Les fermes de toit sont conçues pour supporter solidement le toit d'une structure tout en utilisant le moins de matériaux possible, ce qui réduit les coûts de main-d'œuvre et de matériaux associés à la construction du toit. Les fermes étant conçues pour supporter un poids spécifique de manière spécifique, leur poids ne peut pas être considérablement augmenté sans sacrifier la sécurité et la stabilité.
crédit: Marque X Pictures / Marque X Pictures / Getty Images Les fermes de treillis peuvent supporter des charges dans des limites spécifiques.Conception
Les fermes de toit supportent le poids d'un toit en transférant la charge vers le bas et l'extérieur vers les murs porteurs du bâtiment. Ils le font au moyen d’accords supérieurs, qui sont des éléments en pente qui s’étendent du sommet du toit au sommet des murs extérieurs à l’avant-toit. Les membrures supérieures sont liées par une membrure inférieure horizontale, qui s'étend d'un avant à l'autre et empêche la charge portée par les membrures supérieures de repousser les murs extérieurs vers l'extérieur. La membrure inférieure supporte également une partie du poids du toit via des éléments de support à l'intérieur de la ferme; les éléments de soutien intérieurs transfèrent le poids des membrures supérieures à la membrure inférieure. Le poids ajouté à la membrure inférieure dépassera probablement les limites de conception de la ferme et compromettra sa capacité à supporter le toit.
Charge vive et charge morte
Les fermes sont conçues pour transporter deux types de charges: les charges vives et les charges permanentes. Une charge vive est une charge temporaire qui exerce une contrainte sur la structure. Les charges vivantes comprennent le vent, les précipitations, la circulation piétonnière et tout autre poids qui va et vient. Une charge morte est constamment portée par la ferme. Les charges mortes comprennent le poids de la structure, les matériaux de toiture, les matériaux intérieurs tels que les cloisons sèches et les isolants, les meubles et les objets stockés, ainsi que le poids suspendu à la ferme. Les fermes individuelles sont conçues pour transporter des charges actives et mortes ne dépassant pas une limite maximale spéciale pour chaque conception de ferme; les limites de charge sont exprimées en livres par pied carré.
Charges typiques
La charge vive typique placée sur le toit d'une structure varie en fonction de l'utilisation et de l'emplacement du bâtiment, et les conditions météorologiques constituent la principale préoccupation. Les charges utiles que doit supporter une ferme sont déterminées par les codes du bâtiment locaux. Si la membrure inférieure d'une ferme de toit fonctionne comme une solive de plancher, comme dans un grenier, elle supporte une charge vive qui varie également en fonction de l'utilisation, mais la charge utile moyenne d'un plancher d'habitation pour un espace résidentiel est d'environ 40 livres par pied carré. La charge morte sur la membrure inférieure d'une ferme varie en fonction du poids des matériaux qui y sont fixés, tels que les cloisons sèches au plafond; une charge typique est de 5 et 10 livres par pied carré. Tout le poids suspendu à la ferme doit être ajouté à la charge morte existante; si le poids total dépasse la limite de charge de la ferme, celle-ci est compromise.
Solutions
Des fermes défectueuses peuvent entraîner de graves problèmes structurels, tels que la flexion des murs extérieurs, l'affaissement des lignes de faîte et l'effondrement du toit. Si des charges mortes doivent être suspendues à des fermes, un support supplémentaire peut être fourni en installant des poutres de support perpendiculaires aux fermes, ce qui réduit l'envergure des membrures inférieures et augmente leur capacité à supporter la charge. Une autre option consiste à suspendre le poids à une poutre recouvrant plusieurs fermes, ce qui élargit la zone de suspension du poids et diminue la charge par pied carré. Bien entendu, le moyen le plus simple et le plus sûr d'éviter des problèmes structurels potentiels consiste à ne pas alourdir la charge exercée sur une ferme dépassant ses limites de conception d'origine.
