Supprimer l’entrait d’une charpente pour gagner en hauteur et en volume, c’est une ambition légitime, mais elle ne s’improvise pas. L’entrait est la poutre horizontale qui relie les deux arbalétriers. Sans lui, le toit s’écarterait sous l’effet du poids de la couverture qui pousse les arbalétriers vers l’extérieur. L’entrait travaille en traction : il tire, il résiste et il empêche l’écartement des murs. Supprimer cette pièce nécessite donc de compenser ses efforts par d’autres moyens. Plutôt que de supprimer totalement l’entrait, il peut être remonté plus haut dans la ferme : on parle alors d’entrait retroussé. Cette solution permet de libérer de l’espace tout en maintenant une structure stable.
Il est également possible d’ajouter des tirants métalliques ou des câbles d’acier qui jouent le rôle de l’entrait, mais de manière plus discrète. Le principal avantage reste esthétique et spatial : un volume sous plafond impressionnant, des combles habitables et une charpente apparente qui devient un élément décoratif à part entière. Le principal inconvénient est le coût, systématiquement plus élevé qu’une charpente classique, et la nécessité d’une étude structurelle obligatoire.
Ce qu’il faut retenir
- 📐 Rôle mécanique : L’entrait empêche l’écartement des murs sous le poids de la couverture de toiture.
- 🪵 Alternative : La charpente à entrait retroussé (placé plus haut) libère l’espace de passage central.
- 🏗️ Structure : Les charpentes en chevrons-formant-fermes reportent les forces de manière verticale.
- 🛡️ Chaînage : Les murs porteurs doivent bénéficier d’un chaînage en béton armé renforcé pour encaisser la poussée.
Le principe de l’entrait retroussé ou moisé en hauteur
La solution la plus courante pour s’affranchir d’un entrait bas sans compromettre la rigidité de la ferme traditionnelle est la technique de l’entrait retroussé. Cette méthode consiste à déplacer la poutre horizontale vers le haut de la structure, généralement aux deux tiers de la hauteur des arbalétriers. L’espace de circulation au sol est totalement libéré, le nouvel entrait faisant souvent office de solive pour le plafond des combles ainsi créés.
Cependant, remonter l’entrait modifie la répartition des forces mécaniques : la poussée horizontale en bas des arbalétriers augmente de façon exponentielle. Pour compenser ce bras de levier, les arbalétriers doivent être surdimensionnés en épaisseur et solidement liaisonnés à l’entrait retroussé par un système de moisage (deux poutres enserrant l’arbalétrier). L’utilisation de broches métalliques ou de boulons haute résistance est obligatoire pour empêcher le glissement des pièces de bois sous la charge du toit.
La charpente en chevrons-formant-fermes : la solution des volumes cathédrale
Pour créer un véritable plafond cathédrale totalement libre de toute structure en bois transversale, les architectes privilégient le système de la charpente en chevrons-formant-fermes (aussi appelée charpente triangulée ou charpente à chevrons porteurs). Contrairement à la méthode traditionnelle où quelques fermes lourdes supportent des pannes horizontales, ce système multiplie les mini-fermes légères.
Chaque couple de chevrons est assemblé au faîtage et rigidifié à sa base, créant une structure répétitive auto-stable sur toute la longueur du bâtiment. Pour éliminer le besoin d’un entrait de liaison bas sur ces structures élancées, le respect de critères d’assemblage technique est indispensable :
- Les goussets en contreplaqué ou en acier galvanisé doivent être cloués au faîtage pour bloquer la rotation des bois.
- Les blocs de sablière doivent être ancrés profondément dans la maçonnerie pour empêcher le glissement extérieur.
- Des liaisons par connecteurs métalliques à dents doivent être pressées au cœur des nœuds d’assemblage pour éviter le jeu.
- Un contreventement longitudinal robuste doit être fixé sous les chevrons pour empêcher le basculement de la structure.
| Type de structure de charpente | Gain d’espace habitable obtenu 📐 | Exigence sur les murs maçonnés 🏗️ |
|---|---|---|
| Ferme traditionnelle à entrait retroussé | Modéré (Hauteur de passage libérée au centre) | Poussée horizontale moyenne (Chaînage standard) |
| Chevrons-formant-fermes sans entrait | Maximal (Volume cathédrale totalement libre) | Poussée horizontale très élevée (Liaisons renforcées) |
L’importance cruciale du chaînage en béton armé des murs porteurs
Concevoir une charpente sans entrait bas déplace la responsabilité de la stabilité de la toiture sur la maçonnerie de la maison. Sans la poutre en bois pour retenir l’écartement des arbalétriers, le poids des tuiles, de l’isolation et la charge de la neige tendent à écarter les sommets des murs porteurs vers l’extérieur. Si les murs sont anciens ou construits en briques simples sans renforts, ce vecteur de force horizontale peut provoquer l’apparition de fissures verticales graves ou le basculement du mur.
Pour contrer cette force destructrice, la réalisation d’un chaînage périphérique en béton armé au sommet des murs est une obligation technique absolue avant la pose de la charpente. Ce ceinturage en béton, solidement ferraillé par des aciers torsadés continus, agit comme une sangle indéformable tout autour du bâtiment. Il encaisse les efforts de traction horizontaux transmis par les sablières et les reporte verticalement vers les fondations de la maison, garantissant que les murs resteront parfaitement d’aplomb malgré le poids de la couverture.
L’avis de l’Ingénieur Structure
« Supprimer l’entrait bas d’une charpente ne s’improvise pas sur un coin de table. C’est un calcul de descente de charges complexe. Si vous remontez l’entrait, vous devez obligatoirement calculer la poussée au vide exercée sur la maçonnerie. Le chaînage en béton armé supérieur devient le véritable garant de la sécurité de la maison. »
Les charpentes d’inspiration gothique ou en arc pour les grands volumes
Une alternative historique et architecturale spectaculaire pour se passer d’entrait bas est la charpente en arc ou de style gothique (fermes en berceau brisé). Utilisée dès le Moyen Âge pour la construction des nefs d’églises ou des grandes granges dîtières, cette technique assemble de multiples morceaux de bois courts incurvés pour former une arche autoporteuse continue.
La forme en ogive ou en plein cintre modifie la direction des forces physiques : le poids de la toiture n’est plus poussé vers l’extérieur de manière horizontale, mais est canalisé le long de la courbe du bois pour descendre de façon presque verticale directement dans les piliers ou les murs de fondation. Cette prouesse de la menuiserie traditionnelle, modernisée aujourd’hui par l’utilisation du bois lamellé-collé, permet de franchir des portées monumentales sans aucune poutre transversale, offrant un design intérieur spectaculaire où la structure en bois devient l’élément de décoration principal.
Le dimensionnement des bois et le calcul des charges climatiques
Parce qu’elle est privée de son triangle de base parfait, la charpente sans entrait bas est soumise à des efforts de flexion et de torsion accrus au niveau des arbalétriers. Le dimensionnement des pièces de bois ne peut pas se faire à l’estime et doit faire l’objet d’une étude de structure rigoureuse prenant en compte les charges permanentes (poids des tuiles, des plaques de plâtre, de l’isolant en laine de roche) et les charges climatiques variables (pression du vent, accumulation de neige selon l’altitude de la région).
Les essences de bois sélectionnées doivent présenter des caractéristiques mécaniques élevées. On privilégie le sapin du Nord, le douglas ou le mélèze classés C24, séchés à cœur pour limiter les déformations futures du bois. Les sections des arbalétriers sont souvent doublées ou remplacées par des poutres en profilé « I » ou en lamellé-collé pour résister à la déformation sans alourdir inutilement la structure. Cette rigueur dans le choix des matériaux garantit que votre toiture résistera aux tempêtes et aux hivers rigoureux, vous offrant un volume habitable sécurisé et pérenne pour les décennies à venir.
Foire Aux Questions (FAQ)
📐 Peut-on supprimer l’entrait bas d’une charpente existante lors d’une rénovation ?
Jamais sans l’avis d’un ingénieur structure et la mise en place d’éléments de compensation. Si vous coupez l’entrait bas d’une ferme traditionnelle sans avoir préalablement retroussé l’entrait en hauteur et renforcé le chaînage des murs, la toiture va s’affaisser immédiatement, provoquant l’écartement et l’effondrement des murs porteurs.
🪵 Quelle est la différence entre une charpente à fermettes W et une charpente sans entrait ?
La charpente industrielle à fermettes en « W » utilise des entraits bas légers et de multiples fiches intérieures en zigzag qui saturent complètement le volume, rendant les combles dits « perdus ». La charpente sans entrait ou à entrait retroussé élimine ces barrières intérieures pour rendre le volume central totalement habitable.
🏗️ Les connecteurs métalliques sont-ils obligatoires pour l’entrait retroussé ?
Non, les assemblages traditionnels par tenon et mortaise chevillés en bois de chêne sont tout à fait réalisables et très esthétiques pour une charpente apparente. Cependant, l’utilisation de tiges filetées en acier boulonnées ou de connecteurs métalliques industriels simplifie grandement la mise en œuvre mécanique et offre des garanties de résistance au glissement facilement calculables.
