Les toits plats exigent des considérations de construction particulières, car ils sont directement exposés à la pluie, à la neige et aux rayons ultraviolets. Si vous envisagez d'en construire un, vous devez impérativement tenir compte du poids des charges potentielles qu'il devra supporter. Il existe deux types de charges, dont les méthodes de calcul diffèrent considérablement. Vous devez également évaluer la capacité portante des éléments de couverture, tels que les solives, afin de garantir que votre toiture ne s'effondre pas.
Les différents types de charges
Deux catégories de charges s'exercent sur une toiture : les charges permanentes et les charges variables. Une charge permanente désigne toute charge dont vous connaissez le poids exact. Un climatiseur installé sur le toit, par exemple, constitue une charge permanente, car son poids reste constant dans le temps. La neige, en revanche, relève des charges variables : impossible de savoir à l'avance combien de neige tombera ni quelle pression elle exercera sur la structure. Le calcul des charges permanentes demande peu d'efforts, puisque le poids de ces éléments est déjà connu. La livre par pied carré (lb/pi²) constitue l'unité de mesure standard pour les charges de toiture.
Calcul des charges variables
Il existe deux types de formules pour évaluer la contrainte exercée par les charges variables sur un toit : une formule générale et une formule conçue spécifiquement pour la neige. Cette dernière s'écrit Pf = 0,7 × Ce × Ct × I × Pg, où :
- Pf représente la charge de neige ;
- Ce, le facteur d'exposition ;
- Ct, le facteur thermique ;
- I, le facteur d'importance ;
- Pg, la charge de neige au sol.
Vous pouvez obtenir les valeurs de ces variables auprès d'un service de vulgarisation universitaire ou d'un bureau d'études en bâtiment ou en ingénierie de votre région. Certaines valeurs peuvent nécessiter une inspection du site. Quant aux formules relatives aux charges variables générales, elles peuvent prendre des formes très diverses : elles exigent des calculs complexes et une bonne dose d'estimation. Contactez votre autorité locale du bâtiment pour connaître la formule et les paramètres les plus adaptés à votre zone.
Calcul de la capacité portante du toit
Ces calculs permettent de déterminer la charge maximale qu'un toit peut supporter en fonction des techniques de construction et des matériaux employés. Pour les toitures en bois, il faut notamment prendre en compte la résistance mécanique de l'essence choisie. Les constructeurs se servent de tableaux, comme les tableaux de charges standard ou les tableaux économiques fournis par des publications spécialisées telles que « Standard Specifications and Load Tables », afin de déterminer la capacité de charge de matériaux et de méthodes de construction précis. Des calculateurs en ligne existent également pour estimer les capacités portantes de base d'une toiture. Les toits plats reposent presque toujours sur des systèmes de solives : vous devez donc systématiquement baser vos calculs sur la capacité de ces dernières. Gardez à l'esprit que le système de support d'un toit plat doit non seulement soutenir les charges variables et permanentes présentes sur le toit, mais aussi le poids de la toiture elle-même.
Les codes du bâtiment
Les codes du bâtiment peuvent vous faire gagner un temps précieux lors des calculs de charges de toiture. Dans les régions où les chutes de neige sont fréquentes, par exemple, ils imposent des charges minimales pour les toits plats afin de compenser le poids potentiel de la neige accumulée. Le code du bâtiment du Connecticut exige ainsi une capacité de support d'au moins 30 lb/pi² sur l'ensemble de la surface du toit. Ces codes peuvent également préciser le type de solives, de connecteurs, de poutres et de bois à utiliser dans une charpente de toit plat pour répondre aux exigences minimales de charge.
Source : https://jardin.98905.com/building-remodeling/building-designs/1007027427.html