Vous pensez construire vous-même une charpente en bois ? Sans être charpentier, peut-on faire un assemblage de pièces de charpente durable ? Quels sont les éléments d’assemblages à étudier avant la construction ? Cet article aborde le calcul d’inclinaison de contrefiche de charpente.
Cette pièce de bois est entre le poinçon et l’arbalétrier : quel doit être son angle ? Peut-on augmenter la section de la contrefiche si on ne peut réduire l’angle ? Ces travaux de charpentier nécessitent des calculs d’assemblage avant la mise en place des pièces.
Pourquoi calculer l’inclinaison de contrefiche de charpente ?
La contrefiche est une pièce du système de ferme. L’angle d’inclinaison de contrefiche de charpente ne peut descendre en dessous 45 °.
Qu’advient-il à la construction si l’inclinaison d’une contrefiche de charpente est de 25 ° ? La contrefiche ne renforcera pas la charpente. L’équerrage des assemblages de la ferme de toit sera précaire.
Un angle de contrefiche de charpente de bois à 55 ° garantit aux pièces de bois des charpentes (poinçon et arbalétrier) un équerrage stable. La contrefiche reçoit de l’arbalétrier la pression de la toiture et la transmet au poinçon.
Dans quel cas calculer l’angle d’une contrefiche ?
L’angle de la contrefiche de charpente se calcule pour une contrefiche de ferme ou demi ferme de charpente. L’angle de la contrefiche doit aussi se définir pour un assemblage de charpente à poteaux.
Chevrons, panne, couverture pèsent lourd, les contrefiches transmettent leur charge aux murs.
Inclinaison des contrefiches dans les charpentes à ferme
Dans une charpente traditionnelle à ferme (ferme, demi-ferme, ferme tronquée), la contrefiche relie le poinçon à l’arbalétrier. L’inclinaison de contrefiche de charpente dépend de l’angle du triangle de ferme.
Le charpentier choisit la longueur de cette pièce de bois pour conserver la bonne inclinaison selon :
- les angles des pièces arbalétrier/entrait (pente du toit) ;
- la zone d’assemblage contrefiche/poinçon.
L’assemblage contrefiches/poinçon doit être au plus bas du poinçon. L’assemblage contrefiches/arbalétriers se fait près des pannes intermédiaires de toit.
Inclinaison de contrefiche de charpente avec poteaux
Dans un assemblage de charpente traditionnelle avec poteaux, les contrefiches relient aux poteaux les pannes sablières ou entraits. Pour ce type de construction de charpente, l’inclinaison dépend de l’assemblage de ses extrémités, donc de sa longueur.
En charpente bois avec poteau, les contrefiches garantissent aussi équerrage et renfort de charpente. Même si l’inclinaison des contrefiches de charpente est supérieure à 50 °, ne réduisez pas la section des pannes sablières. Cela fragiliserait la structure de charpente-couverture.
L’inclinaison des contrefiches impacte-t-elle le type d’assemblage ?
Si les contrefiches ont une inclinaison en dessous de 60 °, l’assemblage avec l’arbalétrier et le poinçon est par embrèvement. Lorsque l’inclinaison de ces pièces de bois est supérieure à 60 °, l’embrèvement n’est pas nécessaire. En charpente traditionnelle sans embrèvement, comment se fait l’assemblage ? Tous les éléments de toiture (arbalétriers, entraits, poteaux, poinçons) se font par tenon-mortaise chevillé. Si l’assemblage est par tire-fonds, la jonction des pièces de charpente doit prévoir l’embrèvement.
Les contrefiches : les hypoténuses des charpentes
Dans une charpente traditionnelle, les contrefiches sont les hypoténuses d’un triangle rectangle. Le charpentier, pour réaliser une charpente traditionnelle et cette pièce de bois, utilise des règles mécanico géométriques simples. Les contrefiches transfèrent la pression de la toiture (tuiles, chevrons, isolants, couverture) qui s’exerce sur l’arbalétrier. Il travaille en flexion, les contrefiches l’empêchent de se rompre. Leur inclinaison véhicule les forces de pression de la toiture sur le poinçon. Cette pièce centrale de la ferme l’envoie aux entraits. La pression verticale descend au niveau des murs, jusqu’aux fondations.
La répartition des forces : explication de l’existence des contrefiches
La toiture (chevrons, couverture, pannes) exerce une poussée depuis le faitage jusqu’aux murs. Sans charpente à ferme, cette pression se transforme en poussée sur le haut des murs, de l’intérieur vers l’extérieur. Elle entraine alors leur écroulement.
Pour éviter ce type de problème, la ferme garantit la triangulation des forces. Elle transforme la poussée horizontale en pression verticale grâce à deux pièces, l’entrait et le poinçon. Mais sans les contrefiches, cette pression verticale du poinçon casserait l’entrait.
Les contrefiches, éléments de triangulation secondaire des forces
Les contrefiches sont les pièces majeures du réseau secondaire du système de triangulation par ferme. En multipliant les points d’entrée de la pression verticale de la toiture, les contrefiches répartissent la charge. Le degré d’inclinaison des contrefiches est essentiel. Sans cela, ces pièces de bois ne remplissent pas leur rôle. Dans la construction d’une ferme, le principe d’assemblage est mathématique. Il faut séparer la hauteur du poinçon en 2 et la longueur des entraits en 4.
Derniers éléments sur les inclinaisons de contrefiches
Les contrefiches connectent les arbalétriers et le poinçon, jamais les arbalétriers et les entraits. Pour respecter une inclinaison minimum de 45 °, le charpentier ajuste leur longueur.
La ferme latine simple a deux contrefiches partant de la base du poinçon jusqu’au centre des arbalétriers. Ce type de ferme ne dépasse pas 8 m d’auto portage de toiture. Au-delà, la ferme sera de type différent (entrait retroussé, doubles entraits, sur blochet, etc.).
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