Autrefois, les chevrons constituaient la méthode classique de charpente d'un toit. Aujourd'hui, ils ont été largement remplacés par les fermes industrielles (treillis préfabriqués). Ces fermes sont fabriquées en usine grâce à des machines pilotées par ordinateur, qui réalisent des coupes précises et assemblent solidement les jonctions à l'aide de plaques métalliques. Cela dit, les fermes intègrent elles-mêmes des chevrons : ce sont les membrures supérieures qui déterminent l'inclinaison, c'est-à-dire la pente du toit. Leur dimensionnement doit donc être adapté au style de toiture et aux conditions climatiques locales.
Charges, portée et largeur
Le dimensionnement des chevrons dépend avant tout de trois types de charges, autrement dit du poids que le toit doit supporter :
- La charge permanente : le poids propre des matériaux — chevrons, panneaux de couverture et revêtement de toit.
- La charge d'exploitation : le poids extérieur, principalement constitué des accumulations de neige et de glace.
- La charge due au vent : la force exercée par le vent sur la surface du toit.
D'autres facteurs entrent également en jeu : la portée ou largeur du toit, ainsi que sa pente.
Type de bois et espacement
La plupart des chevrons et des membrures de fermes sont réalisés avec des pièces de charpente de section 2 x 4 pouces (environ 5 x 10 cm). Correctement contreventées, ces pièces suffisent à supporter les charges dans la majorité des régions des États-Unis. En revanche, les zones septentrionales extrêmes ou montagneuses, exposées à de fortes chutes de neige, peuvent exiger des chevrons plus robustes, en 2 x 6 pouces (environ 5 x 15 cm).
L'espacement influence aussi le dimensionnement : la plupart des chevrons et des fermes sont posés tous les 60 cm environ (24 pouces), mais un entraxe réduit à 40 cm (16 pouces) peut permettre d'utiliser des sections plus fines.
Normes et tableaux de référence
Dans la plupart des localités, les codes de la construction imposent des dimensions minimales pour les chevrons. Des cartes indiquant les charges moyennes et les portées admissibles sont disponibles auprès des organismes gouvernementaux et professionnels. L'American Wood Council, ainsi que plusieurs universités, proposent également des tableaux et des calculateurs en ligne qui fournissent les portées maximales pour différents types de bois et différentes pentes de toit.
L'effet de la pente
De manière générale, les toits à forte pente autorisent des portées de chevrons plus longues — la distance entre le faîtage et le mur porteur — pour une même section de 2 x 4, car ils évacuent la neige plus efficacement. Les toits plats ou à faible inclinaison retiennent la charge de neige, mais subissent moins la pression du vent. Le matériau de couverture joue également un rôle : les panneaux métalliques, par exemple, évacuent mieux la neige que les bardeaux d'asphalte, dont la surface est plus rugueuse.
Longueur des chevrons selon la pente
La longueur exacte des chevrons varie selon la pente du toit. Une équerre de charpentier comporte des tables permettant de calculer la longueur des chevrons en fonction de l'inclinaison, exprimée en pouces de hauteur par pied de profondeur entre le faîtage et le mur (par exemple 5/12 pour une élévation de 5 pouces par pied, soit une pente d'environ 23 degrés).
Ainsi, une pente de 5/12 exige environ 13 pouces (33 cm) de chevron par pied de profondeur, tandis qu'une pente de 9/12 (environ 37 degrés) en demande 15 pouces (38 cm) par pied. Concrètement, un toit large de 24 pieds (7,30 m), soit une demi-portée de 12 pieds (3,65 m), nécessitera des chevrons d'environ 13 pieds (3,95 m) avec une pente de 5/12.
Source : https://jardin.98905.com/building-remodeling/home-building/1007122836.html