Le calcul de la pente et des charges d’une charpente est une étape importante dans tout projet de construction ou de rénovation d’une maison. Il permet de bien dimensionner la toiture et de s’assurer la stabilité de la maison. Localisation des travaux, altitude, hauteur du toit et surface de couverture sont autant de facteurs à prendre en compte. Voici quelques explications pour savoir comment effectuer le calcul de la pente et des charges d’une charpente.
Calcul de la pente et des charges d’une charpente : les charges permanentes
Plusieurs types de charges s’exercent sur une toiture. On distingue les charges permanentes et les charges temporaires.
Définition des charges permanentes d’une toiture
Par charges permanentes, on entend l’ensemble de la pression qui s’exerce sur la charpente, du fait du poids des éléments de la structure. Les charges permanentes sont donc liées à la construction même. Elles dépendent du type de toiture mis en place. Pour deux toitures de même surface, de pentes et de structures différentes, les charges permanentes seront différentes.
Éléments à prendre en compte pour calculer les charges permanentes d’une charpente
Tous les éléments constitutifs de la toiture doivent être recensés pour fiabiliser les calculs de charges permanentes. On s’intéresse aux matériaux de couverture sur le dessus du toit, aux composants d’isolation de la sous-toiture, de fixation, etc. Il ne faut négliger aucun élément : tuiles, liteaux, voliges, pannes, arbalétriers, etc. Le moindre chevron doit être recensé, en notant sa longueur et sa section.
Calcul des charges permanentes d’une toiture
Une fois tous les matériaux de la toiture recensés, on se réfère à un tableau indiquant le poids moyen de chaque pièce, en fonction du bois utilisé, de leur longueur. Des valeurs moyennes existent pour les pannes, chevrons, lattes en bois, tuiles, suivant leur degré d’humidité.
Une fois les différents poids additionnés, on ramène le résultat au mètre carré horizontal en fonction du coefficient de pente de l’angle du toit.
Calcul de la pente et des charges d’une charpente : les charges temporaires
Les charges temporaires d’une charpente sont principalement liées aux intempéries.
Définition des charges temporaires
La toiture est soumise à différentes charges, tout au long de l’année. On tient compte de tous les composants susceptibles d’exercer une pression sur la toiture. Les charges temporaires sont mécaniques ou climatiques (neige, vent, humidité).
Éléments influant sur les calculs des charges temporaires
Les charges climatiques sont principalement liées à la neige et au vent. Ils exercent des pressions sur le toit. On estime aussi la charge liée au poids d’un homme.
Les charges de neige
Suivant la localisation de la construction, la toiture est plus ou moins soumise à des risques de neige. Pour évaluer la pression exercée par celle-ci, on se réfère à un tableau des départements, qui établit une classification par zone. Une majoration de la charge est appliquée en fonction de l’altitude de construction des toitures.
Les charges de vent
Le vent exerce également une pression sur une toiture. La pression est perpendiculaire à un mur ou un versant.
La charge d’un homme
La structure de la charpente et la couverture doivent pouvoir supporter la charge exercée par une personne, qui effectuerait des travaux sur la toiture.
Calcul des charges climatiques
Le calcul des charges temporaires se fait en fonction de valeurs moyennes.
Calcul de la pente et des charges d’une charpente : la pente du toit
La pente d’une toiture correspond à l’inclinaison du rampant du toit par rapport à la base du plancher du toit. Elle se calcule en pourcentage ou en degrés.
Ce qui rentre en compte pour les calculs de la pente de la toiture
Pour calculer la pente du toit, il faut connaître au moins deux des trois facteurs suivants :
- la hauteur du pignon de la toiture ;
- la distance horizontale de la toiture, c’est-à-dire la distance entre un mur extérieur et le milieu du plancher du toit ;
- la longueur du rampant de la toiture.
Le calcul de la pente d’un toit
La pente s’exprime en pourcentage comme le rapport entre :
Pente (en %) = hauteur / distance horizontale
Hauteur et distance horizontale doivent être exprimées dans la même unité de longueur, en mètres par exemple.
L’influence de la pente d’un toit sur les calculs de charges d’une charpente
Les charges permanentes d’une charpente sont à pondérer suivant la pente. Plus la pente est importante, moins la charge permanente est élevée.
Elle influe aussi sur les calculs de charges climatiques d’une toiture. Plus la pente est importante, moins le niveau de pression de la neige sera prépondérant. En revanche, la charge liée au vent est plus importante sur un toit pentu.
Tous ces calculs doivent, bien sûr, être réalisés avant construction. En complément de ce guide, il est vivement conseillé de consulter un professionnel. Il vous conseillera pour respecter les normes en vigueur, vérifier que la cohérence des sections proposées, effectuer des calculs complémentaires de descente de charges sur les murs, etc. Et surtout, il apportera des réponses à toutes vos questions.
