24 Superstructures en bois
DESCRIPTION
- Définition / Comprend
Il s’agit des composants en bois exerçant une fonction mécanique et des éléments qui leur sont directement associés.
Sauf mention contraire au cahier spécial des charges, le travail comprend notamment :
MATÉRIAUX
PRODUCTION DES ELEMENTS
PROVENANCE DES BOIS
Conformément au chapitre 02.42.4, le bois utilisé dispose de documents prouvant qu’il provient de forêts gérées durablement.
COLLES
Les colles utilisées pour la fabrication d’éléments de structure à base de bois respectent une des normes suivantes :
Pour les usages structuraux :
Pour les usages non structuraux :
Le choix de la colle et de son type sont déterminés par la classe d’emploi.
EMMISSION DE FORMALDEHYDE
Lorsqu’une colle entre dans la composition d’un produit à base de bois, une classe d’émission de formaldéhyde est attribuée à celui-ci. Si la colle ne contient pas de formaldéhyde, la classe d’émission E1 est automatiquement attribuée.
La classe d’émission est renseignée sur les documents accompagnant le marquage CE. Si le matériau n’est pas marqué CE, un essai suivant la [NBN EN ISO 12460-3] doit être réalisé par un laboratoire accrédité.
L’[AR 2014-05-08] établissant les niveaux seuils pour les émissions dans l’environnement intérieur de produits de construction pour certains usages prévus et ses éventuelles modifications sont d’application.
TOLERANCES SUR LES DIMENSIONS DES PRODUITS FINIS
Les dimensions sont toujours données pour une teneur en humidité du bois de référence. Lorsque la mesure des dimensions est effectuée à une teneur en humidité différente de la référence, des corrections sur les valeurs mesurées doivent être apportées. Ces valeurs de référence et les corrections à apporter sont précisées dans les normes produits.
A moins que des tolérances plus strictes ne soient précisées dans le cahier spécial des charges, tous les éléments structuraux en bois massif, aboutés ou non, satisfont à la classe de tolérance 2 de la [NBN EN 336] et à la [NBN EN 1313 série].
Pour les produits en bois lamellés collés, les exigences précisées dans la [NBN EN 14080] sont d’application.
Pour les produits en bois lamellés croisés, les exigences précisées dans la [NBN EN 16351] sont d’application.
Pour le lamibois (LVL), les exigences précisées dans la [NBN EN 14374] sont d’application.
Pour les panneaux contreplaqués, les exigences précisées dans la [NBN EN 315] sont d’application.
Pour les panneaux de particules, les exigences précisées dans la [NBN EN 312] sont d’application.
Pour les panneaux de fibres, les exigences précisées dans la [NBN EN 622 série] sont d’application.
Pour les panneaux OSB, les exigences précisées dans la [NBN EN 300] sont d’application.
MARQUAGE QUALITE DES ELEMENTS
Les critères d’acceptabilité d’un matériau sont décrits au chapitre 02.42.1 du présent cahier des charges. Les modalités concernant les réceptions techniques sont décrites au sous-titre A4.43.
Le marquage CE d’un produit de construction est obligatoire si celui-ci entre dans le champ d’application d’une norme harmonisée.
Si ce n’est pas le cas, un marquage peut être apposé sur base volontaire sur base d’un document d’évaluation européen (EAD).
Si le produit n’a pas encore fait l’objet d’un marquage CE, et qu’il ne satisfait pas les critères du chapitre Critères d'acceptabilité, il est validé par le maître d’ouvrage sur base d’un résultat d’essai et/ou une note de calculs fourni par un organisme compétent.
cOMPORTEMENT DES ELEMENTS
CLASSE D’EMPLOI
Pour chaque élément de structure en bois ou en matériau à base de bois, une classe d’emploi est déterminée.
Les classes d’emploi sont fonction du risque de dégradation auquel l’élément est soumis. La classe d’emploi d’un élément est déterminée suivant la [NBN EN 335].
Le tableau ci-dessous résume les différentes classes d’emploi et les risques potentiels qui leurs sont associés.
Classe d'emploi | Conditions | Exemple | Risques | ||||
Champignons | Insectes | Térébrants marins | |||||
à larves xylophages | Termites | ||||||
Classe 1 | Bois situé à l'intérieur, pas d'humidification possible | Charpente apparente, plancher, escalier intérieur | Non | Oui | Localement | Non | |
Classe 2 | Bois abrité des intempéries. Des humidifications sont possibles | Charpente non-apparente | Oui | Oui | Localement | Non | |
Classe 3 | Classe 3-1 | Bois soumis aux intempéries. Pas d'accumulation d'eau. | Bardage, poteau extérieur sans contact avec le sol | Oui | Oui | Localement | Non |
Classe 3-2 | Bois soumis aux intempéries. Accumulation d'eau possible. | Lame de terasse, poutre extérieure | Oui | Oui | Localement | Non | |
Classe 4 | bois en contact direct avec le sol et/ou avec de l'eau douce | Poteau en contact avec le sol | Oui | Oui | Localement | Non | |
Classe 5 | Bois en contact direct avec de l'eau salée | Ponton Maritime | Oui | Oui | Localement | Oui |
Elément de construction | Classe d'emploi |
Charpente | 2 |
Semelle d'assise | 3 |
Montant et traverses de l'ossature | 2 |
Solives pour plancher | 1 |
Dalle bois Les bois doivent avoir une durabilité naturelle ou conférée correspondant à une classe d'emploi 3 | 3 |
Bardage extérieur | 3b |
Lattage pour bardage | 3a |
Menuiseries extérieures | 3a |
Tableau Classe d'emploi de certains éléments de construction
CLASSE DE DURABILITE
La durabilité d’un bois ou d’un matériau à base de bois est la capacité de celui-ci à résister aux agents de dégradation biologiques.
La durabilité peut être naturelle ou conférée par un traitement adapté du bois ou de l’élément à base de bois.
La durabilité est exprimée suivant différentes échelles en fonction du risque. La norme [NBN EN 350] définit 4 échelles différentes :
Un tableau reprenant les classes de durabilité naturelle du duramen des différentes essences de bois est disponible dans la norme [NBN EN 350]. Le tableau ci-dessous présente les principales essences locales :
*Le chêne peut être considéré en classe de durabilité 2, sauf s'il est en contact avec le sol. Dans ce cas, la classe de durabilité 4 doit être considérée.
Le tableau suivant provient de la [NBN EN 460] et est utilisé pour voir si la durabilité naturelle d’un bois vis-à-vis des attaques de champignons lignivores est suffisante en fonction de la classe d’emploi de l’élément (anciennement appelée classe de risque).
Classe d'emploi | Classe de durabilité naturelle vis-vis des attaques de champignons lignivores | ||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
1 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
2 | 0 | 0 | 0 | (0) | (0) |
3 | 0 | 0 | (0) | (0)-(x) | (0)-(x) |
4 | 0 | (0) | (x) | x | x |
5 | 0 | (x) | (x) | x | x |
Légende: | |||||
0 durabilité naturelle suffisante (vis-à-vis des champignons lignivores) | |||||
(0) durabilité naturelle normalement suffisante, mais pour certains emplois un traitement de préservation peut être recommandé (voir annexe A de [NBN EN 460]) | |||||
(0)-(x) la durabilité naturelle peut être suffisante, mais en fonction de l'essence de bois, de sa perméabilité (voir 6.1 de [NBN EN 460]) et de son emploi final (voir annexe A de [NBN EN 460]), un traitement de préservation peut s'avérer nécessaire | |||||
(x) le traitement de préservation est normalement recommandé, mais pour certains emplois la durabilité naturelle peut être suffisante (voir annexe A de [NBN EN 460]) | |||||
x traitement de préservation nécessaire |
Note: Il convient de considérer l'aubier de toutes les essences de bois comme ayant la classe de durabilité 5
De manière générale aucune stagnation d’eau n’est tolérée. Il faut veiller à une bonne ventilation des éléments et particulièrement des zones d’assemblages.
PRESERVATION
Le traitement de préservation des bois est d’application lorsque la durabilité naturelle du bois n’est pas suffisante par rapport aux exigences de la classe d’emploi dans laquelle il est utilisé.
Toutes les zones préalablement traitées ayant subi des entailles et/ou découpes devront être traitées de nouveau pour atteindre la durabilité exigée ou prévoir une disposition constructive qui permet de ramener localement la classe d’emplois en adéquation avec la classe de durabilité locale.
La durabilité des éléments est fortement influencée par la conception du projet, la mise en œuvre et l’entretien de l’ouvrage.
Les traitements, protection et finition des bois sont décrits dans l'élément 24.7 du présent cahier des charges et dans la [STS 04.3].
Le traitement de préservation utilisé est compatible avec d’autres composants (traitement ignifuge, collage, finitions).
Lorsqu’un traitement de finition est prescrit, l’entretien des finitions sera décrit dans le dossier d’intervention ultérieur.
MAITRISE DE L’HUMIDITE
La teneur en humidité du bois est définie dans la [NBN EN 844] comme étant la masse d’eau contenue dans un bois exprimée en pourcentage de la masse anhydre du bois. Cette notion est aussi appelée « teneur en eau », « taux d’humidité », « taux d’humidité relatif » ou « humidité » du bois.
Les différentes méthodes de mesure de la teneur en humidité sont décrites à l’article 03.41.1b.
La maitrise de la teneur en humidité du bois est nécessaire pour différentes raisons :
Il convient que le bois soit séché pour atteindre l'humidité d'équilibre qu'il aura en usage. Il est nécessaire que les composants en bois et à base de bois ne soient en aucune manière exposés à des conditions climatiques plus sévères que celles pour lesquelles ils ont été conçus.
Le contrôle de la qualité du séchage d’un lot de bois scié se fait selon la [NBN EN 14298].
Sauf mention contraire au cahier spécial des charges, la teneur en humidité prescrite est la teneur en humidité cible selon la [NBN EN 14298].
Les éléments suivants sont indiqués au tableau ci-dessous, en fonction de la teneur en humidité cible :
Le niveau de qualité acceptable (NQA – AQL en anglais) est, sauf mention contraire au cahier spécial des charges, à 6.5%.
Les courbes présentées ci-dessous donnent une approximation de la teneur en humidité d’équilibre d’une pièce de bois massif en fonction des conditions d’ambiance dans lesquelles elle est placée.
En règle générale, les pièces en bois massif reconstitué par collage ont une teneur en humidité d’équilibre légèrement inférieure à celle du bois massif.
RECYCLAGE/REUTILISATION
Les impositions générales concernant les préventions, le tri sélectif sur chantier, le stockage, le transport et le traitement des déchets sont décrites à la section 07 du présent cahier des charges type.
COMPORTEMENT AU FEU DES ELEMENTS EN BOIS
Les exigences auxquelles les bâtiments doivent répondre en termes de sécurité incendie sont décrites dans la législation en vigueur et sont notamment fonction du type de bâtiment, de sa destination, de sa localisation, de ses occupants, etc.
Le document de base pour la législation incendie en Belgique est l’[AR 1994-07-07] et ses modifications fixant les normes de base en matière de prévention contre l’incendie et l’explosion, auxquelles les bâtiments doivent satisfaire.
Pour attester de la classe de réaction au feu, un essai selon la [NBN EN 13501-1] est effectué par un laboratoire accrédité. Pour certains produits et dans certaines conditions, une décision européenne permet d’attribuer la classe de réaction au feu D-s2,d0 sans essai supplémentaire. Ces décisions et les produits auxquels elles se rapportent sont listés ci-dessous :
Produit | Masse Volumique minimale | Epaisseur minimale | Référence de la décision européenne |
Bois Massif | 350 kg/m³ | 22mm | 2003/593/CE |
Bois massif abouté | 380 kg/m³ | 22mm | C/2017/5389 |
Bois lamellé collé, BMR | 380 kg/m³ | 22mm | C/2017/1702 |
CLT (épaisseur de couche min. : 18mm) | 350 kg/m³ | 54mm | C/2017/5389 |
LVL (épaisseur des placages min. : 3mm) | 400 kg/m³ | 18mm | C/2017/5389 |
NOTE : pour les bois massifs aboutés, les bois massifs reconstitués et les bois lamellés-collés, un tableau de classe de réaction est disponible dans leur norme produit respective mais a été modifié par la décision européenne renseignée dans le tableau ci-dessus.
La performance de résistance au feu des éléments en bois et de ses assemblages doit être attestée soit par un rapport de classification selon la norme [NBN EN 13501-2], sur base d’un ou plusieurs essais en laboratoire, soit par un calcul selon la partie feu de l’Eurocode 5 ([NBN EN 1995-1-2] et son annexe nationale).
Pour chaque poste faisant l’objet d’une exigence de résistance au feu définie dans le cahier spécial des charges, cette exigence s'applique à tous les éléments qui leurs sont directement associés (par exemple : plats métalliques, assemblages, etc.).
bois et produits d'ingénierie en bois
Il existe toute une gamme de produits en bois à la disposition du constructeur. On peut les diviser en quatre familles :
Le schéma ci-dessous montre les produits à base de bois massif :
BOIS MASSIFS
Bois massif est un terme générique comprenant les sciés et les bois ronds.
Les bois sciés sont obtenus à partir de grumes ou de pièces de bois de plus fortes dimensions.
Les bois ronds sont des bois abattus, ébranchés, écimés et éventuellement fraisés.
Les éléments peuvent éventuellement comporter des aboutages à entures multiples. Ils sont alors appelés bois massifs aboutés.
La norme [NBN EN 14081 série] est d’application pour les bois massifs, non aboutés, de section rectangulaire. Le marquage CE des produits rentrant dans son champ d’application est obligatoire.
Les bois massifs peuvent être aboutés, on parle alors de bois massifs aboutés. Dans ce cas, les pièces constitutives du produit fini doivent être classées selon la [NBN EN 14081 série] et les produits finis doivent être marqués selon la [NBN EN 15497].
Tous les bois massifs structuraux doivent être classés.
Les bois massifs structuraux, aboutés ou non, de section rectangulaire appartiennent à une classe de résistance selon la [NBN EN 338]. Les classe de résistance Cxx sont réservées pour les résineux et quelques feuillus assimilés aux résineux, par exemple le châtaigner. Pour les autres feuillus, les classes de résistance Dxx sont utilisées.
La teneur en humidité cible à prescrire dépend de la teneur en humidité d’équilibre qu’aura l’élément en usage.
La teneur en humidité cible maximale des bois massifs dépend de la classe d’emploi. Cependant, certains bois sèchent difficilement à cause de leur section ou de l’essence. Malgré que ce soit fortement déconseillé, il est envisageable de les mettre en œuvre à une teneur en humidité plus élevée. Dans ce cas, des dispositions particulières sont prises pour pallier les déformations (flèches, gauchissement, tuilage), les retraits et les fentes qui vont apparaitre, en particulier dans les locaux chauffés ou fortement ventilés. Ces éléments ne seront pas confinés afin de permettre le séchage.
Lorsque les bois sont classés humides (marquage CE), il est probable que des fentes apparaissent lors du séchage. L’entrepreneur veillera à ce que celles-ci ne réduisent pas la résistance des éléments (par exemple fentes dans les zones d’assemblages ou fentes traversantes trop importantes).
Sauf indication contraire au cahier des charges, la teneur en humidité cible maximale des bois massifs est donnée dans le tableau ci-dessous :
Classe d’emploi | Teneur en humidité cible du bois |
1 | < 12% |
2 | < 17% |
3 | < 22% |
4 | > 25% |
5 |
BOIS LAMELLE COLLE
Les bois lamellés collés sont composés à partir de planches de bois massifs qui sont aboutées pour obtenir les lamelles. Ensuite ces lamelles sont superposées et solidarisées entre elles, généralement par collage.
Les bois lamellés collés sont composés de minimum deux lamelles. L’épaisseur des lamelles est comprise entre 6 et 45 mm (inclus).
Les bois massifs reconstitués sont compris dans les bois lamellés collés. Un bois massifs reconstitué est composé de 2 à 5 lamelles. Ces lamelles sont d’une épaisseur comprise entre 45mm et 85mm.
La norme [NBN EN 14080] est d’application pour les éléments en bois lamellé collé.
Lorsque les éléments sont fabriqués à partir d’essences résineuses ou de peuplier, ils disposent du marquage CE conformément à l’annexe ZA de cette norme.
Il n’existe à l’heure actuelle aucune norme couvrant les bois lamellés collés en essences feuillues autres que le peuplier, en lamellé cloués, lamellés collés-cloués ou lamellés chevillés. Leurs caractéristiques essentielles doivent donc être prouvées par une autre méthode.
Les planches sont classées selon leur résistance dans une classe décrite à la [NBN EN 338].
Les bois lamellés collés sont dits homogènes s’ils sont composés de planches appartenant à la même classe de résistance. La classe de résistance du lamellé collé est alors noté « GL xx h ».
Il est possible d’utiliser, pour les lamelles centrales, des planches de classe inférieure à celles des lamelles extérieures. Le bois lamellé-collé est dit panaché et sa classe de résistance est alors notée « GL xx c ».
Les bois lamellés collés sont réalisés à partir d’une seule et même essence (épicéa et sapin peuvent être considérés comme étant la même essence). La norme [NBN EN 14080] ne couvre que les produits fabriqués à partir de certaines essences, toutes résineuses à l’exception du peuplier. Les principales essences locales couvertes sont les suivantes :
Il est préférable de concevoir avec du bois lamellé collé en privilégiant les classes d’emploi 1 et 2, mais une utilisation en classe d’emploi 3 ou 4 sera possible avec une étude au cas par cas et seulement sous conditions particulières.
Le traitement de préservation doit être compatible avec la colle utilisée pour la fabrication de l’élément.
BOIS LAMELLE COLLE EN BLOC
Il s’agit d’éléments de structure ayant une section transversale massive, fabriqué à partir d’au moins deux composants en bois lamellé-collé assemblés par collage à l'aide d'un adhésif pour joint épais.
Les prescriptions pour le bois lamellé-collé sont d’application.
La norme [NBN EN 14080] couvre les bois lamellés-collés en bloc. Ceux-ci disposent du marquage CE conformément à l’annexe ZA de la norme.
CLT
Le CLT (Cross Laminated Timber, bois lamellé croisé) est un panneau structurel de grande dimension et constitué d’aux moins trois couches dont au moins trois sont collées orthogonalement, comprenant toujours des couches de bois et pouvant également comprendre des couches en panneaux à base de bois.
Les panneaux sont symétriques par rapport à leur plan central.
Il existe aussi des CLT cloués et des CLT chevillés. Sauf prescription contraire au cahier spécial des charges, ceux-ci ne sont pas développés.
La norme [NBN EN 16351] est d’application, celle-ci définit les exigences concernant le CLT.
Bien qu’elle comporte l’annexe ZA, il n’est pas possible d’effectuer le marquage CE sur base de celle-ci tant qu’elle n’a pas été publiée au journal officiel de l’union européenne.
Le CLT collé est couvert par le document d’évaluation européen [EAD 130005-00-0304].
Les caractéristiques mécaniques des CLT sont déclarées par le fabricant et attestées par un organisme notifié.
Généralement, les bois lamellés croisés sont réalisés à partir d’essences résineuses ou de peuplier.
Il est conseillé de se limiter aux classes d’emploi 1 ou 2 pour le bois lamellé croisé.
L’esthétique d’un élément s’entend comme étant l’aspect de ses faces visibles. Il faut donc toujours précisé la qualité visible souhaités pour les deux faces de l’élément.
Des fissures et/ou une ouverture des joints sont autorisés sur le CLT après mise en œuvre, quelle que soit sa qualité esthétique. Ces effets sont dus à la variation des conditions ambiantes (humidité +température) entre celles correspondant à la production du CLT et celles en condition d’utilisation.
Les qualités d’aspect ne sont actuellement pas encore normalisées. Généralement, les critères d’aspect pris en compte par les fabricants sont :
- Quantité de nœuds ;
- Type de nœuds (adhérents, non-adhérents, …) ;
- bleuissement, échauffure ;
- collage ou non des chants ;
- état de surface (poncée/non-poncée) ;
- dépassement de colle ;
- …
Des classes visuelles couramment utilisées sont définies ci-dessous. Elles tendent à être communément reconnues bien qu’elles ne soient pas normalisées.
Non-visible :
-Présence de nœuds sautés, de bords non jointifs, etc. sans altération des caractéristiques mécaniques.
Visible industrielle :
-La qualité de bois de la surface correspond à un aspect B selon la norme [NBN EN 13017-1]. Selon l’orientation de la surface, les lamelles peuvent être aboutées selon les cas
-La surface est rabotée et légèrement poncée. Des traces de rabotages peuvent être visibles. Des irrégularités dans l’enchaînement des joints, un léger dépassement de colle ainsi que de légères zones rugueuses dues au traitement ultérieur de la surface sont admis,
-Avec une humidité de bois de 12% (+/-2%), la largeur maximale du joint est de 4mm. Le choix de la largeur des lamelles appartient au fabricant.
Visible habitat :
-La qualité de bois de la surface correspond à un aspect AB selon la norme [NBN EN 13017-1],
-La surface est rabotée et polie,
- Avec une humidité de bois de 12% (+/-2%), la largeur maximale du joint est de 2mm,
-Lors de la découpe, l’ensemble des jointures est chanfreiné au niveau des raccords de panneaux dans la largeur.
LVL
Le LVL (Laminated Veneer Lumber, bois de placage stratifié ou lamibois) est un matériau à base de placages de bois avec les fibres du bois orientées majoritairement dans la même direction. Les placages ont une épaisseur maximale de 6mm.
Deux normes traitent directement du LVL en structure.
La [NBN EN 14374] concerne les LVL utilisés en structure. Elle a le statut de norme harmonisée et sert de base au marquage CE des éléments.
La [NBN EN 14279+A1] concerne aussi le LVL mais n’est pas spécifique pour son usage en structure. Il est possible de marquer CE les panneaux en LVL sur base de la norme [NBN EN 13986+A1], qui se base elle-même sur la [NBN EN 14279+A1].
Les domaines d’application des deux normes se chevauchent.
La norme [NBN EN 14374] classe les LVL en deux types, suivant l’orientation des placages :
- LVL « S » lorsque toutes les fibres sont orientées dans la direction longitudinale,
- LVL « Q » lorsque environs 20% des fibres sont orientées dans la direction transversale, les 80% restantes étant orientées longitudinalement, ce qui permet entre autres au LVL Q d’être dimensionnellement stable tant longitudinalement que transversalement.
Le fabricant du LVL déclare les valeurs de résistance et de rigidité caractéristiques correspondant au fractile à 5% d’exclusion inférieur.
Le fabricant déclare la classe de durabilité du LVL.
La norme [NBN EN 14279+A1] définit trois LVL différents en fonction de la classe d’emploi maximale dans laquelle ils peuvent être utilisés :
- LVL/1 pour usage en classe d’emploi 1,
- LVL/2 pour usage en classe d’emploi 1 ou 2,
- LVL/3 pour usage en classe d’emploi 1, 2 ou 3.
L’utilisation des LVL n’est pas autorisée en classe d’emploi 4 ou 5.
Les panneaux sont disponibles en deux qualités esthétiques : « poncés » et « non poncés ». La face d’un panneau LVL, même en qualité poncée, peut contenir des traces visibles de joint de colle brun foncé (au droit des scarfs = zone où un déroulage se termine et un suivant recommence). Afin de palier à ce problème, il est envisageable chez certains fournisseurs de demander de coller le dernier pli avec une colle claire. Cela doit alors être clairement prescrit au cahier spécial des charges.
LSL
Le LSL (Laminated Strand Lumber, bandes de bois stratifiées) est un matériau à base de bandes de placages de bois relativement étroites et courtes (environs 3x30x300mm) disposées à fils parallèles, encollées et pressées.
Il n’existe aucune norme européenne décrivant le LSL.
Le fabricant du LSL déclare les valeurs de résistance et de rigidité caractéristiques correspondant au fractile à 5% d’exclusion inférieur.
Le fabricant déclare la classe de durabilité du LSL.
PSL
Le PSL (Parralel Strand Lumber, bandes de bois parallèles) est un matériau à base de bandes de placages de bois relativement étroites et longues (jusqu’à 3x2400mm) disposées à fils parallèles, encollées et pressées.
Il n’existe aucune norme européenne décrivant le PSL.
Le fabricant du PSL déclare les valeurs de résistances et de rigidités caractéristiques correspondant au fractile à 5% d’exclusion inférieur.
Le fabricant déclare la classe de durabilité du PSL.
PROFILES EN I A AME EN BOIS
Les profilés en I à âme en bois sont composés de deux ailes reliées par un panneau mince à base de bois.
Il n’existe aucune norme européenne décrivant les profilés en I à âme en bois. Les éléments qui composent le profilé sont couverts par des normes harmonisées.
Les membrures sont généralement en bois massif aboutés ou en LVL.
L’âme est généralement réalisée par un panneau OSB ou un contreplaqué.
Les deux éléments sont assemblés par collage.
Le fabricant des profilés déclare les valeurs de résistances et de rigidités caractéristiques correspondant au fractile à 5% d’exclusion inférieur.
Le fabricant déclare la classe d’emploi maximale dans laquelle le profilé peut être installé. Les membrures, l’âme et le joint de collage entre ceux-ci sont adapté à cette classe d’emploi.
PROFILES EN I A AME EN METAL
Les profilés en I à âme en métal sont composés de deux ailes reliées par une tôle métallique.
Il n’existe aucune norme européenne décrivant les profilés en I à âme en métal.
Les ailes sont généralement en bois massif aboutés ou en LVL.
L’âme est généralement réalisée tôle d’acier.
Les deux éléments sont assemblés par collage.
Le fabricant des profilés déclare les valeurs de résistances et de rigidités caractéristiques correspondant au fractile à 5% d’exclusion inférieur.
Le fabricant déclare la classe d’emploi maximale dans laquelle le profilé peut être installé. Les ailes, l’âme et le joint de collage entre ceux-ci sont adapté à cette classe d’emploi.
PROFILES EN TREILLIS A MEMBRURES EN BOIS
Les profilés en treillis à membrures en bois sont composés de deux ailes reliées par des diagonales et des montants en bois.
Il n’existe aucune norme européenne décrivant les profilés en I à âme en bois. Les éléments qui composent le profilé sont couverts par des normes harmonisées.
Les ailes sont généralement en bois massif aboutés ou en LVL.
Les diagonales et les montants sont généralement en bois massif.
Les deux éléments sont assemblés par collage sur entures.
Le fabricant des profilés déclare les valeurs de résistances et de rigidités caractéristiques correspondant au fractile à 5% d’exclusion inférieur.
Le fabricant déclare la classe d’emploi maximale dans laquelle le profilé peut être installé. Les ailes, les diagonales, les montants et le joint de collage entre ceux-ci sont adaptés à cette classe d’emploi.
PROFILES EN TREILLIS A DIAGONALES EN METAL
Les profilés en treillis à diagonales en métal sont composés de deux ailes reliées par des diagonales en métal.
Il n’existe aucune norme européenne décrivant les profilés en I à âme en bois. Les éléments qui composent le profilé sont couverts par des normes harmonisées.
Les ailes sont généralement en bois massif aboutés ou en LVL.
Les diagonales et les montants sont généralement en bois massif.
Les deux éléments sont généralement assemblés par plaques métalliques embouties.
Le fabricant des profilés déclare les valeurs de résistances et de rigidités caractéristiques correspondant au fractile à 5% d’exclusion inférieur.
Le fabricant déclare la classe d’emploi maximale dans laquelle le profilé peut être installé. Les ailes, les diagonales et les assemblages entre ceux-ci sont adaptés à cette classe d’emploi.
EXÉCUTION / MISE EN ŒUVRE
lIVRAISON, STOCKAGE ET MONTAGE
Les matériaux sont livrés sur chantier à un taux d’humidité conforme au cahier spécial des charges. Ils sont stockés sur le chantier de façon à être protégés contre les influences extérieures telles que le soleil, la pluie, le contact avec le sol, la végétation etc.
Il convient d’éviter les sur-contraintes pour les éléments au cours du transport, stockage et du montage. Dans le cas où la structure est chargée ou appuyée d’une manière différente, lors d’une de ces étapes, de celle qui sera effective dans le bâtiment définitif, il convient de vérifier l’élément suivant les conditions temporaires comme un cas de charge, en incluant toutes les actions dynamiques potentielles. Les études et calculs liées à ces conditions temporaires sont à charge du soumissionnaire. Dans le cas d’ossatures structurales, par exemple d’arcs, portiques, il convient de porter une attention particulière afin d’éviter les distorsions pouvant survenir lors du levage à partir de la position horizontale jusqu’à la position verticale.
Si la sensibilité de l’élément aux conditions climatiques le justifie, il peut s’avérer nécessaire de protéger les éléments à l’aide d’une bâche en toile, en matière plastique ou autre, tout en prêtant attention à bien ventiler les éléments. Le soumissionnaire fournira au maître d’ouvrage un dossier reprenant l’organisation du stockage et les principes de montage permettant de respecter les prescriptions du présent paragraphe.
Les mesures de protections sont spécifiées au titre 04.4.
Durant toute la période allant de la livraison des éléments jusqu’à la réception définitive des travaux, l’entreprise veillera à ce que ceux-ci ne soient pas exposés à des conditions plus sévères que celles pour lesquelles ils ont été conçus. Si toutefois cela devait arriver, l’entreprise prendra les mesures pour rendre aux éléments toutes leurs caractéristiques d’origine, et notamment leur classe d’aspect s’ils sont visibles, leur résistance aux attaques biologique et leur teneur en humidité prescrite. Si cela s’avère impossible, les éléments endommagés seront remplacés aux frais de l’entreprise.
ASSEMBLAGES
Les assemblages sont détaillés au titre 24.4.
Lorsque le type d’assemblage n’est précisé ni au cahier spécial des charges ni dans les plans, le soumissionnaire se chargera du choix de l’assemblage et de son dimensionnement. Il présentera une note de calcul au maître d’ouvrage pour approbation. Les coûts correspondants sont compris dans l’article ou le poste des éléments à assembler.
Un assemblage ou une connexion est qualifié de « technologique » lorsqu’il n’est pas structurel mais qu’il est nécessaire pour garantir le bon fonctionnement de la structure.
ASSEMBLAGES MÉCANIQUES
Tous les assemblages mécaniques structuraux sont dimensionnés selon les principes de l’Eurocode 5 [NBN EN 1995-1-1] et de sa partie feu [NBN EN 1995-1-2].
Les exigences de mises en œuvre dictées dans l’Eurocode 5, dans les autres normes européennes et/ou autres documents faisant référence (tel que NIT, STS ou équivalent) sont respectées, notamment en ce qui concerne la pénétration minimale dans la dernière pièce, le préperçage éventuel et les distances minimales à respecter.
Les défauts du bois dans la zone d’assemblage sont limités de telle sorte que la capacité résistante de l’assemblage ne soit pas réduite.
ASSEMBLAGES COLLÉS
Le type de colle utilisé est compatible avec la classe de service des éléments. Pour les assemblages structuraux, la colle utilisée répond à une des normes suivantes :
la [NBN EN 301], la [NBN EN 15425], la [NBN EN 16254:2013+A1] et la [NBN EN 12436] .
En plus des exigences de la norme correspondante, toutes les recommandations du fabricant de l’adhésif sont respectées, notamment en ce qui concerne le mixage, les conditions d’environnement, la préparation des surfaces de collage, la teneur en humidité des éléments, la pression de collage, la durée pendant laquelle celle-ci est appliquée ou tout autre facteur considéré comme d’importance pour une utilisation adéquate de l’adhésif.
Lorsque la résistance du joint de collage est une exigence pour les calculs aux états limites ultimes selon l’Eurocode 5 [NBN EN 1995 série], la fabrication des assemblages par collage est sujette à un contrôle qualité.
Tous les assemblages par collage sont réalisés dans un atelier où l’ambiance peut être maitrisée plus aisément.
TOLERANCES DE MISE EN OEUVRE
Sauf indication contraire au cahier spécial des charges, tous les bâtiments ou parties de bâtiments construits en bois doivent respecter les tolérances de mise en œuvre énoncées dans la [STS 31].
Dans le cas d’un bâtiment bas (H<10) en ossature bois, les tolérances de mise en œuvre listées dans la [STS 23-1] sont aussi être respectées.
Dans le cas où aucune tolérance de mise en œuvre ne serait prescrite dans les documents de référence européens (Eurocodes, normes EN) ou belge (NIT, STS), les exigences des DTU françaises sont d’application, et notamment les [NF DTU 31.1] et [NF DTU 31.2].
CONTRÔLES
Les éléments en bois sont livrés en conformité avec les Critères d'acceptabilité (02.42.1 Critères d'acceptabilité)
Dans le cas contraire, le maître de l’ouvrage se réserve le droit de faire procéder aux frais de l’entrepreneur à tous les contrôles nécessaires dans le cadre de la réception technique préalable suivant A4.43.
teneur en humidité
Le contrôle de la teneur en humidité se fait par lot. Sur un lot, un échantillonnage est effectué suivant les principes décrits dans la [NBN CEN/TS 12169], en excluant autant que possible les pièces des couches extérieures (dessus, fond, côtés).
La mesure de la teneur en humidité se fait conformément à l’article 03.41.1b du présent cahier des charges type.
DOCUMENTS DE RÉFÉRENCE
- Matériau
[AR 1994-07-07, Arrêté royal fixant les normes de base en matière de prévention contre l'incendie et l'explosion, auxquelles les bâtiments nouveaux doivent satisfaire]
[NBN CEN/TS 12169, Critères de vérification de la conformité d'un lot de bois scié]
[NBN B 06-001, Mesurage dans le bâtiment - Méthodes de mesurage de quantités]
[NBN B 16-520, Classement visuel du bois de structure à section rectangulaire]
[NBN EN 204, Classification des colles thermoplastiques pour bois à usages non structuraux]
[NBN EN 300, Panneaux de lamelles minces, longues et orientées (OSB) - Définitions, classification et exigences]
[NBN EN 301, Adhésifs de nature phénolique et aminoplaste, pour structures portantes en bois - Classification et exigences de performance]
[NBN EN 312, Panneaux de particules - Exigences]
[NBN EN 313-1, Contreplaqué - Classification et terminologie - Partie 1: Classification]
[NBN EN 313-2, Contreplaqué - Classification et terminologie - Partie 2 : Terminologie]
[NBN EN 315, Contreplaqué - Tolérances sur dimensions]
[NBN EN 335, Durabilité du bois et des matériaux à base de bois - Classes d'emploi: définitions, application au bois massif et aux matériaux à base de bois]
[NBN EN 336, Bois de structure - Dimensions, écarts admissibles]
[NBN EN 338, Bois de structure - Classes de résistance]
[NBN EN 350, Durabilité du bois et des matériaux dérivés du bois - Méthodes d'essai et de classification de la durabilité vis-à-vis des agents biologiques du bois et des matériaux dérivés du bois]
[NBN EN 351 série, Durabilité du bois et des matériaux dérivés du bois - Durabilité naturelle du bois massif]
[NBN EN 384:2016+A1, Bois de structure - Détermination des valeurs caractéristiques des propriétés mécaniques et de la masse volumique]
[NBN EN 408+A1, Structures en bois - Bois de structure et bois lamellé-collé - Détermination de certaines propriétés physiques et mécaniques]
[NBN EN 460, Durabilité du bois et des matériaux dérivés du bois - Durabilité naturelle du bois massif - Guide d'exigences de durabilité du bois pour son utilisation selon les classes de risque]
[NBN EN 595, Structures en bois - Méthodes d'essai - Essais des fermes pour la détermination de la résistance et de la rigidité]
[NBN EN 622 série, Panneaux de fibres – Exigences]
[NBN EN 635 série, Contreplaqué - Classification selon l'aspect des faces]
[NBN EN 636+A1, Contreplaqué - Exigences]
[NBN EN 717-1, Panneaux à base de bois - Détermination du dégagement de formaldéhyde - Partie 1 : Emission de for-maldéhyde par la méthode à la chambre]
[NBN EN 844 série, Bois ronds et bois sciés - Terminologie]
[NBN EN 912, Organes d'assemblage pour le bois - Spécifications des assembleurs pour bois]
[NBN EN 975-1, Bois sciés - Classement d'aspect des bois feuillus - Partie 1: Chêne et hêtre]
[NBN EN 1611-1, Bois sciés - Classement d'aspect des bois résineux - Partie 1: Epicéas, sapins, pins et Douglas Européens]
[NBN EN 1990, Eurocodes structuraux - Eurocodes: Bases de calcul des structures]
[NBN EN 1991 série, Eurocode 1 : Actions sur les structures]
[NBN EN 1995 série, Eurocode 5: Conception et calcul des structures en bois]
[NBN EN 12436, Colles pour structures portantes en bois - Colles caséine - Classification et exigences de performance]
[NBN EN 12765, Classification des colles thermodurcissables pour bois à usages non structuraux]
[NBN EN 13183-1, Teneur en humidité d'une pièce de bois scié - Partie 1: Détermination par la méthode par dessiccation]
[NBN EN 13501 série, Classement au feu des produits et éléments de construction]
[NBN EN 13556, Bois ronds et bois sciés - Nomenclature des bois utilisés en Europe]
[NBN EN 14080, Structures en bois - Bois lamellé collé et bois massif reconstitué - Exigences]
[NBN EN 14081 série, Structures en bois - Bois de structure à section rectangulaire classé pour sa résistance]
[NBN EN 14250, Structure en bois - Exigences de produit relatives aux éléments de structures préfabriqués utilisant des connecteurs à plaque métallique emboutie]
[NBN EN 14251, Bois de structure rond - Méthodes d'essai]
[NBN EN 14279+A1, Lamibois (LVL) - Définitions, classification et spécifications]
[NBN EN 14298, Bois scié - Estimation de la qualité du séchage]
[NBN EN 14322, Panneaux à base de bois - Panneaux surfacés mélaminés pour usages intérieurs - Définition, exigences et classification]
[NBN EN 14358, Structures en bois - Détermination et vérification des valeurs caractéristiques]
[NBN EN 14374, Structures en bois - LVL (Lamibois) - Exigences]
[NBN EN 14545, Structures en bois - Connecteurs - Exigences]
[NBN EN 14755, Panneaux de particules extrudés - Exigences]
[NBN EN 15425, Adhésifs - Adhésifs polyuréthane monocomposants (PUR) pour structures portantes en bois - Classification et exigences de performance]
[NBN EN 15497, Bois massif de structure à entures multiples - Exigences de performances et exigences minimales de fabrication]
[NBN EN 16254:2013+A1, Adhésifs - Isocyanate polymérisé en émulsion (EPI) pour structures portantes en bois - Classification et exigences de performance]
[NBN EN 16351, Structures en bois - Bois lamellé croisé - Exigences]
[NBN EN 13381-7, Méthodes d'essai pour déterminer la contribution à la résistance au feu des éléments de construction - Partie 7 : Protection appliquée aux éléments en bois]
[ETAG 011, Poutres et colonnes composites légères à base de bois ]
[Règlement 305/2011/UE, Règlement du Parlement européen et du Conseil établissant des conditions harmonisées de commercialisation pour les produits de construction et abrogeant la directive 89/106/CEE du Conseil]
[STS 04 série, Bois et panneaux à base de bois]
[STS 23, Structures en bois]
[STS 23-1, Constructions en ossature bois]
[STS 31, Charpenterie]
[CEN/TS 16368, Panneaux de particules légers - Spécifications]
[NBN EN 633, Panneaux de particules liées au ciment - Définition et classification]
- Exécution
[NBN EN 336, Bois de structure - Dimensions, écarts admissibles]
[NBN EN 14080, Structures en bois - Bois lamellé collé et bois massif reconstitué - Exigences]
[NBN EN 1990, Eurocodes structuraux - Eurocodes: Bases de calcul des structures]
[NBN EN 1991 série, Eurocode 1 : Actions sur les structures]
[NBN EN 1995 série, Eurocode 5: Conception et calcul des structures en bois]
[NBN EN 14250, Structure en bois - Exigences de produit relatives aux éléments de structures préfabriqués utilisant des connecteurs à plaque métallique emboutie]
[STS 23, Structures en bois]
[STS 23:ad.1, Structures en bois : addendum et commentaires]
[STS 31, Charpenterie]
[CSTC Dossier (2011/4.06), Dimensionnement des charpentes en bois.]
AIDE
MESURES DE PROTECTION DE CHANTIER
Il est vivement conseillé à l’auteur de projet de prévoir un poste lié aux mesures de protection contre les conditions climatiques des éléments sur chantier qui sont spécifiées au titre 04.4 Mesures de protection.
CHOIX DE LA TENEUR EN HUMIDITE DES ELEMENTS A PRESCRIRE
Le tableau ci-dessous permet de déterminer la teneur en humidité cible à prescrire pour certains éléments dans leurs conditions habituelles d’utilisation.
Application | Classe d'emploi habituelle | Teneur en humidité cible |
Charpente en bois massif | 2 ou 3 | 18% |
Lamellé-collé | 1 ou 2 | 12% |
CLT | 1 ou 2 | 12% |
LVL | 1 ou 2 | 12% |
Elément d'ossature bois | 1 ou 2 | 17% |
Charpente préfabriquée | 2 ou 3 | 20% |
Si l’élément n’est pas repris dans la liste ou si les conditions d’ambiance de l’élément sont particulières, il convient de réfléchir à la teneur en humidité à prescrire en fonction des paramètres suivants :
La teneur en humidité des éléments en bois varie en fonction de la saison et de l’exposition de l’élément aux conditions climatiques. Le tableau ci-dessous donne un ordre de grandeur de ces variations :
Classe d'emploi | Variation potentielle |
1 | 6% - 11% |
2 | 6% - 20% |
3 | 11% - 20% |
Lorsque dans une section en bois massif les deux dimensions sont supérieures à 80mm, il est difficile de trouver des bois séchés artificiellement. Des mesures au niveau de la conception doivent être prévues afin d’éviter les problèmes de fissuration lors du séchage (entailles de retrait, etc.).
Le tableau suivant, provenant du volume 13 du traité de génie civil de l’école polytechnique fédérale de Lausanne, traitant de la construction bois permet d’estimer l’amplitude des variations de la teneur en humidité que les éléments subiront durant leur durée de vie.