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Auteur(s)
-
Philippe CRUBILÉ : Ingénieur de l’École Supérieure du Bois - Chef de la Section Charpente au Centre Technique du Bois et de l’Ameublement
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Une bonne utilisation du bois dans les ouvrages travaillant n’est possible que si l’on tient compte, à tous les niveaux, de la plus fondamentale de ses caractéristiques : une anisotropie extrêmement accusée. Cela conduit pratiquement à considérer, dans de très nombreux cas, le bois comme étant constitué de deux matériaux différents dont les comportements doivent être examinés successivement. Ces écarts existent, bien qu’à des degrés divers, pour chacune des constantes physiques ou mécaniques que le concepteur peut être amené à utiliser.
Il est cependant indispensable, dans la conception d’un ouvrage travaillant, de tenir compte de certaines propriétés physiques ou physicochimiques susceptibles d’influer sur les conditions d’exploitation de l’ouvrage, sa sécurité et sa pérennité.
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- Version courante de févr. 2014 par Jacques Long TRINH, Yves Marie LIGOT
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Propriétés mécaniques des bois et matériaux dérivés
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1. Propriétés physiques du bois
1.1 Conductivité thermique
Le tableau 1 en donne quelques coefficients de conductivité thermique qui interviennent fréquemment dans les calculs d’isolation.
HAUT DE PAGE1.2 Résistance au feu
En raison de sa faible conductivité, du caractère isolant du charbon produit par sa combustion, de l’insensibilité relative de ses caractéristiques mécaniques à la température et de l’absence pratique de dilatation thermique, le bois est sans doute le matériau dont le comportement dans un incendie est le plus sain et surtout le mieux prévisible.
En effet, exposée au feu, une pièce de bois se décompose progressivement en produisant des gaz combustibles et le résidu solide qu’est le charbon. Il participe donc à l’apport de chaleur et ce en fonction de la surface exposée, donc de son taux de division (surface exposée/volume) qui correspond à la section de ladite pièce.
Cependant l’évolution de cette carbonisation est extrêmement régulière, elle se produit à une vitesse constante pour chaque essence : 0,35 mm/min pour du chêne, 0,6 à 0,7 mm/min pour les résineux courants de construction (sapin, épicéa, pin sylvestre), de sorte que l’on peut mettre en évidence un front de carbonisation, qui reste parallèle à la surface initiale de combustion de la pièce, et au-delà duquel les caractéristiques physiques et mécaniques sont pratiquement intactes.
Il en résulte que la stabilité au feu d’une structure en bois peut être calculée aisément et avec une bonne précision en utilisant des équations de réduction linéaire des sections résiduelles efficaces des pièces, en fonction du temps, de la forme :
avec :
- xt(cm) :
- cote résiduelle efficace
- x0(cm) :
- cote initiale
- t(min) :
- temps écoulé depuis le début de l’incendie,
pour...
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