Dans le cas d’une charpente avec fermes en treillis, les fondations doivent surtout reprendre les charges verticales. Pour une structure en portique, les fondations reprennent les charges verticales mais aussi d’importantes poussées horizontales (autour de 2 à 2,5 t pour chaque support). Le pied de poteau doit être au plus près du sol pour ramener les forces à ce niveau et éviter l’effet pied-de-biche qui peut entraîner le renversement du mur si la charpente repose sur un mur. Plus la base du poteau est posée haut sur un mur plus la poussée horizontale est élevée.

L’opération est risquée. Il est fort probable que le bâtiment ancien n’ait pas été conçu pour supporter une nouvelle construction. Le bâtiment neuf adossé à l’ancien doit donc être autonome. D’autant qu’un artisan qui effectue cette opération apporte sa garantie décennale au bâtiment auquel il aurait accroché une nouvelle charpente.

Une « flexion », comme le roseau, est acceptée en matériaux agricoles, à condition que ces derniers reviennent en position initiale après effort. La tolérance pour cette déformation élastique est de 1/150e soit 3 cm pour un poteau de 5 m. Au-delà, il y a un risque pour les plaques de fibrociment et encore plus pour les panneaux photovoltaïques. L’objectif est que tous les matériaux puissent bouger en même temps pour écarter le risque de rupture. .

Avec le développement du séchage en grange, des agriculteurs suspendent des distributrices aux charpentes : au-delà du poids supporté (rails + matériel) qui reste modéré (3 tonnes), c’est l’effet des mouvements de la machine – notamment quand ils sont brusques – qui sont à craindre : ils ont le même effet que le vent et exercent donc une poussée horizontale.

Poser une couverture photovoltaïque sur une charpente sous-dimensionnée, c’est prendre un très gros risque. Lorsque l’on réutilise la structure d’un bâtiment existant, la surcharge des panneaux photovoltaïques (15 kg/m2 voire 20 à 25 kg/m2) n’est généralement pas prévue. Les charges verticales à prendre en compte sont 25 % supérieures à une construction de bâtiment agricole habituelle. Un poteau d’un bâtiment de 18 m de large, avec travées de 5 m, doit supporter 675 kg supplémentaires.

Il faut vérifier que les sections utilisées respectent les règles de calcul de charpente métallique en vigueur. De même, au montage il convient de bien respecter l’emplacement et la taille des boulons, de bien installer les contreventements. Une attention particulière doit également être portée à la sécurité lors du montage : nacelle sécurisée, filets, etc.

Un arbre à croissance lente offre une meilleure résistance. La largeur des cernes, le nombre de nœuds et leur dimension déterminent la résistance d’un bois ; alors qu’il y a peu de différence entre les essences. Le bois doit afficher 15 à 18 % d’humidité maximum : un bois humide et vert peut perdre jusqu’à la moitié de sa résistance. Les bois résineux de structure sont, a minima, de classe C1.

Difficile de faire la fine bouche puisqu’il n’y a pratiquement plus que deux gros fournisseurs mondiaux. Il existe néanmoins des règles de classement qui indiquent notamment la résistance par cm2. Les profils choisis et les sections (IPE, PRS) permettent d’augmenter la résistance des matériaux. La galvanisation n’apporte pas de résistance supplémentaire ; elle sert uniquement à protéger la partie métallique de la corrosion.

La résistance est la même si la construction est bien dimensionnée. Les bois résineux de structure sont, a minima, de classe C18, traités ou résistants naturellement aux risques d’attaque biologique de classe 2. Les fermes et les portiques sont réalisés selon des plans types ou des solutions confirmées. Les autres solutions font l’objet d’un calcul, conformément aux Eurocodes 5 (règles de calcul des charpentes bois) en étant particulièrement vigilant sur les déformations. Les structures métalliques font également l’objet d’un calcul conforme aux Eurocodes 3 (règle de calcul des charpentes métalliques).

La résistance d’une structure, c’est la résistance du maillon le plus faible. Un raccordement de poteau à sa base mal fait peut devenir ce maillon le plus faible. Par exemple, pour un bâtiment de 20 m, deux boulons de 16 sont nécessaires pour garantir une bonne attache.