poutre maîtresse

Une poutre d'entrait est l'élément de traction horizontal qui relie les pieds d'une ferme, s'étendant sur toute la portée entre les paires de chevrons opposées. Elle résiste à la poussée latérale, ou à l'écartement, que les chevrons inclinés tentent de pousser vers le bas et vers l'extérieur. Sans elle, les pieds des chevrons écarteraient les murs; avec elle, la ferme devient un triangle fermé et autoportant. On l'appelle poutre d'entrait parce qu'elle lie la structure ensemble, et « d'entrait » parce qu'elle doit fléchir légèrement sous la charge plutôt que de rester rigide.

Les poutres d'entrait apparaissent dans les fermes de toit en pente de tous types: chevrons courants, entraits retroussés, fermes à ciseaux et fermes habitables. Dans une simple paire de chevrons courants, la poutre d'entrait se situe au niveau de la sablière ou légèrement au-dessus. Dans les fermes habitables utilisées pour créer un espace de vie sous le toit, la poutre d'entrait est positionnée plus haut, créant le plancher de la pièce mansardée. La profondeur et la section de la poutre d'entrait doivent être dimensionnées pour supporter la poussée latérale totale des deux chevrons, qui augmente avec la pente du toit, la portée des chevrons et la charge vive.

Dimensionnement et modes de défaillance

Le dimensionnement de la poutre d'entrait est régi par la contrainte de traction dans le fil du bois et par les limites de déflexion horizontale. Une ferme résidentielle typique avec une portée de chevron de 9,14 mètres (30 pieds) et une pente de 6:12 peut générer 4 536 à 6 804 kilogrammes (10 000 à 15 000 livres) de poussée latérale à chaque extrémité, nécessitant un élément de 2x10 ou 2x12 selon l'essence et la qualité du bois. Dans la construction à ossature bois, les poutres d'entrait sont parfois doublées ou fabriquées à partir de poutres sciées massives de 20 centimètres (8 pouces) ou plus d'épaisseur. La défaillance la plus courante se produit lorsque la poutre d'entrait est omise ou lorsqu'elle est installée avec une fixation insuffisante aux pieds des chevrons, permettant un fluage et une déformation permanente sur des décennies.

Le terme « poutre d'entrait » est moins courant dans la littérature technique moderne que « tirant » ou simplement « arbalétrier inférieur », mais il persiste dans les communautés de la menuiserie et de la charpente. Dans les plans d'atelier de fermes et les documents d'ingénierie, il est étiqueté comme arbalétrier inférieur, élément de traction ou tirant. Le mot « entrait » ne fait pas référence à un ressort mécanique mais à l'acte de s'écarter, ce que la poutre empêche. Dans les anciens métiers du bâtiment, la poutre d'entrait était parfois appelée « liant » ou « entrait retroussé », bien que ces termes décrivent plus précisément les entraits retroussés à l'apex du chevron.

L'emplacement de la poutre d'entrait dépend du type de ferme et du code du bâtiment. Dans les fermes habitables standard pour la construction résidentielle, elle se situe généralement à 2,44 à 3,66 mètres (8 à 12 pieds) au-dessus de la sablière, définissant la hauteur sous plafond de la pièce en dessous. Dans les fermes cathédrales ou à ciseaux avec des plafonds inclinés, la poutre d'entrait est plus basse et peut être visible d'en bas, nécessitant un matériau de finition. Dans les structures industrielles ou agricoles à grande portée, la poutre d'entrait peut être un lourd profilé ou un tube en acier pour minimiser la déflexion sur de très longues portées.