Pour votre projet de construction ou de rénovation de toit, il est impératif de procéder au calcul de la charpente en bois, afin de déterminer l’inclinaison de la toiture. Ces données ont pour objectif d’assurer la stabilité et la sécurité de la construction, et de bien dimensionner la toiture. En effet, il ne suffit pas de choisir les matériaux adéquats pour réaliser une charpente solide. D’autres paramètres rentrent indispensablement en compte pour effectuer un bon calcul de la pente.
Comment effectuer le calcul d’une charpente en bois ?
Qu’est-ce que la pente de toit ?
Le calcul d’une charpente en bois détermine l’inclinaison de la toiture, c’est-à-dire la pente de toit. On entend par pente de toit, l’angle entre le rampant du toit et le plancher de toit.
Un bon calcul de la charpente en bois permet d’assurer :
- L’écoulement des eaux de pluie ;
- La résistance de la toiture aux vents ;
- La solidité de la structure tout entière.
Pour déterminer la pente de toit, le calcul doit être réalisé par une personne compétente, avant la construction. C’est pourquoi, si vous êtes débutant dans le domaine, contactez un professionnel près de chez vous.
Au-delà du calcul de la pente de toit, il pourra également vous conseiller :
- Sur les normes en vigueur ;
- Sur la cohérence des différents calculs effectués ;
- Sur les calculs supplémentaires à réaliser par rapport aux charges ;
- Etc.
Pente de toit : calcul de la charpente en bois
Ce calcul est réalisé soit en pourcentage, soit en degré. Dans tous les cas, la hauteur et la distance horizontale doivent obligatoirement être exprimées dans la même unité.
Pour exprimer le calcul de la charpente en bois, suivez la formule : P = 100 x H / L, soit Pente = 100 x hauteur du pignon / largeur à l’horizontal. Une autre méthode consiste à calculer la pente grâce aux données de la distance horizontale et de la longueur du rampant.
Pour effectuer ce calcul en degrés, il faut calculer : P = ATAN x (H / L) x (180 / ). La pente est donc égale à la fonction arc tangente (ATAN), multipliée par la hauteur, elle-même divisée par la largeur, le tout multiplié par 180 divisé par Pi.
Aujourd’hui, de nombreux logiciels vous permettent d’effectuer ces calculs de charpente en bois.
La pente minimale
Pour assurer la sécurité de la construction, il faudra respecter une pente minimale. C’est pourquoi, le calcul d’une charpente en bois à 1 pente ou à 2 pentes est obligatoire.
La pente minimale dépend essentiellement de la direction des vents, de l’intensité des pluies et des matériaux utilisés pour la couverture. En somme, la pente minimale dépend d’abord de vos conditions météorologiques et de l’exposition aux vents :
- 30° pour les versants face aux vents et à la pluie ;
- 35° dans le cas de vents violents et de grosses averses ;
- 25° pour les autres versants.
La structure peut donc être différente dans le cas d’un calcul de charpente en bois à 2 pentes.
D’autre part, le calcul de la pente minimale dépendra aussi du matériau de la toiture :
- 20% pour les tuiles ;
- 20% pour le shingle ;
- 40% pour la chaume ;
- Etc.
Calcul des charges de la charpente
La distance à l’horizontal, la hauteur du pignon et/ou la longueur du rampant de la toiture sont donc des informations indispensables au calcul de la charpente en bois. Mais ce n’est pas tout, car il faudra également tenir compte :
- Des charges permanentes de la charpente ;
- Et des charges temporaires.
Les charges permanentes
Attention aux charges permanentes lors du calcul de la charpente en bois. Plus la charge est élevée, moins la pente doit être importante. C’est pour cela que les calculs dépendent également des matériaux choisis.
Les charges permanentes incluent l’ensemble du poids qui sera exercé sur la charpente, et donc tous les éléments constitutifs de la toiture :
- La couverture ;
- L’isolation ;
- Les chevrons ;
- Les éléments de fixation ;
- Etc.
Les charges permanentes sont donc également liées au type de structure, au nombre de versants, etc. Pour assurer la solidité d’une pente de toit, le calcul est effectué en fonction du poids moyen de chaque pièce, selon la taille des éléments et le bois utilisé.
On additionne alors le poids de tous les composants, et on ramène les valeurs au m².
Les charges temporaires
Les charges temporaires font référence aux conséquences des conditions climatiques : la pluie, la neige, le vent, l’humidité, etc. La pression exercée par la neige fait d’ailleurs l’objet d’une classification par département.
Notez que l’on tient également compte de la charge d’un homme en cas de réparation.
Pour ne pas faire d’erreurs qui pourraient s’avérer désastreuses, faites appel à un professionnel qualifié.
