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RÉSUMÉ
La maison à ossature bois doit répondre aux mêmes exigences et aux mêmes principes de construction qu’un ouvrage en béton ou de maçonnerie, ou d’une enveloppe en acier. Cet article présente la morphologie, les caractéristiques, les éléments constitutifs, les assemblages et l’importance des contreventements de la charpente en bois, notamment les différences architecturales entre les fermes traditionnelles et les fermettes industrielles.
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Pascale CORCIER : Rédactrice technique
INTRODUCTION
Une maison en bois est une construction constituée uniquement de matériaux en bois ou en matériaux dérivés du bois. Elle répond ainsi aux critères d'une construction sèche, à l'opposé des constructions plus traditionnelles basées sur l'utilisation du béton, du ciment coulé, des parpaings, classées elles comme constructions humides.
En France, à l'heure actuelle, plus d'une maison individuelle sur dix est construite en bois, avec bien sûr une certaine variabilité d'une région à l'autre. C'est un constat, la construction en bois poursuit sa progression entamée il y a quelques décennies. Il est certain qu'elle bénéficie de belles avancées techniques, mais également des préoccupations écologiques et environnementales qui agitent de nos jours notre société. Les habitations en bois sont de plus en plus légères, pour des performances thermiques de plus en plus élevées, jusqu'à devenir « passives » pour certaines.
Parmi elles, les maisons à ossature bois sont les plus répandues ; constituées d'éléments porteurs préfabriqués en usine, réduisant ainsi les heures de chantier, elles permettent une souplesse de conception et offrent une grande modularité ; son toit est porté par une charpente constituée d'éléments horizontaux ou verticaux en bois.
Cet article traite de la charpente en bois dans la maison à ossature bois, il définit ses différentes structures et conceptions, et fait partie d'une série consacrée à la construction en bois dans son ensemble. Le premier article [TBA 1 720] introduit les cinq principes constructifs, puis expose les matériaux utilisés dans la construction bois avec leurs spécificités et leurs performances. Le deuxième [TBA 1 721] décrit les éléments de la structure des maisons à ossature bois, leurs fonctions et mises en œuvre, en soulignant leurs performances. D'autres articles s'attardent plus spécifiquement sur le second œuvre, la peau extérieure, les matériaux et les panneaux structurels, afin d'aborder les aspects plus techniques de la construction bois et d'apporter un support concret à la filière construction.
Le lecteur trouvera en fin d'article un glossaire des termes importants.
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Caractéristiques architecturales
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1. Présentation
1.1 Évolution de la charpente au cours du temps
Élément indispensable à toute construction, la charpente n'a cessé de se modifier au fil du temps ; le savoir-faire et l'inventivité des maîtres charpentiers (corps de métier qui voit le jour à partir du XIII e siècle) nourrissant à travers l'histoire travaux et réflexions sur l'art de la charpente. De nombreux traités d'architecture témoignent de l'évolution des techniques et des morphologies, et traitent de la maîtrise des volumes, de l'art du trait, mais également des aspects liés au matériau bois comme sa coupe et son séchage.
Cet art est une technique graphique, inscrite au patrimoine culturel immatériel de l'humanité, qui permet de maîtriser par le tracé en trois dimensions la conception d'un édifice construit en bois. Devenue par la suite une véritable discipline intellectuelle, cette connaissance a vu le jour avec les chantiers des cathédrales, mais a continué au-delà de jouer un rôle essentiel dans la construction d'ouvrages français d'importance. Développé empiriquement par les charpentiers, cet art revêt une approche très pratique et fait abstraction de tout savoir théorique.
Dès le Moyen Âge, le carpentum est fait d'assemblage de pièces de bois et apparaît dans toute construction, des habitations aux bâtiments religieux (cathédrales, églises), notamment pour l'élévation des voûtes.
Certaines techniques ont marqué les grandes périodes de l'évolution de la charpente :
-
la charpente à liens en fibres textiles apparue à l'aube de l'humanité et qui se pratique toujours dans les pays équatoriaux avec le bois et le bambou ;
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la charpente taillée à profils complémentaires (tenons et mortaises, embrèvements, etc.), la technique la plus couramment utilisée de par le monde, et ce depuis des temps très anciens ;
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la charpente moisée, la juxtaposition de pièces assemblées à l'aide de clous, de boulons et autres organes mécaniques complémentaires ;
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la charpente contemporaine, qui associe des formes renouvelées, des principes anciens (servis par de nouveaux moyens d'assemblage) et des techniques de calcul très précises sur ordinateur.
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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
Arrêté du 10 septembre 1970, relatif à la protection contre l'incendie.
Article R. 111-11 du Code de la construction et de l'habitation.
HAUT DE PAGE
DTU P 21-701 de juin 1984 – Règles CB 71 – Règles de calcul et de conception des charpentes en bois.
DTU P 06-002 d'avril 2000 – Règles NV 65 – Règles définissant les effets de la neige et du vent sur les constructions et annexes.
XP ENV 1995-1-1 d'août 1995 – Eurocode 5 : calcul des structures en bois – Partie 1-1 : règles générales et règles pour les bâtiments.
XP ENV 1995-1-1 de février 1998 – Eurocode 5 : calcul des structures en bois – Partie 1-1 : règles générales et règles pour les bâtiments – Amendement A1 : modification de l'application nationale.
XP ENV 1998-1-1 de décembre 2000 – Eurocode 8 : conception et dimensionnement des structures pour leur résistance aux séismes et Document d'Application Nationale – Partie 1-1 : règles générales – Actions sismiques et prescriptions générales.
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