COMBLES
Après avoir étudié les parois verticales et horizontales en charpente, nous nous occuperons des parois inclinées, c'est-à-dire des combles.
On nomme ainsi l'assemblage en charpente destiné à recevoir et à supporter la couverture, et par extension l’espace compris entre la couverture et
le premier plancher situé au-dessous d'elle.
Les combles sont de deux genres: 1° ceux à surfaces planes (pans, égouts, versants, rampants) ; 2° ceux à surfaces courbes. Les premiers se subdivisent eux-mèmes en combles simples, combles brisés ou à la Mansarl et combles à figure pyramidale .
Nous ne nous occuperons dans notre ouvrage que des combles à surfaces planes, parce qu’ils sont plus en usage que les autres dans les constructions rurales. Le plus simple est V appentis ; ce genre de comble n’a qu’une surface ou qu’un égout. L’appentis est plus spécialement employé pour la couverture des hangars, ou autres bâtiments adossés.
Quelle que soit l’importance d’un comble, il se compose toujours des mêmes pièces de bois (en plus ou moins grand nombre bien entendu) ; aussi pour familiariser le lecteur avec les différentes pièces de bois qui composent un comble, nous allons lui soumettre un type qui les renferme presque toutes ; cette description lui fera saisir d’un seul coup d’œil l’assemblage des diverses pièces de bois, ainsi que leur nom (fi g.
64). a est une des poutres de l’étage; elle repose quelquefois sur une sablière ou plateforme encastrée dans le mur.
b, b sont les jambes de force assemblées dans la poutre a de manière à ce que leurs parties inférieures ne puissent s’écarter sous la charge du comble quelles soutiennent en grande partie. Aussi ces jambes de force sont-elles aussi assemblées dans l’entrait c et dans les blochets g. d est le poinçon as-
Eig. (54. — Type de charpente pour comble à deux versants.
Échelle de CT, d'os pour mètre.
TRAITÉ DES CONSTRUCTIONS RURALES
semble à tenon dans l’axe de l’entrait et supportant le faîtage e qui est parallèle à la face du bâtiment et forme la partie saillante du toit, f, f sont les arbalétriers. Ce sont des pièces de bois inclinées qui déterminent la pente du toit. Ils sont assemblés à leur partie supérieure avec le poinçon, et par le bas avec les blochets g, g ; ces derniers relient les sablières m, rn à la jambe de force, j, j sont les liens ou contrefiches, qui s’opposent à la flexion des arbalétriers. Ces liens sont indispensables surtout dans les combles de grandes dimensions, k, k sont les pannes, filières, ou ventrières, ce sont les pièces longitudinales parallèles aux sablières et au faîtage, elles sont posées sur les arbalétriers. C’est sur elles que se posent les chevrons o. Les pannes sont retenues sur les arbalétriers par des cchantignolles. Pour éviter la déformation du faîtage on assemble sous celui-ci et le poinçon de petites pièces de bois nommées à cause de cela lien de failage, dont notre figure montre la coupe, n sont les coyaux. Tels sont les principaux éléments qui concourent à la construction d’un comble.
En jetant les yeux sur notre figure 64, on voit que la charge du toit repose presque entièrement sur les jambes de force b, qu'ensuite tout l'assemblage formé parles arbalétriers f, le poinçon cl et l’entrait c. consolidé par les liens j, forme un triangle parfaitement solide qui est soutenu à son tour par les jambes de force, assemblées dans la poutre du plancher ; aussi il leur serait difficile de s’écarter.
Quand l'espace à couvrir a peu de longueur, s’il ne dépasse pas 4 à 5 mètres par exemple, le faîtage et les pannes sont simplement portés par les murs pignons. On nomme ainsi les murs de côté, tandis que les murs de face, les plus longs, sont nommés goutter aux parce qu’ils portent les gouttières.
Si au contraire un bâtiment a 8 ou 9 mètres, il faut placer une ferme dans son axe, s’il a plus d’étendue encore, il faut placer plusieurs fermes ; l’espace
compris entre deux fermes se nomme travée. Cette distance n’a jamais moins de 3 mètres, et jamais plus de 4m,50.
La ferme dont nous venons de donner la description est applicable au bâtiment ayant une assez grande portée; mais dans le cas où les fermes n’ont pas beaucoup de portée, elles peuvent être beaucoup plus simples ; trois pièces de bois suffisent à leur construction , l’entrait et les deux arbalétriers (fig. 65) ; au sommet ils se raccordent par un joint à plomb qui les réunit pour former la pointe du comble. Dans la même figure 65 un croquis indique
Fig. 65. — Forme à petite portée à joint à plomb et avec lien.
Échelle de 0"',0) pour métré.
EMPLOI ET MISE EN OEUVRE DES MATERIAUX
l’assemblage d'un des arbalétriers et de l’entrait et leur réunion au moyen d’un lien en fer. Quelquefois les arbalétriers sont réunis par des entailles à mi-bois (fig. 66), et sont fixés avec une cheville ; d’autrefois ils le sont par une sorte de clef entaillée dans les deux arbalétriers (fig. 67).
Fig. 66. — Arbalétriers réunis par une en- Fig. 67. - Assemblage it ciel' des arbalétaille à mi-bois et chevillés. triers.
On renforce ces fermes en doublant les arbalétriers jusqu’au tiers supérieur; là, on place une pièce de bois horizontale pour contrebuter ces doubles arbalétriers comme le montre notre figure 68.
Par ce qui précède, nos lecteurs peuvent voir combien est variable la disposition des fermes. Aussi nous nous bornerons à donner les types les plus simples et les plus économiques, ceux enfin qui sont les plus appropriés aux constructions rurales, parce qu’ils sont d’une utilité pratique incontestable.
Nous commencerons par les combles en appentis qui n’ont, que des demi-fermes.
Demi-fermes. — Quand les toits sont à un seul versant, le comble n’est soutenu que par des demi-fermes. Ce qu’il faut surtout prévenir dans un
Fig. 69. — Demi ferme avec poinçon. Fig. 70. — Demi-ferme sans poinçon.
Échelle de Cra,05 pour mètre. *
appentis c’est le glissement latéral, aussi recommandons-nous à nos lecteurs 1 appentis représenté par notre figure 69, car il remplit parfaitement les conditions nécessaires.
Fig. 68. — Ferme renforcée.
Échelle de 0m,005 pour mètre.
TRAITE DES CONSTRUCTIONS RURALES
Il se compose d’un arbalétrier et d'un entrait scellé dans le mur, d’une contreûche et d’un poinçon solidement contrebuté.
Il arrive souvent qu’on supprime le poinçon dans les demi-fermes; pour ce type, nous recommandons la disposition indiquée dans notre figure 70. L’arbalétrier et l’entrait sont rattachés au mur qui sert d’ados à l’appentis; ils ont chacun une jambe de force, et ils sont reliés par des liens.
Bien souvent, les appentis au lieu d’être supportés par des murs n’ont que celui auquel ils sont adossés, l’autre mur est remplacé par des poteaux comme l’indiquent nos figures 71, 72. — Dans' ce cas, pour éviter la prompte
Fig. 71. — Face d’un appentis. Fig, 72. — Coupe d’un appentis.
Échelle de 0ra,01 pour mètre.
pourriture des poteaux, ils doivent toujours reposer sur des dés en pierre.
Pour maintenir les entraits et les poteaux dans leurs positions respectives on assemble dans les derniers une sablière horizontale a, qui sert en même temps à recevoir le pied des chevrons. Les arbalétriers et les entraits sont encastrés d’un côte dans le mur et assemblés entre eux de l’autre côté.
Pour donner de la rigidité et de la solidité à cette charpente et conserver l’équerre des poteaux avec l’entrait a, et de la sablière avec les poteaux, on a assemblé des aisseliers b à tenon. Sur la face (fig. 72), on les a chantournés avec la scie pour leur donner un aspect plus agréable; enfin pour renforcer l’arbalétrier on a posé (fig. 71) une jambette c assemblée à tenon.
Quand deux appentis sont adossés à un même mur on doit les relier par des liens, des armatures et des crampons en fer. L’emploi de ces mêmes
EMPLOI ET MISE EN OEUVRE DES MATÉRIAUX
engins pour l’appentis isolé peut aussi être fort utile dans bien des cas.
Les appentis sont fort utiles dans les constructions rurales; ils sont avec les hangars et les hallages dont nous parlerons plus loin (chapitre v) d'un grand secours pour abriter économiquement toute sorte d’instruments d’exploitation, ou même des récoltes.
Fermes. — Les fermes entières servent pour de grands ou petits bâtiments, aussi les diviserons-nous en deux parties, les fermes à petite portée et les fermes à grande portée.
Il n’entre généralement que du bois dans la construction des premières, quoique souvent on pourrait utiliser avec avantage le bois et le fer ; dans les secondes au contraire, on se sert du bois seul et de celui-ci concurremment avec le fer.
Nous commencerons par étudier les fermes en charpente à petite portée.
Ferme en bois a petite portée. — Nous avons donné précédemment deux exemples de ces fermes (fi g. 65 et 68) ; mais la plus simple et la plus économique'est sans contredit celle que représente notre figure 73.
Cette ferme est composée de trois planches solidement clouées en forme d’A évasé. On espace ces fermes de 0m,33 et on les relie seulement par les voliges destinées à recevoir les tuiles ou les ardoises ; comme elles servent de chevrons elles peuvent avoir 0m,03 d’épaisseur sur 0m,16 de hauteur. Chaque assemblage doit être solidement fixé avec cinq clous rivés. Les en traits doivent être placés au tiers inférieur de la hauteur totale de la ferme. Avec un simple lattis sous l’entrait et les extrémités des arbalétriers, on plafonne comme à l’ordinaire, seulement le plafond a deux parties rampantes.
Fig. 74. — Ferme très-simple et très-solide. Fig. 75. — Ferme à entrait surélevé.
Échelle de 0m,005 pour mètre.
Une autre disposition très-simple et très-solide est représentée par notre
Fig. 73. — Ferme en A évasé.
82 TRAITÉ DES CONSTRUCTIONS RURALES
figure 74. Cette ferme se compose d'un entrait a c, d'un poinçon b et de deux arbalétriers tl.
Une autre ferme d'une grande simplicité est celle de notre figure 75. L'entrait est placé au tiers inférieur des arbalétriers, ce qui permet d'employer ce genre de ferme lorsqu'on veut gagner de la hauteur. Les arbalétriers sont assemblés dans le faîtage et dans les sablières qui courent le long des murs. Les pannes reposent sur l'entrait, de sorte qu'une seule de chaque côté suffit pour supporter les chevrons qui portent d'une part sur le faîtage et d'autre part sur les sablières; ils sont donc maintenus par trois points. Pour donner plus de rigidité, on a fixé un faux-entrait au tiers supérieur de la ferme, ce qui aide à sa consolidation.
Nous venons de dire qu’il est quelquefois utile pour gagner de la hauteur
d'avoir des fermes d'une disposition particulière. On a créé de nombreux systèmes qui tous reposent sur la même donnée, c’est-à-dire qu'ils ont tous leur entrait retroussé. Notre figure 76 Fig. 76. — Ferme en croix de saint André. montre une ferme de 5m,15 de
Échelle de om,05 pour mètre. portée dans œuvre qui est une
simple croix de saint André. Cette ferme a le double avantage de donner le plus de hauteur possible et en outre son profil supérieur au lieu d être convexe est concave, ce qui permet d'utiliser cette ferme dans les couvertures destinées à ramasser les eaux pluviales, dans les pays où les pluies sont rares et dans lesquels par conséquent on emmagasine l'eau dans les citernes. On doit au contraire rejeter cette ferme dans les contrées où il tombe beaucoup de neige,, parce que les combles ainsi formés en supporteraient bientôt une charge considérable. Cette ferme se compose de deux pièces de bois en croix de saint André chevillées dans leur axe et dans des liens placés au droit de chaque mur.
Notre figure 77 donne encore une ferme à entraits retroussés solidement reliés et chevillés aux arbalétriers.
L’écartement des murs est ici un peu plus considérable que dans les exemples précédents. La charpente a dans œuvre une portée de 6m,80 ; elle pourrait être beaucoup plus considérable, car si on employait des bois plus forts, on pourrait arriver à 8 et 10 mètres de portée, et cela sans crainte pour la solidité ; mais dans ce cas, il faudrait donner plus d épaisseur aux murs, car la charge de la charpente tendrait à les ecarter, a les pousser au vide.
Ferme ex bois a grande rortée. — Au-dessus de 8 à 9 mètres, c’est-à-dire
EMPLOI ET MISE EN OEUVRE DES MATÉRIAUX
de 10 mètres à 50, les fermes sont dites à grande portée, mais disons tout de suite qu’en employant seulement du bois on ne peut guère dépasser 20 à 21 mètres. Au-dessus, il faut employer le bois et le fer; et pour la plus
Fig. 77. — Ferme à entrait retroussé ayant 6m,80 dans œuvre. Échelle de 0“,01 pour mètre.
grande portée, le fer exclusivement. Nous nous occuperons bientôt du bois et du fer; pour l’instant, nous n’avons qu'à décrire les fermes construites entièrement à l’aide du bois.
Notre figure 78 représente une ferme exécutée en plats-bords ou madriers
Fig. 78. — Ferme à grande portée à croix de saint André moisée.
de sapin, dont la plus grande largeur est verticale. Ces madriers font moises, ils forment une croix de saint André. L’inspection de notre figure fait suffisamment comprendre la construction de cette ferme.
Ce système de construction, quoique léger, est très-solide grâce aux moises qui maintiennent la rigidité des pièces et les rendent solidaires. En employant ce système, non-seulement on obtient une notable économie, mais
8i TRAITÉ DES CONSTRUCTIONS RURALES.
encore la légèreté de la charpente permet de donner aux murs le minimum d'épaisseur nécessaire à leur stabilité.
On peut utiliser ce genre de ferme pour combles de granges, hangars, pour des ateliers, des fabriques, pour des manèges et salles d'expositions agricoles, pour les concours régionaux.
Les deux figures suivantes montrent encore l'application des moises pour les charpentes à grande portée.
Dans la ferme {fi g. 79), le poinçon est moisé. Les deux arbalétriers sont
doublés à leur tiers inférieur et à ce point deux supports portent sur l’entrait. Deux semelles à chaque extrémité de l’entrait diminuent sa portée réelle, des brides en fer relient fortement ensemble l'arbalétrier, sa doublure, l’entrait et la Fig 79. -Ferme à grande portée avec semelle semelle. Cette ferme mesure dans
œuvre 14 mètres de portée.
La figure 80 fait voir une ferme qui a également 14 mètres de portée dans œuvre. Des moises relient les arbalétriers avec l’entrait. Les plats-bords ou madriers montent
jusqu’au chevronnage et servent Fig 80. — Ferme à grande portée toute en bois. • ^
ainsi a retenir les pannes.
Philibert Delorme avait imaginé un système de ferme composé de platsbords avec lequel on obtenait une très-grande portée. Pour 19'", oü il fixe la largeur des planches àOm,3o et leur épaisseur à 0ra,0o. 4 oici comment il opérait.
Suivant la hauteur du comble, il retraitait le mur de moitié de son épaisseur, quand celui-ci était arrivé à une hauteur déterminée; il posait ensuite sur la moitié intérieure une sablière épaisse de 0m,21 à 0m,24 dans laquelle il creusait des entailles distantes de 0m,65 les unes des autres, qui étaient destinées à recevoir le pied des courbes formant chevrons ; le restant du comble jusqu'au nu extérieur de face se faisait par l’addition de bouts de courbes en forme de coyaux fixés par le bas dans une entaille pratiquée au-dessus de la dernière assise qui le plus souvent faisait corniche.
Ce système de Philibert Delorme, qui a eu pendant longtemps beaucoup de célébrité, est aujoui d'hui complètement abandonné parce qu il présentait des inconvénients pour les charpentes à grande portée.
Les planches débitées coûtent beaucoup plus que les bois ordinaires de
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charpente et la façon pour ce genre d’assemblage est aussi beaucoup plus élevée, en outre le cube des bois employés est considérable. Le colonel Emy, frappé des inconvénients de ce système en a inventé un autre qui consiste en madriers longs et étroits qu’on superpose les uns sur les autres comme les feuilles d’un ressort de voiture. Ils courbent sur leur plat par leur flexibilité. Le colonel Emy fit une application de son
système dans la construction d'un hangar à Marac près de Bayonne.
Yoici l’appréciation d’Abel Blouet (1) sur ce genre de charpente. « On s’est assuré à l’aide de calculs exacts qu’en général il y a économie à substituer ce mode de construction aux charpentes ordinaires toutes les fois que la largeur de l’espace à couvrir excède 14 mètres.
Cette combinaison peut d’ailleurs acquérir une grande légèreté et être appliquée dans bien des cas à des bâtiments de peu de largeur, surtout si l’on se trouve dans la nécessité de supprimer les entraits. »
Aussi nous n’avons pas hésité à donner
, , , . , Fig. 85. — Détail d'une ferme à grande
ce système dans notre traite, car il pourra portée.
rendre de grands services dans les cam- (Système du colonel Emy.)
pagnes, où souvent les charpentes à entraits retroussés ne suffisent pas.
Au reste, nos figures vont en faire connaître la construction. Notre figure 81 représente à peu de chose près la moitié d’une ferme du manège de Libourne construit par le colonel Emy ; et la figure 82, un détail à plus
(1) Traité de l'Art de bâtir, de Jean Rondelet, supplément par Abel Blouet, vol. I, p. 158.
8i> TRAITÉ DES CONSTRUCTIONS RURALES.
grande échelle. Comme on peut le voir, les madriers sont boulonnés et l'arc est maintenu par des moises qui le sont également. La portée de cette charpente dans œuvre est de 21 mètres.
Combles circulaires. — Dans un travail comme le nôtre, nous n’avons pas à nous occuper de la couverture des dômes et coupoles, mais il arrive souvent dans les campagnes que certains constructeurs veulent ériger des
tours ou du moins des tourelles ; il faut donc donner au moins un exemple de ces combles.
Notre figure 83 montre le plan d’un de ces combles et la figure 84 la coupe.
Ce comble conique se compose 1° d’une plate-forme circulaire posée sur la maçonnerie. Quand la tour est grande pour 'donner plus d’assiette à la charpente, cette plate-forme est double ; dans ce cas, elle est réunie par des blochets ou entretoises ; 2° d’un poinçon central, qui sert à porter la fourchette du paratonnerre, quand la tour en porte un, ou bien une simple girouette ; 3° de quatre ou huit principaux chevrons suivant la dimension de la tourelle. Ces chevrons sont assemblés par le bas dans la plate-forme et par le haut dans le poinçon central ; 4° de chevrons de remplissage dont le nombre augmente en raison de l’élargissement de la circonférence, qui va en s’élargissant de haut en bas ; 5° de bernes ou entretoises circulaires assemblées sur les quatre ou huit principaux chevrons et qui servent à fixer l’extrémité supérieure des chevrons de remplissage; 6° enfin, quand les tours sont considérables il existe des entraits et des faux-entraits qui sont assemblés d’une part dans chacun des principaux chevrons au droit des bernes, et d’autre part au poinçon central qui descend jusqu'à l'entrait c’est-à-dire au niveau de l'arase de la maçonnerie.
Fermes en bois et fer, ou fermes mixtes. — On emploie le bois et le fer dans la construction des fermes pour en obtenir à très-grande portée ; ce-
Fig. 83. — Plan d’un comble conique.
Fig. 84. — Coupe d’un comble conique.
Échelle de O"1, 04 pour mètre.
EMPLOI ET MISE EN OEUVRE DES MATÉRIAUX
Fig. 85. — Fermette en bois et fer.
(Système mixte.)
pendant, môme pour des fermes à petite portée, il y aurait avantage à employer comme entraits des tirants en fer. L’art des constructions n’est pas encore assez avancé et surtout généralisé pour permettre à l’industrie de fabriquer une quantité de travaux de construction pouvant être exportés au loin; c’est un grand tort, mais chaque chose vient à son temps. Quand l’instruction sera plus répandue dans les campagnes, la classe agricole recherchera et saura apprécier à sa valeur des produits qu’elle ne connaît pas du tout aujourd’hui ; le fer par exemple est un de ses produits, mais jusqu’ici son emploi a été par trop limité dans les constructions rurales. Une preuve de ce que nous avançons nous est fournie par notre figure 85, qui représente une fermette, la plus simple et la plus solide qu’on puisse imaginer. Elle est composée d’une pièce de bois ayant 0m,034 d’épaisseur sur 0m,08 à Om,ll de largeur, un tirant en fer boulonné à ses deux bouts aux extrémités de la pièce de bois ab maintient cette pièce dans une courbe déterminée ; en c, on a établi au centre de la fermetteun simple tasseau qui forme poinçon et sert à équilibrer et maintenir la courbe. On fait ainsi des fermettes qui mesurent depuis 3 et 4 mètres jusqu’à 5 et 6 mètres. Nous avons eu l’occasion d’en faire une application en 1870 pendant le siège de Paris pour des baraquements pour nos soldats.
On peut, lorsque la pièce de bois a 0m, 10 ou 0™,12 de largeur, mettre deux tirants au lieu d’un ; on obtient ainsi plus de solidité. Il est bien entendu que la courbure de la fermette est obtenue non par le débit du bois, mais par sa flexibilité; c’est ce qui fait du reste le mérite et la bonté du procédé.
Lorsqu’une ferme n’est pas appelée à supporter un plancher, on peut remplacer l’entrait par un tirant en fer dont les extrémités sont boulonnées ou assemblées par un moyen quelconque dans les bouts des arbalétriers.
11 arrive souvent dans les campagnes qu’on ne peut toujours se procurer facilement des sabots, mâchoires ou autres engins nécessaires pour la construction ou du moins une bonne application des tirants. Dans cette occurrence, on assemble les arbalétriers d’une ferme dans des bouts de bois, sortes de blochets, et puis avec des fourchettes on fixe les tirants. Notre figure 86 montre une ferme construite de la sorte. On
Fig. 86. - Ferme on bois et fer.
(Système mixte.)
TRAITÉ DES CONSTRUCTIONS RURALES
doit soutenir le tirant en fer dans son milieu et le relier au poinçon pour prévenir sa rupture. Du reste notre figure 87 donne un des meilleurs modèles de ferme mixte. Cette ferme mesure 14 mètres dans œuvre, mais
on peut appliquer ce mode de construction à des fermes ayant une bien plus grande portée.
Dans cette ferme l’entrait est supprimé et remplacé par deux tirants inclinés fixés d’une part à des sabots en fonte a solidement attachés par des brides au bas des arbalétriers, et de l’autre dans une forte bague en fer fixée au poinçon et qui soulage le faux-entrait. Ce dernier sert à maintenir la rigidité des arbalétriers. Nos figures 88 et 89 représentent le profil et la face du sabot placée sur
(Système mixte.) r mètre.
Fig. 90. Boîte de faîtage en fonte.
les sablières, et la figure 90 une boite en fonte dans laquelle le faîtage et la partie supérieure des arbalétriers viennent s’assembler. On comprend combien la combinaison du bois et du fer pour la construction des fermes peut fournir de modèles variés. Nous ne nous appesantirons pas davantage sur ce sujet, mais nous donnerons d’autres exemples de fermes, lorsque nous étudierons les hangars.
Parlons maintenant de la pente qu’il convient de donner
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aux combles. Elle peut varier suivant le climat sous lequel se trouve le constructeur, suivant aussi la nature des matériaux employés pour la couverture. Ainsi par exemple pour le feutre et le carton bitumé, pour le zinc et l’ardoise, on peut donner moins de pente que pour les tuiles ou autres matériaux lourds.