Une ferme de toit est une ossature triangulée composée de membrures supérieures et internes, conçue pour franchir toute la largeur d’un bâtiment sans appui intérieur. À partir de la portée et de la pente, ce calculateur détermine la longueur exacte de coupe de chaque élément — arbalétriers, entrait et membrures internes — pour trois types de ferme courants.
La géométrie de la ferme
Chaque ferme à deux versants est formée de deux triangles rectangles symétriques qui se rejoignent au faîtage. La demi-portée est la distance horizontale; la hauteur est l’élévation obtenue sur cette distance à la pente choisie. L’arbalétrier est l’hypoténuse du triangle, calculée avec le théorème de Pythagore. L’entrait relie les deux sablières et sa longueur correspond toujours à la portée complète.
Les membrures internes occupent l’intérieur du triangle. Leur position dépend du type de ferme : le King Post descend verticalement du sommet au centre de l’entrait; le Queen Post comporte deux montants verticaux aux points situés au tiers et aux deux tiers de la portée; une ferme Fink alterne, de chaque côté, une jambette verticale et une diagonale. C’est pourquoi elle convient aux portées plus longues : les membrures internes réduisent la longueur libre des arbalétriers et répartissent les charges entre davantage de pièces.
Choisir un type de ferme selon la portée
Les fermes King Post sont les plus simples et les moins coûteuses à construire, mais ne sont efficaces que jusqu’à environ 16 pi de portée; au-delà, la longueur libre des arbalétriers et les efforts dans les membrures deviennent peu pratiques pour les sections de bois courantes. Les fermes Queen Post étendent cette portée à environ 24 pi et laissent un espace libre utilisable entre les deux montants, pratique pour un petit grenier de rangement. Au-delà d’environ 24 pi, les fermes Fink (W) sont le choix habituel en construction résidentielle : leurs membrures supplémentaires raccourcissent chaque segment non soutenu et répartissent mieux les charges. C’est pourquoi elles dominent aujourd’hui les fermes de toit préfabriquées.
Ce que ce calculateur ne fait pas
Cet outil calcule uniquement la géométrie à des fins de planification. Il ne détermine pas la classe ni les dimensions du bois, ne vérifie pas les tableaux de portée selon les charges de neige ou de vent, et ne contrôle pas la capacité des plaques de connexion. Les fermes qui supportent des charges structurelles doivent être calculées conformément à l’ANSI/TPI 1 (norme nationale de conception pour les fermes en bois assemblées par plaques métalliques) et fabriquées par un fabricant de fermes agréé à partir de plans d’atelier approuvés. Utilisez ces valeurs pour la planification initiale, le métré des matériaux et la compréhension de la géométrie — elles ne remplacent pas les plans d’une ferme calculée par un professionnel.