Qu’est-ce qu’un chevêtre de cheminée ?
Le chevêtre de chéminée est une pièce maîtresse installée horizontalement dans la structure d’un édifice. Sa conception repose sur des principes de mécanique des structures définis par les règles BAEL pour le béton ou CM66 pour l’acier. Lorsqu’il s’agit de cheminées, il soutient les solives interrompues par le foyer ou la hotte. Ses capacités portantes sont calculées selon la méthode des états limites pour garantir la stabilité de l’ensemble.
Il se place perpendiculairement au siège de la cheminée avec une précision de nivellement au laser de ±1 mm/m. Cette exactitude permet de maintenir l’intégrité structurelle. Elle offre une ouverture adaptée à l’installation de la cheminée. La stabilité du plancher environnant reste intacte grâce aux systèmes de répartition de charge. Ces derniers utilisent des plaques d’appui en acier galvanisé d’au moins 8 mm d’épaisseur pour assurer une bonne tenue.
Historiquement, ces pièces étaient principalement fabriquées en bois de chêne ou en fer forgé. Les techniques traditionnelles du compagnonnage dictaient les choix de matériaux en fonction de l’époque et des ressources disponibles. Le choix du matériau dépendait aussi des exigences spécifiques du bâtiment. Les sections minimales pour les bois d’œuvre étaient généralement de 200×200 mm pour garantir une bonne résistance.
Aujourd’hui, l’essor des matériaux modernes permet d’utiliser des composants renforcés. Les poutres en acier IPE 160 et les lamellés-collés classe GL28h offrent une durabilité accrue face aux conditions environnementales variables. Je vous invite également à lire notre article sur l’isolation de la cheminée.
Rôle et importance dans la structure du bâtiment
Le chevêtre joue un rôle capital dans la stabilité structurelle et l’isolation thermique. Il prévient les affaissements causés par la rupture de continuité du foyer, avec des calculs de flèche rigoureusement limités à L/500 suivant les exigences de l’Eurocode 3 pour les constructions métalliques. Dans les bâtiments rénovés ou neufs, qu’il soit en bois traité fongicide ou en acier S235JR, le chevêtre agit comme un élément redistributeur de charges. Les transferts de forces s’effectuent via des goussets soudés ou des équerres boulonnées. Ils protègent ainsi l’édifice contre les phénomènes de fluage et de fatigue des matériaux.
L’intégration du chevêtre dans les plans de construction exige une étude technique approfondie conforme au DTU 31.2. Une erreur de conception peut entraîner non seulement le dysfonctionnement de la cheminée, mais aussi des désordres structurels majeurs comme des fissures de cisaillement ou des tassements inégaux. La collaboration entre ingénieurs et artisans est essentielle pour garantir une mise en œuvre optimale. Les contrôles qualité incluent des examens par résistographe pour les éléments bois et des tests par gammagraphie pour vérifier l’intégrité des assemblages soudés.
Comment installer correctement un chevêtre ?
L’installation d’un chevêtre de cheminée demande une préparation rigoureuse et une expertise certifiée Qualibat 5121. La phase préparatoire comprend un scan 3D pour déterminer les cotes exactes et une analyse par éléments finis avec des coefficients de 1,35 pour les charges permanentes et 1,5 pour les charges variables. Le choix des matériaux est crucial, qu’il s’agisse d’acier galvanisé Z275 ou de bois lamellé-collé traité en autoclave. Les systèmes de fixation doivent être adaptés, avec notamment des boulons HR 8.8 ou des tire-fonds galvanisés de 12 mm de diamètre minimum, sélectionnés en fonction des contraintes mécaniques prévues.
La mise en œuvre nécessite un ajustement précis des solives adjacentes avec une tolérance de ±2 mm. Leur découpe à la scie à ruban, avec un angle de 45° en about, doit strictement respecter les prescriptions du CPT 3560 pour préserver l’intégrité de la structure existante. Pour la fixation finale, on utilise généralement des vis structurales HECO Topix 10×120 mm ou des boulons M12 équipés de rondelles Belleville. Ces éléments d’ancrage sont dimensionnés pour résister aux sollicitations calculées selon la théorie des poutres d’Euler-Bernoulli. Ils assurent ainsi la stabilité globale de l’installation.
Différentes configurations de chevêtres selon le type de cheminée
Les cheminées diffèrent selon leur emplacement et leur style, ce qui impacte directement le design du chevêtre et ses spécifications techniques. Pour une cheminée centrale, le chevêtre doit supporter une hotte en béton réfractaire (150 kg/m²). Il nécessite des poutres caissons en acier 200x100x5 mm ou des sections doubles de bois 300×80 mm, assemblées avec clous annelés 80 mm espacés de 150 mm.
Dans les installations murales, où l’espace est limité à 400 mm de profondeur, le chevêtre adopte des profilés UAP 120. Ces éléments maintiennent une capacité portante de 3 kN/m malgré leur compacité. Pour des performances accrues, on peut opter pour des doubles chevêtres en inox 304L ou des structures carbone-époxyde. Ces solutions offrent un module d’élasticité de 210 GPa pour l’acier et 12 GPa pour les bois techniques.
Les matériaux utilisés dans la fabrication des chevêtres
Autrefois fabriqués en bois de châtaignier ou en chêne de marine, les chevêtres profitent désormais des avancées technologiques. Les alliages métalliques S355JR+AR et les composites à fibres de verre E-CR ont élargi les possibilités techniques. Le bois massif C24 reste apprécié pour sa facilité d’installation et son coût modéré (150 €/ml). Cependant, sa faible résilience face à l’humidité (>18%) et au feu (norme R30) pousse les constructeurs vers les profilés IPE/HEA (EN 10025), souvent protégés par peinture intumescente M1.
Les solutions hybrides associent une âme métallique et des semelles en GL32h. Elles permettent des portées de 6 m. Le thermolaquage époxy et la céramisation améliorent la durabilité des structures métalliques. Pour les bois, les traitements EN 351-1 en autoclave les protègent contre les xylophages. Les calculs thermiques exigent des rupteurs en polyamide (30 mm) dans les constructions BBC. Leur conductivité (lambda ≤ 0,25 W/m.K) limite les déperditions énergétiques.
