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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 légères
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2. Charpentes traditionnelles
La sinistralité de la charpente traditionnelle représente environ les 2/3 de la sinistralité de la charpente en bois. Les déformations de toitures, les déformations de planchers, les ruptures de pièces de charpentes, les fissurations et les ruptures d’assemblages, les attaques de champignons ou d’insectes, en constituent les traits principaux.
2.1 Déformations de toitures
La déformation de toiture de la figure 2 a est presque imperceptible, les rangées de tuiles sont légèrement incurvées vers le bas des versants. Il ne s’agit pas d’un endommagement. Cette toiture permet cependant d’illustrer un défaut de conception ou d’exécution assez répandu pouvant occasionner des sinistres.
La charpente qui supporte cette toiture se compose très normalement de chevrons et de pannes supportées par les pignons et une ferme centrale.
Une partie de la charge des versants descend, par compression des chevrons, vers la sablière, et passe à la maçonnerie. Toute faiblesse des fixations des chevrons à la sablière ou de la sablière à la maçonnerie provoque des glissements qui ont pour effets simultanés la diminution de la compression des chevrons et la sollicitation des pannes en flexion transversale (figure 2 b ). C’est cette flexion transversale des pannes qui incurve les rangées de tuiles.
HAUT DE PAGE2.2 Déformation et fissuration de solive
La solive de la figure 3 a est fortement fléchie, elle est fissurée de surcroît. Il ne s’agit pas des conséquences d’un sous-dimensionnement, mais des effets combinés du fluage et du retrait transversal consécutifs à la mise en œuvre d’un bois excessivement humide.
Le fluage augmente progressivement avec le temps la déformation initiale de flexion, jusqu’à ce qu’elle atteigne sa valeur maximale dite de long terme (figure 3 b ). L’intensité du fluage dépend des conditions de température et d’humidité, et surtout de leurs variations.
Le retrait résulte de la perte d’humidité par séchage qui se produit après la mise hors d’eau de l’ouvrage et le début de la saison...
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Charpentes traditionnelles
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).
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(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).
-
(4) - BIGER (J.-P.) - Influence des liteaux sur la stabilité des fermettes au flambement transversal - Annales de l’ITBTP, n° 497 (oct. 1991).
-
(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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