Une ferme de bois est une structure à configuration triangulaire d’âmes et de membrures servant à transférer les charges aux points de réaction. Cette disposition géométrique des éléments confère aux fermes un rapport résistance/poids élevé, qui autorise des portées plus longues que les charpentes classiques. Les portées des fermes légères atteignent habituellement jusqu’à 20 m (60 pi), mais elles peuvent dépasser cette longueur.
Les premières charpentes légères de toit étaient construites sur les chantiers en utilisant des goussets de contreplaqué cloués sur place. Ces fermes convenaient à de grandes portées, mais leur construction prenait beaucoup de temps. Mis au point aux États-Unis dans les années 1950, les connecteurs métalliques ont transformé l’industrie des fermes en permettant la préfabrication en usine de fermes de courtes et de longues portées. Les connecteurs métalliques de faible épaisseur transmettent les charges entre les éléments de bois adjacents grâce à leurs dents, fixées dans le bois. De nos jours, les fermes de toit sont largement utilisées dans les constructions résidentielles unifamiliales et multifamiliales, institutionnelles, agricoles, commerciales et industrielles.
Leurs formes et dimensions ne sont limitées que par les contraintes de fabrication en usine, de transport ou de manutention. Les fermes peuvent avoir une ou plusieurs travées, en porte-à-faux ou non. Les fermes légères sont économiques, faciles à fabriquer, livrées rapidement et simples à monter, et se veulent un choix concurrentiel, convenant à de nombreuses utilisations dans les toits et les planchers. Grâce à leurs longues portées, il est souvent possible d’éliminer les murs porteurs intérieurs, ce qui donne plus de latitude au concepteur quant à l’aménagement des étages. Les fermes peuvent être inclinées, en pente ou plates, tout en laissant un jeu suffisant entre les membrures pour l’isolation, la plomberie, les systèmes de chauffage, ventilation et climatisation et l’alimentation électrique.
Les fermes légères sont préfabriquées en enfonçant les dents saillantes des connecteurs dans des pièces de bois de 38 mm (2 po), déjà coupées et assemblées dans un gabarit. La plupart des fermes sont fabriquées à partir de pièces de bois classé visuellement et par contrainte mécanique de 38 mm sur 64 mm (2 po sur 3 po) à 38 mm sur 184 mm (2 po sur 8 po). Pour obtenir différents degrés d’adhérence, les connecteurs métalliques sont poinçonnés dans de la tôle mince galvanisée de nuances et calibres variés. Les connecteurs métalliques se déclinent dans toutes sortes de dimensions, pour convenir aux fermes, peu importe leurs formes ou grosseurs ou les charges qu’elles doivent supporter.
La fabrication des fermes légères se fait conformément aux normes définies par The Truss Plate Institute of Canada. Les capacités des connecteurs diffèrent selon le fabricant et sont déterminées à l’aide d’essais. Les connecteurs métalliques doivent satisfaire aux exigences de la norme CSA 086 et être approuvés par le Canadien des matériaux de construction (CCMC). À cette fin, ils doivent être soumis à des essais, conformément à la norme CSA S347. Pendant la conception, les calculs des fermes de toit légères sont habituellement réalisés par le fabricant des connecteurs pour le compte du fabricant des fermes.
Lorsque les fermes arrivent au chantier, on doit vérifier si elles sont en bon état. On surveillera particulièrement les dommages permanents comme la fracture transversale dans le bois, l’absence ou l’endommagement de certains connecteurs métalliques, de même que des fendillements excessifs du bois ou tout dommage qui pourrait nuire à l’intégrité structurale de la ferme. Dans la mesure du possible, on déchargera les fermes en paquets sur une surface sèche et relativement plate. On ne doit pas les déposer sur un terrain accidenté ou sur des espaces inégaux qui pourraient infliger de trop importantes contraintes latérales et tordre les connecteurs métalliques ou endommager les parties faibles d’une ferme.
On peut entreposer les fermes à l’horizontale ou à la verticale. Lors de l’entreposage horizontal, on supportera les fermes sur des appuis espacés de moins de 2,4 m (8 pi) et d’au plus 3 m (10 pi) afin d’éviter la flexion latérale et de réduire au minimum l’absorption d’humidité à partir du sol. Lors de l’entreposage à la verticale, on devra placer les fermes sur une surface horizontale finie et stable tout en empêchant les fermes de basculer et de se renverser. S’il faut entreposer les fermes pour une longue période, on les gardera à l’abri des éléments en s’assurant que les fermes sont sèches et bien ventilées.
Au cours du montage de la charpente, il faut prévoir un contreventement temporaire pour les fermes, tant que le contreventement permanent n’est pas installé. On ne doit pas utiliser des connecteurs métalliques avec du bois incisé. Veuillez joindre le fabricant pour en savoir davantage sur l’utilisation de fermes légères en milieu environnant corrosif ou en milieu humide ou de fermes ayant subi un traitement ignifugeant.
Pour obtenir de plus amples renseignements, veuillez consulter les ressources suivantes :
Association canadienne des fabricants de fermes de bois
Truss Plate Institute of Canada
Norme CSA 086, Règles de calcul des charpentes en bois
Centre canadien des matériaux de construction
