Généralités sur les différents composants structuraux en bois

Le bois peut être utilisé dans beaucoup de composants structuraux populaires, comme les petites structures légères répétitives, jusqu'aux grandes et lourdes charpentes utilisées dans des projets commerciaux, tel que des arénas et des entrepôts. Du fait que le bois possède un ratio force / poids élevé, fait que son poids mort est moins grand par rapport au poids total, que pour des matériaux plus lourds. Le matériau le plus léger, qui est en même temps capable de supporter la charge de calcul par rapport à une certaine portée est habituellement le plus adéquat. La table ci-dessous permettra au concepteur de choisir le composant structural le plus approprié pour son projet.

Portées estimées des portées des composants en bois (à titre d'exemple seulement)
Revêtement,
solives et poutres
Portée type,
en m
Ratio portée,
profondeur
approximatif (p/d)
Platelage en bois 1 à 2.5 25 à 35
Panneaux 0.3 à 0.6 20 à 40
Bois de sciage 3 à 7 15 à 25
Poutrelles en I 6 à 10 20 à 25
Panneaux à
revêtement
travaillant (panneau
stress skin)
3 à 7 24 à 30
Poutres caissons
en C.P. (plywood
box beams)
4 à 9 18 à 20
Bois à lamelles
parallèles (parallele
strand lumber,
(PSL)
4 à 18 18 à 20
Bois LVL 4 à 18 18 à 20
Poutre lamellée
collée
4 à 25 18 à 20


Fermes et Arches Portée type,
en m
Ratio portée,
profondeur
approximatif (p/d)
Fermes à deux
pentes
6 à 30 2 à 5
Fermes à
membrures
parallèles
6 à 30 10 à 15
Fermes arc 20 à 50 5 à 10


Informations sur le calcul

Le bois est un matériau naturellement renouvelable qui dépend de l'essence de l'arbre, de ses caractéristiques de croissance ainsi que de sa teneur en humidité. Ces facteurs contribuent à la variabilité de ses propriétés structurales. À cause de sa structure en alvéole, le bois possède des propriétés de résistance différentes selon la direction du grain et de ce fait, il se trouve dans la catégorie des matériaux anisotropes.

La norme CSA O86 donne des formules de résistance et des résistances prévues pour différents types de bois et de connections. Des liens pour obtenir ces valeurs peuvent se trouver sous : Coefficients de calculs.

Comme tous les matériaux de construction, le bois possède des valeurs de calcul propres. En tenant compte de la nature de ces propriétés, les concepteurs sont capables de maximiser les qualités positives du matériau et également de tenir compte des autres effets. Les propriétés propres qui affectent le calcul du bois sont :

  • Hygroscopie - C'est la tendance du bois d'absorber l'humidité. Cela peut
    affecter sa stabilité dimensionnelle ainsi que sa résistance. En cliquant ici , vous obtenez un outil de calcul.
  • Effets de la durée sur l'application de la charge - Le bois possède une plus grande capacité de supporter une charge de courte durée que celle d'une durée plus prolongée. Cela augmente sa performance dans des zones sismiques ou sujet à de forts vents.
  • Effet du partage des charges - Les membrures des charpentes en bois possèdent la capacité de distribuer et de supporter mutuellement des charges, ce qui en augmente l'efficacité.
  • Effet de dimension - Des recherches ont montré que des membrures de section plus petites sont plus fortes par unité de surface comparativement à des membrures plus grosses.

Des informations détaillées sur le calcul du bois et ses propriétés peuvent être trouvées dans Introduction au Calcul des charpentes en bois.


Normes de calcul

La norme CSA O86-01 Règles de calcul aux états limites des charpentes de bois, est la référence en ce qui concerne le calcul du bois au Canada. On fait référence à cette norme basée sur le consensus entre la partie 4 du Code National du Bâtiment du Canada et le Code des provinces. Ces Codes sont écrits en répondant aux Critères du Calcul aux États Limites (CEL). Ils donnent des équations de résistance et spécifient les résistances prévues pour le bois, le lamellé collé, les panneaux, les éléments composites, tels que des panneaux stress skin, murs de refend, diaphragmes, attaches, poteaux et pieux et les propriétés de produits structuraux tels que des poutrelles en I.

Dans sa révision majeure de l'année 2001, la norme CSA 086 comprend : de nouvelles procédures de calcul pour les murs de refend, des diaphragmes, des données de calcul pour des panneaux d'OSB (panneaux de lamelles orientées), des modifications au calcul des connections du bois de sciage et du lamellé-collé. Le "manuel de calcul des charpentes en bois" du Conseil Canadien du Bois a été remis à jour pour tenir compte des nouvelles normes de calcul et pour donner des exemples de calcul de membrures et d'attaches ainsi que de fournir des tableaux et du matériel de référence. Le manuel contient une copie de la norme CSA O86-01. Pour plus de détails voir Manuel de calcul des charpentes en bois du CCB.


Coefficients de calcul

Vous trouverez ci-après des liens donnant des références concernant les coefficients utilisées dans le calcul des produits en bois.

Pour être utilisés au Canada :

  • Les coefficients de calcul du bois
  • Les coefficients de calcul du bois MSR et MEL
  • Timber design values
  • Tableaux des revêtements de plancher: OSB