Le Bois lamellé collé

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  •  Aspect normatif

       Le bois lamellé collé est défini par la norme EN 14080.

  • Définition:

Le bois lamellé collé est le procédé le plus utilisé dans la construction bois. C'est une technique dérivée du sciage, qui consiste en un aboutage de grande longueur de lamelles de bois ayant en général des caractéristiques mécaniques, hygrométriques, et une densité très proches. Le bois lamellé-collé peut atteindre des portées très importantes, jusqu'à 180 mètres, contrairement au bois massif dont les portées sont limitées à la hauteur de l'arbre.

  •  Historique

C'est au XIVème siècle que l’architecte Lyonnais Philibert de l’Orme eu l’idée d’utiliser des bois assemblés entre eux pour réaliser des fermes en arc lors de la construction du Château de Bonnemare et du Château d’Anet.

Au XVIIème siècle, le colonel Emy, directeur des Fortifications de Bayonne réalise des assemblages de lamelles en bois fixées entre elles par des boulons et des brides métalliques.

Mais la forme moderne du lamellé-collé est née de l'initiative du Suisse Otto Hetzer qui, en 1900, remplace les assemblages métalliques par de la colle caséine. La charpente en bois lamellé collé est née.

  •  Aujourd’hui

     C’est une technique de réalisation de poutres et de colonnes massives qui consiste à abouter de fines lamelles de bois assemblées par collage. Les lamelles de bois sont disposées de sortes à ce que leurs fibres soient parallèles et que l’épaisseur des lamelles de bois ne dépasse pas 50mm. Les colles qui sont utilisées sont la colle Mélamine Urée Formol (MUF) qui représente 85% du marché et la colle polyuréthane (PU) qui représente elle entre 10 à 15% du marché. On distingue le lamellé collé homogène, classé h, où toutes les lamelles de bois sont d’une même classe mécanique et le lamellé collé combiné, classé c, qui est constitué à partir de deux classes mécaniques de bois 66% d’un bois d’une classe mécanique et 33% d’un bois d’une classe mécanique inférieure prise en sandwich, pour en limiter le coût. On remarquera sur la photo ci-dessus l’orientation des lamelles, le cœur vers l’extérieur.

Hygrométrie

    Pendant toute la procédure d’assemblage, la qualité de l’hygrométrie de l’atelier est précisément contrôlée et régulée. Des unités d'humidification de l'air ambiant sont utilisées, elles absorbent l'air chaud par le haut et créent un coussin d'air chaud. Cela rend l'évaporation rapide possible et en même temps on obtient une distribution uniforme de l'humidité de la pièce.
  •  Choix des essences

La plupart des bois utilisés pour le lamellé-collé sont des résineux. L'épicéa et le douglas sont les deux essences les plus utilisées avec le mélèze. Leurs caractéristiques sont totalement connues et conviennent parfaitement à cet usage.

Les facteurs principaux qui déterminent si une essence peut être employée sont la disponibilité du bois, sa qualité. Les classes de résistance doivent être connues et régulières on privilégiera l’épicéa C24 et C30. Les autres classes peuvent être utilisées, mais les caractéristiques mécaniques étant moins bonnes, les poutres obtenues seront d’une résistance moindre. Enfin, il faut que le bois soit facile à usiner et que l'aboutage puisse se réaliser correctement sans éclatement des entures.

     Cependant, d'autres essences, peuvent aussi être utilisées selon leurs propriétés. Ainsi, l'iroko a été choisi pour la construction des cases du centre Jean-Marie Tjibaou. Mais un certain nombre d'études et de tests ont du être réalisés afin de s'assurer, entre autres, de la compatibilité du bois et de la colle. Dans ce cas il a fallu résoudre le problème de l'iroko presque jamais utilisé du fait de sa variation irrégulière de densité. Elle peut aller de 400 kg/m3 à 800 kg/m3.

  •  Études

Les principaux types de charpentes en lamellé collé

On distinguera les charpentes constituées de poutres, de portiques, ou d’arcs en faisant abstraction des pannes (et des chevrons)

 

 

Poutre droite à inertie constante

Portique monopente

 

Poutre à inertie variable

Portique à 2 articulations

 

 

 

Poutres et poteaux à inertie variable

Portique à 3 articulations

Arc à inertie variable

Portique à 3 articulations

(Doc James Technologies et Espaces bois)

  •  Avantages du bois lamellé collé

Point de vue géométrique et architectural

Le lamellé collé permet d’obtenir des éléments droits mais aussi courbes ou à inertie variables, il se prête aux formes architecturales complexes.

Les sections, sont généralement rectangulaire mais on peut aussi disposer de poteaux permettant de réaliser des formes à 120, 135 ou 150° ou même des poteaux ronds, tournés après collage., mais surtout, les poutres en lamellé-collé sont capables d’atteindre des portées très importantes, dépassant les 180 mètres, toujours à partir de planches de longueur moyenne. La longueur d’une structure lamellé collé est limitée par les possibilités de transport.

Point de vue mécanique

Les caractéristiques du lamellé-collé sont identiques au bois qui le compose, voire même majorées de 10% selon le type de sollicitation. La colle joue un rôle majeur dans cette amélioration ainsi que les bois purgés.

Un avantage très prisé du lamellé collé est son faible poids. A résistance égale, il est 5 fois plus léger que le béton. Cette caractéristique entraîne des économies sur les fondations, sur l’énergie grise nécessaire à sa fabrication, l’énergie nécessaire au transport, son recyclage.

Les structures en lamellé collé peuvent être assemblées bois sur bois traditionnels mais aussi grâce à des organes métalliques ou par collage. Ces assemblages devront cependant être soignés pour éviter que le bois ne soit soumis à une humidité importante trop longtemps. Si une poutre peut être exposée à l’humidité, elle devra être soigneusement protégée. (Photo ci-contre)

Point de vue résistance au feu

Le lamellé collé est également très résistant au feu. Lors de sa combustion, une zone carbonisée se forme en périphérie de la structure. Cette zone joue ensuite un rôle protecteur grâce à sa faible conductivité thermique et en limitant l’accès de l’oxygène au couches inférieures. Les résultats présentés sur le graphique ci-dessus montrent que la température centrale (à 70 mm de la surface) de la pièce en bois lamellé collé exposée à un essai au feu n'excède pas 50°C au bout de 45mn. Ainsi, l’élévation de la température ne fait pas chuter les propriétés mécaniques.

La vitesse de combustion

 La vitesse de combustion des éléments en bois dépend de l’essence employée (résineux, feuillus), de l’épaisseur des pièces, de leur taux d’humidité et de l’exposition au feu. La vitesse de combustion est inversement proportionnelle à la masse volumique et la massivité (section/périmètre) de l’élément en bois. Les pièces de forte section (épaisseur supérieure à 6 cm) brûlent lentement, la couche externe de charbon de bois ralentissant encore la combustion (la conductibilité thermique du charbon est égale à 1/8e de celle du bois massif). Le bois massif ou lamellé-collé brûle à raison de 1 cm par face et par quart d’heure et les panneaux bois à raison de 1,5 cm par face et par quart d’heure.

Point de vue environnemental

Le principe du lamellé collé permet d’économiser le bois par l’utilisation de planches de dimensions modestes, qui seront assemblées par collage. Le bois est un matériau naturel et renouvelable. Avec un traitement de préservation, le lamellé-collé est durable dans le temps.

La réalisation d’une poutre de structure en lamellé collé consomme moins de CO2 que la réalisation d’une poutre en acier sans compter le fait que le bois stocke naturellement le gaz carbonique. De plus bois possède de bonnes propriétés d’isolants dans le sens perpendiculaire aux fibres.

  •  Méthodes de fabrication

Lorsque les caractéristiques mécaniques et dimensionnelles de la poutre auront été définies par le bureau d’études, il faudra définir la lamellation de la poutre. La lamellation est une étape très importante puisqu’elle définit la distribution des lamelles qui formeront au final la poutre. C’est elle qui permet de donner le dimensionnement et l’ordre dans lequel les pièces de bois seront assemblées et mises en position. En effet, elle définit l’ordre dans lequel les lamelles seront aboutées, empilées et assemblées. C’est donc la lamellation qui pilotera ensuite la butée mobile du banc d’assemblage. Il semble opportun que la définition de la lamellation soit effectuée par la fabrication et qui est la plus à même d’appréhender les problèmes de fabrication. Lors de la réalisation d’une poutre à deux têtes, les deux têtes devront faire l’objet d’une rigueur particulière. Dans l’exemple ci-contre il s’agit d’une poutre en douglas à une tête qui présente une inertie variable, chaque pièce de bois a fait l’objet d’un positionnement particulier. La dernière pièce étant la plus petite l’ordre d’encollage se fera avec soin.

Procédé de fabrication

Lors de ma reconversion dans le monde du bois, j’ai effectué un stage dans l’entreprise Fargeot lamellé collé à Verosvres (Saône et Loire). La gamme de fabrication qui est détaillée ci-après s’inspire directement du process de fabrication de cette entreprise, leader français dans le domaine du lamellé collé.

On peut décomposer la gamme de fabrication d’une poutre en lamellé collé, à partir de bois secs, en une succession de 11 phases :

1 - Dépilage

2 – Triage

3 - Enturage et aboutage

4 - Coroyage et empilage

5 - Encollage

6 – Assemblage

7 – Serrage

8 – Séchage

9 – Rabotage

10 – Taille et usinages

11 – Finition et préservation

Phase 1 : Dépilage

     Le fagot de bois doit être parfaitement identifié dans la zone de stockage. Les pièces de bois sont classée par essence, épaisseur, classe mécanique, orientation. La variation d’humidité doit être comprise dans un intervalle de quatre points au maximum entre les différentes pièces de bois d’une même poutre.

Phase 2 : Triage

       L’opération de triage permet d’éliminer les singularités et les défauts du bois tels que des nœuds de plus de 20 mm de diamètre, des fissures ou des poches de résine, des absences de matières, des nœuds de 10mm à moins de 10 cm des bords. Les pièces de bois sont orientées le cœur vers le haut.

     En cas de défauts structurels, les pièces de bois sont marquées puis tronçonnées.

 Contrôle d'humidité

Un contrôle systématique d’humidité est effectué à ce niveau, il permet d’éviter la création de distorsions de structure. S’il y a un dépassement des 4 points tolérés par poutre, la pièce de bois sera évacuée pour séchage.

 

Phase 3 : Enturage et aboutage

     La pièce de bois sera aboutée avec la précédente. Au cours de cette opération la température du bois doit être supérieure ou égale à 15°C, on réalise des entures sur chacune des deux pièces, puis on encolle les deux surfaces avant de les presser l’une contre l’autre avec une pression de l’ordre de 20 bars par cm². Pour créer des lamelles de la longueur de la poutre souhaitée on utilisera autant de pièces de bois aboutées que nécessaires. Lorsque la longueur souhaitée est atteinte, on coupe à la longueur. Une remarque, pour éviter la superposition des aboutages, on choisira un paquet de bois brut qui ne soit pas un multiple des longueurs à réaliser. Au niveau mécanique, il est à remarquer que les entures assemblées sans colle ne sont pas démontables.

     La colle utilisée pour cette opération est de la colle PU.

Encollage des entures

C’est la norme NF EN 386 qui régit les prescriptions de fabrication du lamellé collé.

 

 

Deux pièces de bois aboutées

 

Différentes entures

 

 

Outils à enture

Phase 4 : Le corroyage des lamelles et empilage

            L’épaisseur des lamelles peut varier de 15 à 45 mm en fonction des réalisations. Les lamelles sont corroyées à grande vitesse sur les 2 plats et 1 champ des lamelles en respectant une tolérance de parallélisme de 0,1 mm. Sur des petites poutres cet écart a peu d’impact, mais sur des poutres plus conséquentes l’écart est multiplié par le nombre de lamelles de bois et génère des distorsions au serrage. Un coup de scie longitudinal, côté cernes, peut être réalisé pour dénerver la lamelle et

l’empêcher de tirer à cœur. Le film de colle qui aura une épaisseur comprise de 0,3 à 0,6 mm ne compensera pas les dénivellations. Les lamelles sont ensuite empilées poutre par poutre en suivant leur ordre de collage puis stockées au maximum 24 heures avant la phase suivante.

     Pour les éléments cintrés de rayon de courbure R, l’épaisseur des lamelles ne devra pas dépasser R/160. Les lamelles sont coupées à la longueur définie par la lamellation. La formule donnée par la norme NF EN 386 pour la détermination des épaisseurs de lamelles :

fm,dc,k est la résistance caractéristique à la flexion déclarée des aboutages à entures multiples (en N/mm²). Cette valeur est une résurgence de la norme EN 386 qui est appelée à disparaître avec son évolution. Avoir une résistance plus élevée dans les lamelles et dans les entures agit inversement à l'exigence de leur aptitude à être serrée dans des lamelles courbes. La plus grande résistance des lamelles conduit à leur rupture lorsqu'elles sont déformées. Des lamelles de classe inférieure pourraient être pliées plus facilement et à contrario, les lamelles de résistance supérieure sont amenées à rompre plus souvent pendant la production. Augmenter le niveau de résistance des entures dans les lamelles à plier les expose à un risque plus élevé de rupture.

Précisions fournies par Ralph Kirst de la société 

Phase 5 : Encollage des lamelles

Cette opération est réalisée soit avec des encolleuses à rideaux ou à rouleau. Les surfaces doivent être propres, la colle et le durcisseur doivent être appliqués uniformément. La colle utilisée doit résister à des ambiances plus ou moins humides et le film de colle durci doit être rigide pour ne pas que la pièce se déforme dans le temps.

     Problématique de l'encollage :

     

     Sur ce type d'encolleuse il y a un rideau de colle et un rideau de durcisseur en application séparée.

    Actuellement avec l'informatique on est en mesure de vérifier les températures du bois en continu, pour donner le grammage et le % de durcisseur en fonction  du temps d'assemblage et du temps de serrage souhaité.  On réduit le grammage en fonction du temps d'assemblage et donc on ne met pas le même grammage au début et à la fin de l'encollage.

     Le prix de la colle PU est entre 35 et 50%  plus chère par m² que la colle Mélamine Urée Formol (MUF), la colle PU ne remplacera donc pas la MUF avant un certain temps.

    A ce jour si on connait avec précision l'incidence des Formaldéhydes sur le corps humain on ne connait celle des Isocianathes, par contre on sait relever le taux.

     Toutes les données sont archivées informatiquement et il y a une traçabilité du produit fabriqué.

     La vitesse d' encollage est d'environ 200 m/minute et le grammage est situé entre 320 et 400 gr/m² le taux de durcisseur varie entre 20 et 100 parts de durcisseur en application séparée.

précisions en provenance de la société

 

A gauche le durcisseur, à droite la colle Mélamine Urée Formol (MUF).

     La colle utilisée pour la lamellation, est de la Mélamine Urée Formol (MUF)  colle avec dégagement de formaldéhyde, de type E1 (composé bois / colle) avec dégagement inférieur à Norme E1 = 0,124 mg/m3.

     Le prix de la colle dans une poutre lamellée collée peut être estimée aux environs de 10% du prix final. Une des caractéristiques principales de la colle sera son temps de séchage. Plus la colle mettra de temps à sécher plus le temps d’immobilisation du matériel sera long.

 

Le prix de la colle PU est de 6€/kg

Le prix de la colle MUF est de 2 à 2.5€/kg

Phase 6 : Assemblage des lamelles

      Pendant cette phase toutes les lamelles préalablement encollées, sauf la première, sont amenées en position. La poutre se met en forme progressivement.

Lors de la réalisation d’une poutre à plusieurs têtes, ou à inertie variable, c’est la butée à commande numérique qui se chargera de positionner chaque lamelle.

Phase 7 : Serrage des lamelles

     Le serrage est effectué pour maintenir les pièces encollées à pression voulue et dans le forme désirée durant la polymérisation de la colle. Suite au retrait dû au séchage de la colle, il est nécessaire d’effectuer un resserrage régulier, soit manuellement ou automatiquement par un système de ressort ou un autre système équivalent. La pression minimale dépend de l’épaisseur de la lamelle. Elle varie de 6 bars pour les faibles épaisseurs et de 8 ou 10 bars pour les plus fortes. Cette pression est obtenue :  par des tiges filetées de forte section, Ou par des vérins hydrauliques ou pneumatiques.

 

   Le serrage peut aussi être effectué sur des cadres. Les poutres sont alors réalisées et serrées par deux à l’aide de tiges métalliques filetées et de « crapauds ». Le serrage sera assuré par une visseuse hydraulique. Cette façon de faire est économiquement très avantageuse à double titre puisqu’elle permet de réaliser deux poutres droites à la fois et n’immobilise pas les cadreuses pendant le séchage.

    es cadres sont espacés de 1.60 m et disposent de deux degrés de liberté, une translation perpendiculaire à l’axe de la poutre et une rotation autour de l’axe vertical.

 

     Les 2 poutres sont serrées puis évacuées pour le séchage. Le serrage se fait à l'aide d'une visseuse hydraulique, le couple de serrage est contrôlé. 

     Photo ci-contre : Les deux poutres serrées en cours de séchage

 

Phase 8 : Séchage

           Cette étape peut s’effectuer à température ambiante. Les poutres sont alors simplement mises en attente pour une durée d’une nuit environ.

            Chaque poutre est repérée par une fiche d’identification qui précisera la nature de la poutre, le jour et l’année de sa réalisation, son numéro de pressée ainsi que la colle utilisée.

 

      Pour diminuer le temps de séchage de la colle, il est possible d’utiliser une presse à haute fréquence. Le principe consiste à placer la poutre dans un champ électrique haute fréquence généré par un condensateur. Les atomes d’eau vont vibrer avec la même fréquence élevée ce qui provoque un échauffement rapide. Cette méthode engendre un échauffement de l’eau 20 à 50 fois plus rapide que le bois.

     Cette technique fonctionne très bien avec les colles MUF qui possèdent une très bonne conductivité ce qui n'est pas le cas des colles PU.

 

Phase 9 : Rabotage des 4 faces

     Poutre en entrée de raboteuse, la pièce est sèche mais encore brute. Les surépaisseurs à enlever sont de l’ordre de 5 à 10 mm par face.

     Les 4 faces sont rabotées et les angles peuvent être arrondis.

             Ce genre de raboteuse nécessite de multiples astuces pour pouvoir passer des poutres en tous genres particulièrement les poutres en arc. Des gabarits arrondis sont alors réalisés pour maintenir et guider la poutre en cours d’usinage.

Les données de la fiche d’identification sont utilisées pour marquer la poutre. Ainsi identifiée la traçabilité de la poutre est rendue possible.

Phase 10 : Taillage et usinages

Le taillage des poutres en BLC consiste en une opération de rabotage de ses extrémités qui ne peuvent être réalisées sur la raboteuse

Un serrage latéral permet de

réaliser la cote de longueur

Une MOCN adaptée à la taille des poutres

 

Lors de l’opération de finition une multitude d’opérations d’usinage peuvent être réalisées :

- des perçages, pour le passage de boulons ou des broches

- des avant trous pour des vis ou des renforts,

- des lamages de chapelles,

- des coupes droite, en sifflet ou d’angle,

- un rabotage au « bouffe-tout »,

- des entaillages pour la fixation des ferrures.

Phase 11 : Finition et préservation

Il existe différents types de renforts, dans les chapelles on peut placer des éléments de renforts d’assemblages tels que les Geka (Photo Simpson) qui multiplient les efforts admissibles par 4 ou 5, des renforts sur des coupes d’angles qui

créent des concentrations de contraintesdans la poutre.

 

 La société SFS intec propose des solutions vissés économiques pour le renforcement à la traction perpendiculaire pour le lamellé collé. Une application de produits de traitements de surface tels que lasure ou produit xylophènes (pour la durabilité notamment).

 

  •  Contrôles destructifs

Ces essais sont imposés par le label Acerbois-Glulam et font partie intégrante du suivi en continu de la maîtrise du processus de fabrication.

Essais de flexion des aboutages

Des éprouvettes de flexion sont prélevées avec une cadence de 1 tous les 2 000 mètres linéaires et ne seront testées qu'après 72 heures minimum de séchage. C'est un essai 4 points qui consiste à charger progressivement l'éprouvette jusqu'à la rupture afin de déterminer la contrainte et le type de rupture.

Le nombre d'éprouvettes testées par essai varie entre 10 (mini) et 15. L'essai est accepté si chaque valeur de rupture individuelle est supérieure ou égale à la valeur requise pour la classe de bois concernée ou si la valeur caractéristique du lot testé est conforme. Suite à ce test on constate que généralement la rupture de l’assemblage se produit sur le premier point faible du bois, un nœud généralement, mais rarement sur l’assemblage lui même.

Essai de délamination

Cet essai est destiné à contrôler la qualité des plans de collage des poutres fabriquées après vieillissement. Une section transversale d'une poutre est prélevée tous les 20 m3 de fabrication. Ce prélèvement, d'une épaisseur de 75 mm, est effectué à plus de 150 mm de l'extrémité de la poutre.

L’essai se décompose en trois parties et il a pour but de simuler un vieillissement d’une vingtaine d’années.

 - 1 - Immersion de la section de poutre dans une cuve remplie au 4/5 d’eau puis soumis, à un cycle de vide pendant 1/2 heure. Cette étape permet une ouverture des cellules pour faciliter leur imprégnation.

- 2 - Le niveau de la cuve est ensuite complété puis une pression de 6 bars est appliquée pendant 2 heures permettant l’imprégnation des cellules.

- 3 - La section est ensuite séchée pendant environ 14 heures dans une étuve ventilée, régulée en température (environ 70°C) et hygrométrie (8 à 10 %).

 A l'issue de cet essai, une interprétation visuelle des décollements éventuels dans les plans de collage est effectuée. L'essai est accepté si la longueur décollée dans un plan de collage (2 faces) est inférieure à 40 % de la longueur totale du plan, et si la longueur décollée de l'ensemble des plans de collage est inférieure ou égale à 4 %. Si cette dernière valeur est supérieure à 4 %, il faut procéder à un deuxième cycle qui devra être inférieur à 8 %. Au-delà, le produit doit être déclassé.

On remarquera l’incidence de cet essai puisque si le produit est à déclasser, il y a un grand risque que la colle soit en cause. Il faudra donc rappeler, outre la poutre de l’échantillon, toutes les poutres réalisées avec cette colle depuis l’essai précédent où qu'elles soient. La maîtrise du collage est donc prépondérante.

  •  Classes d'utilisation

  Il existe cinq classes de risques d'attaques biologiques, qui permettent de classer le bois lamellé-collé en deux catégories principales d'utilisation

Classe I

     La classe d'utilisation I (Intérieur) se subdivise en deux sous-classes I1 et I2 correspondant aux classes de risque 1 et 2.

- La classe I1 comprend les bois lamellé-collé soumis à une humidité inférieure à 18 % et aux attaques des insectes xylophages selon la situation géographique. Il n'y a pas de risque d'attaque par champignons ou moisissure.

- La classe I2 comprend les bois lamellé-collé soumis la plupart du temps à une humidité inférieure à 18 %, mais qui peut occasionnellement monter jusqu'à 20 %. Il peut y avoir des risque d'attaque par des champignons lignivores en superficie.

Classe H

     La classe d'utilisation H (Humide) se subdivise en deux sous-classes H3 et H4 correspondant aux classes de risque 3 et 4 :

- La classe H3 comprend les bois lamellé-collé soumis aux intempéries, sans être en contact avec le sol, et pouvant souvent dépasser une humidité de 20 %. Les risques biologiques sont comme les classes précédentes.

- La classe H4 comprend les bois lamellé-collé soumis aux intempéries, étant en contact avec le sol, et dépassant en permanence une humidité de 20 %. Les risques biologiques sont comme les classes précédentes.

Classe d'utilisation du bois lamellé-collé en fonction

des risques biologiques en situation de service

Classes de risques

Situation générale

en service

Exposition à l'humidification

Apparition des agents biologiques

Champignons

Coléoptères

(1)

Termites

I1

1

Hors sol, à l'abri (sec)

Aucune

-

U

L

I2

2

Hors sol, à l'abri

Occasionnelle

U

U

L

H3

3

Hors sol, non abrité

Fréquente

U

U

L

H4

4

En contact avec le sol, ou eau douce

Permanente

U

U

L

La cinquième classe comprend les bois lamellé-collés exposés à l'eau de mer.

Les classes qui sont décrites ci-dessus sont celles de la certification ACERBOIS-GLULAM.

U = Universellement présent en Europe - L = Localement présent en Europe

(1) Le risque d'attaque peut être insignifiant en fonction des situations en service spécifiques

  •  Les ferrures

Voir le cours sur les ferrures

Dans des grosses structures en bois lamellé collé on utilise peu des sabots classiques, mais des ferrures métalliques pour reprendre les efforts. Ces ferrures sont des assemblages mécano-soudés capables de reprendre les efforts des assemblages. Le matériau utilisé est de l’acier doux qui autorise une grande variété de formes et une simplicité d’assemblage par soudage au TIG (Tungstène Inert Gas), au MIG (Metal Inert Gas), ou au MAG (Métal Activ Gas).

Le prix d’une ferrure dépend de la complexité de sa réalisation et de son poids. Le poids d’une ferrure peu varier de quelques centaines de grammes à plus de 100 kilogrammes

Attention, l’acier doux est un matériau ductile qui possède peu de rigidité. Il conviendra de se méfier de cette caractéristique de cet acier lors du levage des assemblages.

 

 

 

  •  Stabilité transversale et longitudinale des bâtiments

Voir le cours sur le contreventement partie 1 et partie 2

Vocabulaire

 

En toiture : Poutre ; panne ; Contreventement ;Décharge Chevêtre : Etrésillon ;

En façade : Palée de stabilité ; Lisse ; Entretoise

 

Le contreventement de murs lamellés collés

Le contreventement est positionné entre les deux palés extrêmes pour des longueurs de bâtiment inférieure à 60 m, sinon il affectera une troisième travée intermédiaire

Le contreventement des murs sera réalisé par des systèmes en V ou en croix de Saint-André constitués d’éléments en bois ou de tirants métalliques. Le contreventement par croix de Saint-André peut assurer dans certains cas l’antidéversement et l’antiflambage des pannes ; pour se faire le contreventement devra être solidaire des pannes

Le contreventement des charpentes lamellées collées

Le contreventement de la toiture sera réalisé par des systèmes en V ou en croix de Saint-André constitués d’éléments en bois ou de tirants métalliques, disposés sous les pannes.

Le contreventement par croix de Saint-André peut assurer dans certains cas l’antidéversement et l’antiflambage des pannes ; pour se faire le contreventement devra être solidaire des pannes.

Stabilité transversale

Elle est assurée par la structure en bois lamellé collé. Ce sont les portiques, les éléments porteurs de la charpente qui réalise la stabilité transversale. Attention toutefois au point suivant, pour être stable un élément ne doit pas avoir plus de trois articulations.

Stabilité longitudinale

On distingue plusieurs types de contreventements

- La poutre au vent peut être constituée par les arcs porteurs, les pannes et le contreventements.

  • Lexique

Abouter : Joindre des éléments bout à bout

Enture : Ce sont des assemblages qui permettent le prolongement d'une pièce de bois bout à bout, suivant une ligne droite ou suivant une courbe tangente à une pièce droite.. Les deux pièces d’une ente étant identiques, le plein de l’une des pièces assemblées doit entrer exactement dans le vide de l’autre. L’entage consiste à faire une enture.

Rabotage : opération d'usinage consistant à l'enlèvement de matière sur la totalité de la surface d'une pièce par l'action régulière et progressive d'un outil. Il peut servir à augmenter la rectitude de la surface ou à diminuer l'épaisseur de la pièce. Le rabotage se fait sur les quatre surfaces de la poutre simultanément. C’est la précision du parallélisme de la raboteuse qui donnera la précision de la poutre.

  • Références de ce cours

http://membres.multimania.fr/archibois/lamcol.htm#utilisation2

http://www.glulam.org/

Charpentes en bois lamellée-collée Edition Eyrolles

Assemblages en charpente bois L.C.