L’architecture protohistorique en bois présente une relative diversité de constructions à poteaux plantés tant dans le plan qui peut être quadrangulaire, ovalaire ou circulaire, que dans les dimensions, avec quelques particularismes régionaux.
Pour les bâtiments de plan quadrangulaire, on distingue généralement trois types :
La restitution de leurs charpentes de comble semble faire consensus auprès de tous les protohistoriens qui considèrent que les chevrons sont systématiquement portés par des pannes faîtières et des sablières mais qu’en aucun cas des couples de chevrons ne peuvent être raidis par un entrait ou un entrait retroussé pour constituer des fermes indépendantes des poteaux porteurs.
Dans ce cadre architectural, les constructions à deux nefs sont restituées avec des poteaux axiaux montants de fond jusqu’au faîte pour porter une panne faîtière.
Les chevrons sont raidis exclusivement en tête par le faîtage et en pied par les cloisons, ouvrant ainsi le comble sans niveau de plancher sinon en le faisant reposer sur les cloisons périphériques.
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Même les bâtiments ne possédant qu’un à deux poteaux internes isolés, parfois très distants entre eux ou bien désaxés, sont restitués avec un faîtage sur poteau montant de fond.
Ce principe du poteau faîtier a été défini dès les premiers travaux sur l’architecture protohistorique par les chercheurs allemands tels qu’A. Zippelius, B. Trier et plus tardivement H. Zimmerman.
Pour la France, les travaux d’O. Buchsenschutz ont repris ces théories avec des publications de référence.
Sur près d’un demi-siècle de recherche, cette solution semble donc acquise, rejetant de façon catégorique la présence de la ferme dans ces constructions, de même que les principes de triangulation et de contreventements.
Selon ce modèle, une faîtière vient se placer au sommet des couples de chevrons.
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En résumé, la possibilité d’avoir dans ces charpentes protohistoriques une structure à chevrons-formant-fermes constituée d’une succession de fermes rapprochées, chacune composée d’un couple de chevrons réunis en pied par un entrait à la base et raidis à mi-hauteur par un faux entrait, est catégoriquement rejetée dans la bibliographie spécialisée, du Néolithique jusqu’à La Tène finale.
Même une charpente avec des fermes sans entrait à leur base et raidies uniquement par des entraits retroussés à mi-hauteur est aussi proscrite des restitutions. De fait, l’ensemble des charges est repris exclusivement par les poteaux intérieurs montant nécessairement de fond jusqu’au chevronnage.
Les raisons qui ont amené la communauté scientifique à rejeter de façon unanime la ferme dans l’architecture protohistorique semblent pourtant assez floues, puisque depuis les travaux pionniers cités supra, aucun article ni ouvrage ne présente d’arguments détaillés qui expliqueraient son inexistence dans les charpentes, outre bien entendu l’absence de preuve matérielle faute de bois conservé (argument a silentio).
Or l’absence de preuve n’est pas une preuve de son absence.
Cette négation de la ferme peut s’expliquer dès les premiers travaux de recherche par une lecture architecturale limitée exclusivement aux seuls trous de poteaux, interprétés comme le négatif de poteaux montants de fond, du sol à la toiture, et définissant l’intégralité de la charpente.
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D’après ce mode de lecture, il suffit d’extruder les poteaux depuis leur trou et de les étirer sans interruption jusqu’au toit, comme si on retournait le plan à l’envers pour en tirer toutes les élévations. On assemble ensuite au sommet des poteaux une panne pour y faire reposer les chevrons.
La structure du bâtiment est ainsi entièrement reconstituée à partir des seules traces au sol que sont les trous de poteaux.
Cette interprétation est pourtant loin d’être fiable.
L’étude des bâtiments en bois conservés en élévation d’époque médiévale et moderne montre que le plan au sol des poteaux ne témoigne pas généralement de la structure du comble, bien au contraire dans de nombreux cas.
La disposition en travée des poteaux des cloisons résulte le plus souvent d’une simple volonté de répartir de façon équidistante les éléments constitutifs des élévations et non d’une reprise directe des charges de la toiture, celle-ci ayant parfois une structure complètement indépendante.
L’étude des charpentes anciennes révèle surtout que les poteaux internes ne sont quasiment jamais des poteaux montant de fond, du sol à la toiture, mais qu’ils s’arrêtent à un niveau intermédiaire.
De même, les poteaux axiaux ne sont presque jamais des poteaux faîtiers mais servent plutôt à porter un plancher ou à soulager un entrait.
Concernant les bois, des poteaux supposés droits ou faiblement inclinés dans le trou de poteau peuvent aussi bien être des bois courbes de charpentes à « cruck » constituées de couples d’arbalétriers cintrés en pied et se rejoignant en tête pour porter une toiture touchant le sol ou à basse-goutte, ce qui modifie de beaucoup l’interprétation des élévations.
D’un point de vue méthodologique, la restitution des architectures basée sur l’idée que les poteaux montant de fond, du trou à la toiture, sont les seuls éléments constitutifs de l’ensemble de la charpente, n’est scientifiquement pas rigoureuse et ne peut aboutir qu’à des erreurs d’interprétation.
Il est indéniable que depuis plusieurs décennies la recherche en archéologie a permis de faire reculer nombre d’idées reçues et de préjugés sur la société gauloise et notamment sur l’architecture en bois dont nombre de publications récentes tendent à revaloriser l’importance et la qualité.
Toutes les restitutions de constructions protohistoriques à poteaux axiaux montrent des bâtiments à poteaux faîtiers hauts de plusieurs mètres, aux vastes volumes intérieurs vides et dépouillés, difficiles à chauffer et le plus souvent sans niveau de plancher dans le comble.
Ce modèle architectural, pour un habitat rural en Gaule septentrionale, apparaît pour le moins simpliste, rudimentaire et fruste, pour les contemporains que nous sommes.
Ainsi, la ferme, en tant qu’élément structurant de la charpente, ne pouvait avoir été apportée en Gaule que par la romanisation, vecteur de progrès et de la véritable architecture de pierre auprès d’un peuple de barbares vivants dans des huttes en bois dans les forêts.
Aussi, cette représentation des premières constructions en bois témoigne d’une conception évolutionniste lamarckienne de l’architecture qui tendrait vers une amélioration et une complexification constante.
Cependant, d’après les études réalisées sur les charpentes antiques, médiévales et modernes, ce principe évolutif est bien évidemment erroné, que ce soit pour l’architecture savante ou pour les constructions vernaculaires.
Quelles que soient les raisons de ce déterminisme, les restitutions des constructions protohistoriques dites « à poteaux faîtiers » souffrent de sérieuses contradictions. Pour la France septentrionale, nous ne contestons pas l’existence des poteaux faîtiers mais, selon nous, uniquement pour des petits bâtiments de portée inférieure à 4-5 m et à faible pente.
La première contradiction porte sur la question du levage.
En effet, la mise en place des longs poteaux et surtout des faîtières pose de sérieuses difficultés logistiques et ce d’autant plus que les bois sont longs et lourds.
Pour des bâtiments assez modestes, le levage des poteaux faîtiers et d’une faîtière de 3-4 m de long s’effectue sans aucune difficulté avec trois hommes, une échelle et des cordages.
Mais avec des troncs de chêne verts de plus de 6 m de long et de plus de 20 cm de diamètre, l’expérimentation révèle l’extrême difficulté du levage et surtout sa dangerosité pour les opérateurs.
Une fois la faîtière levée, il reste encore à fixer la tête des chevrons sur la faîtière à plus de 5 m de hauteur, de même que la couverture sur un chevronnage au-dessus du vide, sans plan...
Calculons la surface d'une toiture à deux pans. La maison fait 12 m en façade et 8 m en pignon. La surface d'un pan de toiture est le produit de la largeur de la toiture (longueur de façade) par la longueur d'un pan de toiture.
Si l'on connaît la hauteur d'une toiture (H) et la largeur de la maison (L), la longueur du pan (X) équivaut à X² = H² + L².
Soit, pour une maison de 8 m de large et une toiture de 4,5 m de haut : X = 8² + 4,5² = (64 + 20,25)² = 84,25². La surface d'un pan de la toiture est de 12 × 9 = 108 m². Pour connaître la surface totale de la toiture, multiplions ce résultat par deux. La surface totale de la toiture est de 216 m².
Les règles de construction imposent un entraxe de 4 mètres entre chaque ferme. Pour une maison de 12 mètres de longueur, 4 fermes sont nécessaires. La section de chaque ferme sera au minimum de 8 × 23. Chaque ferme est reliée par des pannes. Retenons l'espacement maximum d'1,80 m entre chaque panne. Pour notre charpente, comptez donc 12 pannes sur un pan et 11 pannes pour l'autre pan. Prenons un espacement entre chevrons de 40 cm (pour tuiles plates). Pour cette charpente, des chevrons de 9 m de longueur sont nécessaires. La maison de notre exemple fait 120 m² au sol. Sa toiture a une pente d'environ 30 °. La construction de sa charpente nécessite 4 fermes, 60 chevrons et 23 pannes.
Voici un exemple de panne en Douglas :
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Le remplacement de la poutre peut être envisagé, en utilisant des matériaux tels que le chêne ou le lamellé collé.
Tableau récapitulatif des dimensions et matériaux pour une charpente :
| Élément | Dimensions | Matériaux |
|---|---|---|
| Ferme | Section minimum de 8 x 23 cm | Chêne, lamellé collé |
| Entraxe entre fermes | 4 mètres (recommandé) | - |
| Pannes | Espacement maximum d'1,80 m | Douglas (120 x 240 mm) |
| Chevrons | Espacement de 40 cm, longueur de 9 m | Chêne (8 x 8 cm) |
tags: #calibre #panne #faitiere #dimensions
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