La construction à ossature légère (appelée simplement « ossature » dans la construction résidentielle) est la technique de création d’une structure basée sur des éléments verticaux, appelés montants, qui fournissent un cadre stable pour les revêtements muraux intérieurs et extérieurs. Des éléments horizontaux, appelés solives, courent le long du plancher, ou entre les murs ou les poutres. Les solives soutiennent les plafonds et les planchers.
Aujourd’hui, l’ossature en plate-forme – où chaque étage est monté sur le précédent – est la méthode de choix de la plupart des constructeurs. L’utilisation d’un étage comme plate-forme pour la construction de l’étage suivant crée une surface de travail stable. Elle permet également aux constructeurs d’utiliser des pièces de bois de dimensions courantes, alors que les anciennes méthodes utilisaient des coupes de bois plus longues ou plus naturelles.
Charpente en bois
La charpente en bois, qui consiste à assembler de grands poteaux et poutres et à les relier par des chevilles en bois, était populaire aux XVIIIe et XIXe siècles. Dans ce cas, les constructeurs travaillent avec des rondins et des arbres naturels, plutôt qu’avec du bois prédécoupé aux dimensions courantes (comme les 2×4). Cette méthode de charpente est tombée en désuétude car le bois était scié à la main et l’avènement du bois scié à la machine a permis aux constructeurs de construire des maisons plus rapidement avec du bois de taille standard (dimensionnel).
La charpente en ballon
Dans les années 1830, la charpente en ballon est devenue populaire. Cette méthode consiste à utiliser de longues planches verticales de 2 x 4 comme montants, qui s’étendent du seuil au-dessus de la fondation jusqu’au toit, et qui sont fixées par des clous plutôt que par des chevilles. Dans une charpente à ballons, un seul montant peut mesurer jusqu’à 30 pieds. Le problème de l’utilisation de montants ininterrompus est le risque d’incendie : sans rupture dans les montants, un feu qui démarre en bas de la maison peut rapidement monter jusqu’au sommet, rasant la structure jusqu’au sol.
L’ossature en plate-forme
La technique d’ossature la plus courante dans la construction résidentielle moderne est l’ossature en plate-forme, dans laquelle chaque étage est construit sur le précédent.
Les constructeurs construisent des plates-formes d’un étage constituées de murs à montants de huit ou neuf pieds de haut reposant sur un sous-plancher, la plate-forme. Chaque étage est ensuite monté sur le suivant, et le toit repose sur la construction. Cette méthode, qui peut être utilisée pour des maisons à un ou deux étages, est devenue la norme chez les constructeurs de maisons contemporains :
La charpente à plate-forme utilise des pièces de bois plus courtes que les techniques précédentes, comme la charpente à ballons, ce qui est un avantage car les montants plus longs sont plus difficiles à obtenir et plus chers.
Les ruptures dans les montants d’un niveau à l’autre créent des coupe-feu naturels.
Puisque les constructeurs érigent l’étage suivant directement sur une plate-forme, ils construisent sur une surface de travail solide – un environnement plus sûr, avec une intégrité structurelle élevée.
Composants de la charpente
Voici les éléments de charpente courants que vous utiliserez dans chaque partie de la maison :
Solives : Ce sont des éléments d’ossature horizontaux qui courent sur toute la longueur du plancher. Elles constituent le support du plancher de la maison et la plate-forme sur laquelle les panneaux muraux seront fixés. Les solives de plancher sont recouvertes d’un sous-plancher (généralement en contreplaqué).
Poutrelle : Une ferme de plancher est constituée de bois d’œuvre 2×4 ou 2×3 reliés par des plaques métalliques. Une ferme peut prendre un certain nombre de configurations, mais elle forme essentiellement une « âme » stable pour soutenir le plancher et résister aux rebonds.
Revêtement : le revêtement de sol, communément appelé sous-plancher, est un panneau structurel qui est fixé à la structure du plancher. Il transmet les charges du dessus aux solives du plancher en dessous.
Murs
Les murs intérieurs se divisent en deux catégories : les murs porteurs et les murs non porteurs. Un mur porteur supporte une charge provenant du haut, comme un autre étage ou un toit. Un mur non porteur, ou une cloison, est construit séparément de la structure porteuse principale et peut être un mur extérieur ou intérieur. Il fait office de cloison mais ne supporte aucun poids. Un troisième type de mur – un mur de cisaillement, souvent utilisé dans les bâtiments à plusieurs étages – n’est pas construit pour supporter une charge verticale. Les murs de cisaillement sont plutôt destinés à résister aux forces latérales, comme le vent et les tremblements de terre. Il s’agit généralement de murs en bois contreventés avec des panneaux de cisaillement, du béton armé ou de la maçonnerie, ou encore des plaques d’acier.
Appui : Cette pièce de bois permet d’ancrer la maison aux fondations. La charpente du premier étage est construite sur les plaques d’appui et se compose de solives, qui enjambent les murs de fondation.
Plaques supérieure et inférieure : La sablière est la pièce de bois qui court le long de la partie supérieure de l’ossature du mur et soutient le toit et le plafond. La plaque inférieure est la pièce de bois qui repose sur le sol et forme le bas du mur.
Les montants : Ce sont les éléments de l’ossature qui se trouvent entre la plaque supérieure et la plaque inférieure. Ils sont généralement espacés de 16 ou 24 pouces et sont les éléments les plus courants du panneau mural.
Revêtement : Le revêtement mural extérieur renforce les murs en reliant les montants entre eux. Les constructeurs utilisent généralement des panneaux muraux tels que le gypse, les panneaux de ciment renforcé ou le contreplaqué. Vous devez d’abord fixer le revêtement à l’ossature, puis découper des trous pour les ouvertures des fenêtres et des portes. Les matériaux extérieurs, comme le bardage, sont fixés au revêtement.
Portes et fenêtres : L’encadrement des portes et des fenêtres comporte plusieurs éléments essentiels, comme le linteau : l’élément structurel horizontal qui relie deux piliers verticaux et permet l’installation de portes et de fenêtres sans affaiblir les murs. Les piliers verticaux sur lesquels ils reposent, normalement des 2×4 ou des 2×6, sont appelés poteaux centraux et chevêtres (ou poteaux jack). Ensemble, ils créent une unité qui transfère le poids du dessus et autour des ouvertures de portes et de fenêtres vers le sol et les fondations.
Les solives : Les solives de plafond sont des éléments horizontaux qui enjambent le plafond et transfèrent la charge du toit aux montants. Il n’existe pas de taille standard, mais le bois le plus couramment utilisé pour les solives aujourd’hui est le 2×6. Elles sont généralement espacées de 16 à 24 pouces.
Toit
Chevrons : Ces éléments structurels vont du faîte du toit à la sablière du mur extérieur, côte à côte, et soutiennent le revêtement du toit. La méthode de construction qui utilise généralement la construction de toiture à chevrons est connue sous le nom de « stick framing ». Les chevrons conviennent bien à ceux qui veulent un plafond voûté ou un espace supplémentaire dans le grenier à aménager en pièce.
Fermes de charpente : Une ferme est une structure en bois préfabriquée en une sorte de forme d’âme de poutres qui s’étendent jusqu’au sommet de la ferme et une poutre qui s’étend horizontalement. Cette forme est conçue pour répartir le poids d’un toit sur une large surface. Les fermes peuvent être installées rapidement et ont l’avantage d’utiliser des longueurs de bois plus courtes et moins coûteuses. Cependant, elles segmentent les combles ouverts et ne conviennent donc pas aux personnes qui souhaitent aménager un grenier ultérieurement.
Platelage : Le platelage du toit est la section de l’assemblage du toit qui repose sur les chevrons ou les fermes et qui fournit la structure ou le « plancher » pour les couches d’étanchéité et de couverture. Dans la construction résidentielle, le platelage est généralement constitué de contreplaqué ou de panneaux à copeaux orientés.
Les éléments de la charpente peuvent sembler complexes, mais en les connaissant et en apprenant leur valeur essentielle dans la construction d’une charpente solide, vous apprendrez l’une des étapes les plus importantes de la construction d’une maison. Non seulement l’ossature donne à la maison une structure et une forme, mais elle fait partie intégrante de chaque aspect de la construction qui vient ensuite, des finitions intérieures et extérieures à la pose des plans mécaniques, électriques et de plomberie.