Que sont les chevrons métalliques (ou pannes) ?
L'installation d'une toiture en bac acier nécessite une structure porteuse solide et bien dimensionnée. Pour un projet de toiture en bois, le support de couverture est composé de chevrons inclinés, sur lesquels sont fixés des liteaux horizontaux. Cependant, dans le cadre d’une construction métallique, les chevrons traditionnels en bois sont remplacés par des pannes métalliques. Et les liernes servent à maintenir l’entraxe entre les pannes.
Les pannes sont des éléments horizontaux, fixés perpendiculairement aux fermes ou à la charpente principale. Elles servent à supporter le bac acier et à répartir les charges vers la structure. Fabriquées en acier galvanisé, les pannes se déclinent sous différentes formes : profilés en C, Z, Sigma ou en I selon les besoins du chantier. Leur solidité et leur conception permettent de couvrir de grandes surfaces tout en restant légères.
Le terme « chevron métallique » est parfois employé par abus de langage, mais il est techniquement inexact. Les éléments porteurs principaux restent les fermes (ou portiques) pour la structure, et les pannes pour le support de couverture. La distance entre pannes est un facteur clé du fait qu’il assure la stabilité et les performances d'une toiture en bac acier. Un espacement bien calculé et respecté garantit une répartition homogène des charges et prévient les risques d’affaissement et des problèmes d’étanchéité.
Quels sont les avantages des pannes métalliques ?
Les pannes métalliques possèdent de nombreux atouts. D’abord, elles offrent une résistance mécanique supérieure par rapport à des pannes en bois, ce qui leur permet de supporter des charges importantes sans fléchir. Contrairement au bois, elles ne se déforment pas avec le temps ni avec l’humidité. Aussi, leur poids relativement léger (les profilés en Z, C et Sigma uniquement) facilite le transport et la mise en œuvre sur le chantier.
Quel espacement faut-il prévoir entre les pannes ?
De manière générale, pour un bac acier nervuré de 0,63 à 0,75 mm d'épaisseur, on recommande un espacement compris jusqu’à 2m entre les pannes. Il faut savoir que plus la pente est faible, plus les pannes doivent être rapprochées. Chaque fabricant fournit une documentation précisant les mesures exactes à respecter pour chaque type de bac acier (tôle bac acier 5 ondes, panneaux sandwich de toiture…). Ces documents indiquent aussi la largeur utile, la dernière de fixation et les conditions de serrage des fixations. Par exemple, dans notre gamme de bâtiment Galvabat (zone d’implantation V2NA2, jusqu’à 260m d’altitude) avec des pannes en C180mm, l’entraxe (l’espacement) entre les pannes est de 2m**.
Quels facteurs influencent cet espacement ?
Plusieurs facteurs influencent l’espacement des pannes comme :
- La pente du toit
- L’épaisseur et le profil de la tôle bac acier
- Les charges selon la zone d’implantation (vent et neige notamment)
- La portée des pannes
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Et la portée dans tout ça ?
La portée, c’est-à-dire la distance qu’un élément peut franchir sans appui intermédiaire, varie selon le matériau utilisé. La portée dépend de l’épaisseur de la panne et des charges qu’elle devra supporter notamment. Les pannes métalliques, elles, permettent de franchir des distances beaucoup plus importantes, allant souvent jusqu’à 12m, voire davantage selon le type de profilé utilisé. Cela permet de limiter le nombre de supports intermédiaires (fermes), ce qui simplifie la conception de la charpente et réduit le coût global de la structure. Pour les zones à forte neige, les pannes seront plus rapprochées pour répartir la charge sur la structure.
Que risque-t-on si on ne respecte pas un espacement optimal entre les pannes ?
Un espacement mal adapté entre les chevrons (dans une charpente bois) ou entre les pannes (dans une charpente métallique) peut entraîner plusieurs désordres importants, tant sur le plan structurel que fonctionnel.
Lorsque l’écart est trop grand, les tôles en bac acier risquent de fléchir entre les appuis, ce qui peut provoquer une déformation visible de la couverture, voire un affaissement progressif. Ce phénomène altère non seulement l’esthétique, mais compromet aussi la performance globale du toit.
En cas de vents forts, une toiture fixée sur des supports trop espacés est plus vulnérable au soulèvement, au déboîtement ou même à l’arrachement partiel des plaques. Ce risque est d’autant plus marqué dans les zones exposées aux intempéries.
Un espacement excessif peut également provoquer des infiltrations d’eau. Une tôle déformée, mal maintenue ou soumise à une trop forte flexion perd de son étanchéité. L’eau peut alors s’infiltrer par les jonctions ou autour des fixations, causant des dégâts dans la structure. Par ailleurs, un entraxe trop large exerce une pression accrue sur les vis de fixation. Cela entraîne une sur-sollicitation des points d’ancrage, pouvant aller jusqu’au déchaussement des vis.
En résumé
Pour la structure métallique, les pannes jouent un rôle central dans le soutien de la couverture, et leur fixation sur la structure principale doit être réalisée avec précision pour garantir la solidité de l’ensemble.
Les pannes, dont l’épaisseur varie selon les charges à reprendre (vent, neige, poids de la couverture…), sont fixées directement sur les fermes ou portiques métalliques du bâtiment. Cette fixation est assurée par des échantignoles ou taquets, des pièces métalliques de liaison conçues pour ancrer solidement les pannes à la structure.
Le rôle de support de couverture est entièrement assumé par les pannes, et leur espacement, leur portée ainsi que leur liaison via des liernes sont les garants d’une toiture performante.
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*Veuillez vérifier la véracité de cette information auprès d’un professionnel en charpente bois
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