NF DTU 40.37 - Couverture en plaques ondulées en fibres-ciment

Qui est concerné ?

Le domaine d'application de NF DTU 40.37 (NF P 34-203) couvre : Marchés de travaux de couverture en plaques ondulées en fibres-ciment destinées à la réalisation de couverture « sèche », pour des bâtiments à faible ou moyenne hygrométrie situés en France européenne et implantés à une altitude inférieure ou égale à 900 m. Sont exclus : les plaques destinées à recevoir des tuiles canal (Avis Technique), le climat de montagne au-delà de 900 m, les départements d'outre-mer, et les plaques d'éclairement autres que les plaques dites « à châssis ». Les projets entrant dans ce périmètre doivent intégrer ces exigences dès la conception pour sécuriser leur conformité et l'engagement des garanties.

Prestations associées

• Construction neuve
• Rénovation
• Nos prestations de maîtrise d’œuvre

Domaine d'application : trois limites décisives

Le document propose des clauses types pour les marchés de travaux de couverture en plaques ondulées en fibres-ciment destinées à la réalisation de couverture « sèche ». Il ne vise pas l'emploi de plaques destinées à recevoir des tuiles canal qui n'assurent qu'une fonction d'aspect : cet usage fait l'objet d'une procédure d'Avis Technique et relève du domaine non traditionnel, avec un CPT « couverture en plaques profilées en fibres-ciment à usage de support de tuiles ».

Le texte vise la couverture de bâtiments à faible ou moyenne hygrométrie, situés en France européenne et implantés à une altitude inférieure ou égale à 900 m. Il ne traite pas de l'emploi des plaques ondulées en fibres-ciment en climat de montagne au-delà de 900 m d'altitude, ni dans les départements d'outre-mer. Ces deux limites — hygrométrie et altitude — sont les plus fréquemment franchies sans que personne ne s'en aperçoive sur les bâtiments agricoles et les hangars d'activité.

Le document ne traite pas non plus de l'emploi des plaques d'éclairement, sauf celles dites « plaques à châssis ». L'éclairement en toiture peut être obtenu par des dispositifs montés sur ces plaques spéciales en fibres-ciment, qui se substituent aux plaques ordinaires et suivent les mêmes règles de mise en œuvre, moyennant un dispositif spécifique de support — chevêtre, voligeage. Les autres plaques éclairantes ne sont pas visées.

Enfin, une caractérisation utile figure au domaine d'application : les systèmes de couverture réalisés avec ces plaques dans le respect des règles du DTU relèvent de la classe 600 J au sens de la NF P 33-303-2, norme d'essai et de classification de la résistance à la traversée d'un corps mou de grandes dimensions.

Pentes, recouvrements et compléments d'étanchéité

Les pentes minimales des couvertures sont précisées dans le tableau 1 du document, en fonction de la zone climatique et des longueurs maximales de rampant. Le texte apporte une précision essentielle et souvent négligée : ces pentes sont celles du support et non celles des plaques en œuvre. Une charpente exécutée à la pente minimale, dont les pannes fléchissent, peut ainsi se retrouver hors domaine sans que la couverture ait bougé.

La valeur du recouvrement transversal est également précisée au tableau 1. Le texte fixe deux plafonds explicites : le recouvrement transversal maximal est de 260 mm pour les plaques sans coins coupés ou prédécoupés en usine, et de 230 mm pour les plaques à coins coupés ou prédécoupés à la fabrication. Une seule réduction est autorisée textuellement : pour les pentes supérieures ou égales à 31 %, et dans le cas de plaques sans coins coupés ni prédécoupés en usine, le recouvrement minimal peut être réduit à 140 mm.

Le recouvrement longitudinal est réalisé par la superposition des rives latérales des plaques. L'entraxe des sommets d'onde de part et d'autre de ce recouvrement diffère du pas d'onde de la plaque : sa valeur nominale est de 165 mm, et le réglage correct de ce recouvrement permet d'éviter les contraintes excessives sur les ondes, de dégager le creux d'onde le long du joint pour faciliter l'écoulement des eaux et de créer une coupure de capillarité.

Des compléments d'étanchéité, soit transversaux, soit transversaux et longitudinaux, doivent être interposés aux recouvrements dans les conditions de pente, de zone climatique et de situation définies au tableau 1. Le texte précise que l'interposition de compléments d'étanchéité longitudinaux et transversaux est nécessaire pour obtenir l'étanchéité à la neige poudreuse, exigence à préciser dans les documents particuliers du marché.

Zones climatiques et situations : la grille de lecture du tableau 1

L'annexe B, normative, découpe la France en trois zones climatiques dites de concomitance vent-pluie. La zone 1 correspond à tout l'intérieur du pays situé à une altitude inférieure à 200 m. La zone 2 couvre la côte atlantique sur 20 km de profondeur de Lorient à la frontière espagnole, la transition de 20 km environ entre zone 1 et zone 3 pour les côtes de la Manche, de la Bretagne et de la mer du Nord, et les altitudes comprises entre 200 m et 500 m.

La zone 3 couvre les côtes de la mer du Nord, de la Manche et de l'Atlantique jusqu'à Lorient sur une profondeur de 20 km, la vallée du Rhône jusqu'à la pointe des trois départements Isère, Drôme, Ardèche, la Provence, le Languedoc, le Roussillon, la Corse, et les altitudes au-dessus de 500 m. Toute la région PACA relève donc de la zone 3, la plus contraignante — un point structurant pour les bâtiments d'activité du Sud-Est.

À ces zones se superposent trois situations locales, correspondant à des surfaces localisées de très faible étendue par rapport aux zones. La situation protégée vise un fond de cuvette entouré de collines sur tout son pourtour, ou un terrain bordé de collines sur la partie de son pourtour correspondant à la direction des vents les plus violents. La situation normale vise une plaine ou un plateau pouvant présenter des dénivellations peu importantes.

La situation exposée vise, au voisinage de la mer, le littoral sur une profondeur d'environ 5 km, le sommet des falaises, les îles ou presqu'îles étroites, les estuaires ou baies encaissées et profondément découpées dans les terres ; et à l'intérieur du pays, les vallées étroites où le vent s'engouffre, les montagnes isolées et élevées — le texte cite le Mont Aigoual et le Mont Ventoux — et certains cols. Les documents particuliers du marché doivent préciser la zone et la situation dans lesquelles se situe l'ouvrage.

Appuis, entraxes et charges : les valeurs de dimensionnement

La largeur minimale des appuis doit être de 40 mm pour les pannes métalliques et de 65 mm pour les pannes en bois. Cette différence tient à la surface de report et au comportement du support ; elle est à vérifier sur les charpentes bois anciennes, où des pannes de faible section conduisent fréquemment à un appui insuffisant.

Sur le choix du format, le texte indique que les plaques de 1,585 m et de 1,525 m permettent le plus grand écartement entre les appuis, soit 1,385 m, selon le recouvrement adopté — 0,20 m ou 0,14 m. Une rangée de plaques complémentaires de longueur voulue, ou à défaut des plaques recoupées, peut être nécessaire au faîtage ou à l'égout.

L'écartement entre axes des appuis est fonction des charges appliquées, de la longueur des plaques et de leur recouvrement transversal, et il ne doit en aucun cas être supérieur à 1,385 m. Une note précise que cet écartement permet à la couverture de supporter des charges climatiques réparties descendantes normales de 185 daN/m² au sens des règles NV 65 modifiées. Pour les charges plus élevées, un écartement réduit entre appuis est à prévoir, et il est nécessaire de justifier cette disposition par un calcul spécifique au projet.

La justification technique donnée par le texte mérite d'être connue : les plaques ondulées en fibres-ciment ont une charge de rupture minimale par mètre de largeur, pour une portée de 1,1 m, de 4 250 N/m (catégorie C, classe 1) ; compte tenu d'un poids propre de 170 N/m², cette caractéristique conduit à un moment de flexion à la rupture minimal de 1 194 N·m pour une portée de 1,1 m. Un coefficient de sécurité de 2,6, issu de l'expérience des Avis Techniques, conduit à limiter à 185 daN/m² les charges climatiques réparties descendantes normales selon les règles NV 65. La résistance aux charges ascendantes dépend du nombre de fixations par plaque, de la portée, de la résistance au déboutonnage de l'assemblage et de la résistance caractéristique à l'arrachement de la fixation dans le support ; elle se calcule selon l'annexe C.

Pose et fixation des plaques

La mise en œuvre est prévue pour être exécutée sur des structures porteuses en acier conformes à la NF EN 1993-1-1/NA — les flèches verticales limites étant celles de la ligne « Toiture en général » du tableau 1 de la clause 7.2.1 (1) B — ou en bois conformes à la NF EN 1995-1-1/NA, avec les flèches de l'intersection de la colonne « Bâtiments courants » et de la ligne « Éléments structuraux » du tableau 7.2. Les plaques sont posées directement sur les pannes, la direction des ondes parallèle à la ligne de plus grande pente, et la pose s'effectue par rangées successives de l'égout vers le faîtage.

Pour éviter une superposition d'épaisseurs au nœud de quatre plaques, il est nécessaire de couper les coins de deux plaques. Sur chantier, la coupe des plaques doit se faire au sol, à l'aide d'une scie, d'une griffe ou d'une pince spéciale. Les plaques sont montées de façon à maintenir un espace d'au moins 1 cm entre les deux coins coupés se faisant face.

Les plaques sont fixées aux appuis par des fixations traversantes constituées d'éléments de liaison et d'étanchéité, toujours en sommet d'onde. Les fixations sont au nombre de deux par plaque et par panne d'appui ; elles ne doivent jamais être situées à moins de 50 mm du bord supérieur de l'élément, et dans un recouvrement, jamais à plus de la moitié du recouvrement par rapport à ce bord supérieur. Les plaques sont fixées au sommet des 2e et 5e ondes par rapport au sens de pose ; en pose sur trois appuis, la fixation sur la panne intermédiaire se fait de la même manière.

À l'exception des plaques pré-percées en usine, le perçage des trous de fixation se fait au moyen d'un foret : l'emploi du marteau, du poinçon ou du tirefond est interdit. Le diamètre du foret doit être supérieur de 1 mm au diamètre des fixations, et de 3 mm pour les trous sur pannes intermédiaires en pose sur trois appuis ; ces dispositions ne s'appliquent pas aux fixations autoperceuses à ailettes. Le serrage doit être modéré, l'élément d'étanchéité légèrement écrasé et l'élément de liaison immobilisé en rotation.

Calage, compléments d'étanchéité et points singuliers

Les ondes des plaques doivent reposer sur les pannes. En pose sur trois appuis, le calage sur la panne intermédiaire est obligatoire dès que l'écart de planitude est au moins égal à 4 mm. Sur les systèmes de fixation, l'ancrage des tirefonds dans les pannes bois est de 50 mm minimum, et la mise en place du tirefond à bourrer doit se terminer par vissage au moyen d'une clé — un tirefond à visser ne doit jamais être mis en place par bourrage.

En cours de versant, les boulons-crochets sont placés côté faîtage par rapport aux pannes ; exclusivement au faîtage et à l'égout, ils peuvent être placés côté égout. Le serrage de l'agrafe-piton doit être arrêté dès que la plaquette profilée est immobilisée en rotation. Les vis autoperceuses doivent être posées avec des appareils munis de butées de profondeur pour éviter d'endommager les plaques ; pour les vis autotaraudeuses sur panne acier, la vis fixée dépasse au minimum de la valeur d'un diamètre sous la face inférieure du support.

Le complément d'étanchéité transversal, d'épaisseur constante, est appliqué suivant les ondulations de la plaque et se place généralement de 30 mm à 50 mm au-dessous des trous de fixation ; il est indispensable que ses extrémités soient relevées de part et d'autre des coins coupés. Le complément d'étanchéité longitudinal se place à 15 mm au maximum du bord de l'onde montante de la plaque à recouvrir et doit se raccorder avec le complément transversal. La température du complément au moment de sa mise en œuvre doit permettre sa bonne application.

À l'égout, le porte-à-faux des plaques par rapport à l'axe de la fixation ne doit pas excéder 0,35 m lorsque la toiture ne comporte pas de gouttière, et 0,20 m lorsqu'elle en comporte une. La fixation de la gouttière ne doit pas se faire directement sur les plaques. Les faîtières et éléments de raccord frontal doivent être fixés en deux points sur chaque panne faîtière avec les fixations de la rangée de plaques. Les distances de sécurité à proximité d'un conduit de cheminée relèvent des NF DTU 24.1 P1 et P2 selon le type de conduit.

Ventilation de la sous-face : sections et longueurs de rampant

La ventilation de la sous-face de la couverture est traitée au § 5.5 du texte, avec des valeurs directement exploitables. La section de chaque série d'ouvertures est au moins égale à 1/500e de la surface totale du rampant concerné dans le cas d'un bâtiment à moyenne hygrométrie, et à 1/1000e de cette surface dans le cas d'un bâtiment de faible hygrométrie.

Le texte précise en note que la section des ondes des plaques ondulées laisse un passage de 250 cm²/ml. L'isolation thermique et le support de la couverture doivent être conçus et réalisés de telle façon que l'air puisse circuler librement dans une section au moins équivalente.

Deux dispositions complémentaires encadrent la disposition des ouvertures. Lorsque les pignons ne sont pas espacés de plus de 12 m, les ouvertures de ventilation peuvent être disposées en pignon ; elles sont alors placées en partie haute des pignons, aucun obstacle ni mur ne doit interrompre la circulation de l'air dans la lame d'air, et au faîtage un espace libre sous les pannes de 50 cm minimum doit être ménagé.

Par ailleurs, si la circulation de l'air de ventilation ne peut s'effectuer que sous les ondes des plaques — cas d'une isolation thermique disposée entre pannes ou directement sous les pannes —, des séries d'ouvertures intermédiaires sont nécessaires pour les rampants de longueur supérieure à 12 m. Une note ajoute que lorsque les ouvertures ont une largeur importante, par exemple supérieure à 20 mm, la mise en place d'un grillage à mailles fines peut empêcher l'intrusion des oiseaux et des rongeurs, disposition à préciser aux documents particuliers du marché.

Erreurs fréquentes sur les couvertures en plaques fibres-ciment

La première erreur est d'appliquer le DTU au-delà de 900 m d'altitude ou sur un bâtiment à forte hygrométrie. Le texte vise les bâtiments à faible ou moyenne hygrométrie en France européenne, à une altitude inférieure ou égale à 900 m. Un bâtiment d'élevage à forte hygrométrie sort du domaine, tout comme une couverture en station de montagne.

La deuxième erreur est de dimensionner les pentes sur la couverture au lieu du support. Le texte est explicite : les pentes du tableau 1 sont celles du support et non celles des plaques en œuvre. La troisième est d'ignorer le couple zone climatique / situation : une même pente n'ouvre pas les mêmes recouvrements ni les mêmes compléments d'étanchéité en zone 3 situation exposée et en zone 1 situation protégée, et les documents particuliers du marché doivent préciser ces deux paramètres.

La quatrième erreur porte sur la largeur d'appui : 40 mm pour les pannes métalliques mais 65 mm pour les pannes en bois. La cinquième est de dépasser l'écartement maximal de 1,385 m entre axes d'appuis, qui ne doit en aucun cas être franchi, ou de conserver cet écartement au-delà de 185 daN/m² de charge descendante normale sans calcul spécifique au projet.

La sixième erreur, très fréquente en réhabilitation, est de percer les plaques au marteau, au poinçon ou au tirefond, alors que le texte l'interdit hors plaques pré-percées et fixations autoperceuses à ailettes. La septième est d'oublier le calage obligatoire sur panne intermédiaire dès 4 mm d'écart de planitude, cause classique de casse de plaque au serrage. La huitième est de fixer la gouttière directement sur les plaques, expressément interdit, ou de dépasser les porte-à-faux d'égout de 0,35 m sans gouttière et 0,20 m avec gouttière.

Sources officielles et documents liés

Le texte de référence est le NF DTU 40.37 P1-1 (NF P 34-203-1-1) de septembre 2011, complété du NF DTU 40.37 P1-2 (NF P 34-203-1-2, critères généraux de choix des matériaux) et du NF DTU 40.37 P2 (NF P 34-203-2, cahier des clauses administratives spéciales types), publiés par l'AFNOR et distribués par le CSTB.

Les références normatives citées sont la NF P 33-303-2 (systèmes de couverture en plaques profilées en fibres-ciment — résistance à la traversée d'un corps mou de grandes dimensions), la NF P 34-211-1 et -2 (référence NF DTU 40.41, couvertures en zinc), le NF DTU 40.44 (couverture en acier inoxydable), les NF DTU 24.1 P1 et P2 (fumisterie, distances de sécurité), la NF EN 1993-1-1/NA (Eurocode 3) et la NF EN 1995-1-1/NA (Eurocode 5).

La bibliographie renvoie au DTU P 06-002, règles NV 65 modifiées, qui définissent les effets de la neige et du vent sur les constructions et qui restent le référentiel de justification de ces couvertures, les Eurocodes ne couvrant pas actuellement le champ des matériaux en fibres-ciment. L'annulation du DTU 40.31 découle du décret 96-1133 du 24 décembre 1996 interdisant l'utilisation de l'amiante.

Qu'est-ce que NF DTU 40.37 (NF P 34-203) ?

NF DTU 40.37 - Couverture en plaques ondulées en fibres-ciment. Le NF DTU 40.37 (NF P 34-203), publié en septembre 2011, propose les clauses types des marchés de couverture en plaques ondulées en fibres-ciment destinées à une couverture « sèche ». Il fixe les pentes minimales et les recouvrements par zone climatique et situation, le dimensionnement des appuis, le nombre et la position des fixations, le calage, les compléments d'étanchéité, le traitement des points singuliers et la ventilation de sous-face. Cette fiche restitue les valeurs réellement prescrites — largeur d'appui, écartement maximal des pannes, porte-à-faux d'égout, sections de ventilation — et signale les limites du domaine d'application souvent ignorées. Ce document relève de documents techniques unifiés.

Quels projets sont concernés par NF DTU 40.37 (NF P 34-203) ?

Le domaine d'application couvre : Marchés de travaux de couverture en plaques ondulées en fibres-ciment destinées à la réalisation de couverture « sèche », pour des bâtiments à faible ou moyenne hygrométrie situés en France européenne et implantés à une altitude inférieure ou égale à 900 m. Sont exclus : les plaques destinées à recevoir des tuiles canal (Avis Technique), le climat de montagne au-delà de 900 m, les départements d'outre-mer, et les plaques d'éclairement autres que les plaques dites « à châssis ». Toute opération entrant dans ce périmètre doit intégrer ces exigences dès la phase de conception.

Comment garantir la conformité à NF DTU 40.37 (NF P 34-203) sur un projet ?

En tant que maître d'œuvre, Progineer vérifie l'application des référentiels à chaque phase — conception, consultation des entreprises, suivi de chantier et réception — et coordonne les bureaux d'études spécialisés lorsque le projet l'exige.

Le NF DTU 40.37 s'applique-t-il en montagne ?

Non au-delà de 900 m. Le document vise la couverture de bâtiments à faible ou moyenne hygrométrie situés en France européenne et implantés à une altitude inférieure ou égale à 900 m. Il ne traite pas de l'emploi des plaques ondulées en fibres-ciment en climat de montagne au-delà de cette altitude, ni dans les départements d'outre-mer.

Quelle largeur minimale d'appui pour les plaques ?

40 mm pour les pannes métalliques et 65 mm pour les pannes en bois (§ 4.2.1). Cette distinction est à vérifier systématiquement sur les charpentes bois existantes lors d'un remplacement de couverture.

Quel écartement maximal entre pannes ?

L'écartement entre axes des appuis ne doit en aucun cas être supérieur à 1,385 m. Cet écartement permet de supporter des charges climatiques réparties descendantes normales de 185 daN/m² au sens des règles NV 65 modifiées ; au-delà, un écartement réduit doit être prévu et justifié par un calcul spécifique au projet.

Combien de fixations par plaque ?

Deux fixations par plaque et par panne d'appui, toujours posées en sommet d'onde, au sommet des 2e et 5e ondes par rapport au sens de pose. Elles ne doivent jamais être situées à moins de 50 mm du bord supérieur de l'élément, ni, dans un recouvrement, à plus de la moitié du recouvrement par rapport à ce bord.

Peut-on percer les plaques au tirefond ou au poinçon ?

Non. À l'exception des plaques pré-percées en usine, le perçage se fait au moyen d'un foret : l'emploi du marteau, du poinçon ou du tirefond est interdit. Le diamètre du foret doit être supérieur de 1 mm au diamètre des fixations, et de 3 mm pour les pannes intermédiaires en pose sur trois appuis. Ces dispositions ne s'appliquent pas aux fixations autoperceuses à ailettes.

Quelle section de ventilation en sous-face ?

La section de chaque série d'ouvertures est au moins égale à 1/500e de la surface totale du rampant pour un bâtiment à moyenne hygrométrie, et à 1/1000e pour un bâtiment de faible hygrométrie. La section des ondes des plaques laisse un passage de 250 cm²/ml, et l'isolation doit permettre à l'air de circuler dans une section au moins équivalente.

Quel porte-à-faux admissible à l'égout ?

Le porte-à-faux des plaques par rapport à l'axe de la fixation ne doit pas excéder 0,35 m lorsque la toiture ne comporte pas de gouttière, et 0,20 m lorsqu'elle en comporte une. La fixation de la gouttière ne doit pas se faire directement sur les plaques.

Pourquoi ce DTU renvoie-t-il aux règles NV 65 et non aux Eurocodes ?

L'avant-propos l'explique : lors de la rédaction du document, la justification des couvertures en plaques en fibres-ciment se faisait aux contraintes admissibles, ce qui implique de considérer leurs performances vis-à-vis des règles NV 65 modifiées. Les Eurocodes ne couvrent pas actuellement le champ des matériaux en fibres-ciment, et le passage aux états limites fera l'objet d'une future révision.