Fiche de révision : Construction bois et Eurocode 5

📋 Plan du Cours

1. Classification et structure du bois
2. Propriétés physiques du bois
3. Propriétés mécaniques et durabilité
4. Essences et produits massifs
5. Panneaux et dérivés du bois
6. Charpentes et éléments porteurs
7. Stabilité et assemblages de charpente
8. Modes de construction bois
9. Principes de calcul Eurocode 5

📖 1. Classification et structure du bois

🔑 Notions clés & Définitions

• Duramen : ou bois de cœur, est constitué de cellules mortes lignifiées et imprégnées de tanins ou de colorants ; il assure la rigidité de l’arbre et est utilisé en charpente et en menuiserie.
• Aubier : est constitué de cellules vivantes qui acheminent la sève brute du sol vers les feuilles et se transforme en duramen sur une période de 4 à 20 ans.

★ À maîtriser

📌 Les essences courantes se répartissent en deux familles : les résineux, généralement à feuilles persistantes et à fruits coniques, et les feuillus, généralement à feuilles caduques.

Compléments

• Le cambium produit le bois vers l’intérieur et permet la croissance de l’arbre, tandis que le liber transporte la sève élaborée et que le phelloderme, le phellogène et le suber composent l’écorce protectrice.

💡 Astuce mémo

Résineux persistants et conifères, feuillus caducs

📖 2. Propriétés physiques du bois

🔑 Notions clés & Définitions

• Hygroscopicité : est l’aptitude du bois à absorber l’humidité de l’air.
• Rétractabilité : est l’aptitude du bois à varier de dimensions lorsque son taux d’humidité varie.
• Conductibilité : est l’aptitude du bois à transmettre la chaleur, le son et l’électricité selon sa conductibilité thermique, phonique et électrique.

📝 Points essentiels

• Le bois s’enflamme vers 270 °C et son pouvoir calorifique augmente avec sa densité.

💡 Astuce mémo

Humidité variable → dimensions et propriétés modifiées

📖 3. Propriétés mécaniques et durabilité

🔑 Notions clés & Définitions

• Élasticité : est la capacité du bois à se déformer sous l’effet d’une contrainte puis à reprendre sa forme initiale lorsque la contrainte est supprimée.

📝 Points essentiels

• Le bois est orthotrope : ses propriétés diffèrent selon trois directions, avec d’excellentes caractéristiques mécaniques dans le sens des fibres et des caractéristiques transversales plus faibles, notamment en traction.

• La conception des assemblages doit éviter la traction perpendiculaire aux fibres, car les caractéristiques mécaniques transversales du bois sont plus faibles.

• Les deux grands ennemis biologiques du bois sont l’humidité, qui favorise les champignons, et les insectes xylophages, dont les larves creusent des galeries et altèrent les propriétés mécaniques.

• La norme NF EN 335-1 définit 5 classes d’emploi selon les risques d’exposition du bois à l’humidité. - FCBA

💡 Astuce mémo

Fibres longitudinales résistantes, fibres transversales fragiles

📖 4. Essences et produits massifs

🔑 Notions clés & Définitions

• Lamellé-collé : est un élément structurel obtenu par aboutage et collage de lamelles de bois de 33 à 45 mm d’épaisseur, permettant de réaliser des pièces droites ou cintrées, légères et résistantes.

★ À maîtriser

• Le lamellé-collé permet des portées pouvant atteindre 40 mètres et offre une bonne stabilité dimensionnelle grâce à un séchage et un taux d’humidité maîtrisés.

Compléments

• Le Douglas ou pin d’Oregon possède un aspect brun rouge, un fil droit et un grain moyen à grossier ; il est utilisé pour la charpente et l’ossature bois.

📌 Le contrecollé, ou BMR, utilise des lamelles de 45 à 85 mm d’épaisseur et possède des sections disponibles plus faibles que le lamellé-collé.

💡 Astuce mémo

Sciage → tri → collage → grandes pièces stables

📖 5. Panneaux et dérivés du bois

🔑 Notions clés & Définitions

• Panneau OSB : est constitué de longues lamelles minces orientées et collées en trois couches croisées, ce qui lui confère une bonne stabilité et de hautes résistances mécaniques.
• Contreplaqué : est composé de plis de bois déroulés, croisés et collés en nombre impair autour d’un pli central appelé âme.

★ À maîtriser

📌 Les panneaux de fibres légers sont utilisés en contreventement et contribuent à l’isolation, les panneaux HDF sont durs et adaptés aux planchers, tandis que les panneaux MDF ont de faibles qualités mécaniques et servent surtout à l’agencement.

Compléments

• Les panneaux agglomérés sont fabriqués en réduisant le bois en copeaux, en séchant et triant ces copeaux, puis en les mélangeant avec de la colle avant un pressage à chaud.

📖 6. Charpentes et éléments porteurs

🔑 Notions clés & Définitions

• Charpente : est un assemblage de pièces de bois ou de métal constituant une ossature fixe ou provisoire destinée à couvrir ou soutenir une construction.
• Ferme traditionnelle : Une ferme traditionnelle comprend des arbalétriers qui suivent la pente et supportent les pannes, un entrait horizontal qui réunit les arbalétriers et un poinçon vertical qui transmet une partie du poids de la toiture à l’entrait.

★ À maîtriser

📌 Une fermette est une ferme légère fabriquée industriellement avec des planches de résineux de 3 à 4 cm reliées par des connecteurs métalliques, avec un espacement de 50 à 80 cm.

Compléments

• Dans une charpente industrielle, l’utilisation des fermettes supprime les pannes et les chevrons.

💡 Astuce mémo

Liteaux → chevrons → pannes → fermes → murs porteurs

📖 7. Stabilité et assemblages de charpente

🔑 Notions clés & Définitions

• Moisement : est une technique de charpente qui remplace certains assemblages par des liaisons mécaniques, notamment au moyen de boulons, de chevilles ou de goussets.

★ À maîtriser

📌 Le contreventement lutte contre les forces horizontales comme le vent, tandis que l’anti-flambage empêche le flambement des éléments comprimés ; l’un ne peut pas remplacer l’autre.

Compléments

📌 Les pannes participent à la rigidité d’une charpente à fermes, et la liaison faîtière panne réalisée avec un aisselier renforce l’ensemble.

• Les fermettes sont assemblées en atelier avec des connecteurs en acier galvanisé constitués de plaques à dentures embouties, conformément aux prescriptions du DTU 31.3 et aux règles CB71 ou à l’Eurocode 5.

💡 Astuce mémo

Le contreventement stabilise, l’anti-flambage empêche le flambement

📖 8. Modes de construction bois

★ À maîtriser

• Les principaux modes de construction bois sont: le colombage, la construction poteaux-poutres, la construction à ossature bois, la construction en panneaux massifs contrecollés, la construction en bois massif

• La construction à ossature bois utilise un cadre en résineux assemblé par vissage ou clouage, dont les panneaux assurent le contreventement intérieur ou extérieur.

Compléments

📌 La construction poteaux-poutres offre de grands volumes et une grande souplesse architecturale, mais elle est plus coûteuse en raison de la main-d’œuvre et de la qualité des bois.

• La construction en bois massif consiste à empiler horizontalement des rondins ou des madriers maintenus par vissage, tiges métalliques ou chevilles de bois.

📖 9. Principes de calcul Eurocode 5

🔑 Notions clés & Définitions

• Situation de projet durable : correspond à une structure conçue pour une fonction durable dans le temps, pendant plusieurs décennies.
• Situation de projet accidentelle : correspond à une structure soumise à des conditions exceptionnelles de courte durée, comme un incendie ou un ouragan.
• Situation de projet transitoire : correspond à une structure conçue pour une fonction de courte durée, comme un échafaudage.

📝 Points essentiels

• Les Eurocodes définissent les conditions de chargement d’une structure, et l’Eurocode 0 précise notamment les différentes situations de projet.

💡 Astuce mémo

Durable → transitoire → accidentelle

📊 Tableaux de synthèse

Comparaison des panneaux dérivés