Les éléments porteurs en bois ou panneaux à base de bois

La conception et la réalisation des éléments porteurs en bois sont définies dans :

- le NF DTU 43.4 relatif aux « Toitures en éléments porteurs en bois et panneaux dérivés du bois avec revêtements d’étanchéité » ;
- les Recommandations professionnelles RAGE 2012 sur « l’isolation thermique des sous-faces des toitures chaudes à élément porteur en bois, relevant du NF DTU 43.4 » de juillet 2014 ;
- les Recommandations professionnelles RAGE (programme Pacte) sur « les toitures-terrasses accessibles aux piétons avec élément porteur en bois et panneaux à base de bois avec revêtement d’étanchéité » de mai 2019 ;
- les Documents techniques d’application (DTA) et les Avis techniques des produits et systèmes.

Les éléments porteurs en bois ou panneaux à base de bois peuvent être réalisés à partir de plusieurs matériaux :

- le bois massif et, plus spécifiquement, les essences admissibles en charpente selon la norme NF B 52-001-1 ;
- les panneaux en contreplaqué satisfaisant au minimum aux exigences de la norme NF EN 636 - type 3S (voir marque de qualité NF Contreplaqué extérieur CTB-X) ;
- les panneaux de lamelles minces, longues et orientées (OSB) satisfaisant au minimum aux exigences des types OSB/3 et OSB/4 de la norme NF EN 300 (voir marque de qualité CTB-OSB 3 et CTB-OSB 4) ;
- les panneaux de particules satisfaisant au minimum aux exigences des types P5 et P7 de la norme NF EN 312 (voir marque de qualité CTB-H) ;
- les panneaux en lamibois (LVL) satisfaisant au minimum aux exigences du type LVL/2S de la norme NF EN 14279 (voir marque de qualité NF Contreplaqué extérieur CTB-X qui contient un module de suivi du lamibois) ; 
- les panneaux structuraux en bois contrecollé croisé (CLT) sous Document technique d'application (DTA).

Les matériaux doivent répondre à certaines caractéristiques

De manière générale, tous les types de bois et de panneaux à base de bois doivent être compatibles avec la classe d’emploi 2 selon la norme NF EN 335. Les caractéristiques de résistance mécanique, d’élasticité, de dimensions … sont définies dans les référentiels de conception et mise en œuvre qui peuvent eux-mêmes renvoyer aux normes correspondantes. Le NF DTU 43.4 propose pour les toitures inaccessibles et techniques, des tableaux de portées maximales selon l'épaisseur de l'élément porteur et les charges appliquées, établis selon les règles de calcul CB 71, avec des coefficients de sécurité spécifiques au DTU.

Dans le cas spécifique des terrasses accessibles, les Recommandations professionnelles RAGE proposent des tableaux précalculés selon les Eurocodes, de dimensionnement (portée maximale selon l'épaisseur) des éléments porteurs n’assurant pas la fonction de contreventement pour trois catégories d'usage (charges d'exploitation).

Les différents modes de pose

Avec un élément porteur en bois massif, il existe deux méthodes de pose, décrites dans le NF DTU 43.4 :

- pour les éléments porteurs en planches et lames à planchers, la pose est dite « bouvetée » ou « rainures et languette » . Elle s’effectue au moins sur trois appuis et généralement perpendiculairement aux appuis. Dans le cas d’une terrasse accessible (voir Recommandations RAGE dédiées), cette disposition est la seule possible.
- pour les éléments porteurs en frises et planches, la pose est dite « jointive » avec un écartement de 5 mm environ. Chaque frise ou planche doit reposer au moins sur trois appuis (voir schéma 01).

Avec un élément porteur en panneaux à base de bois :

- de manière générale, la pose est dite à joints décalés (pose dite coupe de pierre) sur trois appuis et plus. Il en découle qu'aux extrémités de toiture, certains panneaux ne reposent que sur deux appuis. Les petits côtés doivent reposer sur un appui continu et les grands côtés non supportés sont assemblés par rainure et languette (voir schéma 02).
- les panneaux en contreplaqué et de particules peuvent également être posés sur un appui continu sur les quatre côtés et un appui intermédiaire formant « double carré » au moins.

Pour fixer l’élément porteur à la structure 

Là encore, il existe plusieurs cas de figure décrits dans le NF DTU 43.4 et les Recommandations professionnelles RAGE « Toitures-terrasses accessibles aux piétons avec élément porteur en bois et panneaux à base de bois avec revêtement d’étanchéité ». Les spécificités liées à ces fixations y sont également mentionnées.

- Elément porteur en bois massif fixé sur pannes ou fourrures bois : le mode de fixation est alors le clouage à plat au moyen de pointes, non lisses dans le cas de terrasse accessible, à raison de deux par appui.
- Elément porteur en bois massif fixé sur pannes ou fourrures métalliques : les fixations seront ici des vis autotaraudeuses ou autoperceuses, à raison d'une par appui. Si l’élément porteur ne peut être fixé directement à la charpente (épaisseur < 3 mm), il faudra mettre en œuvre des fourrures en bois ou métalliques aux dimensions adaptées.
- Elément porteur en panneaux à base de bois sur pannes et fourrures bois : il faudra utiliser des pointes, des agrafes ou des vis disposées tous les 15 cm au plus sur les bords des panneaux et tous les 30 cm au plus sur les appuis intermédiaires.
- Elément porteur en panneaux à base de bois sur pannes et fourrures métalliques : vis autotaraudeuses ou autoperceuses fixeront les panneaux. Si l’élément porteur ne peut être fixé directement à la charpente (épaisseur < 3 mm), il faudra alors recourir à la mise en œuvre des fourrures en bois ou métalliques aux dimensions adaptées.

La conception et la mise en œuvre des reliefs

Les dispositions constructives relatives aux reliefs sont décrites dans le NF DTU 43.4. Il précise notamment que ces ouvrages seront solidaires de l’élément porteur et constitués de :

- costières en bois ou contreplaqué (voir schéma 3. Les RP sur « les toitures-terrasses accessibles aux piétons avec élément porteur en bois et panneaux à base de bois avec revêtement d’étanchéité » de mai 2019 ont également introduit la possibilité du lamibois) ou
- costières métalliques ou
- bande d’équerre métal-bitume (solution peu usitée aujourd'hui).

Revêtus d’étanchéité, la hauteur des reliefs doit être de 10 cm au-dessus de la protection en partie courante (15 cm pour les reliefs situés en bas de rampants de pente ≤ 20 % et 25 cm dans le cas de pente > 20 %.