NF DTU 31.3 — Charpentes en bois assemblées par connecteurs métalliques ou goussets
Norme impérative régissant la conception, le calcul, la fabrication industrielle, la livraison, le levage, la pose et le contreventement spatial des charpentes industrialisées en bois assemblées par connecteurs métalliques à dents embouties (dites "fermettes"). Définit les exigences capitales de stabilité globale : disposition des lisses filantes anti-flambement, poutres au vent, diagonales de contreventement, ancrages parasismiques sur chaînages hauts en béton armé, et dimensionnement renforcé sous les surcharges de neige vosgiennes (Zone C2 et altitude montagneuse).
Référentiel Officiel AFNOR & Cadre Juridique — NF DTU 31.3
Classification officielle, antériorité normative et délimitation du périmètre des garanties légales constructeur.
NF DTU 31.3
Remplace : DTU 31.3 de mars 1995 et règles professionnelles fermettes
Mai 2020
Commission nationale : AFNOR / BNBA P21 (Structures en bois).
Fermes triangulées промышленnes légères, fermettes à faux-entrait, combles perdus ou habitables, dispositifs de contreventement et d'anti-flambement, chevêtres de trémies et d'accès comble
Pavillons individuels, bâtiments scolaires, tertiaires, bâtiments agricoles et hangars d'activités soumis aux charges climatiques de neige et de vent dans les Vosges.
Charpentes traditionnelles en bois massif et lamellé-collé
Les charpentes taillées traditionnelles relèvent du NF DTU 31.1 ; les structures en lamellé-collé de grande portée relèvent du NF DTU 31.4.
Les valeurs planchers & seuils critiques du NF DTU 31.3
Seuils quantifiés et tolérances minimales opposables aux constructeurs, artisans et assureurs.
Surcharge de neige réglementaire Vosges
Seuil : Sk ≥ 130 à 350 kg/m² Charge de neige au sol Eurocode 1 Zone C2 majorée par l'altitude (Épinal 340 m : 135 kg/m² ; Gérardmer 670 m : 210 kg/m² ; La Bresse : > 280 kg/m²).
Entraxe maximal entre fermettes
Seuil : Entraxe ≤ 60 ou 90 cm Espacement standard régulier entre fermes successives pour assurer la reprise homogène de la couverture en tuiles ou ardoises.
Ancrage sur sablière ou chaînage BA
Seuil : ≥ 2 équerres / ferme Chaque appui de fermette doit être solidarisé par une équerre métallique renforcée fixée par vis d'ancrage certifiées au gros œuvre.
Défaut d'aplomb maximal de la fermette
Seuil : h / 200 (≤ 15 mm) Tolérance de verticalité sur la hauteur totale de la ferme lors de la pose avant clouage des contreventements.
Règles d'exécution opposables aux constructeurs
Les 6 exigences normatives clés régissant la conformité décennale au titre du NF DTU 31.3.
Mise en place obligatoire du réseau spatial complet d'anti-flambement et de contreventement
Une charpente en fermettes ne possède aucune rigidité transversale intrinsèque : elle s'effondre instantanément sous charge de neige ou de vent si le système spatial de contreventement n'est pas intégralement posé. L'installateur a l'obligation stricte d'installer : 1° Les lisses filantes sous arbalétriers et sur entraits continus de pignon à pignon ; 2° Les diagonales d'anti-flambement inclinées à 45° sur les arbalétriers comprimés ; 3° Les poutres au vent (croix de Saint-André) sous les arbalétriers ; 4° Les lisses d'anti-flambement sur les fiches comprimées diagonales. L'omission d'une seule diagonale d'anti-flambement réduit la résistance au flambement des arbalétriers de plus de 60%, conduisant à la ruine en chaîne de la toiture.
NF DTU 31.3 P1-1, clause 7.2 & Eurocode 5
Interdiction absolue de découpe, sciage ou entaille des entraits et fiches
Il est rigoureusement proscrit de tronçonner, scier, percer ou modifier une pièce de bois ou un connecteur métallique quelconque d'une fermette industrielle (notamment pour créer un escalier d'accès comble, une gaine de ventilation VMC, un conduit de cheminée ou une trappe de visite). La fermette fonctionne comme un système isostatique en treillis indéformable où chaque membrure est soit en forte traction (entrait), soit en forte compression (arbalétrier). Couper un entrait supprime la retenue des poussées latérales : les murs gouttereaux sont immédiatement chassés vers l'extérieur et la toiture s'affaisse au faîtage.
NF DTU 31.3 P1-1, clause 9.1 & Eurocode 5
Dimensionnement renforcé pour accumulation de neige en noues et décrochements vosgiens
Dans le département des Vosges, les toitures présentant des redans, des lucarnes, des noues ou des différences de hauteur subissent un phénomène massif de formation de congères de neige sous l'effet du vent d'ouest. La neige soufflée peut s'accumuler sur une hauteur de 1,50 m à 2,50 m dans une noue, exerçant une surcharge localisée pouvant dépasser 500 kg/m². Le fabricant et le charpentier doivent impérativement appliquer les coefficients de forme µ2 et µ3 de l'Eurocode 1 Neige : les fermettes situées dans cette zone de surcharge doivent être renforcées par doublage de membrures, renforcement des connecteurs et diminution des entraxes à 45 cm.
NF DTU 31.3 & NF EN 1991-1-3/AN
Fixation mécanique renforcée des appuis contre le soulèvement sous vent tempétueux
Chaque pied de fermette doit être ancré sur la sablière en bois ou directement sur le chaînage périphérique en béton armé au moyen d'équerres d'ancrage en acier galvanisé homologuées (épaisseur minimale 2,5 mm) fixées par au moins 4 vis spéciales charpente ou pointes crantées sur le bois et par goujon expansif ou vis à béton dans le chaînage BA. La simple fixation par deux pointes ordinaires biaisées ("clouage à l'espagnole") est formellement interdite : lors des tempêtes vosgiennes d'hiver, la dépression aérodynamique sur le versant sous le vent exerce une force d'aspiration verticale vers le haut qui arrache les fermettes mal ancrées.
NF DTU 31.3, clause 7.3 & Eurocode 1 Vent
Stockage sur chantier et levage sans déformation des assemblages
Sur le chantier vosgien, les paquets de fermettes doivent être stockés soit verticalement sur un platelage rigide avec traverses d'appui régulières, soit horizontalement sur des cales de niveau espacées d'au plus 2 mètres, avec une bâche respirante laissant circuler l'air pour éviter l'imbibition par la pluie et la neige. Le levage à la grue doit être effectué obligatoirement au moyen d'un palonnier d'équilibrage avec au moins 2 ou 3 points d'élingage : soulever une fermette de 12 mètres par le seul faîtage crée une flexion latérale inadmissible qui arrache les dents des connecteurs métalliques, provoquant des amorces de ruine invisibles à l'œil nu.
NF DTU 31.3, clauses 5.2 et 6.1
Respect de la classe d'emploi et traitement fongicide/insecticide des bois
Les bois de membrure (arbalétriers, entraits, fiches) doivent présenter une humidité massique inférieure ou égale à 20% lors de la fabrication et de la pose, et relever au minimum de la classe d'emploi 2 (traitement de préservation insecticide et fongicide certifié CTB-B+ contre les insectes à larves xylophages tels que capricornes des maisons et vrillettes). Dans les combles perdus vosgiens non ventilés où la condensation sous toiture peut atteindre des taux d'humidité relative de 90%, l'utilisation de bois non traités ou humides entraîne en quelques années le développement de moisissures de pourriture cubique et la corrosion précoce des connecteurs métalliques en acier galvanisé.
NF DTU 31.3, clause 4.1 & NF EN 335
Tolérances d'exécution admissibles des ouvrages
Critères géométriques de réception d'ouvrage et seuils de non-conformité constatés en expertise contradictoire.
Contrôle au fil à plomb ou niveau laser sur chaque ferme posée
Verticalité de la fermette (faux aplomb en faîtage)
Tolérance : ≤ h / 200 de la hauteur sous faîte (maximum absolu 15 mm) Contrôle : Une inclinaison > 15 mm engendre des poussées de déversement latéral non calculées.
Mesure au cordeau tendu d'un pignon à l'autre
Alignement longitudinal des faîtages et égouts
Tolérance : ≤ ± 10 mm par rapport à la ligne théorique de cordeau Contrôle : Un désalignement supérieur à 10 mm produit des ondulations visibles sur la couverture tuiles.
Mesure au mètre ruban entre axes de membrures sur la sablière
Régularité du pas d'entraxe entre fermes
Tolérance : ≤ ± 10 mm par rapport à l'entraxe prescrit sur le plan de pose Contrôle : Un écartement excessif fragilise le supportage des liteaux et voliges sous le poids de la neige.
Contrôle altimétrique au centre de l'entrait sous charge
Flèche finale sous charges climatiques complètes (ELS)
Tolérance : ≤ L / 300 pour combles perdus / ≤ L / 400 pour plafonds suspendus plâtre Contrôle : Une flèche excessive > L/300 fissure irrémédiablement les plafonds en plaques de plâtre BA13.
Pathologies récurrentes dans le département des Vosges (88)
Analyse des sinistres récurrents instruits par notre cabinet sur les 506 communes vosgiennes au regard du NF DTU 31.3.
Effondrement spectaculaire en domino d'une charpente fermette sous neige à La Bresse
Désordre : Sinistre Majeur & Destruction Totale de Toiture Dans un pavillon individuel récent sur les hauteurs de La Bresse (altitude 780 m), une charpente industrielle en fermettes de 14 mètres de portée a été posée par une entreprise générale sans installer les diagonales de contreventement ni les lisses d'anti-flambement sous arbalétriers prescrites au plan de calepinage (omises par négligence pour gagner du temps). Début janvier, un épisode neigeux remarquable a déposé 70 cm de neige lourde et humide (charge estimée à 220 kg/m²). Sous cette charge colossale, les arbalétriers comprimés ont flambé latéralement sans retenue : l'ensemble des 24 fermettes s'est couché en accordéon comme un jeu de cartes en pleine nuit, broyant le plafond de l'étage. Recours opposable : Violation caractérisée de la clause 7.2 du NF DTU 31.3. L'expertise contradictoire Vosges Sinistre a mis en évidence l'absence totale de poutres au vent et d'anti-flambement. Condamnation de l'assureur décennal du poseur à indemniser la démolition intégrale, la reconstruction de la charpente, de la couverture et le relogement des occupants (coût total : 92 000 €).
Écartement des murs et fissure du faîtage suite au sciage sauvage des entraits à Rambervillers
Désordre : Atteinte à la Solidité de l'Ouvrage & Péril de Structure À Rambervillers, le propriétaire d'une maison neuve a missionné un auto-entrepreneur pour aménager un comble perdu en espace de stockage. Ce dernier a tronçonné au milieu les entraits de 8 fermettes consécutives pour pouvoir circuler debout sans se baisser. Dès les premières intempéries d'automne et sous l'action des rafales de vent d'ouest, la charpente triangulée a agi comme un coin fendeur : les pieds d'arbalétriers ont poussé latéralement vers l'extérieur les têtes des murs gouttereaux en parpaings. Les murs se sont désaxés de 45 mm vers l'extérieur avec lézardes horizontales béantes au droit du chaînage haut. Recours opposable : Non-conformité absolue au NF DTU 31.3 (interdiction de découpe). L'expert judiciaire a ordonné la pose immédiate de tirants métalliques traversants d'urgence et la reprise intégrale de l'ossature par charpente traditionnelle bois sous-jacente reprise sur poteaux porteurs.
Calculateur Surcharge Neige Vosges & Fermettes
Calculez la charge de neige caractéristique Sk selon l'altitude NGF et vérifiez l'anti-flambement des arbalétriers.
Les 7 points de contrôle contradictoires de l'expert en bâtiment
Protocole d'investigation systématique déployé lors des expertises amiables ou judiciaires dans les Vosges au regard du NF DTU 31.3.
Exiger et vérifier le plan de pose et de contreventement délivré
Modalité : Par le bureau d'études du fabricant de fermettes.
Contrôler la pose complète des lisses filantes sous arbalétriers et sur entraits continus de pignon à pignon.
Protocole contradictoire d'investigation technique in situ au regard du NF DTU 31.3.
Vérifier la présence et la fixation rigide des diagonales d'anti-flambement à 45° sur les arbalétriers comprimés.
Protocole contradictoire d'investigation technique in situ au regard du NF DTU 31.3.
Contrôler la pose des croix de Saint-André
Exigence & seuil : poutres au vent — clouées sous les fermettes pour rigidifier les pans de toiture.
Vérifier la fixation de chaque appui de fermette par équerre métallique renforcée et goujon certifié dans le chaînage BA
Exigence & seuil : pas de clouage à l'espagnole seul — .
Contrôler l'absence absolue de coupes
Modalité : Saignées ou percements dans les entraits, arbalétriers et membrures triangulées.
Vérifier le renforcement
Exigence & seuil : doublage de fermettes et diminution d'entraxe — au droit des noues exposées à l'accumulation de congères de neige Vosges C2.
Questions fréquentes sur le NF DTU 31.3
Réponses juridiques et techniques opposables aux experts d'assurance et constructeurs.
Question 1
Réponse d'Expert
Peut-on stocker des cartons et des meubles lourds dans un comble perdu en fermettes ?
→
Consulter l'analyse contradictoire de l'expert
Question 2
Réponse d'Expert
Pourquoi la charpente fermette nécessite-t-elle autant de lisses et de diagonales de contreventement ?
→
Consulter l'analyse contradictoire de l'expert
Question 3
Réponse d'Expert
Que faire si un ouvrier a coupé une planche de fermette pour faire passer un conduit ou une gaine ?
→
Consulter l'analyse contradictoire de l'expert
Normes et DTU associés au NF DTU 31.3
Normes d'exécution et règles de calcul Eurocodes applicables conjointement.
Charpentes en bois assemblées par connecteurs métalliques ou goussets — Règles d'exécution
Document de référence officiel du NF DTU 31.3.
Calcul des structures en bois — Règles communes et règles pour les bâtiments
Régit le dimensionnement mécanique des fermettes et des connecteurs.
Actions sur les structures — Charges de neige
Fixe les surcharges de neige en zone C2 et les surcharges en noues Vosges.
Structures en bois — Exigences de produit pour éléments de structure préfabriqués assemblés par connecteurs
Norme de marquage CE et fabrication industrielle des fermettes.
Votre bâtiment subit des désordres relevant du NF DTU 31.3 ?
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