Les fermes en bois jouent un rôle essentiel dans la construction : elles permettent de transférer le poids de la toiture vers les murs, puis jusqu'aux fondations du bâtiment. Une ferme classique se compose de deux arbalétriers reliés par un entrait horizontal, formant ainsi un triangle, la forme géométrique la plus stable. À l'intérieur de ce triangle, des pièces verticales et inclinées apportent rigidité et stabilité à l'ensemble de la structure.
Traditionnellement, les éléments de charpente étaient assemblés par tenons et mortaises, fixés à l'aide de chevilles en bois. Aujourd'hui, cette technique a largement cédé la place aux plaques métalliques et aux boulons, plus rapides et plus résistants à mettre en œuvre.
Fermes fermées et fermes ouvertes
On distingue généralement deux grandes catégories de fermes en bois :
- Les fermes fermées, dotées d'un entrait complet qui forme un triangle avec les arbalétriers ;
- Les fermes ouvertes, dont l'entrait est partiel ou totalement absent.
Les différents types de fermes en bois
La ferme à poinçon central (king post)
La ferme à poinçon central est composée d'une pièce verticale unique, le poinçon, qui relie le centre de l'entrait au faîtage des arbalétriers. Des contrefiches inclinées relient généralement le poinçon aux arbalétriers afin de renforcer l'ensemble. Il s'agit d'un exemple typique de ferme fermée.
La ferme à double poinçon (queen post)
La ferme à double poinçon comporte deux pièces verticales placées à égale distance du centre de l'entrait et reliées aux arbalétriers. Un élément horizontal relie leurs parties hautes. Cette configuration permet de couvrir des portées plus importantes que la ferme à poinçon central.
La ferme Pratt
La ferme Pratt se caractérise par une série de montants verticaux situés entre l'entrait et les arbalétriers, reliés entre eux par des diagonales inclinées dans le même sens que les arbalétriers. La ferme à claire-voie nordique (north light) constitue une variante monopente de ce modèle.
La ferme Howe
La ferme Howe présente une configuration très proche de celle de la ferme Pratt, mais ses diagonales sont inclinées dans le sens opposé aux arbalétriers. Des versions parallèles et métalliques de cette ferme ont été largement utilisées dans la construction de ponts.
La ferme à ciseaux
La ferme à ciseaux ressemble à la ferme à poinçon central, mais l'entrait y est remplacé par deux pièces inclinées qui viennent se joindre aux arbalétriers. Cette disposition libère de la hauteur au centre de la pièce et crée un plafond intérieur en pointe. En l'absence d'entrait, la structure tend naturellement à s'écarter : elle nécessite donc un soutien supplémentaire au niveau des murs. C'est un exemple typique de ferme ouverte.
La ferme à jambettes (hammer-beam)
La ferme à jambettes supprime les sections centrales des entraits et des pièces horizontales, créant un profil intérieur en gradins. L'espace ainsi dégagé offre un volume impressionnant et majestueux, ce qui explique son emploi dans des édifices prestigieux tels que les cathédrales et les grandes salles historiques. Pour contrer les forces latérales exercées par la structure, la ferme est épaulée par des éléments extérieurs appelés contreforts.
Comment choisir la bonne ferme ?
Le choix de la ferme dépend de plusieurs facteurs : la portée à couvrir, la hauteur sous plafond souhaitée, la charge de la toiture et le style architectural recherché. Comprendre les caractéristiques de chaque type de ferme permet de sélectionner la solution la mieux adaptée à chaque projet de construction ou de rénovation.
Source : https://jardin.98905.com/building-remodeling/architecture/1007032551.html