Qu’est-ce qu’un poinçon de charpente ?

Sa place dans la ferme

Une ferme est un triangle de bois répété à intervalles réguliers sous le toit. Sur le schéma ci-dessus, le poinçon est surligné en orange au centre de ce triangle. Autour de lui, quatre types de pièces composent la ferme :

• L’entrait, la poutre horizontale qui ferme la base du triangle, d’un mur à l’autre. Il empêche les deux côtés de s’écarter sous le poids de la couverture.
• Les arbalétriers, les deux pièces inclinées. L’Office québécois de la langue française les décrit comme assemblés en partie haute au sommet de la pièce centrale et, en partie basse, à l’extrémité de la poutre de base. Ce sont eux qui reçoivent les pannes.
• Les contrefiches, pièces obliques qui partent du pied de la pièce centrale pour soutenir chaque arbalétrier à mi-longueur et limiter sa flexion. Futura les juge indispensables au-delà de 5 m de portée ; en dessous, aucune n’est obligatoire.
• Le poinçon, enfin, qui monte du milieu de la base jusqu’au faîtage et reçoit en tête la panne faîtière.

Sur les fermes, les pannes courent horizontalement d’une ferme à la suivante ; les chevrons, posés dans le sens de la pente, s’appuient contre ces pannes ; puis viennent les liteaux et la couverture. Une charpente traditionnelle est donc composée de deux niveaux : les fermes, peu nombreuses et massives, puis un réseau de pannes et de chevrons plus légers. La pièce centrale fait la jonction entre la structure porteuse et la ligne de faîtage.

Comment travaille le poinçon

On l’imagine souvent comme un poteau posé sur la poutre de base. Dans une ferme triangulée classique, c’est plutôt l’inverse : il est tenu en tête par les deux arbalétriers et retient le milieu de l’entrait, qui sans lui fléchirait sous son propre poids et sous celui d’un éventuel plancher. Il travaille alors en traction, comme une suspente. Son pied sert aussi d’appui aux contrefiches, qui renvoient une partie des efforts des arbalétriers vers le centre.

Cette mécanique explique deux règles de bon sens. D’abord, cette pièce ne se coupe pas et ne se déplace pas pour gagner de la place dans les combles : toute la ferme en dépend. Ensuite, si son pied repose sur un mur de refend, elle ne travaille plus de la même façon et devient un vrai poteau : seul un charpentier ou un bureau d’études peut dire comment la structure va répondre aux charges, et les bonnes solutions dépendent de chaque bâtiment.

La section de la pièce et la qualité de ses assemblages comptent autant que sa position. Sur une charpente ancienne, l’assemblage se fait par tenons, mortaises et chevilles de bois ; sur des fermes plus récentes, des boulons ou des ferrures complètent ces liaisons. Un assemblage mal serré, qui a pris du jeu pendant des décennies, se repère aux fentes et aux décalages.

Charpente traditionnelle ou fermette

La ferme à pièce centrale verticale est la marque de la charpente traditionnelle, faite de grosses pièces de bois massif assemblées. Les fermes y sont espacées et portent des pannes, puis des chevrons. Le DTU 31.1 « Charpente et escaliers en bois », cité dans la liste tenue par Batirama, encadre ces ouvrages.

La charpente industrielle, en fermettes, fonctionne autrement. Selon la fiche produit de France Bois Forêt et de la Fédération nationale du bois :

• les fermettes sont des fermes de faible épaisseur, généralement 36 mm, assemblées par connecteurs métalliques enfoncés par un vérin, sans clouage manuel des nœuds ;
• elles sont en général espacées de 60, 90 ou 120 cm et reçoivent directement le support de couverture, sans pannes ni chevrons ;
• elles relèvent du DTU 31.3 « Charpentes en bois assemblées par connecteurs métalliques ou goussets » ;
• des barres de contreventement et d’anti-flambage les relient entre elles, contre les effets du vent, et la fiche précise que les liteaux seuls ne peuvent assurer la stabilité de l’ouvrage.

Dans une fermette en W ou en M, des diagonales jouent le rôle de la pièce centrale et des contrefiches, mais en bois léger. Quelle Énergie rappelle que, pour des combles aménagés, il faut des fermettes à entrait retroussé reposant sur un plancher porteur. Le même site chiffre une charpente en fermettes bois entre 40 et 60 € le m² en moyenne.

Pour l’aménagement des combles, la différence est nette : la charpente traditionnelle laisse un grand volume libre entre les fermes, tandis que le réseau de fermettes encombre tout l’espace. La date de construction de la maison donne un premier indice ; une visite du comble permet de trouver la réponse en quelques minutes.

Problèmes courants et signes d’usure

Une pièce centrale en mauvais état se repère depuis le comble. Les signes à surveiller :

• Une fente longitudinale qui traverse un assemblage : le bois ne tient plus l’effort.
• Une pièce qui a tourné ou qui penche, souvent avec un faîtage qui s’affaisse au même endroit.
• Un entrait qui fléchit au centre, signe que la suspension ne joue plus son rôle.
• Des trous d’envol et de la sciure : insectes xylophages dans le bois massif.
• Du bois humide ou noirci sous le faîtage, à cause d’une fuite restée longtemps sans réparation ou d’un comble sans circulation d’air.

Ne posez pas de charge sur un entrait (stockage, plancher bricolé) sans calcul : c’est la cause classique d’une ferme qui se déforme. Si vous voulez transformer les combles de votre maison, faites établir le diagnostic de la charpente avant de demander les devis d’isolation : nos repères de prix d’isolation de toiture supposent une structure saine.

Charpente et couverture : le lien par le faîtage

La pièce centrale ne se voit pas depuis l’extérieur, mais elle conditionne la ligne de faîtage. Quand elle fléchit, les tuiles ou ardoises du sommet se décalent et l’eau entre. Une réfection de couverture est le bon moment pour faire vérifier la charpente, une fois les éléments déposés. Le support de couverture et les liteaux sont remplacés à cette occasion ; les fermes et les chevrons, eux, restent en place s’ils sont sains. Sur un toit à croupe, les arêtiers viennent souvent s’appuyer contre la dernière ferme, au droit de sa pièce centrale ; ces arêtiers se contrôlent en même temps.

La page charpente des Couvreurs Versaillais présente les reprises qu’ils réalisent, et leur article sur la structure d’une charpente à la Mansart explique comment les fermes s’adaptent à un comble brisé.

Charpentes anciennes à Versailles

Le bâti ancien de Versailles et des communes voisines repose le plus souvent sur des charpentes traditionnelles à fermes et chevrons. Beaucoup de propriétaires y aménagent les combles. Avant de toucher à une pièce de ferme, faites intervenir un charpentier : modifier une ferme demande un calcul, et dans le secteur sauvegardé, toute modification visible de la toiture passe aussi par l’architecte des Bâtiments de France. Le diagnostic doit correspondre à l’état réel du bois, pas à une estimation faite depuis la rue.

Sources : Office québécois de la langue française — Grand dictionnaire terminologique : arbalétrier · Futura — Contre-fiche : qu’est-ce que c’est ? · France Bois Forêt / FNB — Fiche produit : bois de fermette (2018) · Quelle Énergie — La charpente fermette ou charpente industrielle · Batirama — La liste des DTU (Documents techniques unifiés) à jour.