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Auteur(s)
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Jean-Pierre BIGER : Ingénieur de l’École supérieure du bois - Spécialiste en structures bois au Bureau Veritas
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Les structures en bois ont démontré leur capacité à braver les siècles, mais ce privilège n’est pas donné à toutes. D’après les statistiques, la sinistralité des structures bois ne représente que 3 % de la sinistralité totale de la construction. Toutefois, certains cas sortant de l’ordinaire échappent à cette analyse.
Qu’il s’agisse de charpente traditionnelle, de charpente légère, ou de charpente en lamellé-collé, les erreurs de conception, de fabrication, de mise en œuvre, ou les circonstances exceptionnelles et accidentelles, sont les genres auxquels se rattachent habituellement les causes de pathologie. La pathologie des charpentes en bois trouve paradoxalement l’une de ses principales sources dans les règles de calcul et de conception elles-mêmes.
Les effets de la traction transversale, les effets d’échelle, les effets de durée de chargement, les effets du glissement des assemblages, l’effet d’autocintrage… sont sous-estimés, voire ignorés, par les Règles de calcul et de conception en vigueur depuis 1971. À ces lacunes correspond le genre inattendu des « sinistres réglementaires ».
La détection de ces anomalies a suscité la réflexion des ingénieurs, des professionnels, des scientifiques porteurs de la nouvelle approche du matériau bois développée dans le cadre européen, ce qui a permis de corriger les dispositions de construction ou de calcul défaillantes [1] [14].
Messieurs Gras et Renou de Saretec, Mainnevrey du Cabinet Cerruti, Amilhau de la SCOR, Loutrel des Établissements Renofors, Simonneau des Établissements Simmonneau, Briand, Blanc, Czeszynski, Dupont, Lebeau, Le Bris, Letort, Marchand, Ménard, Sens du Bureau Veritas, ont contribué à la collecte des illustrations et des informations présentées dans le présent document. L’auteur les en remercie très vivement.
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Charpentes en lamellé-collé
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3. Charpentes légères
La pathologie des charpentes légères dont les portées sont inférieures à 20 m concerne entre autres les charpentes en fermettes, les structures en caisson, ou encore les constructions en ossature bois.
3.1 Flambement de fermettes
On recense 80 sinistres de fermettes par an, soit 1 % du total de la construction. Sur les 170 sinistres de charpentes en fermettes analysés lors de l’enquête [3], 66 sont dus au flambement transversal, ce phénomène étant à l’origine de 10 effondrements sur un total de 14. Ces cas de flambement constituent l’exemple d’une série de sinistres réglementaires.
Le cas de flambement de fermettes de la figure 12 est typique. Les règles professionnelles de conception et de calcul qui furent applicables jusqu’à la publication du DTU 31.3 en mai 1995 ont été respectées, la mise en œuvre n’est pas en cause. L’erreur d’appréciation du mode de flambement transversal qui est à l’origine de ce sinistre est en effet imputable aux règles professionnelles elles-mêmes [4].
Ces règles reposaient sur l’hypothèse d’un mode de flambement à nœuds fixes correspondant à des longueurs de flambement
très courtes, égales à l’entre-axes e 1 des liteaux de couverture (≈ 30 cm) dans les cas où la stabilité de la charpente était reprise par la maçonnerie des pignons (figure 13 a ) ou bien à l’entre-axes e 2 des fermettes (de 60 cm à 120 cm) dans les cas où la stabilité de la charpente était due à son contreventement (figure 13 b ). Cette hypothèse erronée était basée sur l’idée que l’intersection des liteaux avec les fermettes et les dispositifs de stabilité constituaient des points fixes.
En réalité, ces intersections ne sont pas des points fixes, car les nombreux assemblages cloués qu’ils comportent ne sont pas rigides, ils subissent des glissements élastiques ou même plastiques (figure 14). De la souplesse est...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - * - Recueil de contributions au calcul des éléments et structures bois (première et deuxième parties). – Annales de l’ITBTP, n° 466, juil.-août 1988 et n° 497 (oct. 1991).
-
(2) - HUET (C.), GUITARD (D.), MORLIER (P.) - Le bois en structure, son comportement différé - Annales de l’ITBTP, n° 469 (déc. 1988).
-
(3) - SAGOT (G.) - Sinistralité des fermettes - Agence Qualité Construction (nov. 1995).
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(4) - BIGER (J.-P.) - Influence des liteaux sur la stabilité des fermettes au flambement transversal - Annales de l’ITBTP, n° 497 (oct. 1991).
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(5) - CRUBILE (Ph.) - Analyse de pathologies de structures en bois lamellé collé - Agence Qualité Construction (déc. 1994).
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(6) - LYOT (G.) - Déformations...
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