance mécanique; Il faut savoir choisir ses bois en fonction de leur emploi

Pour en savoir plus sur les défauts du bois

Voir ces 2 sites: Défauts du bois » Défauts du bois causes et conséquences »

L'abattage une source de défaut et de faiblesse

L'abattage une source de défaut et de faiblesse: la méthode d'abattage peu casser écraser des fibres; Le stockage un fois l'arbre abattu : protection contre les insectes principalement; La saison d'abattage, lune descendante, saison qui influe sur la poussée de sève; le stockage plus ou moins long; Selon le ministère de l'agriculture protection des bois abattus »

Le sciage

Le sciage: Le sciage coupe des fils surtout si la bille de bois n'est pas droite; Ce qui diminue la résistance mécanique du bois; le stockage plus ou moins long si pas essuyé ou sans baguette création de piqure noir, échauffement des bois etc.
Mauvais sciage: problème de géométrie cotes tout le temps trop faibles, queue de billard (volige faites dans les rebuts) (mauvais stockage ); trop de flash; Insectes, chauffe, piqure noire du au mauvais stockage; sciage de bille cintrée qui entraine des coupures du fil du bois (pertes mécaniques)
Sciage d'une bille en diverses parties: dénomination vocabulaire: Débit des bois standards »

Le séchage des bois

Le séchage des bois: encore un critère qui joue sur leur résistance mécanique : vert 30% de résistance; Le mythe du bois sec:; Même très sec un bois verra son humidité remonter avec l'air ambiant... donc tous les bois travaillent sauf le bois mort et le bois corse... mettez un meuble de 200 ans vers un radiateur qui dessèche et observer ou mettez lui les pieds dans l'eau.; Les carrières de pierre du temps des romains utilisaient l'eau et le bois pour fendre les pierres. Un bois sec dans une fente on l'arrose et il gonfle jusqu'à casser la pierre. Un marteau qui se démanche car trop sec, on le tempe dans l'eau...; Un bois vert cloué ne fend pas sec oui plus facilement par contre c'est lourd. Un séchage trop sec provoque des gerçures des fentes. Le cœur fendra toujours sur vos poutre craquements que l'on entend...; Un résineux sèche naturellement d'un cm par an donc compter 10 ans pour que vos pannes de 10 cm soit sèches
L'eau pas toujours un ennemi: Les meilleurs bois séchés sont séchés à l'eau "bois flottés " l'eau remplace la sève et sève en quelques jours la sève des années. Les charrons laissaient les moyeux de charrette en bois des mois dans l'eau pour les durcir...; Le traitements en scieries (une obligation..) est donc guère efficace sur un bois vert gorgé de sève... en bang sur le mythe du bois traiter. Il nuit plus au charpentier qu"aux insectes.

Humidité des bois de charpentes bois traditionnelles

Traitement de vos charpentes, Ventilation des toits, prix des bois

Traitement de vos charpentes: Très souvent une grosse arnaque voir sur internet les cas sont légions; D'anciens professionnels parlent...; Fiche pratique: traiter les bois de charpente » UFC Que Choisir une arnaque bien charpentée » Traitement de charpente arnaque ? » Comment se débarrasser efficacement des rats ? »
Prix des bois: très variable du simple au double; comme les artisans quand on a pas besoin de travailler c'est très cher tant mieux si cela passe; Un classique dans les appels d'offre le premier tri les prix on élimine trop haut et trop bas puis on regarde; souvent à la tête du client; les marchands de bois on une réputation de marchands de tapis; particuliers faites gaffe... des victimes de choix; Une idée des prix »
Prix de la ferraille d'assemblage: Avec parcimonie et à bon escient; Un site de quincaillerie »
Faut-il ventiler: Faut-il ventiler vos toitures ? » Installer une VMC » VMC ou ventilation mécanique contrôlée »

Les efforts ou contraintes en charpente: la compression

Surcharges: neige, vent, sismique: Vent » Neige » Zones sismiques » Troubles pathologique des toits » Essais mécaniques »

Repérage des pièces charpentes bois traditionnelles

Résistance aux contraintes des pièces charpentes bois traditionnelles

Pièces soumisent à la compression: les arbalétriers; Le poinçon; Voir tableau ci-dessous le rapport entre compression et Extension varie du simple au double; La surface d'appui 'compression) La surface de contact de la panne avec le point d’appui doit être suffisante pour éviter l’écrasement des fibres. Pour avoir un contact et une direction de force maitrisée Ne pas se mettre sur un angle

Fig1 et fig2 le charpentier en déduit qu'il faut un contact plan et éviter un contact sur les angles:
changement de l'axe des forces
écrasement des fibres du bois

Fig3 et fig4 (méthode suisse) une entaille dans le chevron et le chevron tient tout seul au lieu de glisser si on le pose.

Les pointes le maintiennent dans sa position, l'idéal mécaniquement pour les contacts. Sauf que vers la sablière le porte à faux entraine une concentration de contraintes fig4 sur de faible section une amorce de rupture.
La section des pannes n'est pas diminuer sur toute leur longueur.
on peut le faire sur pannes et faitage et pas sur la sablière qui repose sur le mur. On incline celle-ci pour avoir un contact plan et pas sur l'angle.
Le porte à faux ne dépasse pas l'écartement en général 0,50 + 0,13 (L+25%)

porte à faux des pièces charpentes bois traditionnelles

Fig5 Fig6 et fig7 on à bien un contact plan. Si on pose le chevron il risque de tomber par son poids le frottement l'empêche en général..
On cherche un effort vertical pas perpendiculaire à la pente du toit...

Comme les forces ne sont pas verticales: l'effort portera sur les pointes qui travailleront au cisaillement. Comme le font les mécanos (bricolos...) de la charpente où les efforts sont sur les ferrailles:
tiges filetées et pointes ce que déteste les charpentier

Les pannes chanfreinées sur toute leur longueur sont une perte de résistance

Appuis et forces charpentes bois traditionnelles

Essais mécanique sur diverses essences de bois de charpentes bois traditionnelles

Pièces soumises la contraintes de: traction, extension

Extension traction: L'entrait ou les moises que l'on doit pouvoir remplacer par un câble; Donc aucun appui sur l'entrait du poinçon au milieu le plus mauvais endroit.; Exemple les entraits ou moises boulonnés:
dans ce cas tout le poids du toit est au mauvais endroit l'entrait ne travail plus à l'extension dans le sens des fibres mais en flexion.
Le perçage induit une perte de section et des concentration de contrainte amorce de ruptures etc.; Ce qu'il faut:; du jeu sous le poinçon, un réglet de charpente, le toit fini en charge. Neige et vent vont encore faire baisser le poinçon, il faut qu'il puisse le faire.; ce qui n'est jamais le cas lorsque entrait et poinçon sont boulonnés avant montage, sans charge... Du faux traditionnel. C'est le système des fermes triangulées américaine moderne basées sur les charpente en fer.... Calcul des résistances avec les méthodes: crémonas ritter etc. Un autre monde.; On a de grosses sections de bois: mais cela ne sert à rien tous les efforts sont encaissés par les ferrailles.; Le poids du toit sur une tige filetée de diamètre 20mm sous le poinçon au plus mauvais endroit ....; On a transformé un effort de traction en flexion....

Entraits moises en traction charpentes bois traditionnelles

Exemple: ce qui n'est pas souhaitable mais courant de nos jours

Exemple au hasard pris sur un site: Le but n'est pas de nuire ou de critiquer, mais d'éviter ce genre d'ouvrage: "le faux traditionnel" Grosses sections de bois mais mécaniquement du n'importe quoi.; Pas de problème de solidité: les femettes font la même chose avec moins de bois: pourquoi mettre beaucoup de bois?; On voit les élingues pour la grue c'est donc prêt à être monté.; mécaniquement c'est un système hyper statique "un veau à 5 pattes" comme savent si bien en produire les bureaux d'études sur l'ordi pas de problème ça marche toujours...; Si on considère les points ABCDE en charge il est impossible de savoir où se porteront les efforts donc comment vont travailler les bois Ceux qui n'auront pas de contact serviront à rien.; on ne sait pas comment travail cette ferme ? Elle supporte le toit quand même.; Pourtant le créateur y a mis de la bonne volonté. Sans doute est ce l'effet esthétique qui est recherché???; Exemple si le poinçon appui sur l'entrait les bras de force surdimensionnés ne porte pas ils n'ont pas de contact. Je sais vous aller me dire que c'est impossible que le poinçon appui sur l'entrait car les jambes de force seront en compression avant et elles appuieront sur l'entrait le poinçon ne servant rien... Donc ne sai; Pire si les jambes de force sont trop courtes elles vont travailler à contre sens extension sur l'arbalétrier et les moises d'entrait.. Etc... du simple bon sens...

arbalétrier et les moises charpentes bois traditionnelles

Fermettes_industrielles charpentes bois traditionnelles

Les vis écrous DC font travailler les moises en flexion au lieu de traction.... 2 s vis écrous mais apparemment rien à l'autre bout ??? ça fait sérieux mais ça nuit à la résistance des moises diminution de section fils coupés, amorce de rupture concentration de contraintes etc...

La liaison moise arbalétrier sur les vis pour empêcher l'arbalétrier d'aller vers l'extérieur

Une belle mortaise fait "artisanale et traditionnel."

Sauf qu'on les évitent afin de ne pas diminuer les sections de bois donc la solidité de l'ouvrage.

Si on recherche de l'esthétique, la solidité de l'ouvrage n'étant pas un objectif, dans ce cas on s'éclate: tenon mortaise et belles chevilles qui dépassent ....

Modèles de charpentes industrialisées »

"C’est la mise au point de l’assemblage par gousset en contreplaqué puis l’utilisation des plaques métalliques et pour finir l’invention du connecteur métallique sans clou (1957) qui ont contribué à l’éclosion de cette technique sous sa forme la plus simple: la ferme industrialisée dite “fermette”." voir Charpentes fer triangulée »

Pièces soumises la contraintes de: flexion et torsion

Flexion: Arbalétriers; Pannes; Chevrons; Lorsque la flexion sur 1 appui entraine un moment on a du porte-à-faux: Pour éviter d’induire un moment de flexion trop important au droit de l’appui sur les rampants des pignons extérieurs, le porte-à-faux du débordement de toiture ne doit pas dépasser 25 % de la portée normale (L + 25%).

Diagrame des forces charpentes bois traditionnelles

Arbalétriers: Les bras de forces permettent de diminuer la portée dans la section; en réduisant la portée ils réduisent la flexion; on voit aussi qu'ils ne sont pas situer là où il y a le plus d'efforts
Pannes: Faut-il les répartir avec des entraxe égaux?; D'un point de vue mécanique: on a intérêt à resserrer les pannes dans la région où le moment fléchissant est maximum et à les espacer plus on remonte vers le faitage

Arbalétrier en flexion charpentes bois traditionnelles

Chevrons: si on resserre les pannes en direction de la sablière les chevrons seront moins soumis à la flexion (moins de portée); Si les pannes sont réparties de manière égale esthétique etc... il faudra augmenter la hauteur du chevron

Chevron en flexion charpentes bois traditionnelles

Torsion: Normalement aucune pièce dans la conception et au montage ne doit travailler à la torsion c'est une perte de résistance. Un des inconvénients de la ferme à chevron Solution mieux choisir le sciage du bois et étrésillons; En pratique des bois nerveux arrivent à se vrillent et se tordent entrainant un perte de résistance imprévue...; Les bois sont surdimensionnés OUF...??? le coefficient de sécurité est suffisant sauf pour l'industriel où l'on rogne sur la marchandise il n'y a pas de petits profits

poutres vriller charpentes bois traditionnelles

Systèmes hyperstatiques, veaux à 5 pattes

Eviter les systèmes hyperstatiques: Un tel système est impossible à réaliser; Il est impossible d'avoir des contacts à tous les points cerclés en rouge; Clairement une conception de charpente métallique de type fermettes industrielles système triangulé avec des nœuds avec de grosses sections de bois inutiles dont le seul but est de passer pour de la charpente traditionnelle

Choisissez vos efforts: là aussi par construction il est impossible de savoir si l'arbalétrier aura une action sur les bras de force ou sur le haut du poinçon. Même si on est très précis. Donc volontairement onl'aisser un triat de scie de jeu sur le bras de force l'appui de l'arbalétrier contre le poinçon est prioritaire... Ainsi le système n'est plus hyperstatique. En cas de flexion de l'arbalétrier le bras d eforce entre en jeu et soutient pour limiter cette flexion...; Ce n'est pas grave: car dans tous les cas le poinçon jouera son rôle et Les bras de force le maintiendront vertical les efforts ne changeront pas. Donc on sait, donc on maitrise.; Une autre raison de ne pas faire de tenons mortaises sur le bras de force. S'il n'y a pas contact avec les tuiles, la neige les surcharges diverses Gonflement du à l'humidité si le jeu n'est pas important il sera en contact...