Réalisation d'un abri en charpente traditionnelle pour un four à pain

N'étant pas charpentier, j'ai commencé par me renseigner pour comprendre les enjeux de la construction de charpente. Pour cela j'ai tout d'abord cherché des ouvrages de référence. N'ayant pas de librairies spécialisées dans le coin, j'ai commandé en ligne des ouvrages, notamment celui-ci de Gilbert Emery qui était conseillé par plusieurs personnes mais qui s'est révélé bien trop complexe pour moi, tandis que d'autres ne m'ont pas apporté beaucoup.
Les ressources qui m'ont le plus servi sont celles :

• du pas à pas sur la charpente de sylvainlefrancomtois,
• le site "Charpente Total Bricoleur" qui explique bien certains termes et notions,
• les cours de Benjamin Diot très instructifs sur des points particuliers,
• ainsi que des vidéos comme celles de Maillien Michael sur la charpente et les outils.

Avec tout cela en tête j'ai commencé le dimensionnement et la conception de la structure. J'ai procédé comme je sais le faire en faisant un plan précis sur Sketchup - je verrai l'art du trait et les épures dans de futurs chantiers !

Une fois le plan réalisé et validé j'ai reporté les différentes côtes et pièces à réaliser sur des feuilles de papier - verte pour les retrouver plus facilement !

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Un chêne d'Amérique étant tombé chez un particulier pas loin il y a quelques mois, j'ai décidé d'utiliser autant de bois que possible venant de cet arbre monumental (envergure de la couronne de 33m environ, pour 35m de hauteur). J'avais déjà débité en morceaux plus ou moins long pour en faire (un jour) des planches avec la scierie ; avec ce projet de charpente je peux les utiliser directement sans attendre que les plateaux sèchent !

J'ai tout d'abord fait la liste des grumes disponibles sur un tableau ainsi que la liste des pièces à usiner.
Avec un peu d'imagination j'ai pu faire le rapprochement entre les deux tableaux pour voir quelle pièce pourrait venir de quelles grumes selon leurs tailles et caractéristiques.
J'ai reporté tout cela sur une feuille, perdue depuis, avec le plan de découpe de chaque grume sur la scierie pour être efficace au moment du chantier. Car oui j'ai oublié de le préciser : c'est un chantier à réaliser pour le plus gros en moins de deux semaines !

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Tout ce qui ne peut pas être réalisé en chêne est commandé en épicéa dans la scierie du coin. Nous avons donc :
en chêne :

• quatre poteaux,
• quatre entraits moisés,
• deux poinçons,
• une rambarde courte,
• une croix de saint-André,
• deux contrefiches.
  en épicéa :
• quatre arbalétriers,
• deux contrefiches,
• cinq pannes,
• une rambarde longue,
• deux croix de saint-André,
• vingt chevrons,
• 200ml de liteaux.

Le chantier four à pain aura lieu en semaine 2, et pour cela il faut préparer un support pour le four. Il y a de nombreuses manières de faire ce support (maçonnerie, structure bois, palettes, etc.). Nous décidons d'utiliser une pierre de meule d'1m50 de diamètre pour environ 1,2 tonne qui est sur place et qui sera parfaite pour cela. Il faut seulement la placer à une hauteur d'environ 85cm de hauteur : nous décidons de découper trois morceaux de 60cm de hauteur avec les chutes des grumes grâce un montage particulier sur la scierie pour faire des coupes en bout.

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La face supérieure étant parfaitement plane, nous avions imaginé qu'elle serait plane en dessous aussi, mais en la levant avec le tracteur on se rend compte qu'elle est complètement bombée. Nous mettons donc quelques coins pour stabiliser le tout et mettre la pierre à niveau.

Une fois l'ensemble du bois obtenu par sciage ou via la scierie, tout est apporté à la menuiserie où sera réalisé l'ensemble des opérations sur le bois d'après les plans.

Pour la lisibilité je regroupe ici les opérations par pièces, même si à l'atelier les réglages ont été mutualisés.

Poteaux

Vue la taille des grumes utilisées, je me disais "autant prendre le max sachant que le reste partira dans des dosses peu valorisées". J'étais donc parti sur des poteaux de 22cm de côté.
Après sciage, trois avaient la cote sans soucis, avec des flaches par ci par là, mais le dernier était un peu limite. On a donc décidé de réduire la cote finale à 18cm en passant les poteaux à la raboteuse, qui malgré sa taille et puissance a peiné à prendre plus de 3mm par passe. Il nous a donc fallu porter les quatre poteaux plus de 12 fois chacun de part et d'autre de la machine... Le meuble à roulette de servante de toupie fabriqué un peu plus tôt cette année nous a bien aidé dans cette tâche !

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Pour avoir un ordre d'idée, le corroyage de l'ensemble des pièces de la charpente a généré presque 1000L de copeaux bien volumineux ! Nous aurons assez de copeaux pour nos toilettes sèches pour un bon moment !

Enfourchements

Je ne savais pas trop comment réaliser les enfourchements avec la circulaire :

• à la verticale du haut vers le bas ?
• à la verticale du bas vers le haut ?
• à l'horizontal mais perché à plus de 2m de hauteur ?

C'est un compromis que j'ai trouvé en descendant un côté des poteaux de son tréteau, ce qui a relevé l'autre assez pour être à hauteur. Les coupes ont été effectuées en poussant du bas en haut : plutôt physique, mais c'était un peu le thème du chantier !

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Les autres opérations sur les poteaux étaient la mise à longueur, les perçages des trous de chevilles et les mortaises de 50mm de large.

Mortaises

Ces dernières m'ont fait une petite frayeur, car la mèche de 25mm utilisée vibrait vraiment beaucoup et a fini par lâcher au milieu d'un usinage : la queue dont le diamètre en deux parties s'est brisée au niveau de la diminution de diamètre. Heureusement que le mandrin de ma mortaiseuse était assez grand pour prendre la fraise en "plein diamètre" : je ne peut plus usiner aussi profond mais par contre cela ne broute plus du tout, la rigidité est excellente. -> j'ai pu terminer les mortaises dans de bonnes conditions, mais sans pouvoir les faire aussi profondes que prévu, c'est un moindre mal.

Entraits

Nous avons hésité à faire des entraits à la forme du bois tordu que nous avions, mais finalement en prenant un peu d'aubier et en gardant une bonne épaisseur c'est passé tout droit.

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Je ne sais pas si des entraits "tordus" peuvent passer mais cela complexifiait de toute façon le montage, notamment les enfourchements avec les arbalétriers, on est donc resté "comme sur le plan", sauf que...

J'ai mal lu le plan au moment d'effectuer les découpes, et au lieu de travailler avec les cotes sur le bord supérieur de l'entrait comme dessiné, j'ai fait les cotes sur l'axe (comme pour les contrefiches et arbalétriers...). Du coup la distance n'était plus la bonne et on s'en est rendu compte lors du montage à blanc, cela ne passait visiblement pas. La solution a été de raccourcir les poinçons, et de leur enlever, malheureusement, leur "tête" qu'on s'était pourtant donné un pu de mal à réaliser : voir ci dessous !

Poinçons

Les mortaises prévues à 30mm, comme il se doit semble-t-il, on été modifiées à 25mm pour aller avec ma plus grande mèche en une fois : il n'y a pas de petits gains de temps ! Rien de particulier à ce sujet, la réalisation à la mortaiseuse est plutôt efficace. Équarrir les mortaises prend presque autant de temps que de les creuser à la machine !

Pour la tête du poinçon, j'ai créé un gabarit pour la scie à ruban qui s'appuie sur l'enfourchement avec l'entrait afin d'effectuer 4 coupes identiques : tout s'est bien déroulé, mais on a tout de même dû lui couper la tête pour obtenir des poinçons "classiques" : dommage mais pas si grave !

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Pannes

Lors du chantier pergola, nous avions réalisé des découpes courbes avec un décrochement avec un gabarit et une fraise à copier. Cette fois-ci nous avons laissé tombé le décrochement et réalisé l'arrondi en approchant avec le circulaire puis en finissant avec la ponceuse à bande : plus efficace !

Le délardement sur les sablière a été marqué au trusquin sur les deux faces concernées puis usinées au rabot électrique portable en suivant les lignes : résultat lui aussi parfait et rapide. Il faut dire qu'avec un bon ouvrier les bons résultats sont assurés !

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Arbalétriers

Rien de particulier à part les tenons que l'on a essayé de réaliser avec la technique des six coupes à la scie circulaire de Maillien Michael - nous n'avons pas la maitrise de l'outil (je viens d'acheter la scie d'occaz pour ce chantier) et du coup c'était un peu bancal : la semelle XXL a fait son job plutôt efficacement, environ 2min40 par tenon une fois lancé, vidéo à l'appui (que je ne compte pas uploader sa valeur ajoutée étant plutôt faible pour le world wide web).

Au final

Les charpentiers expérimentés trouveront peut-être bizarre notre façon de procéder. Nous avons fait avec les connaissances du bord et les moyens à disposition dans un atelier de menuiserie. Le jour où j'ai une dalle plane assez grande pour tracer une épure (et que j'ai compris comment ça marche) je tenterai de nouvelles choses mais en attendant ça a plutôt bien fonctionné ! Après si vous avez des astuces je suis preneur !

Place au montage de toutes ces pièces à présent !