Quels chevrons de toit faut-il utiliser ? Types et calcul des chevrons de toit

La construction d'un toit n'est pas un processus facile, nécessitant certaines connaissances et compétences. Aujourd'hui, dans notre article, nous essaierons de répondre à la plupart des questions qui intéressent sans aucun doute les développeurs novices. Et commençons, peut-être, par la chose la plus importante - avec les types de toits existants et les systèmes de fermes qui sont utilisés dans leur construction.

Les chevrons (pieds de chevron) sont les principaux éléments porteurs de tout toit en pente. Ce sont eux qui assument les principales charges et influences environnementales, telles que les charges de neige et de vent, et supportent également l'ensemble de la toiture. Les chevrons sont des composants du système de fermes, qui comprend de nombreux autres éléments, tels que des crémaillères, des entretoises, des poutres, des mauelat, etc.

Il existe trois types de chevrons - superposés, suspendus et coulissants.

Les chevrons coulissants ne sont principalement utilisés que dans les maisons en rondins de bois. Leur méthode de fixation leur permettra de se déplacer (glisser) d'avant en arrière sur une certaine distance. Cela est dû à la particularité des maisons en bois.

Les chevrons suspendus ne sont utilisés que dans les maisons où la distance entre les murs ne dépasse pas 6,5 m, car les extrémités reposent sur les murs opposés du bâtiment.

Les chevrons inclinés reposent non seulement sur les murs du bâtiment, mais ont également un support intermédiaire, tandis que la portée entre les supports doit être de 4,5 ou plus. Grâce à des supports supplémentaires, il est possible de couvrir une portée allant jusqu'à 15 mètres.

Le support des chevrons est :

• la couronne supérieure dans les maisons hachées et pavées;
• garniture supérieure dans les maisons à ossature;
• mauetlat (barre de 100-150 mm d'épaisseur) dans les maisons en pierre. Mauerlat peut être posé sur tout le périmètre du bâtiment ou uniquement le long du mur où reposent les chevrons.

Les chevrons, si nécessaire, peuvent être renforcés avec des éléments supplémentaires, tels que des bouffées (barres transversales) et des entretoises. Cela les empêchera de s'affaisser pendant le fonctionnement.

Chevrons pour différents types de toits

Selon le type de toit, différents éléments porteurs du toit sont utilisés, lesquels nous allons maintenant considérer.

Toit en appentis - le type de toit le plus courant. Il est principalement utilisé dans la construction de bâtiments relativement petits, par exemple des maisons de campagne, des garages, des bains publics et d'autres bâtiments.

Le système de fermes d'un toit en appentis se compose d'éléments séparés, dont le point d'appui est constitué par les murs opposés du bâtiment. Le plus souvent, dans ce cas, des chevrons de toit d'une longueur d'environ 4,5 mètres sont utilisés. Si une zone relativement grande est couverte, il est nécessaire d'utiliser des pieds de chevron et des supports.

Les chevrons conçus pour un toit à pignon sont une structure pliée en forme de maison. Le processus de son agencement est plus compliqué que dans un toit en pente. Le plus souvent, ce type de chevron est utilisé dans la construction de petits bâtiments. Ils sont divisés en deux types principaux - en couches et suspendus.

Le toit en croupe se distingue par la présence de pentes supplémentaires, qui sont créées à l'aide du système de fermes de toit en croupe. La conception de ce toit se compose d'un toit à pignon, qui ne recouvre pas complètement le côté du bâtiment sur sa longueur, ainsi que d'une croupe recouvrant la partie latérale et non fermée du toit.

Un exemple de ce type de toiture peut servir de "Khrouchtchev" bien connu, où les chevrons de hanche ont trouvé leur application.

Caractéristiques des chevrons de toit en croupe

Les toits en croupe et en croupe peuvent également être attribués aux toits en croupe. Leur avantage évident est l'absence de pignons, ce qui implique une juste économie de matériaux de construction, et donc d'argent. De plus, ces maisons se distinguent par une apparence magnifique, elles ont l'air extrêmement impressionnantes.

Le toit en croupe se compose de Mauerlat, d'entretoises et de contreventements, de faîtage et de bandes latérales.

L'utilisation d'un toit en pente contribue à une augmentation significative de la surface du grenier, qui, dans certains cas, est utilisée comme grenier. Lors de la construction d'un tel système de chevrons, deux chevrons courts sont utilisés, au point d'inflexion desquels une crémaillère est utilisée. En conséquence, la pente de la partie inférieure du toit sera de 80 degrés et la pente de la partie supérieure ne sera que de 25 à 30 degrés.

Variétés de chevrons pour le toit

Dans la construction de n'importe quel toit, seuls deux types de chevrons trouvent leur application - en couches et suspendus. Les chevrons suspendus ont deux points d'appui, qui sont situés à la base, par exemple, un appui sur les murs porteurs du bâtiment, en plus de cela, les chevrons en couches peuvent s'appuyer sur des supports en colonnes ou des murs intérieurs.

Matériel pour la fabrication de chevrons

Le bois et le métal sont les principaux matériaux à partir desquels les chevrons sont le plus souvent fabriqués.

Lors de la construction de la toiture de bâtiments résidentiels, de dépendances, des chevrons en bois sont utilisés, moins souvent en métal. Les chevrons métalliques (béton armé) sont principalement utilisés dans la construction de toits à grandes portées et charges de toit, principalement pour couvrir des bâtiments industriels. Le prix de ces structures en treillis est assez élevé, car tous ses éléments sont en métal, principalement un canal est utilisé.

Chevrons en bois

À leur tour, les chevrons en bois sont divisés en trois types:

1. Le type de chevrons le plus populaire et le plus utilisé sont les structures constituées de planches bordées, généralement une planche d'une section de 150x50 mm ou 200x50 mm. Ce type de chevrons a gagné en popularité en raison de son faible coût et de sa facilité de fabrication.
2. Chevrons de toit en rondins. Comme matériau de départ, des troncs d'arbres d'un diamètre de 10 à 20 cm, nettoyés et traités, sont utilisés.
3. Chevrons en poutres collées. Les chevrons collés sont fabriqués à partir de barres et de planches de bois collées avec un composé spécial. De tels chevrons sont plus pratiques à utiliser, la poutre a une section carrée ou rectangulaire. En conséquence, il s'adapte facilement sur la caisse, de plus, leur fixation au Mauerlat est simplifiée, ainsi que le processus de construction. Ce type de chevrons est beaucoup plus solide que les chevrons en bois ordinaires.

Avant de commencer à calculer les chevrons du toit, vous devez clairement comprendre quels types de charges et avec quelle force elles agiront tout au long de l'année sur le toit de notre maison.

Facteurs qui affectent le toit, il est d'usage de classer en fonction de l'intensité:

1. Charges constantes. Cette catégorie regroupe les charges qui affectent constamment la structure du bâtiment. Ceux-ci incluent à la fois le poids du toit lui-même et l'imperméabilisation, le pare-chaleur et le pare-vapeur, le lattage, ainsi que d'autres éléments structurels de pignon ou, créant une valeur de poids constante.
2. Charges de type variable. Ce type combine tous les types d'influence climatique, y compris les précipitations, les courants de vent, etc.
3. Charges d'un type spécial. Ce groupe prend en compte les influences climatiques à haute résistance. Cette caractéristique doit être prise en compte dans les zones sismiquement actives et dans les zones où des manifestations de vents de tempête ou d'ouragans sont possibles.

Charges permanentes

La taille des chevrons du toit doit commencer à être calculée à partir du poids total de la "tarte" du toit. Pour obtenir la valeur finale, vous devez calculer le poids au mètre carré de chacun des matériaux utilisés. Dans la plupart des cas, le toit sera composé des éléments suivants :

• décoration intérieure (dans le cas d'un toit mansardé, le matériau de finition et les fixations sont pris en compte);
• chevrons (le poids d'un chevron standard est de 150x50 mm, ce paramètre peut être ajusté à l'avenir);
• isolation;
• isolation hydro-éolienne (tenant compte du poids des films et des membranes);
• caisse, montée à partir de planches de faible épaisseur (le plus souvent 25 mm).
• contre-treillis (souvent une barre 30x50, 40x50 ou 50x50 mm);
• toiture (le poids au mètre carré du toit peut être trouvé sur le site Web du fabricant).

Lors de l'ajout de toutes les données calculées, il est recommandé d'ajouter 10% supplémentaires au résultat, c'est-à-dire de multiplier le résultat final par un facteur constant de 1,1. Cette approche permet de laisser une marge de sécurité pour la toiture.

Charges de neige

Il est impératif de tenir compte des charges de neige, car dans de nombreuses régions, une influence à long terme des précipitations sous forme de neige est possible. Pour éviter que les propriétaires ne cassent le toit sous une masse de neige, il est nécessaire de calculer à l'avance la charge possible.

Pour augmenter la commodité des calculs, une formule a été dérivée pour remplacer les coefficients des codes et règlements du bâtiment. La formule ressemble à ceci :

où F est la valeur de la charge de neige totale, P est la charge au mètre carré, k est un facteur de correction dépendant de la pente de la pente du toit.

Le poids de la neige sur 1 mètre carré du toit doit être déterminé directement sur le chantier. Chaque région a une valeur moyenne d'intensité des précipitations, les données peuvent être trouvées dans les codes du bâtiment SNiP 2.01.07-85 *.

Ce type de charge a un niveau de criticité très élevé, car il peut affecter le toit avec des vents intenses, quel que soit l'angle du toit. Même un petit angle d'inclinaison permet au toit de tomber sous l'influence de charges aérodynamiques. Une trop grande pente peut faire en sorte que l'ensemble du toit subisse une forte pression du vent à la surface.

Pour calculer l'effet de la force du vent sur le toit, il existe également une formule spéciale dans laquelle il existe une dépendance aux facteurs de correction:

où V est la charge de vent, R est un indicateur choisi en fonction de la position régionale de la maison, k est un facteur d'ajustement qui dépend de la hauteur de la structure.

Après avoir additionné toutes les charges, vous obtenez la charge totale par mètre carré de toit.

Le pas des chevrons est la distance entre les pieds des chevrons. La valeur moyenne de ce paramètre dans la construction privée est généralement d'un mètre, cependant, le chiffre exact est sélectionné sur la base du calcul complet de la capacité portante du système de toiture sélectionné.

Pour calculer indépendamment la distance entre les chevrons, vous devez suivre l'algorithme suivant:

• Il est nécessaire de décider si l'espace entre les chevrons sera isolé. Si oui, le pas des chevrons sera égal à la largeur de l'isolant moins 2 cm, sinon le pas est pris arbitrairement à moins de 1 mètre.
• Sur la base du schéma de conception du système de chevrons, nous déterminons la longueur du chevron.
• Ensuite, nous utiliserons le programme "Calcul des poutres en bois" et y substituerons les données: la charge totale, le pas et la taille de la section (valeur initiale 150x50 mm). Nous regardons les résultats, si le programme indique que cette section n'est pas suffisante, alors nous modifions la hauteur du faisceau (la largeur affecte légèrement le résultat), par exemple, jusqu'à 200x50 mm. Vous pouvez également modifier la distance entre les chevrons s'il n'y a pas d'isolant ou si un matériau en rouleau est utilisé.

À première vue, le calcul des chevrons du toit semble compliqué et incompréhensible, mais après quelques heures seulement, vous pouvez tout comprendre, choisissant ainsi avec précision la bonne taille des pieds des chevrons.

Dimensions du chevron

La taille minimale des chevrons pour le toit d'une maison doit être de 50x150 mm (40x150 mm), généralement des chevrons de 50x200 mm sont utilisés. Pour les grandes portées de toit, des chevrons de 50x250 mm ou des chevrons doubles peuvent être utilisés, c'est-à-dire que deux planches sont reliées par des clous. Il est également possible d'utiliser des barres de dimensions 100x150 mm. Pour savoir exactement quelle taille de chevrons vous devez effectuer un calcul. Pour ce faire, toute la charge est collectée (voir ci-dessus), ce qui affecte le chevron et la section requise est calculée.

Si vous ne souhaitez pas faire le calcul, vous pouvez utiliser les valeurs tabulaires, au moins c'est mieux que de prendre des tailles au hasard.

Compte tenu du pas des chevrons et connaissant la longueur, vous pouvez déterminer la taille de la section du chevron. Cette option n'est pas précise et il est souhaitable de la confirmer par calcul !