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Guide technique sur la conception de bâtiments à ossature légère en bois 2e édi

Guide technique sur la conception de bâtiments à ossature légère en bois 2e édition cecobois remercie Ressources naturelles Canada et le ministère des Forêts, de la Faune et des Parcs du Québec pour leur contribution financière à la réalisation de ce guide. Photo de la page couverture : Holiday Inn Express & Suites de Saint-Hyacinthe Guide technique sur la conception de bâtiments à ossature légère en bois - 2e édition i Avant-propos Ce guide technique a pour but d’assister les ingénieurs et les architectes dans la conception de bâtiments à ossature légère. Depuis plusieurs années déjà, ce type de construction fait appel à plusieurs composants structuraux préfabriqués en usine, ce qui offre de nombreux avantages comme la qualité de la fabrication et la rapidité d’installation au chantier. Ce guide technique présente, entre autres, les avantages et les particularités de la construction à ossature légère, ainsi que les principes de conception et les normes de calcul utilisés. Il met aussi l’accent sur les détails de construction et les exigences concernant l’installation au chantier. Les calculs montrés dans ce guide technique sont basés sur la norme CSA O86 [4]. Remerciements Les conseillers techniques de cecobois remercient particulièrement les ingénieurs suivants pour leurs commentaires constructifs sur les divers aspects techniques du présent guide : • Michel Lamontagne, ing., Bureau d’études Michel Lamontagne ; • Mario Payeur, ing., M.Sc. et Kevin Below, ing., Ph.D., Douglas Consultants inc. ; • Jacques Péloquin, ing., Structures Truss Experts ; • Marc Asselin, ing., Structures R.B.R. Inc. Nous remercions également les fabricants de structures en bois qui ont fourni les nombreuses photos et images qui illustrent ce guide. Responsabilités du lecteur Bien que ce guide ait été conçu avec la plus grande exactitude conformément à la pratique actuelle du calcul des structures en bois, le Centre d’expertise sur la construction commerciale en bois (cecobois) n’est nullement responsable des erreurs ou des omissions qui peuvent découler de l’usage du présent guide. Toute personne utilisant ce guide en assume pleinement tous les risques et toutes les responsabilités. Toute suggestion visant l’amélioration de notre documentation sera grandement appréciée et considérée pour les versions futures. Tous les exemples de calcul et les tableaux montrés dans ce guide doivent être utilisés uniquement en complément des normes et codes en vigueur afin de s’assurer qu’ils sont applicables à l’usage demandé. Guide technique sur la conception de bâtiments à ossature légère en bois - 2e édition ii Table des matières Avant-propos i Remerciements i Responsabilités du lecteur i Table des matières ii Liste des tableaux iv Liste des figures iv 1 Centre d’expertise sur la construction commerciale en bois 1 2 Généralités 2 2.1 Avantages environnementaux de la construction en bois 2 2.2 Avantages de la construction à ossature légère en bois 3 3 Description des composants 5 3.1 Les matériaux de base 5 3.2 Les fermes de toit 6 3.3 Les poutrelles de plancher 6 3.4 Les poutres et colonnes 6 3.5 Les murs 6 3.5.1 Éléments d’ossature 6 3.5.2 Colombages 6 3.5.3 Lisses et sablières 7 3.5.4 Ouvertures dans les murs 7 4 Contreventement 7 4.1 Généralités 7 4.2 Diaphragmes et murs de refend 8 4.3 Systèmes d’attache et ancrages 8 4.3.1 Les clous 9 4.3.2 Boulons, tire-fond et vis 10 4.3.3 Étriers 10 4.3.4 Ancrages 11 4.3.5 Ancrage des murs préfabriqués à la fondation 12 4.3.6 Ancrage des murs de refend 13 4.3.7 Considérations relatives au calcul parasismique des murs de refend et des diaphragmes 15 4.3.8 Principaux fabricants de connecteurs et d’ancrages 15 5 Fabrication en usine et manutention 15 5.1 Fermes de toit 15 5.1.1 Assemblage de plusieurs fermes groupées 16 5.1.2 Bonne pratique de levage d’un groupe de fermes assemblées au sol 16 5.2 Poutrelles de plancher 17 5.3 Murs 17 5.3.1 Bonne pratique de levage des murs 18 Guide technique sur la conception de bâtiments à ossature légère en bois - 2e édition iii 6 Conception d’une construction à ossature légère en bois 18 6.1 Rôle et responsabilités des concepteurs 18 6.2 Normes de calcul 19 6.3 Calcul de l’ossature des murs 19 6.3.1 Calcul des colombages 19 6.3.2 Calcul des lisses et sablières 28 6.3.3 Calcul des linteaux et poteaux aux ouvertures 30 6.3.4 Panneaux de bois 34 6.4 Diaphragmes et murs de refend 34 6.4.1 Généralités 34 6.4.2 Principes de calcul 35 6.4.3 Conception des diaphragmes 36 6.4.4 Calcul de la flèche des diaphragmes 40 6.4.5 Conception des murs de refend 44 6.4.6 Ouvertures dans les murs 47 6.4.7 Répartition des charges latérales sur les segments de mur de refend 49 6.4.8 Coefficient de l’effet d’absence des ancrages de retenue Jhd 50 6.4.9 Calcul du Jhd 52 6.4.10 Efforts dans les membrures d’extrémité des segments de mur de refend 53 6.4.11 Contribution des panneaux de gypse 54 6.4.12 Calcul de la flèche des murs de refend pour un bâtiment d’un étage 55 6.4.13 Calcul de la flèche des murs de refend pour les bâtiments multiétages 58 6.5 Effets combinés des charges sur les connecteurs 62 6.5.1 Étriers spécialisés 62 6.5.2 Murs de refend et charges de soulèvement 63 7 Divers 65 7.1 Retrait et tassement 65 7.2 Logiciels 67 7.3 Degré de résistance au feu 67 8 Fabricants 68 9 Références 68 Guide technique sur la conception de bâtiments à ossature légère en bois - 2e édition iv Liste des tableaux Tableau 1 Résistance pondérée au cisaillement d’un mur de refend 9 Tableau 2 Résistances pondérées des colombages de mur 38 x 89 SPF no 2 21 Tableau 3 Résistances pondérées des colombages de mur 38 x 89 MSR 2100Fb – 1.8E 22 Tableau 4 Résistances pondérées des colombages de mur 38 x 140 SPF no 2 23 Tableau 5 Résistances pondérées des colombages de mur 38 x 140 MSR 2100Fb – 1.8E 24 Tableau 6 Résistances pondérées des colombages de mur 38 x 184 SPF no 2 25 Tableau 7 Résistances pondérées des colombages de mur 38 x 184 MSR 2250Fb – 1.9E 26 Tableau 8 Résistances pondérées des sablières (doubles et triples) 28 Tableau 9 Comparaison en compression de flanc (application planche) de certains types de bois 29 Tableau 10 Densité du bois classé visuellement et mécaniquement (Tableau A.12.1, CSA O86) 35 Tableau 11a Résistances pondérées au cisaillement des diaphragmes sans entremises 36 Tableau 11b Résistances pondérées au cisaillement des diaphragmes sans entremises 36 Tableau 11c Résistances pondérées au cisaillement des diaphragmes sans entremises 37 Tableau 12 Valeurs de EA, Bv et en de certains matériaux 41 Tableau 13 Résistance latérale pondérée d’un clou avec des membrures de 38 mm d’épaisseurs (N) 43 Tableau 14a Résistances pondérées au cisaillement des murs de refend avec entremises 44 Tableau 14b Résistances pondérées au cisaillement des murs de refend avec entremises 44 Tableau 14c Résistances pondérées au cisaillement des murs de refend avec entremises 45 Tableau 15 Coefficient d’ajustement de résistance, Jus, pour les murs de refend sans entremises 47 Tableau 16 Flèche des segments de mur calculée au prorata des longueurs des segments de mur 56 Tableau 17 Flèche des segments de mur calculée au prorata des rigidités des segments de mur (itération 1) 57 Tableau 18 Flèche des segments de mur calculée au prorata des rigidités des segments de mur (itération 4) 57 Tableau 19 Résultat du calcul du retrait dans un mur 66 Liste des figures Figure 1 Page www.cecobois.com 1 Figure 2 Cycle de vie des matériaux de construction 2 Figure 3 Données comparatives du cycle de vie d’un bâtiment commercial 3 Figure 4 Système de construction à plate-forme 3 Figure 5 Fermes de 24,4 m de portée 4 Figure 6 Murs préfabriqués 4 Figure 7 Légèreté des structures à ossature 4 Figure 8 Table d’assemblage de fermes 4 Figure 9 Comparaison de la résistance thermique entre des colombages de bois et d’acier 5 Figure 10 Répertoire des fournisseurs de cecobois www.cecobois.com 5 Figure 11 Exemples d’estampilles de classification du bois 5 Guide technique sur la conception de bâtiments à ossature légère en bois - 2e édition v Figure 12 Principaux éléments constituant un mur à colombages en bois 6 Figure 13 Charges latérales appliquées parallèlement aux fermes 7 Figure 14 Charges latérales appliquées perpendiculairement aux fermes 7 Figure 15 Revêtement de mur avec panneaux OSB et détail d’entremises 8 Figure 16 Revêtement de toit avec panneaux de contreplaqué 8 Figure 17 Effets des charges latérales sur les bâtiments 9 Figure 18 Clous spéciaux (USP Connectors de Mitek) 10 Figure 19 Boulons, tire-fonds et vis à bois 10 Figure 20 Ancrage d’une ferme avec des clous ou des vis 10 Figure 21 Vis à bois auto-taraudeuses 10 Figure 22 Exemples d’étriers spécialisés 10 Figure 23 Exemple de détails d’ancrage des fermes de toit et de plancher 11 Figure 24 Exemple de détails d’ancrage à la fondation 12 Figure 25 Installation de murs préfabriqués 12 Figure 26 Boulon d’ancrage trop enfoncé dans la lisse 12 Figure 27 Détail d’attache d’un mur préfabriqué à une lisse boulonnée au sol au préalable 13 Figure 28 Détail d’attache d’un mur préfabriqué ancré à travers une lisse déjà uploads/Ingenierie_Lourd/ ceco-11896-correction-guide-ossaturelegere-lr.pdf