Fermes à chevrons - la base du toit

La stabilité et la fiabilité des toits érigés dépendent de la qualité de sa structure de support, qui est basée sur des fermes en treillis et en treillis. Cette structure doit supporter des charges importantes, notamment le poids de la « tarte » de toiture, la masse de neige qui s'accumule au cours de l'hiver et les effets du vent.

Informations générales sur les fermes de toit

Sous la définition d'une ferme en treillis dans la construction, nous entendons des structures rigides utilisées pour construire des toits en pente.

La tâche des fermes est de transférer la charge exercée sur le toit aux murs du bâtiment. Cet élément de toiture est généralement en bois, mais d'autres options sont possibles.

Pour fabriquer des fermes de toit en bois, on utilise des planches, du bois ou du bois rond.

Pour relier les éléments individuels des fermes à partir de grumes et de bois, la méthode de coupe est utilisée, et si les pièces sont constituées de planches, puis des ancrages tels que des clous, des boulons et des goujons à denture annulaire.

Lors de la construction de maisons de grande surface (la portée est supérieure à 16 mètres), les constructeurs modernes utilisent des fermes avec des supports étirés en métal.

Étant donné que lors de l'utilisation de supports en bois étiré, il est assez difficile d'établir une connexion fiable des nœuds, tandis que lors du choix de supports en métal, ce problème est facilement résolu.

De plus, les fermes de toit en bois nécessitent un travail d'assemblage important, alors que cette étape de travail lors de l'utilisation de fermes combinées (métal et bois) est beaucoup plus rapide.

En règle générale, dans la construction de bâtiments résidentiels, l'option de construire un toit avec des fermes ouvertes n'est pas utilisée. Habituellement, la structure est fermée par des plafonds. Ensuite, comme dans la construction industrielle, l'option avec fermes ouvertes est l'une des plus courantes.

Comment choisir un régime agricole ?

Le choix de la forme dans laquelle la ferme en treillis doit être réalisée est effectué en tenant compte des points suivants:

• pente du toit;
• matériau de toiture;
• Type de connexion des éléments de ferme individuels ;
• La présence ou l'absence de plafonds.

Par exemple, s'il est prévu d'installer un toit pratiquement plat (l'angle d'inclinaison ne dépasse pas 12 degrés) recouvert de matériaux en rouleau bitumineux, l'option de forme la plus avantageuse est un rectangle ou un trapèze.

Avec des pentes de toit plus importantes et des revêtements lourds, il est nécessaire de choisir des fermes triangulaires.

La hauteur de la ferme est calculée par la formule:

• Pour un rectangle - 1/6 * L;
• Pour un triangle - 1/5 * L,

où la lettre L désigne la longueur de la portée de la ferme.

L'option la plus courante dans la construction privée est une ferme triangulaire. En combinaison avec des chevrons en pente, cette forme vous permet de créer des toits à une ou deux pentes avec différents angles d'inclinaison.

Lors de la construction de chalets avec toits à pignon, également, des fermes avec des chevrons suspendus sont utilisées. Le choix de la forme des chevrons dépend de la façon dont les fermes sont fixées aux murs de la maison.

Pour obtenir la stabilité nécessaire des fermes, des ligaments supplémentaires sont installés pour les ceintures supérieure (comprimée) et inférieure. Les faisceaux sont fabriqués à partir de planches et placés dans le plan du support central de la ferme.

Solutions structurelles pour fermes triangulaires simples

La conception la plus simple est utilisée pour les maisons qui n'ont pas de mur porteur interne d'une portée allant jusqu'à 6 mètres. Dans ce cas, la ferme de toit n'est supportée que par les murs extérieurs du bâtiment.

Sa conception est très simple, il se compose de deux jambes de chevron, de bouffées et de deux entretoises. Si la largeur des travées est supérieure à 6 mètres, l'installation d'entretoises supplémentaires et d'un élément de support central est nécessaire.

En règle générale, les bouffées installées sur les fermes rendent difficile le passage dans le grenier. Pour éliminer cet inconvénient, le support des extrémités des pieds des chevrons est prévu directement sur les murs et la bouffée est placée approximativement au milieu de la hauteur des pieds.

Ce type de serrage s'appelle un boulon.

Cette conception vous permet de créer un grenier confortable, mais en raison de la flexion de la jambe du chevron à l'endroit où la barre transversale est fixée, une soi-disant propagation se produit dans la ferme, qui est transférée aux murs.

Par conséquent, ces fermes avec une barre transversale ne peuvent être utilisées qu'avec des murs suffisamment stables qui sont fermement reliés à l'aide de poutres de plancher de grenier.

Supports pour chevrons

Comme support pour les fermes de construction, en règle générale, ce ne sont pas les murs de la maison eux-mêmes qui sont utilisés, mais une poutre spécialement installée (Mauerlat).

Les seules exceptions sont les maisons en rondins, lors de leur construction la poutre de support n'est pas utilisée, ses fonctions sont remplies par la couronne supérieure de la maison en rondins.

Mais si la maison est construite en brique ou en béton armé, la ferme en treillis est un élément nécessaire du dispositif de toiture. Leur tâche est de répartir uniformément la charge sur les murs.

En règle générale, les fermes en treillis sont des structures très durables en métal. Les éléments en treillis sont reliés par des boulons ou par soudage. Dans certains cas, des structures en béton armé sont utilisées.

Calcul des systèmes de toiture

Pour calculer les systèmes de chevrons, il est nécessaire de prendre en compte toutes les charges qui leur seront appliquées.

Les charges peuvent être divisées en trois groupes :

• Permanent (c'est le poids de l'ensemble de la tourte de toiture);
• Temporaire (poids de la neige, charge du vent, poids des personnes qui se lèvent pour réparer le toit, etc.);
• Spécial (ce type peut inclure, par exemple, une charge sismique).

Le calcul de la charge de neige est effectué en tenant compte des conditions météorologiques de la région.

La formule est utilisée pour calculer :

S=Sg*μ

• Sg est la valeur calculée du poids de la charge de neige par mètre carré de chaussée. Cet indicateur est conditionnel et est déterminé par les tables, selon la région.
• Et μ est un coefficient qui dépend de l'angle du toit.

Lors de la détermination de la charge de vent, des indicateurs tels que :

• valeur normative de la charge de vent (selon la région) ;
• hauteur du bâtiment ;
• type de terrain (espaces verts ou développement urbain).

Vous pouvez trouver les tables et les formules nécessaires pour les calculs dans les codes du bâtiment. En règle générale, ces calculs sont effectués par les concepteurs lors de l'élaboration du projet global de la maison.

Si vous ne comptez que sur vos propres forces lors de l'élaboration d'un projet, le risque de faire une erreur est élevé, ce qui entraînera le manque de fiabilité du système de toiture.

Où sont fabriquées les fermes en treillis ?

Si auparavant dans la construction privée, la fabrication des fermes de toit était réalisée directement sur les chantiers, aujourd'hui leur production est implantée en usine.

La production de fermes est réalisée sur des équipements de montage et de pressage. Si des produits en bois sont fabriqués, ils sont prétraités avec des composés protecteurs pour éviter la pourriture prématurée et les dommages causés par les insectes.

En utilisant les technologies modernes, il est possible de fabriquer des fermes et des fermes en treillis pour un toit de n'importe quelle forme.De plus, des fermes entières et leurs éléments individuels, qui sont assemblés en une structure sur un chantier de construction, peuvent être produits.

Fermes de toit en béton armé et en acier

En plus des structures en bois, les fermes de toit en acier sont souvent utilisées dans la construction privée. Ils sont fabriqués en trois types:

• triangulaire;
• Avec des courroies parallèles ;
• Polygonal;

Si un toit souple est prévu, les deux derniers types de fermes conviennent; pour les matériaux de toiture en tôle, il vaut la peine de choisir des fermes en forme de triangle.

Dans des conditions industrielles, les fermes en treillis en acier sont constituées de tailles unifiées, conçues pour des portées de 36, 30, 24 et 18 mètres de longueur.

Les ceintures en treillis et leurs treillis, le plus souvent, sont fabriqués à partir de coins et les éléments individuels sont attachés ensemble par soudage. La conception est rationnelle, dont les courroies sont constituées de poutres en T à large étagère.

De telles structures sont faciles à fabriquer et utilisent moins d'acier, tout en conservant des caractéristiques de résistance élevées et en étant très fiables.

Une ferme en treillis en acier diffère d'une ferme en treillis par la présence d'une ceinture parallèle. Ils sont produits dans les mêmes tailles unifiées que les fermes en treillis.

Dans la construction de maisons privées, les fermes en treillis en acier constituées d'un tuyau profilé sont plus souvent utilisées. De telles structures sont plus légères que les fermes fabriquées à partir d'un coin, d'un canal ou d'une marque.

Cette conception peut être assemblée directement sur le site où la construction a lieu, à l'aide d'une machine à souder.

Pour la fabrication de fermes, des tubes profilés laminés à chaud ou cintrés sont utilisés. L'acier pour leur fabrication est utilisé avec une épaisseur de 1,5 à 5 mm et le profil du tuyau peut avoir une section rectangulaire ou carrée.

Dans la construction moderne, des fermes en béton armé sont également utilisées. Ce sont des structures porteuses en treillis durables qui sont utilisées pour couvrir de longues portées.

Il est recommandé d'installer de telles fermes sur les toits de bâtiments à un étage qui subissent des charges importantes sur les revêtements.

Dans la construction, les fermes de toit en béton armé sont divisées en:

• Fermes à segments diagonales et non diagonales utilisées pour les toits en pente ;
• Fermes pour toits à faible pente;
• Forme triangulaire fermes bezraskosnye.

Ces fermes sont produites conformément aux exigences de GOST 13015.0, les fermes sont évaluées:

• En termes de résistance du béton ;
• Sur la résistance au gel du béton ;
• Selon la densité moyenne du béton;
• Par nuances d'acier utilisées pour le renforcement;
• Par l'épaisseur de la couche de béton autour de l'armature ;
• Selon le degré de protection contre la corrosion.

Dans la construction privée, les fermes en béton armé sont rarement utilisées, bien qu'elles soient très durables et fiables. Les inconvénients de ces structures comprennent un poids important et les difficultés d'installation associées.

Installation de fermes de toit lors de la construction d'un toit en pente

Étant donné que le processus d'installation des fermes de toit nécessite des compétences et des connaissances professionnelles, il est préférable de confier cette question à des spécialistes. Nous considérerons l'option d'installation la plus simple lors de la construction. toit en pente à faire soi-même.

Lors de la première étape, la valeur de la différence de paroi doit être calculée. Cela se fait selon la formule :

H = W * tg L,

Dans ce cas, la lettre H indique la différence de mur requise, la lettre Ø indique la distance entre les murs porteurs et le symbole tg L indique la tangente de l'angle d'inclinaison du toit.

• Ensuite, vous devez préparer un nombre suffisant de chevrons en bois et les traiter avec des imprégnations antiseptiques.
• La prochaine étape est l'installation de la poutre de support - Mauerlat. L'épaisseur de la poutre doit correspondre à l'épaisseur du mur, elle doit être solidement fixée et bien étanche. Lors de l'installation de la poutre de support, vous devez vous assurer que sa surface est strictement horizontale. Après l'installation du Mauerlat, les sites d'installation des pieds de chevron y sont marqués et des évidements sont découpés pour leur installation.
• Pose de chevrons. Les fermes préparées sont posées de manière à dépasser de 30 cm de la surface de la poutre de support. Renforcer avec des supports et des boulons.
• Installation de supports et installation de caisses. Les supports sont un élément nécessaire si la longueur des pieds du chevron est supérieure à 4,5 mètres. Au-dessus des chevrons installés, des lattes de lattis sont rembourrées.

conclusions

Les fermes de toit, ainsi que les fermes en treillis, sont les éléments porteurs du toit. Par conséquent, leur calcul, leur conception et leur construction doivent être traités de manière extrêmement responsable.

Ces travaux ne doivent être effectués que par des professionnels - architectes, ingénieurs d'études et spécialistes de l'installation.

Vous ne pouvez entreprendre vous-même les travaux que dans les cas les plus simples, par exemple lors de la construction du toit d'un garage ou d'autres dépendances.

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