Ferme

subs. masc.

Charp. Ensemble des pièces de bois ou de fer qui dans un comble soutiennent les faîtages et les pannes.

Les pièces principales qui entrent dans la composition de la ferme élémentaire sont les deux arbalétriers et l'entrait ou tirant. (Voy. ces mots. Fig. 1338.

Les fermes sont placées entre deux murs de pignon trop distants l'un de l'autre pour soutenir la portée du faîtage et des pannes. La distance d'une ferme à une autre se nomme travée. On appelle : demi-ferme de node ou d'arêtier celle dont l'arbalétrier fait l'office de noue ou d'arêtier.

Les toits en appentis sont désignés du même nom.

La demi-ferme de croupe est celle dont le tirant et l'arbalétrier, assemblés dans le poinçon, portent sur le milieu du mur de croupe.

Ferme ordinaire, celle dans laquelle les pannes portent sur les arbalétriers sans y être assemblées ;

Ferme retroussée, celle qui n'a qu'un entrait posé sur deux jambes de force ;

Ferme à lierne, celle dont les pannes sont assemblées aux arbalétriers ;

Ferme brisée, celle dont on fait usage pour les combles à la Mansard.

Les arbalétriers qui suivent la pente du toit s'assemblent par le pied aux extrémités du tirant ; cet assemblage, fait au moyen d'entailles en crémaillière, est consolidé par des tiges en fer placées dans une direction perpendiculaire à celle des arbalétriers. A leur partie supérieure, les arbalétriers se réunissent soit par des entailles à mi-bois arrêtées, soit par des chevilles, soit par un joint à plomb, soit par une clef entaillée dans les deux pièces et chevillée.

L'entrait ou poutre tirant, qui porte à ses deux extrémités sur les mêmes pignons et qui soutient les arbalétriers.

La figure 1559 représente une ferme sans tirant ni poinçon dont les arbalétriers sont liés au toit par un coude.

Après cette ferme très rudimentaire vient la ferme

à contre-fiche (fig. 1560), qui, outre les pièces ci-dessus, comporte :

La panne faîtière ou faîtage qui supporte l'extrémité supérieure des chevrons et du voligeage et est elle-même soutenue par le poinçon.

Le poinçon A, qui s'assemble par le pied dans l'entrait auquel il est souvent relié par un étrier de métal et par le haut au faîtage. Le but du poinçon est double : d'une part il soutient la partie supérieure de la ferme, d'autre part il empêche l'entrait de fléchir.

Les contre-fiches B qui s'assemblent par une extrémité à un arbalétrier où elles supportent l'effort de la panne sur ceux-ci et à l'autre extrémité au poinçon.

Les chantignoles C qui ont pour but de caler la panne.

Les chevrons D qui se posent sur les pannes, portent parleur tête sur le faîtage et reçoivent les voliges auxquelles on accroche les tuiles ou ardoises.

Les sablières E qui sont posées à plat à chaque extrémité de l'entrait, dans l'intervalle laissé libre entre l'extrémité de l'arbalétrier qu'elles aident à maintenir et la rencontre des chevrons et de l'entrait.

Quand la portée entre les deux murs est trop grande et les arbalétriers trop longs, on les soulage à l'aide d'une seconde pièce horizontale R que l'on

nomme entrait retroussé ou faux entrait (fig. 1561 ), que l'on place entre le faîtage et l'entrait E. C'est cette disposition que l'on adopte quand on veut mansarder une partie du comble.

Quand la longueur de l'arbalétrier le commande, on met une seconde panne également calée par des chantignoles et alors la pression de l'arbalétrier peut être reportée sur le mur au moyen d'une jambe de force ou jambette, assemblée dans l'arbalétrier et dans la poutre tirant. La jambe de force est maintenue vers le milieu par un blochet qui est assemblé à entaille dans la sablière et dans la jambe de force par un assemblage à queue serré avec un coin.

Dans cette ferme, la poutre-tirant est encastrée dans les murs à une certaine distance de leur partie supérieure. Elle doit être alors assez forte pour supporter un plancher.

Vaisselier est la pièce de bois A dont on renforce

les angles formés par l'entrait retroussé et l'arbalétrier. Fig. 1562.

Lorsque l'arbalétrier doit avoir une longueur excessive, on peut, au moins sur une de ses parties,

les angles formés par l'entrait retroussé et l'arbalétrier. Fig. 1562.

Lorsque l'arbalétrier doit avoir une longueur excessive, on peut, au moins sur une de ses parties,

le remplacer par un sous-arbalétrier, comme le montre la figure 1563.

L'arbalétrier peut ne pas être prolongé jusqu'au blochet mais s'arrêter au faux entrait ; en ce cas, l'effort de l'arbalétrier et du faux entrait est reporté au mur par une jambe de force (fig. 1564); et, comme le montre cette figure, il n'est pas néces

saire que la poutre-tirant porte sur la corniche ; elle peut être en dessous, ce qui laisse plus de place dans le comble.

Le tirant peut lui-même être complètement supprimé et remplacé par une combinaison d'arbalétriers, sous-arbalétriers, blochets, etc., de fort équarrissage et reliés par des moises. Fig. 1565.

Dans les combles à très longue portée, on réunit, au droit de chaque panne, l'arbalétrier au tirant au moyen de potelets, de moises ou d'écharpes qui

sont assemblés à ces deux pièces et qui peuvent être reliés au tirant par des étriers en fer. Fig. 1566 et 1567.

Krafft donne dans son Traité, le système de charpente imaginé par Styerme. Ce système consiste surtout dans l'emploi de pièces verticales, ou clefs

pendantes, qui lient les tirants aux entraits et ceux-ci les uns aux autres. Fig. 1368.

Dans les hangars, entrepôts, magasins, etc., où les combles ont une longue portée et où l'entrait n'a pas à supporter de plancher, on peut supprimer l'entrait et le remplacer par un tirant en fer bou

lonné aux blochets et relié au poinçon par une aiguille en fer. Fig. 1569.

La figure 1570 représente la ferme d'un hangar ou grenier dont les pièces portent sur l'entrait. Le même système peut être adopté pour lanternes

devant éclairer des combles ou des magasins et marchés. Fig. 1571.

La figure 1572 donne également une ferme sans tirant, dans laquelle la poussée n'est exercée que par la partie inférieure de la ferme. Le blochet, l'aisselier

et la moise forment une sorte de console sur laquelle porte la jambette soutenant le pied de la ferme ; le revêtement est à forme cylindrique continue. Les figures 1573 et 1574 représentent des petites

fermes en madriers, sans entrait, formant cintre ; la figure 1575 est une ferme de même forme pour bâtiment plus important.

La figure 1576 donne la ferme d'un magasin dans lequel les arcs supportent directement le toit qui est toujours chargé d'un même poids sur ses deux

pans. La longueur du magasin est de 97^m,452, la largeur 19^m,490 et l'écartement des fermes de 4^m,873 d'axe en axe. Dans chaque travée, six chevrons sont distribués entre eux répondant aux fermes. La

poussée du toit, dans chaque ferme, s'opère sur le tirant qui soutient le plancher du grenier ; elle est portée dans sa longueur par deux filières faisant l'office de poutres pour recevoir les solives distri

buées entre les tirants. Ces filières sont supportées par des poteaux répondant aux tirants des fermes. Krafft reproduit cette ferme dans son ouvrage. Les fermes cintrées construites dans le genre dit

Philibert Delorme sont composées d'arcs formés de planches. L'hémicycle est composé de deux épaisseurs de planches posées bout à bout et dont

les joints sont dirigés au centre (fig. 1517). Les

joints d'une épaisseur correspondant au milieu des planches de l'autre épaisseur, l'hémicycle est ainsi

composé de planches de 1^m,30 de longueur sur 0^m,22 de largeur à 0^m,027 d'épaisseur.

Les hémicycles sont écartés de 0^m,65 et por

composé de planches de 1^m,30 de longueur sur 0^m,22 de largeur à 0^m,027 d'épaisseur.

Les hémicycles sont écartés de 0^m,65 et por

tent sur des sablières établies sur le couronnement des murs ; ces sablières sont creusées de mor

taises recevant le tenon ménagé à la naissance de l'hémicycle ; de chaque côté du tenon, on laisse une épaisseur de 0^m,027. Fig. 1578.

Les hémicycles sont, dans les joints, traversés par des liernes de 0^m,027 d'épaisseur, traversées elles-mêmes par des clefs. Fig. 1579 et 1580.

La figure 1581 reproduit, d'après le colonel

Emy, la ferme du manège de la caserne de Libourne dont les arcs, pour donner à l'ensemble un aspect plus léger, sont écartés des aisseliers. Le diamètre de l'intrados des arcs est de 20^m,925 et les naissances sont à 7^m,60 au-dessus du sol. Le toit n'est formé que de pannes recevant immédiatement le lattis dont les planches sont dirigées selon la ligne de pente du toit.

La figure 1582 donne, à plus grande échelle, le détail d'une partie de cette ferme.

La figure 1583 donne une ferme à plusieurs poin

çons établie d'après le système de Laves. Dans ce système, l'entrait est refendu par un trait de scie en deux travons dans son épaisseur verticale et dans une partie de sa longueur. Ces deux travons, comme le montre la figure 1584, sont maintenus

écartés d'un écartement égal à une fois et demie l'épaisseur totale de la pièce ; trois étais maintiennent l'écartement. La pièce ainsi préparée est posée

sur les sablières et, à chaque extrémité du trait de scie, un boulon est placé qui empêche la pièce de se fendre davantage. Le travon supérieur résiste à l'effort de contraction des fibres et le travon inférieur résiste à l'effort de traction.

La figure 1885 montre la ferme d'un comble à

double poinçon dont la disposition permet d'employer des bois d'un moindre équarrissage en ménageant un grand espace dans les greniers.

La figure 1586 est la ferme du théâtre de l'Argen

double poinçon dont la disposition permet d'employer des bois d'un moindre équarrissage en ménageant un grand espace dans les greniers.

La figure 1586 est la ferme du théâtre de l'Argen

tine, à Rome, dont les tirants et les arbalétriers sont chacun de deux pièces entées à traits de Jupiter. Les tirants sont soutenus par de doubles étriers en fer.

La figure 1587 est un comble brisé dont les

tine, à Rome, dont les tirants et les arbalétriers sont chacun de deux pièces entées à traits de Jupiter. Les tirants sont soutenus par de doubles étriers en fer.

La figure 1587 est un comble brisé dont les

entraits sont un peu forts, ayant à supporter les lourdes charges de magasins.

L'architecte Mansard, mort en 1666, est l'inventeur des fermes brisées, appelées fermes à la Mansard, que reproduit notre figure 1588. Dans ce modèle, on peut supprimer les jambettes ; le même

modèle peut s'exécuter avec ferme et fermette, comme le montre la figure 1589. Dans le système de Mansard, les arbalétriers de la partie qui est sous le faux entrait sont remplacés par des jambes de force dont la tète s'assemble dans le faux entrait et le pied dans la poutre-tirant ; le faux entrait est lui-même assemblé à la panne de brisis.

L'équarrissage des diverses pièces de bois à employer pour l'établissement d'une ferme dépend d'abord de la nature des bois employés, le sapin exigeant un équarrissage plus grand que le chêne ; puis des charges que la ferme peut avoir à supporter, c'est-à-dire des matières employées pour la couverture aussi bien que des magasins, greniers, etc., qu'elles soutiennent, enfin de l'écartement des murs sur lesquels elles reposent.

Le cours de construction de l'école de Metz donne le tableau ci-après des équarrissages adoptés suivant le genre de ferme, la portée, etc. Le premier nombre représente la hauteur et le second l'épaisseur horizontale.

Longueur dans ?uvre. . .

Ferme simple

Ferme à entrait retroussé et arbalétrier descendant jusqu'au tirant

Ferme à entrait retroussé et jambes de force

6^m00

9^m 00

12^m00

6^m00

9^m00

12^m00

6^m00

9^m00

12^m00

Tirant sans plancher

27 x 24

33 X 30

40X36

Tirant avec plancher

32X27

40X32

47X37

42 X 30

52 X 30

63X43

42X30

52X37

63 X 45

Entrait retroussé

21X19

27X24

33X30

21 X 10

27 X 20

33X30

Jambe de force

24 X 19

29X24

35 X 30

Arbalétrier

22X19

26X24

32X30

22X19

26X24

32X30

18X15

22X18

27X22

Poinçon

19X19

24X24

30X30

19 X 19

24X24

30X30

15X15

18X18

22X22

FERME SIMPLE

FERME A ENTRAIT RETROUSSÉ

et arbalétrier descendant jusqu'au tirant

FERME A ENTRAIT RETROUSSÉ et jambes de force

Longueur dans ?uvre. . .

6-00

9-00

12-00

6-00

9-00

12-00

6-00

9-00

12-00

Contrefiche et jambette

16X16

19X19

21X21

15X13

18X18

22X22

14X14

16X16

18X18

Aisselier

19X13

24X18

30X22

19X13

24X18

30X22

Faîte

19X16

20 X"

22X19

19X16

20X11

22X19

19X16

20X17

22 X19

Lien de faîte

15X13

16X16

11X11

15X13

16X16

17X"

15X15

16X16

17X17

Pannes, tasseaux, chantignole

19X19

20X20

22X22

19 X19

20X20

22X22

19X19

20X20

22X22

Lierne

19X19

20X20

22X22

Sablière

12X23

14X23

16X28

12X23

14X23

16X28

12X23

14X25

16X28

Blochet

18X14

20 X1S

22X16

Chevron

9X9

10X10

11X11

9X9

10X10

11X<1

9X9

10X10

11X11

Coyau

8X7

9X8

10X9

8XT

9X8

10X9

8XT

9X8

10X9

Chanlatte

16X3

18X4

20X3

18X3

19 X 4

20X3

16X3

18X4

20X5

Ce tableau est très sensiblement semblable à celui qui figure au mot comble.

Le tableau ci-dessous donne, d'après M. Ardant, le poids des divers genres de couverture et la pente qu'il convient de donner aux combles en raison de ce poids.

Transformation des inclinaisons angulaires

en pentes métriques

Inclinaison

en degrés

Pente

par mètre

Inclinaison en degrés

Pente

par mètre

0°15

0m00436

4°30

0m07970

0,30

0,00873

5,00

0,08749

0,45

0,01309

6,00

0,10510

0,60

0,01746

7,00

0,12278

1,30

0,02618

8,00

0,14054

2,00

0,03492 0,04366

9,00

0,15838

2,30

10,00

0,17633

3,00

0,05241

12,00

0,21256

3,30

0,06116

14,00

0,24933 0,28675

4,00

0,06993

16,00

INCLINAISON en degrés

PENTE

par mètre

INCLINAISON

en degrés

PKNTE

par mètre

18«00

0-32492

30°00

0-57735

20.00

0,36397

32,00

0,62487

22,00

0,40403

34.00

0,67451

24,00

0,44523

36.00

0,72654

26,00

0,48773

38,00

0,78129

28,00

0,53171

40.00

0,83910

Table des distances d'axe en axe

à donner aux lattis et aux pannes suivant les éléments constituant la couverture, avec poids par mètre carré (d'après M. Barberot).

Désignation

Ecartement

d'axe en axe des lattis ou pannes

Poids par mètre carré de couverture

Tuiles métalliques (Menant)

0m323

COOO

Ardoises en tôle galvanisée

(Montataire)........

0.37

4.500

Toiles à emboîtement et recou

vrement (Mutler}......

0,34

40,000 moy.

Tuiles à écailles plaies (Mont-

55.000460,000

clianin)

0.11

Tuiles du pays, pureau de 0m,11

0,11

85,000 moy.

Ardoises grandes.......

0.195 à 0.265

32,000

Ardoises petites.......

0,11

38,000

Tôle ondulée (Carpentier

(3,300àl2,009 1,55 et 1,90 <.suivant épaisseur va-

ondes 109X30.

ondes 135X28.

riant de i/ÏO^eà lrniïl.

Tôle ondulée (Montataire),

ondes 16X14

0,80. Voligeage

5,500

8,000

Verre simple, compris mastic, etc

5,500

Verre 1/2 double.......

7,750

Verre double

9,500

Verre strié

15,000

Rappelons que le poids moyen d'un mètre cube de bois est :

Désignation

Poids

en kil.

Désignation

Poids en kil.

Acajou

Châtaignier.....

Chêne de Lorraine

Chêne ordinaire

Cormier

Hêtre

610 685 645 800 915 840

Marronnier.....

Noyer

Peuplier

Poirier

Sapin

Tilleul

655 675

550 670 660 600

Nature de la couverture

Poids par mètre carré en kilogram.

Inclinaisonen degrés

Bardeaux en chêne

Bardeaux en sapin......

Tuiles plates (grand moule)

82 à 85

27 à 60

? (petit moule)

82 à 85

45 à 60

Tuiles flamandes.......

21 à 27

? creuses a sec

21 à 27

? creuses maçonnées

136

27 à 31

? à dos d'âne

21 à 27

Ardoises grandes d'Angers

33 à 45

? cartelettes d'Angers

33 à 45

? moyennes de Charle-

villr

33 à 45

.? de Fumay

33 à 45

Cuivre laminé n° 20

6,11

18 à 25

? ? n° 25

7,64

18 à 25

Zinc n° 14

5,95

18 à 25

? n° 16

7,50

18 à 25

Tôle

7 à 8

18 à 21

? galvanisée

5,14

18 à 21

? ?

5,85

18 à 21

? ?

7,80

18 à 21

? cannelée

0,20

18 à 21

Plomb

18 à 21

Mastic bitumineux

18 à 21

Verre

18 à 21

Résistance des poteaux en bois

Coté du carré

Charge de sécurité dont on peut charger des poteaux en chêne et sapin de qualité ordinaire dont les hauteurs sont

3 mètres

4 mètres

5 mètres

6 mètres

8 mètres

centimètres

kilogr.

1650

1000

2200

1450

2800

1950

1250

3500

2600

2000

4400

3300

2400

5400

4000

3100

2300

6500

5000

3800

2900

7700

5950

4600

3600

8900

7000

5500

4300

10300

8200

6400

5100

11800

9500

7600

6200

13400

11000

9000

7200

5000

15100

12500

10300

8400

5700

16800

14100

11600

9600

6700

18500

15800

13100

10900

7700

17800

14900

12400

8800

16000

Le fer est fréquemment combiné au bois dans la construction des fermes, quand il s'agit d'alléger le poids des combles et de couvrir de grands espaces. Le fer, dans ces circonstances, doit avoir les qualités du bois qu'il remplace, c'est-à-dire résister aux efforts de pression et de traction.

Pour résister aux efforts de pression, le fer ne doit être que rarement employé dans les parties élevées des fermes, à moins de présenter une grande force de résistance sur de petites grosseurs, pour une faible longueur. Si les pièces de fer employées étaient de forte dimension, elles introduiraient des poids considérables, nuisibles à la solidité de la charpente et contraires à l'économie du système.

Pour les efforts de traction, c'est le fer forgé et non la fonte qui seul doit être mis en ?uvre.

Nous n'avons à envisager ici que les combinaisons où le fer est employé simultanément avec le bois, sans entrer dans l'examen des fermes métal

liques qui sont du domaine du serrurier et du constructeur.

La pièce qui est le plus ordinairement remplacée par du fer est la poutre-tirant à laquelle on substitue un tirant, sorte de tringle ronde en fer forgé,

soutenue dans son milieu par une autre tringle ^:ronde verticale en fer attachée au poinçon ; la figure 1590 en donne un exemple ; la figure 1591 montre, à plus grande échelle, en plan et en perspective, le détail de l'assemblage du tirant avec

le poinçon ; la figure 1592 est le détail de l'armature de l'extrémité du poinçon, et la figure 1593, le plan et la perspective du lien qui réunit la jambe de force au blochet, lien auquel le tirant est boulonné.

Dans la figure 1594, on a remplacé les croix de

Saint-André en bois par des tirants composés chacun de trois tringles et attachés à une armature terminant une tige de fer verticale qui traverse l'entrait ; l'autre extrémité de ces tringles est fixée à un sabot en fonte qui reçoit le pied de l'arbalétrier. Chaque sabot est traversé par l'extrémité

inférieure d'un des tirants en fer qui s'y trouve retenu par un écrou. Dans la figure 1595, les poinçons ont été suppri-

més et le faux entrait est soutenu par deux supports verticaux en fer qui traversent l'entrait et reçoivent dans un sabot l'extrémité des contre-fiches.

Le Dictionnaire Pratique de Menuiserie - Ebénisterie - Charpente

Ferme