Les maisons individuelles à ossature métallique, majoritairement en acier, représentent 10% des constructions en France (Source : Se loger).
La charpente métallique en acier, entièrement recyclable, séduit pour son prix, sa rapidité de montage et sa résistance. La conception des structures métalliques requiert cependant plus de précision que pour les maisons à charpentes traditionnelles.
Découvrez les éléments composant la structure d’une charpente en métal.
Caractéristiques des structures des charpentes en acier
L’acier est le matériau le plus utilisé pour la fabrication des charpentes métalliques de bâtiments d’habitation.
La résistance des charpentes métalliques permet de soutenir efficacement la couverture d’une toiture de maison.
La souplesse et la légèreté de l’acier donnent toute liberté à la créativité pour concevoir un bâtiment de toutes formes.
Les règles de calcul d’une charpente métallique
Tout projet de construction métallique nécessite l’intervention d’un charpentier ou bureau d’études pour effectuer les calculs structurels.
Les matériaux des structures de charpentes en métal se déforment plus que le bois. Des calculs plus précis s’imposent donc pour assurer la solidité et la qualité des ouvrages.
Les règles de calcul sont édictées par l’Eurocode 3 pour les charpentes en acier.
Les autres critères de construction
Pour concevoir les éléments d’une charpente métallique, le charpentier ou le bureau d’études ont besoin de connaître précisément :
- les charges exercées sur l’ossature par le poids de la structure, l’eau de ruissellement, les sollicitations du vent et de la neige ;
- la résistance au feu, sachant qu’une structure métallique est plus inflammable que le bois.
Les éléments constitutifs d’une charpente métallique
La structure d’une charpente en métal repose sur un assemblage de fermes et de poutres métalliques réalisé sur le chantier.
Quels sont les éléments composant les fermes des ouvrages de toiture en acier ? Quels types de poutres soutiennent la toiture ?
Les éléments de la ferme d’une charpente métallique
Une ferme métallique est un élément de charpente triangulaire composé de pièces en acier assemblées en usine. Le rôle d’une ferme est de supporter les pannes portant la couverture du bâtiment.
Elle se compose des pièces suivantes :
- des arbalétriers fixé obliquement qui vont porter la panne faîtière ;
- un entrait qui relie les arbalétriers ;
- un poinçon placé à la verticale sur l’entrait à la jonction des arbalétriers ;
- des contrefiches en renfort des arbalétriers.
Les poutres métalliques en toiture
Il existe 6 types de poutres pour la construction d’une toiture à structure métallique,que l’on appelle aussi des profilés. Les profilés peuvent avoir des formes en H, en I, en T, en U, en L ou tubulaires :
- Les pannes, les chevêtres et le couronnement sont en forme de I(IPE) ou U (UPN).
- Les liernes sont en forme de T.
- Les baïonnettes sont en forme de U (UPN).
- Les poteaux sont en forme de H (HEA, HEB) et de I (IPE).
- Les potelets sont en forme de U (UPN) ou tubulaires.
Les contreventements
Les contreventements stabilisent le bâtiment lorsqu’il est soumis aux charges du vent. On distingue les contreventements :
- à noeuds déplaçables, constitués d’assemblages permettant le mouvement de la structure ;
- à noeuds non déplaçables, constitués d’assemblages rigides.
Les 3 principaux avantages d’une structure de charpente en métal
En 2019, les bâtiments industriels représentent 56,93 % du marché de la construction métallique (Source : SCMF, document PDF).
Les charpentes métalliques ne sont cependant pas réservées aux constructions de bâtiments industriels, commerciaux et agricoles.
Écologique, économique et flexible, l’acier présente de nombreux avantages pour la construction d’une charpente de maison.
Quels sont les principaux avantages de l’ossature métallique en acier ?
Un prix inférieur à celui des charpentes traditionnelles en bois massif
Le prix d’une charpente métallique est inférieur de 10 % à celui d’une ossature traditionnelle en bois massif. Comptez entre 30 et 150 euros du m² pour la structure d’une charpente en métal. Les prix varient en fonction des professionnels, de la qualité de l’acier et du type d’ouvrage.
La conception de certains bâtiments nécessite une construction sur mesure que la fabrication industrialisée en kit ne satisfait pas. Les prix de pose pratiqués par les artisans couvreurs oscillent entre 60 € et plus de 200 € selon le type de bâtiment.
D’où l’importance de réaliser plusieurs devis afin de comparer les prix des professionnels de la couverture pour votre maison.
Un montage rapide
Contrairement à la charpente traditionnelle en bois massif, la charpente métallique en acier d’une maison est commercialisée en kit. Le montage des structures métalliques est donc plus rapide.
La réalisation des travaux peut s’effectuer en quelques jours seulement pour certains projets de maisons préfabriquées avec charpente en acier. Même s’il s’agit d’une fabrication sur mesure, la durée de mise en oeuvre des travaux reste courte.
Un matériau plus écologique que le bois de charpente traditionnelle
Un bâtiment équipé d’une charpente métallique en acier correspond aux exigences de la RT 2012. L’acier composant la structure d’une charpente en métal est recyclable pratiquement à volonté.
Le bois traité, peint ou collé d’une charpente traditionnelle n’est pas recyclable sur tous les projets de construction.
La charpente métallique étant préfabriquée, son montage ne nécessite pas de travaux de menuiserie sur le chantier.
Les ouvrages métalliques offrent une alternative intéressante au bois en construction de toiture. Outre la qualité et la résistance des éléments, la structure d’une charpente en métal est rapide à mettre en oeuvre.
Le projet d’une maison à ossature métallique vous tente ? Demandez un devis dès maintenant auprès d’un bureau d’études.
