Les charpentes-chevrons sont constituées de manière principale par des chevrons de grand élancement (46 mm x 200 mm par exemple) assemblés par clouage.
Les assemblages sont réalisés directement sur des pannes faîtières et sablières ou entre chevrons et entraits par des goussets en contre-plaqué (CTB.X ou OSB).
Ce type de structure économique, constitue une charpente légère relativement limitée dans sa portée (8 à 10 m pour un système double pente).
Comme pour les fermettes, les charpentes-chevrons fonctionnent dans une logique de charges distribuées. Elles sont espacées généralement de 40 ou de 60 cm.
Constructivement, les pièces de bois étant très élancées, une grande attention doit être portée aux problèmes de déversement, de flambement et de contreventement.

Les charpentes-chevrons se prêtent bien à la mise en place d’une isolation thermique en forte épaisseur.

 

 

Matériaux

 

Qualité

Les charpentes-chevrons sont le plus souvent fabriquées à partir des résineux suivants : épicéa, sapin, douglas, pin sylvestre.
Leur faible épaisseur conduit à utiliser des bois présentant de bonnes caractéristiques mécaniques sans contraintes visuelles.
(Classement structure : C22 - Classement d’aspect : choix 2).

 

Humidité

Mis en œuvre dans une ambiance non chauffée (cas des combles non aménagés), les bois doivent avoir un taux d’humidité voisin de 18 % sans excéder 22 %. Lorsque les chevrons constituent la structure d’une enveloppe d’un local chauffé (cas des combles aménagés), le taux d’humidité du bois doit être voisin de 15% sans dépasser 20%.

 

Risque

Abritées et ventilées, les chevrons-fermes ne présentent pas d’autres risques biologiques que ceux liés aux insectes. Les bois doivent présenter une durabilité naturelle ou conférée correspondant à la classe de risque 2 si le transport, le stockage ou le chantier présentent un risque d’humidification.

 

 

Différents types de charpentes-chevrons

 

Il existe trois grandes familles de charpentes-chevrons.
Les critères intervenant dans le choix des chevrons sont les suivants : utilisation du comble, portée, débord de toiture, pente de toit, poids de la couverture, poids des plafonds.

 

Chevrons arbalétriers

C’est le système le plus simple. Les chevrons sont habituellement fixés en tête contre une planche faîtière ou sur une panne faîtière, et, en pied, sur une sablière de mur ou une lisse fixée au-dessus des solives de plancher.
Afin de reprendre la poussée inférieure des chevrons, ceux-ci sont engravés.
Les chevrons sont habituellement placés en opposition l’un de l’autre. Ils peuvent cependant être décalés de leur propre épaisseur, au faîte, afin de faciliter leur fixation entre eux ou aux solives de plancher  assemblées par recouvrement.

Les chevrons arbalétriers forment un dispositif intéressant pour la conception de locaux avec rampants de toiture.

voir schémas 2 et 3 ci-contre.

Lorsque la portée des chevrons est trop importante, on peut introduire des dispositifs de renfort dans la charpente comme des entraits retroussés, des murs de décharge ou des contre-fiches. Le système s’apparente alors à une charpente par fermette.
Afin de reprendre les charges de la toiture, les entraits retroussés doivent être situés entre le premier et le troisième tiers de la longueur des chevrons (généralement au milieu des chevrons)

Les chevrons formant ferme sont le plus souvent en appuis sur un plancher qu’ils soumettent à une légère traction. Ils nécessitent des appuis bloqués pour limiter la flexion des chevrons.

voir schémas 4 et 5 ci-contre.

 

 

Fermes Delta

Ces fermes ont été développées pour répondre à la demande d’usage des combles. Elles consistent à assembler deux chevrons formant arbalétrier et une solive formant entrait. Compte tenu des contraintes de flexion importantes sur les chevrons, ceux-ci doivent avoir une hauteur conséquente. Ils sont souvent composés de profils en bois reconstitué.

voir schémas 6 et 7 ci-contre.

 

 

 

Contreventement

Le contreventement peut être assuré par des feuillards métalliques disposés en croix de Saint André et cloués à plat sur les chevrons. L’utilisation de panneaux (contre-plaqué CTB-X, OSB, particules CTB-H…) est également courante.

voir schéma 8 ci-contre.

 

 

 

Normes et DTU

 

DTU 31.1 : Charpente et escaliers en bois
DTU 31.2 : Construction des maisons et bâtiments à ossature en bois
DTU 31.3 : Charpentes en bois assemblées par connecteurs métalliques ou goussets
DTU règles CB 71 : Règles de calcul et de conception des charpentes en bois
DTU BF 88 : Règles bois feu 88

 

1- charpente à chevrons

 

 

 

2- chevrons sur panne

 

 

3- chevrons sans panne

 

 

4- chevrons avec entrait

 

 

5- Chevrons avec mur de décharge

 

 

6- Ferme Delta en bois massif

 

 

7- Ferme Delta avec profil en I

 

 

8- Contreventement par feuillard métallique