I. CONCEPTION DES ASSEMBLAGES..................................................

I. CONCEPTION DES ASSEMBLAGES....................................................................3 I. 1. Choix d’un assemblage. ....................................................................................................................3 I. 2. Les assemblages encastrés en construction bois. ..........................................5 I. 3. Caractéristiques des matériaux, normes.....................................................................6 II.  DISPOSITIONS CONSTRUCTIVES DES ENCASTREMENTS..........................................................................................................7 II. 1. Les précautions à prendre...........................................................................................................7 II. 2. Usinage et mise en œuvre. .......................................................................................................14 II. 3. Serrage des boulons dans un assemblage encastré..............................14 II. 4. Protection des assemblages. ................................................................................................15 III.  CONCEPTION ET DIMENSIONNEMENT D’UN ENCASTREMENT.....................................................................................................16 III. 1.  Principes de fonctionnement de quelques encastrements...........16 III. 1. a. Principe de fonctionnement d’un assemblage de rein de portique 16 III. 1. b. Principe de fonctionnement d’un assemblage de continuité 17 III. 1. c. Principe de fonctionnement d’un assemblage de pied de poteau 18 III. 2. Vérification des sections..........................................................................................................19 III. 2. a. Vérification du cisaillement dans la zone d’assemblage 19 III. 2. b. Vérification du fendage engendré par l’effort tranchant dans l’assemblage 19 III. 3. Calcul des modules de glissement. .............................................................................20 III. 3. a. Module de glissement des organes de fixation 20 III. 3. b. La rigidité de rotation Kw 20 III. 3. c. Le module de glissement angulaire sécant 21 III. 3. d. Rigidité d’un assemblage 23 III. 4. Répartition des efforts. ................................................................................................................24 III. 5. Vérification des fixations..........................................................................................................25 III. 5. a. Vérification de la résistance des organes 25 III. 5. b. Vérifier la résistance de bloc suivant l’Eurocode 5 26 III. 5. c. Vérifier la résistance au feu de l’assemblage suivant la NF EN 1995-1-2 si nécessaire 26 ANNEXE A : VÉRIFICATION D’UN ASSEMBLAGE SELON L’EUROCODE 5. .................................................................................................................27 ANNEXE B : BIBLIOGRAPHIE...............................................................................................37 SOMMAIRE Note N° 11 Février 2016 LES ENCASTREMENTS DANS LES STRUCTURES EN BOIS LAMELLÉ Le Bois Lamellé, la distinction au naturel Fédération de l’Industrie Bois Construction / SNBL - Commission technique – 2 – LES ENCASTREMENTS DANS LES STRUCTURES EN BOIS LAMELLÉ Le Bois Lamellé, la distinction au naturel Note N° 11 Février 2016 Fédération de l’Industrie Bois Construction / SNBL - Commission technique – 3 – I. CONCEPTION DES ASSEMBLAGES I. 1. Choix d’un assemblage Lors de la création d’une structure, le concepteur doit faire des choix quant au fonctionnement mécanique du système porteur et donc sur la nature des liaisons. Alors encastrement, appui simple ou articulation ? Quels sont les critères de choix ? De manière impérative, il faut veiller aux points suivants : 1. La structure doit être stable dans ses différents plans (pas de mécanisme) : un portique ou un arc par exemple ne doivent pas comporter plus de 3 articulations pour assurer la stabilité. 2. La structure doit être transportable : au delà de 35 à 40 mètres, les éléments doivent être fractionnés et des encastrements de type joint de continuité sont généralement à prévoir. 3. La hauteur dépend du type d’assemblage : Les efforts influent sur la hauteur mais aussi la taille et le nombre d’organes que comporte la liaison. Ainsi un encastrement qui demande plus de boulons qu’une articulation augmentera la quantité de bois pour respecter les règles de pinces minimales. 4. L’équilibre des pièces doit être assuré : on préférera un double cisaillement n’engendrant aucune rotation perpendiculaire au plan des portiques. LES ENCASTREMENTS DANS LES STRUCTURES EN BOIS LAMELLÉ Le Bois Lamellé, la distinction au naturel Note N° 11 Février 2016 Fédération de l’Industrie Bois Construction / SNBL - Commission technique – 4 – Type de liaison Caractéristiques de la liaison Appui simple ou glissant • Principe de fonctionnement : Un élément reporte sa charge perpendiculairement (appui libre) • Modélisation en 2 dimensions : Suppression d’un degré de liberté en translation (perpendiculaire à l’appui) - - 1 force (perpendiculaire à l’appui) - - 1 inconnue dans les équations d’équilibre • Avantage : Évite des efforts de poussée. Liaison articulée • Principe de fonctionnement : Le mouvement angulaire d’une pièce par rapport à une autre est permis. • Modélisation en 2 dimensions : Suppression de deux degrés de liberté en translation - - 2 efforts à reprendre : • 1 effort de traction ou de compression : Nd, • 1 effort tranchant : Vd, - - 2 inconnues dans les équations d’équilibre • Avantage / inconvénient : Amincissement local possible lié à l’absence de moment à transmettre Liaison encastrée • Principe de fonctionnement : Rotation empêchée entre deux éléments : le moment se transmet intégralement de l’un à l’autre. • Modélisation en 2 dimensions : Suppression des trois degrés de liberté - - 2 Efforts et 1 Moment à reprendre : • 1 effort de traction ou de compression : Nd, • 1 effort tranchant : Vd, • 1 moment fléchissant : Md - - 3 Inconnues dans les équations d’équilibre • Avantage : Possibilité de transmettre les moments. • Inconvénient Ajout local de matière pour disposer les organes d’assemblage et reprendre le cisaillement. Assemblages semi-rigides Le comportement réel des assemblages bois est en réalité intermédiaire entre les deux comportements extrêmes supposés, à savoir articulations et encastrements. Ce caractère intermédiaire du comportement des assemblages est appelé « semi-rigidité ». Lors de la modélisation de la structure ces assemblages sont représentés par des ressorts qui associent une rigidité de translation et une rigidité rotationnelle. Les Eurocodes en ont introduit le concept. Remarque : Ce concept ne peut être appliqué qu’après un calcul au 1er ordre (liaison articulée ou encastrée). Voir chapitre III. Tableau 1 : Rappel des différents principes d’assemblages possibles LES ENCASTREMENTS DANS LES STRUCTURES EN BOIS LAMELLÉ Le Bois Lamellé, la distinction au naturel Note N° 11 Février 2016 Fédération de l’Industrie Bois Construction / SNBL - Commission technique – 5 – I. 2. Les assemblages encastrés en construction bois Le tableau ci-dessous présente les principaux types d’assemblages encastrés rencontrés en construction bois. Type d’encastrement Description Traditionalité et méthode de dimensionnement Les encastrements par tiges (boulons, broches, pointes…) Constitués généralement par deux éléments en lamellé collé moisant un élément central. Cas courant : poteau moisant la traverse ou l’arbalétrier. Organes d’assemblages : broches ou boulons travail- lant en cisaillement. Technique courante utilisée depuis des décennies. Dimensionnement prévu dans les codes de calcul actuels. Les encastrements par goussets en contreplaqué, LVL ou métalliques Goussets latéraux assurant la transmission des efforts et du moment entre les éléments assemblés. Assemblage : collé, vissé, riveté ou cloué, ou encore collé-cloué, collé- vissé… Technique utilisée par le passé pour les structures de faibles portées. Dimensionnement fait dans les CB71 pour certains matériaux sur la base d’essais et de calculs complémentaires. L’Eurocode 5 n’envisage pas la vérification des flasques collés qui doivent faire l’objet d’une évaluation technique au cas par cas. NON traitée par ce document. Les encastrements par goujons collés Tiges de grandes longueurs insérées et collées à l’inté- rieure des poutres. Assem- blage : par tiges filetées ou fer à béton disposés de manière à travailler à la traction ou à la compression. Technique non traditionnelle et qui a fait et fait toujours l’objet de re- cherches. Relève de l’Avis Technique définissant le dimensionnement et l’usage. NON traitée par ce docu- ment. Les encastrements par entures de grande dimension Les entures intéressent toute la section transversale des pièces à assembler. La réalisation de reins de portiques est souvent réalisée avec une pièce d’angle intermédiaire et enturée reliant le poteau avec la traverse. Technique normalisée par la norme EN14080 mais rare en France car demandant des outils spécifiques et ayant des capacités limitées. En pratique cette technique relève d’une évaluation technique (AT, ETE). NON traitée par ce document. Tableau 2 : principaux types d’encastrement rencontrés en construction bois LES ENCASTREMENTS DANS LES STRUCTURES EN BOIS LAMELLÉ Le Bois Lamellé, la distinction au naturel Note N° 11 Février 2016 Fédération de l’Industrie Bois Construction / SNBL - Commission technique – 6 – Dans tous les cas de figure, ces assemblages sensibles aux variations dimensionnelles ne doivent être utilisés qu’en classe de service 1 ou 2 dont la définition est rappelée ci-dessous. Classe de service 1 : caractérisée par une teneur en humidité dans les matériaux qui correspond à une température de 20 °C et à une humidité relative de l’air ambiant ne dépassant 65 % que quelques semaines par an (7 %<H<13%). Classe de service 2 : caractérisée par une teneur en humidité dans les matériaux qui correspond à une température de 20 °C et à une humidité relative de l’air ambiant ne dépassant 85 % que quelques semaines par an (13 %<H<20%). Pour les bâtiments dont l’humidité moyenne stabilisée est inférieure à 7 %, il conviendra de mener une étude particulière. I. 3. Caractéristiques des matériaux, normes Les matériaux utilisés doivent impérativement être conformes aux normes et réglementations en vigueur. L’utilisation d’essences peu nerveuses (à faible taux de rétractibilité) est recommandée. Matériaux / Produits Normes et certifications associées Lamellé collé NF EN 14080 (CE) ACERBOIS GLULAM (certification de qualité) Assemblages Tiges NF EN 14592 Rondelles NF EN 1995-1-1 §10.4.3(2) Anneaux et crampons NF EN 912 et NF EN 14545 Matériaux de renfort Contreplaqué NF EN 13986 (CE) et NF EN 12369-2 (résistance) CTBX (certification de qualité) LVL NF EN 14374 (CE). Résistances données par les fabricants Tableau 3 : Normes et certifications de référence des uploads/Industriel/ les-encastrements-fevrier-2016-pdf.pdf

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