Le dispositif de toit en pente est basé sur des chevrons - une structure porteuse qui maintient la toiture de protection. Il s'agit d'une partie essentielle de l'ossature globale qui, dans certaines configurations, sert également de corps de grenier. Pour que le système de fermes soit pleinement conforme aux tâches d'exploitation de la maison, vous devez aborder avec soin sa conception, son calcul et son installation.
Conception originale de chevrons
Un toit en pente ne peut pas être formé par des éléments en béton en raison de la forte charge qu'ils peuvent exercer sur la charpente principale et les planchers. Par conséquent, même aujourd'hui, le "squelette" en bois avec des poutres et des éléments de support dans une configuration triangulaire reste la solution optimale pour la base de la toiture.
Dans un sens, un cadre en treillis peut être comparé à une caisse. La base des poutres porteuses est constituée de murs en brique, en pierre ou en bois, sur lesquels la charge de l'ensemble du toit avec toiture est transférée. La conception originale du système de fermes comprend des pièces de traverse (poutres), des poutres, des supports avec des supports, des entretoises et autres.articles.
Mauerlats occupe une place particulière dans le cadre - d'ailleurs, la façon dont ils sont exécutés détermine si le système appartient à un modèle traditionnel ou moderne. Si dans les projets classiques les Mauerlats s'ouvraient vers l'extérieur, les architectes et les designers proposent aujourd'hui diverses options pour leur déguisement dans la «tarte» de la toiture. On peut dire que c'est la partie la plus critique de la structure, qui supporte la charge de l'ensemble du cadre. Mauerlat est une poutre massive qui relie directement le mur de façade et les chevrons. Et maintenant, il convient de considérer d'autres éléments qui forment le cadre d'un toit en pente.
Composants du système
Ainsi, les Mauerlats situés au-dessus de la maçonnerie murale serviront de base de support direct pour la structure en treillis. En règle générale, deux poutres sont posées - le long de lignes de pente opposées. L'élément suivant le plus important peut être appelé la jambe de chevron. Ce sont des poutres attachées en biais aux Mauerlats et reliées en couronnes, formant une structure triangulaire. En règle générale, une caisse de rangée est disposée, servant de base aux éléments de puissance du système de fermes (bouffées, coins, quincaillerie, etc.). L'équipement de fixation à l'avenir assurera une connexion fiable entre la caisse terminée et la toiture.
La jambe de chevron est attachée aux Mauerlats de différentes manières en fonction des charges de neige et de vent, mais cette fixation seule ne suffit pas. Par conséquent, des nœuds intermédiaires du système de fermes sont introduits dans le cadre, qui dépassentattaches structurelles. Ce groupe comprend les poutres, les tirants et les tuyaux métalliques. Dans les deux premiers cas, nous parlons de barres de bois qui traversent ou longent toute la ligne des pieds du chevron, en les combinant en une seule structure de puissance. Quant aux tuyaux métalliques, ils ne sont pas fixés de l'extérieur avec des ancrages, comme c'est le cas avec les poutres, mais sont insérés et pénètrent dans les éléments de la caisse à travers des trous spéciaux.
Types de système de chevrons
Il a déjà été noté que dans la région inférieure, les jambes du chevron se couchent et sont fixées aux Mauerlats, et dans la région supérieure, elles passent dans une couronne triangulaire. Ce n'est pas la seule configuration de placement de cadre, mais c'est la plus courante. Dans ce cas, des chevrons en couches sont utilisés, dans lesquels les pieds reposent sur des supports et, à mesure qu'ils montent, ils sont soutenus par des crémaillères, des entretoises et des poutres incluses dans la caisse.
Dans la partie supérieure de l'appareil du système de chevrons de type en couches prévoit la présence d'une crête. Deux pentes de toit reposeront dessus. Les avantages de cette configuration incluent la possibilité d'une répartition uniforme des charges sur toute la surface avec des tolérances pour augmenter la longueur des jambes du chevron. En particulier, en présence de deux pistes, la caisse peut atteindre 12-15 m.
Une variante alternative du système en couches implique une disposition suspendue du cadre en treillis. La différence fondamentale de ce schéma est le rejet des éléments de support de palier intermédiaires - par exemple, les pannes et les barres transversales. La totalité de la charge est transférée àmauerlats et raie. Qu'est-ce qui compense le support du système de fermes suspendues ? Premièrement, sa mise en œuvre n'est autorisée que dans les maisons avec des murs dont la distance entre eux ne dépasse pas 6,5 m, ce qui en soi entraîne une réduction de poids. Deuxièmement, le toit n'aura pas deux, mais quatre pentes qui convergeront en une arête centrale, ce qui augmentera également le potentiel portant du système.
Conception du système
Au départ, vous devez créer une esquisse de conception sur papier. Aujourd'hui, les entreprises de conception utilisent des logiciels comme SolidWorks et SCAD pour cette tâche. Il est nécessaire de développer un projet en tenant compte des normes de construction du SNiP, qui imposent notamment des restrictions sur la taille des éléments individuels. Par exemple, la distance entre le plafond au niveau du muaerlat et la crête doit être d'au moins 2,5 m. La structure de support peut être représentée sous la forme d'un carré ou d'un rectangle. Les pentes doivent être éloignées du centre - encore une fois, le projet du système de fermes pour une maison privée doit prévoir deux ou quatre pentes, ce qui déterminera également la configuration de l'emplacement du cadre. L'essentiel est de maintenir la symétrie des pentes opposées.
Ensuite, les dimensions optimales du Mauerlat, des pieds de chevron, des blocs de sol et des supports sont déterminées. Pour calculer la surface, il est souhaitable de diviser le chevauchement en plusieurs zones fonctionnelles, puis de les additionner et d'afficher le point avec le pic le plus élevé. La crête sera située dans cette zone - sur toute la ligne le long du toit, ou sous la forme d'un petit segment au centre, comme c'est le cas avec un système à quatre pentes.
Calculconceptions porteuses
Souvent, les charges de vent et de neige sont prises en compte lors du choix du type de toiture "tarte", ce qui n'est pas tout à fait correct - les qualités de puissance d'un toit avec un revêtement extérieur dépendent directement de la structure en treillis. Vous devez d'abord calculer la pente. Plus l'angle de la caisse est prononcé, moins il y a de précipitations et, surtout, la masse de neige s'attardera sur le toit. Pour les chevrons supérieurs, ce sera environ 15-30 °, et pour les inférieurs - au moins 60 °.
Les charges de vent peuvent également varier en fonction de l'angle de la pente. Dans ce cas, la géométrie et le plan du toit seront importants. Ainsi, une pente raide sera projetée par le vent et une pente aplatie la soulèvera du côté sous le vent. La direction horizontale des flux d'air doit être prise en compte. La configuration optimale du système de fermes permet de les casser en enlevant la pression à la fondation et tangentiellement au surplomb du toit.
Outre les facteurs climatiques, la charge propre de la masse du chevron et de la structure du toit est également importante, qui est calculée en kg par 1 m2. Des données spécifiques sont formées sur la base d'un calcul séparé de la masse pour les éléments suivants:
- Poids du bois utilisé pour les poutres, poteaux, poutres, lattes, etc.
- Poids des matériaux isolants.
- Poids des supports et de la couverture.
- Poids des fixations, raccords et bielles.
Le toit apportera la plus grande contribution à la charge. Le plus léger sera le système de fermes pour carton ondulé, sur lequel, en moyenne,fixe 4-5 kg/m2. Pour les bardeaux et les ardoises, les valeurs moyennes sont de 10-12 kg/m2. Et une approche particulière doit être adoptée dans le calcul de la pression sur les toits en céramique et en carreaux de ciment. C'est un toit lourd, exerçant une charge au niveau de 30-40 kg / m2. En règle générale, la force de pression totale du platelage du toit ne dépasse pas 50 kg par 1 m2, cette valeur peut donc être utilisée comme valeur standard dans le calcul. Encore mieux, laissez une petite marge en cas de force majeure.
Quel matériau est utilisé dans la construction ?
Pour mettre en œuvre un système de roulement de haute qualité et durable, il faut utiliser du bois aux caractéristiques appropriées. Pin, épicéa et autres conifères parfaitement adaptés, caractérisés par leur flexibilité, leur résistance et leur facilité de traitement. Et seul le grade le plus élevé peut être utilisé. Si, pour économiser de l'argent, il a été décidé de privilégier les 2e et 3e années, vous devrez alors effectuer un auto-traitement du matériel avec des antiseptiques.
Une attention particulière est portée à la structure. À tort, beaucoup pensent que le plus durable est un bois massif. C'est pour le toit que les experts recommandent des segments collés qui ne subissent pas de déformation et supportent des charges dynamiques. N'oubliez pas l'humidité. À partir de bois avec une teneur en humidité allant jusqu'à 20%, le système de fermes de toit est fabriqué, isolé de l'intérieur avec des plaques de plâtre. Augmenter le coefficient à 23-25% signifie que certains des éléments devront être situés à l'extérieur. La pire option seraitbois d'œuvre provenant de bois massif fraîchement coupé, dont la teneur en humidité est de 30 %.
Pose Mauerlat et plafonds
La base du cadre en treillis sous la forme d'un Mauerlat est installée le long du périmètre sur les murs. Une couche de matériau d'étanchéité ou de toiture est placée entre la dernière maçonnerie et le bois. Au stade du dispositif Mauerlat, l'installation du système de fermes est réalisée à l'aide d'ancres, de goujons ou de fils. Il est souhaitable que les éléments de fixation et le schéma de fixation lui-même permettent la possibilité d'être encastrés dans la maçonnerie murale.
Ensuite, les poutres transversales sont posées à partir du même bois. Leur tâche sera de relier deux murs opposés, qui formeront la base du plancher du grenier. L'amarrage du Mauerlat avec des poutres est réalisé avec des coins métalliques ou des vis autotaraudeuses. À ce stade, des paramètres normatifs spécifiques pour les distances et les tailles doivent être maintenus. Ainsi, la construction du système de fermes dans la partie portante doit être effectuée avec une distance entre les poutres de l'ordre de 50 à 100 cm, le pas optimal étant de 60 à 70 cm.
Installation de chevrons
À ce stade, une poutre pour les chevrons latéraux et les éléments structurels adjacents est préparée et montée. Pour la fixation au Mauerlat, des rainures de raccordement sont découpées dans les poutres et, si nécessaire, des trous sont percés. En plus de s'intégrer dans la niche de la poutre, le couvreur doit s'assurer que les agrafes métalliques sont fixées avec une agrafeuse de montage.
Les jambes de chevron du Mauerlat se dirigent vers la ligne de crête. Vous devez d'abord déterminer son centre. Dans cette zone, un rail temporaire est cloué sur lequel l'extrémité sera maintenue. Les poutres sont fixées au sommet à l'aide de plaques métalliques et de quincaillerie grand format - des clous aux supports. N'ignorez pas l'utilisation de joints rainurés. L'installation combinée du système de fermes avec des serrures, des coins et des boulons augmentera la fiabilité de la structure.
Une fois le cadre assemblé, vous pouvez poser les pignons résultants avec des briques, des planches ou des profilés métalliques. En même temps, n'oubliez pas les trous de ventilation et les fenêtres.
Opérations d'isolement
Même si le grenier sous la charpente ne sera pas utilisé comme grenier, le toit doit être isolé et imperméabilisé. Avant même le niveau de la couche inférieure du gâteau de couverture, il faut également prévoir un contre-treillis, une lame d'air pour la ventilation, un film pour empêcher la pénétration d'humidité, etc. Le lattage est formé de lattes et de bois sur le poutres porteuses. Si l'installation du système de fermes est mise en œuvre à l'aide de tuyaux métalliques, il est préférable de poursuivre la superstructure arrière de la caisse sur toute la surface de la pente à partir d'eux. Cela ajoutera de la fiabilité et de la durabilité à la structure. La seule chose à prévoir en complément est le traitement des surfaces métalliques avec des composés protecteurs anticorrosion.
Tout d'abord, un imperméabilisant est fixé sur les chevrons. Vous pouvez utiliser une barrière hydrovapeur à membrane universelle, en la posant étroitement,ne se chevauchent pas. Les joints doivent être collés avec du ruban de construction pour l'étanchéité. La couche d'isolation est montée de l'intérieur. Il peut s'agir de polystyrène expansé, de laine minérale ou de feutre. Il est important de souligner que le dispositif du système de fermes doit être axé au maximum sur la protection contre les incendies. Par conséquent, le choix des isolants synthétiques naturels et combustibles doit être abordé avec beaucoup de prudence. En forme, il est préférable d'utiliser des plaques épaisses. Ils sont physiquement plus fiables et, en plus de l'isolation, fourniront une isolation phonique décente.
Conclusion
La structure en treillis classique avec une crête et des éléments de support intermédiaires est pratique à la fois pour l'exploitation et la maintenance. Cette configuration ne limite pas le propriétaire de la maison dans les possibilités d'agrandissement fonctionnel du toit. Par exemple, des conduits d'aération, des capteurs de neige, des fenêtres avec trappes, etc. peuvent y être intégrés. L'essentiel est que le système de fermes de toit réponde en permanence aux exigences techniques et opérationnelles de base, en faisant face aux charges. Et pour cela, il est nécessaire de réviser périodiquement les jambes, les supports et les barres transversales des chevrons. La structure en bois doit être périodiquement traitée avec des imprégnations hydrofuges, biologiques et réfractaires. Le choix des compositions spécifiques dépendra du type de bois, du même coefficient d'humidité et des conditions de fonctionnement. Une attention particulière est portée aux fixations. Les éléments métalliques, par exemple, doivent être remplacés au moindre signe de corrosion. Pour eux, une protection spécialefonds.
