Charpente de toit : Guide pour bien comprendre
Élément indispensable de la construction d’une maison, la charpente permet de soutenir la toiture. Différents types de charpentes de toit offrent une variété d’options adaptées à tous les besoins et à tous les budgets.
Découvrez dans cet article tout ce qu’il faut savoir sur la charpente de votre maison.
- La charpente, formant l’ossature du toit, est un élément fondamental pour la stabilité, la résistance et l’esthétique d’une maison. Elle soutient la toiture et aide à assurer son isolation, son étanchéité et sa résistance aux éléments naturels comme le vent, la pluie et la neige.
- Il existe différents types de charpentes, dont les principales sont les charpentes en bois traditionnelles, les charpentes en fermettes (ou industrielles), ou encore les charpentes métalliques. Le choix dépendra des préférences esthétiques, du budget et de l'architecture de la maison.
- L’installation d’une charpente nécessite une planification minutieuse et une mise en œuvre précise pour garantir la sécurité et la longévité du toit. Un traitement approprié et un entretien régulier par des professionnels permettent de prévenir les dommages causés par l’humidité et les insectes.
Qu’est-ce qu’une charpente ?
La charpente est un assemblage d’éléments en bois, en métal ou en béton, permettant de soutenir ou de couvrir des constructions. Élément indispensable de la construction d’une maison, la charpente est l’ossature, le squelette du toit, et permet de garantir sa stabilité et sa résistance.
La charpente revêt différentes fonctions, notamment :
- Assurer la stabilité de la toiture, sa solidité et sa longévité.
- Soutenir les différents éléments qui composent la toiture (notamment l’écran de sous-toiture, qui garantit l’étanchéité et l’isolation, la couverture de toit et les éléments de toit).
- Faire face aux effets du vent et résister aux charges de neige.
- Contribuer à l’esthétique de la maison.
Les éléments qui composent une charpente : Schéma
Les principaux éléments qui composent une charpente traditionnelle :
- Les madriers sont les pièces de bois constituant la charpente.
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Les fermes sont les assemblages de poutres qui forment l’ossature de la charpente. Elles se composent des arbalétriers, de l’entrait, du poinçon, ainsi que des contrefiches.
Les arbalétriers sont les pièces supportant les pannes. -
Les pannes de charpente sont les pièces horizontales qui supportent les chevrons. De manière générale, on prévoit entre 1m et 1,50m de distance entre les pannes de la charpente. Cette valeur dépendra naturellement de la capacité de charge (ou portée) des poutres et de leur épaisseur.
La panne faîtière se situe en haut de la pente du toit ; La sablière de charpente / panne sablière se situe en bas de la pente. Des pannes intermédiaires (ou pannes ventrières) sont placées entre les deux. - Les chevrons de charpente sont les éléments verticaux, sur lesquels reposent les liteaux ou voliges (éléments destinés à recevoir le(s) matériau(x) de toiture. Ceux-ci sont généralement mis en place par le couvreur.
- Les solives sont les pièces situées à la base de la charpente (en appui sur les murs ou les poutres), constituant le plancher de la pièce ou des combles.
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Les sabots de charpente sont les connecteurs métalliques permettant d’assembler le bois avec la structure du bâtiment.
Les équerres de charpente permettent quant à elles d’assembler les éléments de charpente entre eux.
Dans tous les cas, il est essentiel de prévoir un bon dimensionnement de la charpente, avec le bon agencement et la bonne distance entre pannes et chevrons.
Ainsi, faudra impérativement faire appel à un architecte pour élaborer le plan de charpente et à un charpentier pour s’assurer qu’elle sera conçue et installée dans les règles de l’art.
Les types de charpentes
Il existe de nombreux matériaux de charpente, dont les principaux : Le bois (charpentes traditionnelles ou charpentes en fermettes), le lamellé-collé, le métal, ou encore le béton, avec chacun leurs avantages et leurs inconvénients.
Charpentes traditionnelles en bois
Durable, écologique et esthétique, la charpente en bois traditionnelle se retrouve sur le toit de nombreuses habitations. Il s’agit d’un assemblage de pièces de bois massif, taillées et dimensionnées selon un plan précis pour constituer l’ossature de la toiture.
Avantages de la charpente traditionnelle en bois :
- Une charpente solide et durable, qui pourra résister pendant de longues décennies.
- Le bois est un matériau performant, plus léger que le béton ou l’acier et facile à travailler.
- Rapide à installer : la charpente est préfabriquée en atelier, il suffit de quelques jours pour la poser.
- Une charpente esthétique, naturelle et écologique.
- Un entretien facilité.
- Une bonne tenue au feu s’il est traité de façon adéquate.
- Une facilité à isoler les combles ou à les aménager.
Inconvénients de la charpente traditionnelle en bois :
- La toiture doit être correctement aérée, pour prévenir l’apparition de champignons ou de moisissures. Une inspection régulière permettra également de déceler les éventuelles fuites du toit.
- Le bois doit être correctement traité (contre l’humidité, le feu mais aussi les insectes) pour éviter tout risque de pourrissement ou de détérioration.
- Son prix, généralement plus élevé qu’une charpente fermette ou métallique.
Quel bois pour une charpente ?
Pour créer une charpente de toit, il faut choisir une essence de bois légère, facile à travailler et offrant une bonne résistance mécanique. Ainsi, parmi les feuillus, on privilégiera le chêne ou le châtaignier. Côté résineux, l’épicéa et la sapin (notamment le pin douglas) sont les plus couramment utilisés.
Charpentes fermettes (charpentes américaines)
La charpente fermette (ou charpente américaine ou charpente industrielle) se compose de fermes qui supportent le poids de la couverture. Elle est généralement en bois, préfabriquée en usine puis assemblée directement sur le site de construction.
Ce type de charpente représente plus de la moitié des constructions neuves en France du fait de ses nombreux avantages et de son bon rapport qualité-prix, et peut également être installée dans le cadre d’une rénovation de maison.
Avantages de la charpente fermette :
- Économique : Elle nécessite moins de matériaux qu’une charpente traditionnelle et du bois moins coûteux. Elle sera donc moins onéreuse qu’une charpente classique.
- Légère, plus facile à mettre en œuvre qu’une charpente simple en bois, et s’adapte à la plupart des types de toit.
- Résistante, solide et durable.
Inconvénients de la charpente fermette :
- Si certaines charpentes fermettes permettent de créer des combles aménagés, il s’agira dans la plupart des cas de combles perdus ou disposant de peu d’espace aménageable.
- Toute modification peut être compliquée et coûteuse. Options de personnalisation limitées.
- Moins de charme esthétique qu’une charpente classique.
Charpentes métalliques
Conçue à base de poutres d’acier (ou aluminium ou alliage), la charpente métallique est une alternative pratique et économique aux charpentes traditionnelles en bois.
Longtemps réservées aux sites industriels, bâtiments agricoles, commerciaux et aux bâtiments de grandes dimensions, les charpentes métalliques restent moins répandues pour les habitations.
Avantages d’une charpente métallique :
- Transport et mise en œuvre rapide et facile, qui permet l’autoconstruction.
- Solution économique, qui nécessite peu d’entretien et de traitement, moins onéreuse qu’une charpente traditionnelle en bois.
- Structure durable, robuste, modulable et légère, insensible aux insectes xylophages et champignons.
Inconvénients d’une charpente métallique :
- Résistance au feu limitée : la structure peut se déformer en cas de températures élevées.
- Structure moins isolante que le bois, donc nécessite une isolation renforcée.
- Sensibilité à la rouille si pas protégé.
Les autres types de charpentes
La charpente en lamellé-collé est une charpente en bois, dont la structure est composée de lamelles de bois collées les unes aux autres.
Ce type de charpente offre une excellente résistance mécanique mais aussi aux conditions climatiques, se décline en de nombreuses dimensions et formes. Il faut toutefois veiller à choisir une charpente de qualité avec un traitement adapté pour éviter les malfaçons (décollement du bois, invasion d’insectes ou de champignons). De plus, la charpente en lamellé-collé peut être sujette aux infiltrations d’eau.
La charpente en béton (béton armé, précontraint ou fibré) est principalement utilisée pour les toits plats ou les toits à faible pente. Sa complexité de mise en œuvre la rend moins adaptée aux toits en pente. Elle est souvent utilisée pour des bâtiments publics, parkings, ou encore stades.
Robuste, la charpente en béton résiste au feu, à l’humidité, ne nécessite pas d’entretien et offre de bonnes performances isolantes, une grande résistance aux chocs et aux vibrations. Sa pose est cependant complexe, nécessite un matériel spécifique et est longue à réaliser. Du fait de son poids élevé, elle ne peut pas être installée sur tous les bâtiments.
Charpente selon le type de toit
Charpente pour toit plat
Contrairement à ce que l’on pourrait penser, un toit plat ne l’est pas totalement. Il dispose en effet d’une légère pente (généralement 1 à 2%) pour permettre à l’eau de pluie de s’écouler correctement.
La charpente de toit plat se compose d’un cadre, constitué de bandeaux droits, ainsi que de pannes et de chevrons (les dimensions, distances et disposition sont à déterminer selon la couverture et l’accessibilité du toit).
Schéma d’une charpente de toit plat :
Avantages d’un toit plat :
- Aménagement des combles plus facile à réaliser.
- Possibilité de créer un toit accessible, pour disposer d’un jardin ou d’une terrasse sur son toit.
- Esthétique contemporaine très appréciée.
Inconvénients d’un toit plat :
- Isolation et étanchéité plus compliquées à mettre en œuvre
- Nécessite une structure solide, pouvant supporter de lourdes charges
- Prix plus élevé qu’un toit en pente
- Pas autorisé dans toutes les communes ou tous les quartiers
Charpente de toit 1 pan
Les toitures monopentes ou toits à un pan sont principalement utilisées pour des annexes et des extensions, et sont moins répandues sur les habitations, sur lesquelles on privilégiera généralement les toits à deux pentes.
Les charpentes de toit à 1 pan sont généralement assez simples. Elles se présentent sous la forme d’un cadre, constitué d’une panne faîtière (en haut) et d’une panne sablière (en bas), parfois complétées par des pannes intermédiaires. Plusieurs chevrons y seront placés pour supporter la couverture.
Schéma d’une charpente à 1 pente :
Avantages d’un toit monopente :
- Économique et relativement simple à poser.
- Esthétique.
- Offre une bonne évacuation des eaux de pluie et de la neige.
Inconvénients d’un toit monopente :
- Plus adapté aux bâtiments de petites dimensions.
- Pas autorisé par tous les PLU.
- En cas de fortes pluies, une seule gouttière peut se révéler insuffisante pour récupérer toute l’eau qui s’écoule du toit.
- Charpente volumineuse, et peu d’espace pour aménager les combles.
Charpente de toit 2 pans
Le toit à 2 pans est la forme classique des maisons traditionnelles. Économique et facile à mettre en œuvre, il offre de nombreux avantages esthétiques et un écoulement optimal des eaux de pluie. Il s’adapte à tous les styles architecturaux et tous les matériaux de couverture. Les combles sont faciles à isoler, peuvent être perdus ou aménageables.
La charpente traditionnelle à 2 pans se décline en de nombreuses formes de structures, pour s’adapter à tous les projets, à toutes les envies et à tous les budgets : Charpente traditionnelle, charpente à la Mansart, charpente alsacienne (ou à colombages), charpente inversée, …
Avantages d’un toit à 2 pans :
- Coût moins élevé qu’un toit à 4 pans ou qu’un toit plat.
- Excellente évacuation des eaux pluviales et de la neige.
- Polyvalent, s’intègre dans tous les environnements et à toutes les couvertures.
- Combles faciles à isoler et aménageables.
Inconvénients d’un toit à 2 pans :
- Manque d’originalité.
- Exposé aux intempéries (notamment au vent), et doit donc être régulièrement surveillé
Charpente de toit 4 pans
La charpente à 4 pans, aussi appelée charpente en croupe, se caractérise par une longueur de faîtage inférieur à la longueur de la base du toit. Elle offre cependant de nombreux avantages esthétiques et une très bonne résistance aux intempéries.
Elle se compose de chevrons et d’arêtiers, reliant la panne sablière à la panne faîtière ou au sommet du toit, complétés d'empannons.
Avantages d’un toit à 4 pans :
- Esthétique : Rappelle l’aspect des bâtiments anciens et des maisons bourgeoises.
- Polyvalence : S’adapte à toutes les architectures.
- Grande étanchéité, résistance au vent et bonne évacuation des eaux de pluie.
Inconvénients d’un toit à 4 pans :
- Charpente plus complexe à réaliser qu’un toit à 2 pans.
- Perte d’espace sous les combles.
- Plus cher qu’un toit à double pente (mais moins qu’un toit plat).
Pose d’une charpente : Les grandes étapes
L’installation de la charpente se déroule en 6 grandes étapes :
- Élaboration du plan de charpente : L’architecte va définir la structure, les dimensions et l’agencement de la charpente. Celle-ci doit pouvoir supporter les charges et résister aux intempéries, pour garantir la solidité et la durabilité de l’ouvrage.
- Choix des matériaux : Le bois doit être de qualité, résistant et adapté aux contraintes du bâtiment. Le choix des matériaux influencera également le plan de charpente et la disposition des madriers de la charpente.
- Réalisation de l’épure : Une fois le plan élaboré, le charpentier réalisera l’épure, une projection sur 3 plans de la charpente qui permet de définir la position et la taille de chaque pièce de bois avant leur fabrication.
- Fabrication de la charpente : La découpe et la taille doivent être réalisées avec une grande précision pour s’adapter parfaitement à la structure. Il faudra ensuite assembler et monter les différents éléments de charpente.
- Installation de la charpente sur le chantier : Mise en place des pièces majeures (fermes), et fixation de la charpente sur la structure du bâtiment.
- Vérification de l’alignement et de la solidité de l’ensemble, pour s’assurer que tous les éléments soient bien positionnés, et que la charpente est prête à recevoir la couverture.
Une fois les finitions réalisées, il sera temps de réaliser la couverture du toit.
Pourquoi faire appel à des professionnels pour l’élaboration et la réalisation de sa charpente de toit ?
Pièce maîtresse de la maison, la charpente supportera l’intégralité de la toiture (couverture, mais aussi isolation, fenêtres de toit, …). Elle doit donc impérativement être bien réalisée pour garantir une parfaite étanchéité et une résistance aux intempéries.
Une malfaçon ou une erreur lors de la création ou de la mise en place de la charpente peut avoir de sérieuses conséquences sur l’intégrité de la maison, son confort, sa sécurité, et la valeur du patrimoine.
Faire appel à un architecte pour élaborer la charpente, à un charpentier pour réaliser la charpente et à un couvreur pour installer la couverture du toit permet de s’assurer que les travaux soient correctement réalisés (et dans le respect des règles de sécurité), de bénéficier des garanties sur les matériaux et la mise en œuvre et de garantir au toit une parfaite étanchéité et une résistance aux intempéries.
Le professionnel aura en outre un rôle de conseil : Il pourra guider le maître d’ouvrage vers les bons matériaux, le bon type et la bonne forme de charpente, élaborer le plan en accord avec l’architecture de la maison, les réglementations locales, et le PLU en vigueur.
Entretien et traitement d’une charpente
La durabilité d’une charpente dépend en grande partie de son entretien. Une vérification régulière permet de détecter les éventuels problèmes (fissures, déformations, …) dès leur apparition. Ces inspections périodiques peuvent être réalisées par le propriétaire, mais il faudra toutefois prévoir des inspections régulières par un professionnel, qui pourra proposer et/ou réaliser les travaux de maintenance nécessaires.
Comment vérifier soi-même l’état de sa charpente ?
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La charpente est humide ?
Si c’est le cas, cela peut venir d’une mauvaise étanchéité du toit. Il faudra donc rapidement détecter la zone à réparer et procéder aux travaux nécessaires, car une fuite non traitée fera pourrir le bois. -
Il y a des traces de parasites dans la charpente en bois ?
Si l’on constate la présence de trous ou de sciure, il faudra traiter rapidement le bois avec les produits adéquats. La présence de parasites affecte en effet la solidité de la charpente. -
La charpente s’affaisse ?
La présence de mousse ou une accumulation d’eau peut alourdir la toiture et causer un affaissement de la charpente. Dans ce cas, il faudra agir rapidement pour ne pas compromettre la toiture.
Au moindre problème, il est recommandé de faire appel à un professionnel, qui pourra procéder au traitement et aux réparations adéquates.
Dès la construction, opter pour des bois de qualité, avec un traitement adéquat, et une conception bien réalisée, conforme aux normes. Une bonne ventilation des combles permet d’éviter les problèmes d’humidité qui pourraient endommager le bois.
Le traitement du bois permet en outre de protéger la charpente contre les agressions extérieures, comme les insectes xylophages (termites), les champignons ou les intempéries.
Il existe de nombreux types de traitements pour charpentes (préventifs comme curatifs) : fongicides, ou encore insecticides par exemple, qui doivent être adaptés aux conditions climatiques locales.
Une charpente de qualité bien entretenue pourra ainsi durer plusieurs décennies !
FAQ - Aménagement des combles
Quel budget pour aménager ses combles ?
Le coût moyen pour l’aménagement des combles est d’environ 600€ par m², avec une fourchette de prix variant entre 350€ et 1 200€ par m², main-d’œuvre comprise. Plus précisément, un aménagement de combles simple se situe entre 350€ et 600€ par m², tandis qu’un aménagement clé en main peut aller de 550€ à 1 200€ par m².
Comment savoir si il est possible d’aménager des combles ?
Pour aménager des combles, il est essentiel d’avoir une hauteur sous plafond suffisante, généralement d’au moins 1,80 m. Par ailleurs, la pente du toit doit être supérieure à 35°. Il est également crucial de vérifier l’état de la charpente avant de commencer les travaux.
Comment aménager des combles très bas ?
Il existe diverses solutions pour aménager des combles avec une hauteur limitée, telles que l’utilisation de meubles sur mesure, la création de rangements astucieux, ainsi que le choix de couleurs claires et lumineuses.
Puis-je transformer un grenier en pièce ?
Oui, il est possible de transformer un grenier en pièce habitable, mais cela dépend de plusieurs facteurs techniques et administratifs (hauteur sous plafond, pente du toit, autorisations nécessaires…).