Des organisations telles que l'American Society of Civil Engineers (ASCE) définissent les exigences de charge applicables aux bâtiments résidentiels et commerciaux afin de garantir la sécurité des occupants et des passants. Les constructeurs doivent prendre en compte divers facteurs — l'usage prévu, l'emplacement, les conditions météorologiques et l'environnement — pour estimer avec précision l'ampleur des charges que devront supporter les différents types de toitures. Celles-ci se répartissent en trois grandes catégories : les charges d'exploitation, les charges permanentes et les charges transitoires.
Les charges d'exploitation
Les personnes en mouvement, ainsi que le mobilier et les équipements déplaçables qu'elles utilisent, constituent les charges d'exploitation. Selon l'ASCE, les toits doivent pouvoir supporter aussi bien des charges d'exploitation uniformément réparties que des charges concentrées. Par exemple, les travailleurs et leurs équipements de maintenance génèrent des charges que la toiture doit absorber. Les charges minimales uniformément distribuées se calculent en fonction de la conception du toit, de sa superficie et du type de charges d'exploitation envisagées.
Les charges permanentes
L'ASCE définit les charges permanentes comme l'ensemble des matériaux employés dans la construction du bâtiment. Elles incluent le matériel et les matériaux de construction, c'est-à-dire les éléments structurels ou les composants solidairement rattachés au bâtiment. Les toits sont conçus pour résister aux forces exercées par les poutres, les planchers, les murs, les plafonds et les systèmes de ventilation. Ils doivent également supporter le poids de leur propre structure, de leur revêtement et de leur isolation. En revanche, les objets mobiles utilisés par les occupants, tels que le mobilier, n'entrent pas dans cette catégorie.
Les charges transitoires
Les charges transitoires sont des charges latérales provoquées par les conditions météorologiques et les phénomènes naturels. Une toiture doit ainsi résister au poids de la neige et du verglas, aux séismes et aux forces du vent. Lors du calcul des charges éoliennes, les constructeurs doivent tenir compte de plusieurs variables : la pression du vent, sa hauteur et sa direction. L'exposition, les arbres environnants, les bâtiments voisins et le relief constituent des facteurs supplémentaires susceptibles d'influencer ces calculs. Les toits doivent en outre résister aux secousses et aux oscillations engendrées par les tremblements de terre et toute autre activité sismique, en particulier lorsqu'il s'agit de bâtiments de grande hauteur aux formes complexes ou exposés à des conditions particulières.
L'influence du type de toiture
Toutes les toitures ne sont pas conçues de la même manière : certaines sont plates ou courbes, tandis que d'autres présentent une pente plus ou moins prononcée. Les toits aménagés à des fins spécifiques, comme les promenades, peuvent être soumis à des exigences de charge inférieures à celles d'autres types de toitures. Selon la publication de l'ASCE intitulée Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures, la charge d'exploitation minimale pour une promenade s'élève à 60 livres par pied carré (environ 293 kg/m²), tandis que celle exigée pour un jardin sur toiture atteint 100 livres par pied carré (environ 488 kg/m²).
Source : https://jardin.98905.com/building-remodeling/home-building/1007122881.html