Construire des fermes de toit en bois de charpente

J’ai entrepris de bâtir une maison d’invités derrière ma maison de campagne. Après avoir coulé un plancher de béton de 12 x 24 pieds (3,65 x 7,31 m) et monté les murs en bois de charpente de 2 x 4 x 8 pieds (38 mm x 89 mm x 2,43 m), venait ensuite l’étape de la construction des fermes de toit. Je désirais les fabriquer moi-même, en respectant le code du bâtiment en vigueur au Québec.

Mes amis bricoleurs m’avaient avisé de la difficulté de fabriquer soi-même des fermes de toit. Le respect des angles, l’exactitude des coupes et la symétrie de la structure sont des éléments essentiels à la réussite de votre projet. D’autant plus qu’il est primordial que toutes vos fermes soient en tout point identiques, pour s’assurer que votre toit et votre plafond demeurent bien droits. Si ce n’est pas le cas, la pose de votre bardeau de toiture et le plafond de placoplâtre intérieur deviendront un véritable cauchemar.

Difficulté en vue

Habituellement, les fermes de toit sont fabriquées chez un manufacturier spécialisé et commandées par l’entremise d’une quincaillerie ou d’un constructeur. Mais je voulais absolument les fabriquer moi-même, à l’ancienne.

Les fermes de toit sont généralement de forme triangulaire et s’apparentant à une structure de pont en bois. L’assemblage en manufacture se fait avec du bois de charpente et des connecteurs métalliques emboutis, espèces de joints cloutés en acier.

On utilise un logiciel pour générer les assemblages, et s’assurer de leur solidité. Les fermes de toit se composent de chevrons (pièces de bois) qui doivent être tous égaux et solides, prêts à recevoir la toiture et le plafond de placoplâtre.

Une erreur de coupe ou un mauvais assemblage aura un impact certain sur la structure et la qualité de votre construction. Les grands vents ou les chutes de neige abondantes pourraient alors mettre en péril votre bâtiment et les gens qui y habitent.

 

Structure résistante aux neiges abondantes

Du fait des neiges abondantes de mon coin de pays, j’ai opté pour un recouvrement d’acier peint avec une pente de 6-12, permettant à la neige de se dégager de la couverture presqu’à chaque chute de neige. Pour 24 pieds (7,31 m) de longueur, j’avais besoin de 13 fermes, soit une ferme à chaque 2 pieds (60 cm). En plus de la largeur de la maison (12 pieds – 3,66 m), j’ai ajouté chaque côté un débord de 16 pouces (41 cm), aussi appelés toit en saillie ou porte-à-faux.

Si vous calculez bien, chaque ferme de toit aura donc 176 pouces (447 cm) de largeur (soit 144 + 32 pouces ou 365 cm + 82 cm). La hauteur du poteau central (poinçon) est de 64 pouces (162 cm) et les côtés de 111 pouces (282 cm). Selon ce brillant petit calculateur sur le web, pour une hauteur de 64 pouces (1,62 m) et une largeur de 176 pouces (4,47 m), ma pente de toit est de 72,5 %.

J’ai aussi installé trois pattes supplémentaires de chaque côté, afin de m’assurer que le toit pourra quand même supporter une neige mouillée, remplie de glace ou de verglas. En 2005-2006, plus de 4 mètres de neige ont été comptabilisés dans mon nordique patelin. Pendant cet hiver record, plusieurs structures fragiles comme des cabanons ou des abris d’hiver se sont écroulés sous le poids de cette neige abondante.

Structure Queenpost

Habituellement, les constructeurs utilisent une structure simple pour les fermes de toit. Les modèles Fink et Howe ont été les plus utilisés dans les années 50 et 60. La ferme Fink se caractérise par une forme en W et la ferme Howe par un poinçon (élément vertical au centre) et des pattes en forme de M.

Que l’on parle de la Fink, la Howe, la Queenpost ou la Modified Queenpost, il suffit de comparer avec ce qu’il se construit chez vos voisins et de les copier. Pour ma part, après avoir examiné les habitations environnantes, j’ai utilisé une version modifiée de la Modified Queenpost, une des plus résistantes, mais sûrement une des plus complexes à construire.

Mon coin de pays reculé reçoit jusqu’à 4 mètres de neige par année, alors j’ai tout intérêt à construire mon bâtiment en conséquence.

Plein les goussets

Chaque connecteur métallique coûte environ 1 dollar (soit plus de 80 $, la centaine). Puisque chaque ferme de toit compte pas moins de 20 jonctions, j’ai décidé d’épargner l’achat de plus de 260 connecteurs (200 $) en utilisant l’ancienne méthode de construction, les morceaux de contre-plaqués cloués, appelé goussets. D’autant plus qu’il est impossible de déplacer un connecteur métallique une fois qu’il est cloué sur la structure, sans endommager votre ferme.

Après avoir monté votre première ferme de toit, le secret pour vous faciliter la tâche est de couper chaque pièce de bois en une seule fois, pour toutes vos fermes. Même chose pour les goussets. En les copiant les unes aux autres de façon identiques.

Il vous sera alors facile d’assembler vos fermes sans avoir à repenser à la coupe. Vous n’aurez qu’à vous concentrer sur le clouage, que vous effectuerez idéalement avec une cloueuse électrique. Des heures de plaisir…

 

L’installation de fermes de toit

L’installation des fermes de toit est une procédure assez complexe. Un peu comme monter un château de cartes avec des cartes pesant 150 lb (70 kg). Si vous ne disposez que de peu d’aide, ou que vos fermes sont trop lourdes, vous devrez les installer avec une grue. J’ai installé les fermes en les visant (au lieu de les clouer) sur le dessus des murs extérieurs de la charpente de la maison. Vous devez les installer aux 24 pouces « centre » (60 cm) en enlignant bien vos fermes, toujours du même côté.

La difficulté repose dans l’installation des premières fermes de toit. Du fait de leur poids et leur grosseur, il faut les barrer tout de suite pour s’assurer de leur solidité. Une fois installées, les fermes sont clouées ensemble avec des montants de 1 x 3 (fourrure ou forenze) pour les empêcher de bouger.

Vous pouvez visionner une vidéo de trois minutes sur YouTube.com où des ouvriers montent des fermes de toit en vitesse accélérée. Très intéressant…

Aussi une vidéo intéressante en anglais sur la construction maison de fermes de toit. Le conseil canadien du bois a aussi publié un document fort instructif sur le sujet.

Finalement La Société canadienne d’hypothèque et de logement a mis en ligne un document un peu technique de quatre pages, traitant des exigences générales de construction des fermes de toit et de leur résistance aux éléments naturels du Canada.

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