Lierne
Lierne de charpente : définition, rôles, types et conseils techniques
La lierne est une pièce de bois horizontale reliant plusieurs fermes ou chevrons entre eux dans le sens de la longueur du bâtiment. Pièce de contreventement et de liaison longitudinale, elle stabilise la charpente contre les déformations latérales et répartit les charges entre les fermes. Moins connue que l'arbalétrier ou le poinçon, la lierne est pourtant indispensable à la rigidité globale de toute charpente traditionnelle. Découvrez tout ce qu'il faut savoir.
📖 Définition de la lierne
Une lierne (du vieux français lien, de même racine que lier) est une pièce de bois horizontale ou légèrement inclinée, disposée parallèlement à la pente du toit dans le sens longitudinal du bâtiment (perpendiculairement aux fermes), et reliant plusieurs fermes ou chevrons entre eux. Elle se distingue des pannes par sa position et sa fonction :
- Les pannes portent les chevrons et transmettent les charges de la couverture aux arbalétriers — elles travaillent principalement en flexion.
- Les liernes relient les poinçons, entraits ou arbalétriers entre les fermes pour assurer le contreventement longitudinal — elles travaillent principalement en traction ou compression axiale.
En pratique, la distinction n'est pas toujours stricte : une même pièce peut jouer à la fois le rôle de panne et de lierne selon sa position dans la charpente. Le terme lierne est plus courant dans la charpente traditionnelle de grande portée et les charpentes médiévales (cathédrales, granges), mais on le retrouve aussi dans :
- Les charpentes de combles mansardés où des liernes horizontales relient les poinçons intermédiaires.
- Les charpentes de clochers et de beffrois où les liernes forment le cadre horizontal des niveaux successifs.
- Les charpentes lambrissées où les liernes portent les plafonds décorés (caissons, lambris).
🎯 Rôles et fonctions de la lierne
Rigidifie la charpente dans sa longueur, empêchant les fermes de basculer latéralement sous les charges de vent perpendiculaires.
Transfère les surcharges localisées (accumulation de neige, charge de vent) entre les fermes adjacentes.
Relie les poinçons des fermes successives, empêchant leur basculement latéral sous les compressions et soulèvements.
Dans les charpentes lambrissées ou décorées, les liernes servent d'appui aux coffrages, lambris ou caissons du plafond.
📍 La lierne dans la charpente — distinctions avec les pannes
| Pièce | Direction | Mode de travail | Rôle principal |
|---|---|---|---|
| Lierne | Longitudinale (⊥ fermes) | Traction / compression axiale | Contreventement, liaison des fermes |
| Panne | Longitudinale (⊥ fermes) | Flexion | Porte les chevrons, charge couverture |
| Arbalétrier | Inclinée (// pente) | Compression | Porte la couverture vers les murs |
| Entrait | Horizontale (dans ferme) | Traction | Reprend les poussées d'arbalétriers |
| Croix de St-André | Diagonale longitudinale | Traction / compression | Contreventement (rôle similaire) |
🔧 Les types de liernes
1. Lierne de poinçons (sous-faîtière)
Pièce horizontale reliant les poinçons des fermes successives, au-dessous de la panne faîtière ou en milieu de hauteur des poinçons. Empêche le basculement latéral des poinçons. Section courante : 6 × 10 à 8 × 14 cm. Assemblée par tenon-mortaise ou par boulons traversants dans les poinçons. Dans les grandes charpentes, on peut avoir plusieurs liernes de poinçons à différentes hauteurs. Dans la charpente lambrissée médiévale, ces liernes portent aussi les coffrages décorés.
2. Lierne d'entraits (sous-entrait)
Pièce horizontale reliant les entraits des fermes successives, généralement en leur milieu pour les empêcher de fléchir ou de basculer latéralement. Section : 6 × 10 à 8 × 12 cm. Dans certaines configurations, la lierne d'entraits peut aussi servir de support pour un plafond suspendu. Proche fonctionnellement d'un entrait de liaison ou d'un faux-entrait longitudinal.
3. Lierne d'arbalétriers (mi-longueur)
Pièce reliant les arbalétriers des fermes successives à mi-hauteur de versant, créant un appui intermédiaire longitudinal. Améliore le contreventement dans le plan du versant et réduit la longueur de déversement libre des arbalétriers. Souvent confondue avec une panne intermédiaire, mais son rôle est davantage de stabilisation que de portance. Section : 6 × 12 à 8 × 15 cm.
4. Lierne de clocher (cadre horizontal)
Dans les charpentes de beffrois, de clochers et de flèches, les liernes forment les cadres horizontaux des niveaux successifs de la structure pyramidale. Elles lient les quatre montants (ou plus) du clocher à chaque niveau, formant des cadres rigides résistant aux charges de vent considérables sur ces structures élancées. Sections variables selon la hauteur : de 8 × 14 cm pour les niveaux bas à 6 × 10 cm pour les niveaux hauts.
5. Lierne lambrissée (charpente décorée)
Dans les charpentes lambrissées des églises, des chapelles et des manoirs, les liernes constituent les nervures horizontales des voûtes en bois ou des plafonds à caissons. Elles forment avec les arbalétriers et les sous-arbalétriers un réseau décoratif et structurel simultanément. Visibles depuis l'intérieur, elles sont souvent moulurées ou sculptées. Les liernes sont la pièce caractéristique des charpentes lambrissées gothiques et de la Renaissance.
🪨 Comparatif des liernes
| Type de lierne | Pièces reliées | Section typique | Rôle principal |
|---|---|---|---|
| De poinçons | Poinçons successifs | 6×10 à 8×14 cm | Anti-basculement poinçons |
| D'entraits | Entraits successifs | 6×10 à 8×12 cm | Anti-dévers entraits, plafond |
| D'arbalétriers | Arbalétriers successifs | 6×12 à 8×15 cm | Contreventement de versant |
| De clocher | Montants de clocher | 6×10 à 10×18 cm | Cadre horizontal rigide |
| Lambrissée | Arbalétriers / sous-arbalétriers | Variable (décorée) | Structure + décor plafond |
🛠️ Liernes et contreventement longitudinal
Le contreventement longitudinal d'une charpente est l'ensemble des dispositifs qui empêchent les fermes de basculer latéralement (perpendiculairement à leur plan) sous l'action du vent. Sans contreventement, une rangée de fermes parallèles est instable : elle peut s'effondrer en accordéon. Les liernes participent à ce contreventement de deux façons :
- Liernes horizontales (entre poinçons, entraits, milieu d'arbalétriers) : créent des cadres rectangulaires rigides dans le plan horizontal ou oblique du versant.
- Croix de Saint-André : diagonales entre fermes, souvent posées dans le plan des versants ou du plafond des combles — plus efficaces que les liernes seules pour le contreventement.
En pratique, un bon contreventement associe liernes + croix de Saint-André dans au moins deux travées de la charpente (première et dernière), réparties sur toute la longueur du bâtiment pour les grandes portées.
⚠️ Une charpente sans contreventement longitudinal est extrêmement vulnérable aux charges de vent perpendiculaires aux fermes (vent sur pignon). Ce cas se rencontre fréquemment lors de rénovations où les croix de Saint-André ou liernes ont été supprimées pour améliorer l'accès aux combles. Avant toute suppression d'une lierne ou d'une diagonale, consulter un bureau d'études structure.
📚 Glossaire des 20 termes associés
Pièce inclinée de la ferme pouvant recevoir une lierne à mi-hauteur pour le contreventement du versant.
Instabilité d'une ferme non contreventée se renversant sur le côté sous l'action du vent. Les liernes l'empêchent.
Charpente dont l'intérieur est visible et décoré (voûtes, caissons). Les liernes y constituent les nervures.
Ensemble des dispositifs (liernes, croix de Saint-André) rigidifiant la charpente contre les charges latérales.
Contreventement en X entre fermes successives. Plus efficace que les liernes seules pour résister au vent.
Rotation d'une pièce comprimée autour de son axe longitudinal. Les liernes d'arbalétriers réduisent leur longueur libre de déversement.
Pièce horizontale de la ferme pouvant être reliée longitudinalement par une lierne d'entraits.
Structure triangulée transversale de la toiture. Les liernes relient les fermes entre elles longitudinalement.
Charpente pyramidale de clocher où les liernes forment les cadres horizontaux rigides à chaque niveau.
Connexion de plusieurs fermes dans le sens de la longueur du bâtiment. Rôle principal des liernes.
Pièce longitudinale de contreventement reliant poinçons, entraits ou arbalétriers de fermes successives.
Distance libre entre deux points d'appui latéral d'un arbalétrier. Réduite par les liernes intermédiaires.
Deux pièces de bois parallèles encadrant une autre (poinçon, entrait). Certaines liernes peuvent aussi être moisées.
Pièce longitudinale portant les chevrons. Souvent confondue avec la lierne, mais travaille en flexion (charge).
Pièce verticale centrale de la ferme. Les liernes de poinçons les relient entre fermes pour éviter leur basculement.
Bord latéral de la toiture. Les premières et dernières travées portent souvent les contreventements longitudinaux dont les liernes.
Pièce oblique secondaire parallèle à l'arbalétrier dans les charpentes lambrissées. Relié aux liernes du réseau décoratif.
Assemblage traditionnel utilisé pour fixer les liernes dans les poinçons, entraits ou arbalétriers.
Espace entre deux fermes successives. Les liernes créent des liaisons rigides d'une travée à l'autre.
Vent soufflant sur le pignon du bâtiment, perpendiculairement aux fermes. Charge à laquelle les liernes résistent.
🔍 Pathologies et réparations des liernes
Signes d'une lierne manquante ou défaillante
- Fermes visiblement déversées latéralement (penchent dans le sens de la longueur)
- Lézardes sur les murs pignons (poussées non contreventées transmises aux murs)
- Bois assombri, mou ou présentant des galeries d'insectes
- Assemblages desserrés aux jonctions lierne / poinçon ou lierne / entrait
- Liernes absentes suite à des travaux d'aménagement de combles
- Vibrations ou bruits de la charpente par vent fort
Réparations et renforcements
- Traitement insecticide-fongicide : si le bois est encore sain structurellement.
- Renforcement des assemblages : ajout de boulons ou sabots métalliques aux nœuds défaillants.
- Remplacement de la lierne : nouvelle pièce de même section, assemblée par tenon-mortaise ou sabots.
- Ajout de liernes et croix de Saint-André : dans les charpentes insuffisamment contreventées, renforcement par ajout de pièces longitudinales et de diagonales.
- Bureau d'études : pour toute suppression ou ajout de liernes modifiant le schéma de contreventement.
💶 Prix indicatifs 2024–2025
| Prestation | Tarif indicatif | Remarques |
|---|---|---|
| Diagnostic charpente complet | 200–600 € | Sondage + rapport + vérif. contreventement |
| Traitement insecticide-fongicide | 8–15 €/m² | Sur toute la charpente accessible |
| Remplacement lierne simple | 200–600 €/u | Taille + assemblage + pose |
| Ajout liernes de poinçons (série) | 80–200 €/travée | Selon nombre de fermes |
| Pose croix de Saint-André (contreventement) | 300–800 €/travée | Deux diagonales par travée |
| Renforcement contreventement complet | 1 500–5 000 € | Selon longueur du bâtiment |
| Étude de structure (BET) | 500–2 000 € | Avant modification du contreventement |
* Prix variables selon section, longueur et accessibilité des pièces. TVA 10 % applicable (logement > 2 ans).
📋 Réglementation applicable
- DTU 31.1 : charpente et escaliers en bois — prescrit le contreventement longitudinal des charpentes (liernes, croix de Saint-André), sections minimales et assemblages.
- DTU 31.2 : charpente en bois — prescriptions spécifiques au contreventement des fermes (liernes de poinçons, de contre-fiches) et aux dispositions d'assemblage.
- Eurocode 5 (NF EN 1995-1-1) : calcul des structures en bois — vérification du contreventement longitudinal (§ 9.2), dimensionnement des liernes selon les charges de vent perpendiculaire.
- Eurocode 1 (NF EN 1991-1-4) : charges de vent à intégrer dans le dimensionnement du contreventement longitudinal (liernes et croix de Saint-André) selon la zone géographique.
- Règles NV 65 : charges climatiques françaises (vent, neige) — référence nationale toujours utilisée en parallèle des Eurocodes.
- NF B 52-001 : classement mécanique des bois (C18, C24) — les liernes doivent être dans un bois de classement adapté aux efforts de traction et de compression axiale.
- Garantie décennale (art. 1792 Code civil) : les travaux de charpente incluant la pose ou le remplacement de liernes engagent la responsabilité de l'entreprise pendant 10 ans.
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