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Applications Bois Construction Assemblages Bois et dérivés Conceptions systèmes

Applications Bois Construction Assemblages Bois et dérivés Conceptions systèmes A B C © 2012, FCBA, Reproduction interdite BOIS MASSIFS STRUCTURAUX BOIS DE STRUCTURE Bois massifs structuraux Bois et dérivés © FCBA Décembre 2012 Page : 1 11.01 Définition : Bois sciés : Pièces de bois obtenues à partir de grumes ou de pièces de bois de plus fortes dimensions, par un enlèvement de sciure ou de plaquettes dans le sens longitudinal, complété éventuellement par un tronçonnage et/ou un usinage supplémentaire en vue d’obtenir le niveau de précision requis. Sciages structuraux : Pièces de bois sciées entrant dans la constitution d’un ouvrage et ayant comme fonction principale la résistance aux différentes charges que cet ouvrage doit supporter au cours du temps. Références normatives : Normes actuelles : • NF EN 14081 : Structures en bois – Bois de structure à section rectangulaire classé pour sa résistance • NF EN 844 : Bois ronds et bois sciés – Terminologie • NF B 52-001 : Classement visuel pour l’emploi en structure des bois sciés français résineux et feuillus • NF EN 1310 : Bois ronds et bois sciés – Méthode de mesure des singularités • NF B 53-520 : Bois – Sciages de bois résineux – Classement d'aspect – Définition des choix • NF EN 975 : Bois sciés – Classement d'aspect des bois feuillus • NF EN 1611 : Bois sciés – Classement d'aspect des bois résineux • NF EN 1309 : Bois ronds et bois sciés – Méthode de mesure des dimensions – Partie 1 : Bois sciés • NF EN 336 : Bois de structure – Résineux et peuplier – Dimensions, écarts admissibles • NF EN 1313 : Bois ronds et bois sciés - Écarts admissibles et dimensions préférentielles • NF EN 338 : Bois de structure – Classes de résistance • NF EN 1912 : Bois de structure – Classes de résistance – Affectation des classes visuelles et des essences • NF EN 335 : Durabilité du bois et des matériaux dérivés du bois – Définition des classes d’emploi • NF EN 350 : Durabilité des bois et des matériaux dérivés du bois – Durabilité naturelle du bois massif • NF EN 351 : Durabilité des bois et des matériaux dérivés du bois – Bois massif traité avec produit de préservation • NF EN 460 : Durabilité des bois et des matériaux dérivés du bois – Guide d’exigences de durabilité du bois pour son utilisation selon les classes d’emploi • NF EN 15228 : Bois de structure – Bois de structure traité avec un produit de préservation contre les attaques biologiques • NF B 50-105-3 : Durabilité du bois et des produits à base de bois – Bois massif traité avec produit de préservation – Partie 3 : Performances de préservation des bois et attestation de traitement – Adaptation à la France métropolitaine et aux DOM • FD P 20 651 Durabilité des éléments et ouvrages en bois • NF EN 1995 (NF P 21-711) : EC5 - Eurocode 5 : Conception et calcul des structures en bois Autres documents : • DTU Règles CB 71 : Règles de calcul et de conception des charpentes en bois • DTU 31.1 : Charpente et escaliers en bois • DTU 31.2 : Construction de maisons et bâtiments à ossature en bois • DTU 31.3 : Charpentes en bois assemblées par connecteurs métalliques ou goussets • NF P 21-400 : Bois de structure et produits à base de bois – Classes de résistance et contraintes admissibles associées NOTE : Sous réserve d’un accord contractuel dans les documents particuliers du marché, les CB71 peuvent encore être utilisés, associés à la NF P 21-400. Caractéristiques et dimensionnement : Dimensions courantes : • Largeur : 22 à 200 mm • Hauteur : 25 à 300 mm • Longueur : jusqu’à 6 m et plus Classement structure : L’utilisation d’un bois en usage structurel est conditionnée par la connaissance de ses propriétés mécaniques. Ainsi le classement structurel a pour but de proposer différentes classes où les bois seront triés en lots homogènes de même résistance en vue d’optimiser leur utilisation en construction. Pour réaliser ce classement, deux méthodes existent : • la méthode visuelle en observant les singularités du bois, selon une norme de classement référencée (NF B 52-001 pour les bois français), qui permet de trier en classes visuelles (classes ST-I, ST-II, ST-III, ST-IV, HST1 ou choix 2, 3). Les correspondances des classes visuelles avec les classes mécaniques sont définies par la norme NF EN 1912 par essence et indiquées en annexe. • la méthode par machine en mesurant directement les propriétés mécaniques du bois, selon la norme NF EN 14081- 4, qui permet de trier automatiquement en classes mécaniques définies par la norme NF EN 338. Le tableau suivant définit la distribution usuelle des classes de résistance mécanique pour les principales essences de bois utilisées en construction : Essence de bois Classes EN 338 Sapin, épicéa, douglas C18, C24, C30 Pins : sylvestre, maritime, noir, laricio C 14, C18, C24, C30 Mélèze C18, C24, C27 Sitka, peuplier C18, C24 Chêne D18, D24, D30 Gonfolo, Goupi, Alimiao D40 Angélique D50 Jaboty D35 Caractéristiques mécaniques pour le calcul : Le dimensionnement des structures constituées de sciages structuraux s’effectue conformément à l’EC5. Les contraintes caractéristiques à utiliser sont celles définies par la norme NF EN 338. BOIS DE STRUCTURE Bois massifs structuraux Bois et dérivés © FCBA Décembre 2012 Page : 2 11.01 Propriétés caractéristiques des bois massifs RÉSINEUX définies par NF EN 338 (décembre 2009), pour calculs avec EC5 Symbole Désignation Unité C14 C16 C18 C20 C22 C24 C27 C30 C35 C40 C45 C50 fm,k Contrainte de flexion N/mm² 14 16 18 20 22 24 27 30 35 40 45 50 ft,0,k Contrainte de traction axiale N/mm² 8 10 11 12 13 14 16 18 21 24 27 30 ft,90,k Contrainte de traction transversale N/mm² 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 fc,0,k Contrainte de compression axiale N/mm² 16 17 18 19 20 21 22 23 25 26 27 29 fc,90,k Contrainte de compression transversale N/mm² 2,0 2,2 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3,1 3,2 fv,k Contrainte de cisaillement N/mm² 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 E0,mean Module moyen d’élasticité axiale kN/mm² 7 8 9 9,5 10 11 11,5 12 13 14 15 16 E0,05 Module élasticité axial au 5ème percentile kN/mm² 4,7 5,4 6,0 6,4 6,7 7,4 7,7 8,0 8,7 9,4 10,0 10,7 E90,mean Module moyen d’élasticité transversale kN/mm² 0,23 0,27 0,30 0,32 0,33 0,37 0,38 0,40 0,43 0,47 0,50 0,53 Gmean Module moyen de cisaillement kN/mm² 0,44 0,50 0,56 0,59 0,63 0,69 0,72 0,75 0,81 0,88 0,94 1,00 ρ ρ ρ ρk Masse volumique caractéristique kg/m³ 290 310 320 330 340 350 370 380 400 420 440 460 ρ ρ ρ ρmeam Masse volumique moyenne kg/m³ 350 370 380 390 410 420 450 460 480 500 520 550 Propriétés caractéristiques des bois massifs FEUILLUS définies par NF EN 338 (décembre 2009), pour calculs avec EC5 Symbole Désignation Unité D18 D24 D30 D35 D40 D50 D60 D70 fm,k Contrainte de flexion N/mm² 18 24 30 35 40 50 60 70 ft,0,k Contrainte de traction axiale N/mm² 11 14 18 21 24 30 36 42 ft,90,k Contrainte de traction transversale N/mm² 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 0,6 fc,0,k Contrainte de compression axiale N/mm² 18 21 23 25 26 29 32 34 fc,90,k Contrainte de compression transversale N/mm² 7,5 7,8 8,0 8,1 8,3 9,3 10,5 13,5 fv,k Contrainte de cisaillement N/mm² 3,4 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,5 5,0 E0,mean Module moyen d’élasticité axiale kN/mm² 9,5 10 11 12 13 14 17 20 E0,05 Module élasticité axial 5ème percentile kN/mm² 8 8,5 9,2 10,1 10,9 11,8 14,3 16,8 E90,mean Module moyen d’élasticité transversale kN/mm² 0,63 0,67 0,73 0,80 0,86 0,93 1,13 1,33 Gmean Module moyen de cisaillement kN/mm² 0,59 0,62 0,69 0,75 0,81 0,88 1,06 1,25 ρ ρ ρ ρk Masse volumique caractéristique kg/m³ 475 485 530 540 550 620 700 900 ρ ρ ρ ρmeam Masse volumique moyenne kg/m³ 570 580 640 650 660 750 840 1080 Sections courantes : Le tableau suivant indique les sections courantes et normalisées pour les bois résineux : Largeur (mm) Épaisseur (mm) 27 40 63 75 100 115 125 150 160 175 200 225 15 18 22 27 32 38 X X X 50 X X X X X X 63 X X X X 75 X X X X 100 X 115 125 150 200 225 X Sections standardisées norme européenne Sections standardisées BOIS DE STRUCTURE Bois massifs structuraux Bois et dérivés © FCBA Décembre 2012 Page : 3 11.01 Les contraintes, rigidités et masses volumiques sont fonction des paramètres suivants : • essence de bois : résineux et peupliers, ou feuillus • produits certifiés ou non • humidité de référence utilisée pour le calcul des bois : 12%. Au-delà il faut appliquer un coefficient réducteur • hauteur de référence utilisée pour le uploads/Ingenierie_Lourd/ bois-massifs-structuraux.pdf