Un bastaing mesure environ 55 à 65 mm d’épaisseur pour 155 à 185 mm de largeur. Un madrier monte à 75 mm d’épaisseur minimum pour plus de 200 mm de large. Un chevron, plus fin, tourne autour de 40 à 80 mm de côté. Ces trois sections de bois de construction ne remplissent pas le même rôle dans une structure, et les combiner demande de respecter une logique mécanique précise.
Contrainte DTU : pourquoi la section du chevron ne se choisit plus seule
Les articles généralistes sur le bois de charpente présentent souvent le chevron comme une simple pièce de toiture dont on dimensionne la hauteur en fonction de la portée entre pannes. Cette approche est incomplète.
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Les NF DTU 31.1 (charpente bois), 31.2 (ossature bois) et la série 40 (couvertures) imposent aujourd’hui une approche globale. Le dimensionnement d’un chevron doit intégrer simultanément le comportement mécanique, le support de couverture, la performance thermique et la gestion de la condensation.
Concrètement, la section du chevron doit aussi loger l’isolant entre les éléments porteurs. Un chevron de 60 x 80 mm peut suffire mécaniquement sur une portée courte, mais s’avérer trop bas pour accueillir l’épaisseur d’isolation exigée par la réglementation thermique. Un sur-chevron ou un doublage devient alors nécessaire, ce qui complique l’assemblage et alourdit le coût.
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Les documents techniques rappellent aussi une hauteur minimale de 4 cm pour les éléments de charpente support sur des rampants courts. Ce seuil, qui semble faible, constitue un plancher absolu en dessous duquel aucun panneau de couverture ne peut être fixé conformément aux règles de l’art.
Bastaing et madrier en structure porteuse : choix selon la portée et le poids
Le bastaing et le madrier servent tous deux d’éléments porteurs (solives, pannes, arbalétriers, sablières), mais leur capacité mécanique diffère sensiblement.
Le bastaing comme solive ou panne intermédiaire
Avec sa section rectangulaire (typiquement 63 x 175 mm), le bastaing est plus léger et plus facile à manipuler qu’un madrier. Il convient aux portées modérées et aux charges courantes. On le retrouve souvent en solivage de plancher ou en panne intermédiaire de toiture, là où l’entraxe entre appuis reste raisonnable.
Son rapport épaisseur/largeur lui donne une bonne résistance en flexion quand il est posé sur chant. Posé à plat, il perd rapidement en rigidité. Un bastaing travaille toujours sur chant, jamais à plat sauf en cas de doublage.
Le madrier pour les portées longues et les charges lourdes
Le madrier, plus épais et plus large, encaisse des charges supérieures sur des portées plus importantes. Il sert de poutre principale, d’arbalétrier de charpente traditionnelle, ou de solive maîtresse quand le bastaing atteint ses limites.
Son poids est un paramètre à ne pas négliger. Un madrier massif en résineux de grande longueur pèse nettement plus qu’un bastaing de même longueur. Le levage, la fixation temporaire et le contreventement pendant la pose demandent un minimum d’organisation et parfois des moyens de levage.
Assembler chevrons sur bastaing ou madrier : les points critiques
Combiner ces trois types de sections dans une même structure (par exemple une charpente avec madriers en pannes, bastaings en arbalétriers et chevrons en support de couverture) suppose de maîtriser les nœuds d’assemblage.
- L’appui du chevron sur la panne doit offrir une surface de contact suffisante. Un chevron de 60 mm posé sur un bastaing de 63 mm laisse très peu de marge pour l’entaille ou l’embrèvement. Un madrier plus large offre un appui plus confortable et tolère mieux les imprécisions de coupe.
- Les fixations mécaniques (équerres, sabots métalliques, boulons) doivent être dimensionnées au poids de la couverture, à la charge de neige et à la prise au vent. Un sabot prévu pour chevron ne convient pas à un bastaing, et inversement.
- Le contreventement entre éléments porteurs (entretoises, panneaux OSB, croix de Saint-André) empêche le déversement latéral. Sans contreventement, un bastaing sur chant peut basculer sous charge asymétrique.
Choisir l’essence et le traitement pour une structure bois durable
Le choix de la section ne suffit pas. L’essence de bois et son traitement conditionnent la durabilité de l’assemblage.
Les résineux (épicéa, pin sylvestre, douglas) dominent le marché du bois de charpente. Le douglas présente une durabilité naturelle supérieure aux autres résineux courants, ce qui le rend adapté aux pièces exposées à l’humidité (sablières, pannes proches de l’égout). L’épicéa, plus léger, convient aux chevrons et aux pièces intérieures protégées.
Le classement mécanique du bois (C18, C24, C30 pour les résineux) définit la résistance en flexion. Un bastaing classé C24 ne se comporte pas comme un bastaing non classé ou classé C18. Pour une structure porteuse, le classement C24 constitue le standard courant en construction neuve.
- Classe d’emploi 1 ou 2 : bois intérieur ou abrité, pas de traitement obligatoire si l’essence est naturellement durable.
- Classe d’emploi 3 : bois exposé aux intempéries sans contact avec le sol. Traitement autoclave ou choix d’une essence naturellement résistante (douglas, mélèze).
- Classe d’emploi 4 : contact avec le sol ou eau stagnante. Le bois massif résineux standard ne convient pas sans traitement lourd.
Erreurs fréquentes dans la combinaison des sections bois
Sous-dimensionner les chevrons en ne tenant compte que de la portée, sans vérifier la compatibilité avec l’épaisseur d’isolation requise, reste l’erreur la plus courante. Elle oblige à reprendre le toit après coup.
Utiliser un bastaing là où un madrier serait nécessaire, par souci d’économie, expose la structure à une flèche excessive. La flèche admissible d’une solive bois ne dépasse pas 1/300e de la portée selon les règles de calcul habituelles. Dépasser ce seuil provoque des fissures dans les revêtements et une sensation d’inconfort au sol.
Négliger le contreventement temporaire pendant le chantier est une autre source de sinistres. Un madrier posé sur chant sans étaiement latéral peut se coucher sous son propre poids avant même la pose des chevrons.
Le choix entre bastaing, madrier et chevron repose sur un équilibre entre portée, charge, isolation et durabilité. Chaque nœud d’assemblage mérite un dimensionnement propre, et les DTU en vigueur ne permettent plus de traiter ces sections indépendamment les unes des autres.
