Le choix des matériaux est une des réflexions essentielles lors de l’élaboration d’un projet. Un choix vaste et difficile, en raison des multiples données à intégrer pour répondre à l’architecture, à l’urbanisme, à l’usager, à l’environnement et à l’économie.
Le bois, essentiel pour l’équilibre écologique de notre planète est entré dans l’ère de la haute technologie. Aujourd’hui, il est devenu un fantastique gisement d’innovations ! Rares sont les matériaux qui atteignent les performances de ce matériau naturel à la structure sophistiquée de fibres de celluloses, de lignine et de volumes creux. Ne craignant ni le feu ni l’humidité, plus léger que l’acier et aussi résistant que le béton, le bois affiche une souplesse exceptionnelle et répond aux exigences les plus complexes. Combiné aux autres matériaux : béton, métal, verre, résines, il offre des applications pratiquement illimitées.

Le bois, matériau du 21è siècle

Les structures en bois offrent de nombreux visages, faisant appel à différentes techniques de fabrication que nous aborderons dans les pages qui suivent. Mais, au-delà de la diversité des possibles, une constante : la structure bois est un ouvrage fiable, rigoureux, faisant appel à des process industriels intégrés... Bref : la structure bois industrialisée appartient bien au 21è siècle.

Une présence nationale
Nombreux, les industriels du secteur proposent des éléments de structure préfabriqués. Ils quadrillent le territoire de façon à ce que partout en France, il soit possible de réaliser des ouvrages à base de bois. Ainsi, ossatures bois, charpentes traditionnelles ou assemblées par connecteurs métalliques ou encore structures en bois lamellé... l’offre est vaste et assurée par plusieurs centaines de « préfabricants » (tous types de structures confondues), aptes à fournir de tels éléments à un niveau national.

Des garanties de qualité
Ces éléments préfabriqués et l’ouvrage qu’ils composent à terme répondent bien entendu à un ensemble de contraintes en vue d’assurer une qualité satisfaisante constante, et ce pour tous les types d’ouvrages. Ainsi, marquage CE et procédures de certification font partie intégrante de la démarche des industriels de la structure bois. Les différentes marques (Acerbois, CTB OB, CTB CI, etc...) ne sont, évidemment, attribuées qu’après vérification de la parfaite adéquation des produits avec les critères de qualité exigés (conformité aux normes, nature et qualité des bois, résistance...) et le contrôle de la fabrication. Par ailleurs, les produits correspondent tous à une normalisation extrêmement précise, aussi bien au niveau français, européen, que mondial. Enfin, et toujours dans une démarche de qualité, les éléments de structure préfabriqués le sont dans la plus grande rigueur, notamment en ce qui concerne le dimensionnement et la taille, où la tolérance est de l’ordre du millimètre.

Des alliances d’avenir
Si la filière de la structure bois est totalement industrialisée, elle est également informatisée. Les bureaux d’études, indispensables compagnons de la structure bois moderne, concourent ainsi très amplement à la réalisation de ces ouvrages grâce à la conception assistée par ordinateur et au dessin 3D. Mais, au-delà de cette indispensable contribution, cette alliance présente un autre avantage : les outils informatiques aujourd’hui utilisés sont intégrés dans des outils globaux de construction. De ce fait, l’alliance de la structure bois à d’autres matériaux, loin d’être problématique, est coutumière et aisée. Pour preuve : une large majorité de fermettes (de l’ordre de 65 %) sont posées sur des murs maçonnés ; le bois lamellé est bien souvent mêlé en structure au béton ou à l’acier... Depuis la conception jusqu’à la mise en œuvre en passant par la préfabrication, ces ouvrages mixtes sont le quotidien –et aussi l’avenir- de la structure industrialisée.

Pour des bâtis respectueux de l’environnement
Seul matériau de construction renouvelable, le bois offre d’emblée une position environnementale appréciable. Mais ses apports sur la question du développement durable ne s’arrêtent pas là. Ainsi que le prouvent les Analyse du Cycle de Vie (ACV) réalisées, les différents matériaux bois ne consomment que très peu n’énergie fossile ; l’énergie consommée est en effet celle du bois lui-même, les industriels récupérant les déchets du bois pour produire de l’énergie renouvelable (séchoir, chaufferie bois...) En plus de cette répartition énergie fossile/énergie renouvelable, il est intéressant de souligner ici que le bois ne réclame que peu de transformations comparativement à d’autres matériaux de construction. Il est donc « sobre énergétiquement », ce qui présente un avantage du point de vue des émissions de gaz à effet de serre. Pour aller plus loin, on peut dire que le bois est le seul matériau à présenter un bilan carbone négatif. Le peu d’émission généré est en effet compensé par le fait que le bois garde le carbone captif dans ses cellules. En fin de vie, le bois peut être recyclé, revalorisé (réutilisation des poutres au sein d’une nouvelle structure, fabrication de panneaux de particules) ou utilisé comme énergie.

Matière première renouvelable
Les forêts européennes grandissent chaque année de 510 000 hectares... soit un accroissement net annuel estimé à 645 millions de m3, (soit 346 millions de m3 de bois ronds industriels). Ces forêts sont ainsi capables de répondre aux multiples attentes de l’industrie (production de pâte à papier, de bois d’œuvre, de plaquettes, d’énergie...)
Cette croissance n’est pas le fait du hasard : les forêts européennes sont durablement gérées. Leur exploitation, raisonnée, repose sur un déboisement régulier (ôtant de la forêt les arbres arrivés à maturité afin qu’ils laissent la place aux plus jeunes) et un reboisement continuel, rendu obligatoire par un ensemble de politiques publiques ou pratiques dans les Etats membres de la Communauté Européenne.

Le bois et le feu
Le comportement du bois vis-à-vis du feu est prévisible. Ce qui fait de lui un matériau privilégié pour la construction de bâtiments recevant du public. Il faut souligner ici que les vitesses moyennes de carbonisation du bois sont, en France comme en Europe, normalisées (Eurocode 5 et DTU bois feu).


La pertinence des matériaux comme précepte architectural

Agence créée en 1979, l'Atelier Yann BRUNEL (*) continue de construire des projets permettant de retrouver à partir de l'architecture, une relation entre l'homme et la nature. L'utilisation de différents matériaux de construction apporte à chacune des réalisations une intégration optimale, afin de répondre aux soucis et contraintes des différents aspects que regroupe l'essence d'un lieu. Nous avons interrogé l’architecte Yann BRUNEL sur sa vision de l’utilisation du matériau bois dans la construction d’aujourd’hui.

BTM Matériaux : Depuis quand utilisez-vous le bois dans vos constructions ?
Yann BRUNEL : Je m’intéresse au bois depuis 1973, car j’aime tout particulièrement ce matériau qui présente notamment, beaucoup d’avantages à la mise en œuvre. Par ailleurs, j’ai résidé deux ans en Finlande, ce qui m’a permis de revenir en France riche de technicités intéressantes. Dans les années 1980, le bois était peu prescrit et ne rencontrait pas de succès en France. Il y a une dizaine d’années, le mouvement écologique et les problématiques liées à l’énergie renouvelable ont favorisé le retour du bois dans la construction. Maintenant, je réalise de nombreux chantiers de préfabrication en bois ! Cependant, les mentalités évoluent lentement, car encore aujourd’hui, les maîtres d’ouvrage omettent de prendre en compte le budget « entretien » des ossatures en bois (tous les 7 à 10 ans environ) et nous constatons que beaucoup d’ouvrages sont mal entretenus.

BTP Matériaux : Quelles sont, selon vous, les principales qualités du bois dans l’architecture ?
Y. B. : Indépendamment du fait que le bois est beau, odorant et agréable, il se prête aussi à une grande variété de programmes. Par exemple, nous citerons des programmes sociaux réalisés à Cabourg (Calvados) ou encore la Médiathèque de Noisy-le-Sec (93). Nous venons également de terminer l’Hôpital Psychiatrique d’Eaubonne (95) réalisé en 2/3 bois et 1/3 béton. Les lieux de vie de cet hôpital sont conçus en bois, dans un matériau très naturel qui, aux dires du personnel soignant, contribuerait sensiblement à la thérapie des patients.
Le bois se met en œuvre facilement et proprement (préfabrication). Il faut juste être vigilant dans le choix du charpentier qui doit être suffisamment expérimenté. Enfin, thermiquement, le bois ne nécessite pas le rajout d’isolant et s’adapte parfaitement à la nouvelle RT2005. D’ailleurs, les scandinaves l’ont compris depuis bien longtemps !

BTP Matériaux : Quels sont les principaux freins au développement du bois dans la construction française, tant dans le bâtiment que le génie civil ?
Y. B. : Il faut absolument que les maîtres d’œuvres français prennent en compte le budget entretien. Cela dit, quel que soit le matériau employé, tout bâtiment s’entretient.
Il faut aussi savoir que le matériau bois devient gris en vieillissant et il faudra en tenir compte dans sa durée de vie. Tout est une question d’évolution des mentalités !
Il faut aussi l’utiliser avec parcimonie en le mixant à d’autres matériaux, ce qui le valorisera limitera son entretien, si cela est un problème pour le maître d’ouvrage concerné sa mise en œuvre reprendra des règles strictes de bon sens, de DTU (31-2) qui sont à respecter impérativement pour conserver l’ouvrage sain dans le futur.
Un matériau mal assemblé qui se dégrade vite, nuit à son image et détériore aussi son utilisation, comme cela en a été le cas dans les années 1980.

BTP Matériaux : Comment envisagez-vous l’évolution des constructions bois en France ?
Y. B. : Les technologies du bois lamellé collé deviennent de plus en plus sophistiquées.  Auparavant, les assemblages en bois avaient leurs limites au niveau de la sollicitation des forces. Aujourd’hui, l’apport du métal permet des associations intéressantes.
L’apport des connecteurs métalliques de grandes tailles donne une nouvelle perception des ossatures bois, ainsi qu’une meilleure lecture de la transmission des forces.
Les résines depuis 15 ans participent aussi pleinement aux « soudures » des bois entre eux. Les lamellés collés deviennent également de plus en plus performants de par la qualité des colles, la finesse des lames qui donnent aux concepteurs, des matières bois aux performances inégalées (Kertopuu de Finlande).
Les évolutions technologiques sur le plus vieux matériau de construction de notre planète lui redonnent une éternelle jeunesse au service des architectes.
En conclusion, que ce soit le bois, le métal ou le béton, il faut utiliser un matériau en fonction de la réflexion architecturale et de sa pertinence dans le projet mis en œuvre. Je tiens beaucoup à souligner l’importance de cette mixité des matériaux ! En tant qu’architecte, il est important de se remettre en question à chaque programme…
L'équipe de l'agence (10 personnes) s'efforce, à travers chacun des projets, d'apporter une meilleure fonctionnalité aux édifices, en tirant un parti architectural en adéquation avec l'environnement, n'est-ce pas ainsi le début d'une certaine poésie dans l'architecture ?

(*) Yann BRUNEL, né le 24 juillet 1950 à Saumur. Diplômé de l'UP1 en 1976. Etudie à l'école des Beaux- Arts d'Angers, à l'école des Arts et Métiers de Paris. A travaillé chez J-J.Orzoni, B.Lundsten (Finlande), H.Warnecke (RFA). A participé aux cours d’Alvar Aalto, architecte conseil de l’Europe, et Jean Prouvé. Architecte conseil au CAUE de la Sarthe de 1980 à 1985, enseignant à l'école d'architecture de Nantes, et à l'école d'architecture de Paris-Val-de-Seine depuis 1997.


« Le bois ne peut pas laisser indifférent ! »

BTP Matériaux : Qui sont les Architecteurs ?
Jean-Pierre Bosquet : Le Groupe Architecteurs regroupe 150 architectes contractants généraux : le client conclut un contrat unique avec l’architecte qui garantit le respect des engagements en matière de Produits - Délais et Prix. Cette double compétence d’architecte engagée auprès de ses clients et d’ensemblier-constructeur est le fondement de l’offre d’Architecteurs. Passant de 85 M€ HT à 101,8 M€ HT, le groupe Architecteurs a enregistré une hausse de son chiffre d’affaires de 19,7 % par rapport à 2005. Près de 500 contrats ont été signés en 2006 pour un coût moyen de 210 000 €.

BTP Matériaux : Que représente la construction bois au sein du Groupe ?
J.-P. B. : Environ 25 % de nos architectes travaillent aujourd’hui dans la filière bois. Près de 20 % des maisons construites par les sociétés du Groupe sont à ossature bois. À l’heure du développement durable et du souci de plus en plus partagé de préserver et de valoriser l’environnement, l’habitat bois acquiert aujourd’hui toute sa légitimité de construction à la fois chaleureuse et sûre, conviviale et pratique, authentique et originale. Le bois permet de travailler plus vite sur les chantiers, et de manière plus facile. 

BTP Matériaux : Constatez-vous une augmentation de l’utilisation du bois dans la construction ?
J.-P. B. : Récemment, nous notons un développement flagrant de l’utilisation du bois dans l’habitat individuel mais aussi dans les extensions/rénovations d’ouvrages. Il y a 10 ans encore, personne ne nous parlait du bois. Aujourd’hui, les gens s’y intéressent. Le bois ne peut pas laisser indifférent ! Economies d’énergie, stockage du CO2, forte isolation, absence de pont thermique… tous ces avantages font de ce matériau chaleureux et vivant un atout de poids pour le secteur de la construction. C’est un matériau désormais plébiscité par les architectes car il les libère de certaines contraintes, leur offre des formes plus libres, des moyens de mise en œuvre simples. De nouveaux produits voient le jour, ainsi que de grandes évolutions liées à la mixité des matériaux.

BTP Matériaux : Existe-t-il des freins à son développement ?
J.-P. B. : L’un des principaux obstacles au développement du bois dans la construction est lié aux vêtures. Un autre frein concerne l’entretien (et son budget) : l’utilisateur n’a pas envie de passer le pinceau tous les 4 ans, et il n’accepte pas que le matériau devienne gris en vieillissant. C’est essentiellement lié à un problème de culture, car ces considérations n’interviennent pas en Scandinavie ou en Amérique du Nord par exemple !
Enfin, l’un des soucis majeurs est qu’il existe aujourd’hui trop peu de constructeurs bois et de charpentiers spécialisés en ossatures bois. Pour y remédier, nous avons établi en 2006, un partenariat avec  « Ossabois » (près de Saint-Etienne) fort d’une expérience de plus de 25 ans dans la production de maisons en bois « sur mesure » et leader national sur ce marché. En effet, il est nécessaire pour la filière bois de s’organiser (bureaux d’études, structures de fabrication, etc.) pour pouvoir répondre à une demande qui ne cesse de croître.


Les produits industrialisés de la structure bois : matériaux et composants

Bois massifs structuraux
Ce sont des pièces de bois, issues de grumes, par une opération de sciage et destinées à rentrer dans la constitution d’un ouvrage ayant comme fonction principale la résistance aux actions appliquées à celui-ci.
Les dimensions des sciages structuraux sont définies dans la norme NF EN 336 et les qualités et caractéristiques dans les normes NF EN 338, NF EN 384, NF EN 518, NF EN 14-081 (marquage CE) et NF B 52-001.
Les classes de caractéristiques mécaniques associées sont définies par la lettre C avec à côté, le chiffre de la contrainte caractéristique en flexion (C24, C30, etc.).

Bois massifs aboutés
Ils sont composés d’éléments en bois massifs structuraux aboutés par un assemblage à entures multiples et collées, et permettant l’obtention de grandes longueurs.
L’opération d’aboutage permet ainsi de joindre des pièces de bois homogène (du fait du tri des singularités) et de longueur réduite.
Les exigences de performances des aboutages sont définies dans la norme NF EN 385.
Il existe une certification volontaire attachée aux bois massifs aboutés : CTB-AB.

Bois lamellé collé
On appelle lamellé collé des pièces massives reconstituées à partir de lamelles de bois de dimensions relativement réduites.
Assemblées par collage, les lamelles sont disposées de telle sorte que les fils soient parallèles.
La principale norme pour ces produits est la NF EN 14-080 « Produits en bois lamellé » (marquage CE) et la certification volontaire existante est ACERBOIS GLULAM
Les classes de caractéristiques mécaniques associées sont définies par les lettres GL avec le chiffre de la contrainte caractéristique en flexion (GL24, GL30, etc.).

Bois Massifs Reconstitués
Le bois massif reconstitué ou BMR, s'obtient par le collage de plusieurs lames dont le fil est parallèle. De cette façon, une membrure de section transversale massive rectangulaire peut être fabriquée
Actuellement en cours de normalisation, le projet de norme NF B 52010 s’applique à des éléments droits reconstitués de section maximum de 260 x 320 mm² et de 2 à 5 lames, aboutées ou non au moment de la fabrication.
La certification volontaire existante pour les bois massifs reconstitués est ACERBOIS-BMR.
Les classes de caractéristiques mécaniques associées sont définies par les lettres GT avec le chiffre de la contrainte caractéristique en flexion (GT24, GT30, etc.).

Lamibois
Le lamibois est l'appellation française du LVL. C'est un contreplaqué dans lequel les placages sont disposés (majoritairement) à fil parallèle.
La norme produit correspondante est la NF EN 14279.

Contreplaqué
La définition simplifiée du contreplaqué est un panneau constitué de placages disposés à fil croisé et assemblés par pressage à chaud avec un liant.
La norme produit correspondante est la NF EN 636.
La marque NF Contreplaqué est une certification pour les panneaux destinés à l'extérieur ou pour les panneaux destinés au coffrage.

Panneaux de particules de bois
On appelle panneaux de particules de bois des panneaux fabriqués sous pression et température, et composés de particules de bois ou copeaux de bois (copeaux issus de la découpe de rondins, copeaux issus des produits connexes des industries du bois, copeaux issus des bois de recyclage, sciures) liés entre eux à l’aide d’une résine synthétique.
La norme définissant les exigences pour ces panneaux est la norme NF EN 312.
Il existe deux marques de qualité pour les panneaux de particules : la marque CTB-S pour panneaux utilisés en milieu sec, et la marque CTB-H pour les panneaux utilisés en milieu humide (défini par l’ENV 1995-1-1).

Les OSB
On appelle OSB (panneaux de lamelles minces, longues et orientées), des panneaux composés de lamelles de bois d’une longueur supérieure à 50 mm orientées dans un sens défini, et fabriqués sous pression et température avec l’adjonction d’une résine synthétique. En général le panneau est composé de trois couches de lamelles, les lamelles des couches extérieures étant orientées dans un sens perpendiculaire à celui de la couche centrale.
La norme définissant les exigences pour ces panneaux est la norme NF EN 300.
Il n’existe pas de marque de qualité commune pour ces panneaux mais des marques de qualité individuelles. 

Kits de construction à ossature bois
Il s’agit de kits industrialisés, commercialisés comme bâtiments et dont les composants prédestinés et préfabriqués sont destinés à la fabrication en série.
Les kits complets relèvent de la procédure d’Agrément Technique Européen avec guide et sont soumis à marquage CE (guide EOTA n° 007).
Dans ce cas peuvent être concernées toutes les exigences essentielles de la construction.
Les kits partiels, qui ne concernent que certaines exigences essentielles comme par exemple la résistance mécanique, ne rentrent pas dans le précédent guide.
En France, pour ce type de kit, les industriels ont mis en place une procédure CUAP avec le CSTB et le FCBA.
Il existe aussi une certification volontaire qui couvre les kits partiels : ACERBOIS-CST.

Eléments de murs à ossature bois
Les éléments de murs à ossature bois sont composés de montants verticaux en bois tramés de façon régulière (0,6 ; 0,4 ; 0,3 mm) et reliés en partie haute et partie basse par des traverses. Sur cette ossature est fixé un voile travaillant (en panneaux dérivés du bois) fixé par clous ou agrafes et qui confère ainsi une rigidité à l’ensemble. Entre les éléments d’ossature, un isolant fibreux rempli les cavités. A ce complexe seront rajoutés les films pare-vapeur et pare-pluie, les revêtements intérieurs (plaque de plâtre) et revêtements extérieurs (bardages, murs de doublages…).
Les principaux textes normatifs sont le NF P 21-204 « Construction de maisons et bâtiments à ossature bois » (DTU31.2), le projet de norme NF EN 14-732 Structures en bois « Eléments de mur, de plancher et de toitures préfabriquées » (marquage CE).
La certification volontaire associée aux éléments de murs en bois est CTB-OB.

Poutre en I
Poutres à base de bois ou dérivés, dont les sections sont composées de membrures en bois ou lamellé ou lamibois et une âme en bois ou panneaux dérivés ou métal.
Ces poutres sont soumises à la procédure d’Agrément Technique Européen et au marquage CE : ETAG n° 011 : Poutre et poteaux composites légers à base de bois
La certification volontaire existante est CTB-PI.

Connecteur métallique
Organe d’assemblage, répondant à la définition de gousset et constitué d’une plaque dont les dents sont embouties sur une seule face et pliées perpendiculairement à la surface de la plaque, utilisé comme élément de jonction entre deux ou plusieurs pièces.
La norme cadre en préparation est la EN 14-545 « connecteurs – exigences à tenir ».

Boîtiers, étriers, équerres
Ces organes d’assemblage métalliques industrialisés sont réalisés généralement à partir de tôle pliée et sont très utilisés pour assembler les pannes, solives, fermes etc. Les épaisseurs de tôles sont entre 1 et 4 mm.
Ce sont des produits soumis à l’Agrément Technique Européen (ETAG n° 015) et à marquage CE.

Rappel
Tous les panneaux à base de bois destinés à la construction (lamibois, contreplaqués, panneaux de process) doivent aussi satisfaire à la norme NF EN 13986 (qui fixe les règles du marquage CE).
Cette norme fixe des exigences différentes selon qu'il s'agisse d'applications en structure ou non.
Pour des applications en structure (porteuses), le marquage CE doit porter la référence de l'organisme notifié certificateur du système de contrôle et les caractéristiques mécaniques pour le calcul des structures doivent être fournies CONFORMément à la NF EN 12871 pour les applications en plancher, toiture ou mur.


Charpentes en bois et préfabrication

Une charpente, dans sa définition la plus large, est « un assemblage de pièces composant l'ossature ou le squelette d'un ouvrage ». Ainsi, appliqué au bois, ce terme générique regroupe la totalité des ouvrages de structure : murs à ossature bois d’un bâtiment, portiques ou arcs en bois lamellé, et bien sûr charpente de toiture. Chacune de ces structures particulières fera l’objet d’une approche en détail.
Aussi, lorsque nous parlons ici de « charpente en bois », nous aborderons essentiellement les charpentes au sens restreint du terme, à savoir les fermes porteuses et le contreventement en toiture. Deux types d’ouvrages cohabitent en la matière : les charpentes traditionnelles, de plus en plus industrialisées, et les charpentes assemblées par connecteurs métalliques. Ces deux méthodes répondent aujourd’hui à un principe de préfabrication industrielle.

Des techniques de pointe
L’industrie de la charpente en bois est une profession qui a su évoluer au fil des progrès accomplis par la filière bois. Le métier, et donc les produits de structure qui en sont issus, est en quelques décennies, passé du domaine de l’artisanat à celui de la technologie de pointe. Ainsi, les charpentes contemporaines font-elles appel à des process industriels, permettant à la fois d’augmenter les débits de fabrication et de répondre à des commandes spécifiques, voire exceptionnelles, sans aucun problème. En amont comme en aval de la fabrication, l’ingénierie accorde aux ouvrages la précision qui leur est nécessaire. Ainsi, les bureaux d’études font partie intégrante aujourd’hui du travail de charpente. Les calculs de descentes de charge, le dimensionnement des pièces de bois et des assemblages, le dessin, tout est aujourd’hui réalisé par ordinateur... et transmis par voie numérique aux postes de fabrication.

Préfabrication des charpentes traditionnelles
Ce type de charpentes est le plus souvent constitué d’éléments en bois massifs, mais les bois massifs reconstitués (BMR), voire les bois lamellés, sont de plus en plus présents. Ces éléments peuvent être assemblés par entailles (avec des tenons et mortaises, des embrèvements, des enfourchements) ou par juxtaposition des pièces en bois maintenues par des organes métalliques, on parle alors d’assemblages mécaniques. Les bois mis en œuvre dans une charpente traditionnelle sont en général de fortes (300 x 400 mm) ou moyennes sections (50 x 100 mm).
Le dimensionnement des sections utilisées dans ce type de charpente est régi par les règles de calcul et de conception des charpentes en bois, rassemblées soit dans la norme NF P 21-701 (CB 71) soit dans l’Eurocode 5.
Une fois le travail de conception réalisé, la phase de fabrication débute avec la vérification du taux d’humidité des bois, garantissant la stabilité dimensionnelle des sections. Ensuite, les pièces de bois sont usinées, CONFORMément aux spécifications de la conception, en vue de l’assemblage futur. Le travail de taille est ainsi réalisé de plus en plus souvent avec des machines à commandes numériques. Une évolution technique qui a permis aux charpentes traditionnelles de retrouver une réelle compétitivité face à leur concurrence, et de répondre aux exigences de précision qui sont celles de cette industrie. Les éléments issus de cet usinage (arbalétriers, entraits, poinçons, blochets, fiches, contrefiches, jambes de force...) seront, à terme, assemblés afin de composer les « fermes », pièces principales de la charpente traditionnelle. Ces fermes peuvent varier (dans leur forme et dans leur destination) en fonction des éléments utilisés et de leur assemblage.

Types des fermes utilisées en charpente traditionnelle
La ferme en A : deux arbalétriers, un entrait retroussé et un poinçon.
La ferme latine : deux arbalétriers, un entrait, un poinçon et deux contrefiches.
La ferme à entrait retroussé : deux arbalétriers, un entrait retroussé, un poinçon et des jambes de force.
La ferme à la Palladio : deux arbalétriers, un entrait retroussé et deux sustentes assemblées contre les arbalétriers (qui soulagent l’entrait en deux points intermédiaires de sa portée).
La ferme sur blochets : deux arbalétriers, un entrait retroussé, blochets, jambes de force. Les blochets relient le pied des arbalétriers aux jambes de force.
La ferme à la Mansart : conçue pour s'adapter sur un comble à la Mansart.
La ferme à la Polonceau : ferme triangulée utilisée pour les ouvrages à grande portée.

Avant l’assemblage, les différentes pièces sont traitées : soit avec un traitement superficiel (pour des charpentes abritées), soit avec un traitement par injection (pour des charpentes en contact constant ou occasionnel avec d’humidité). Cette étape de préservation octroie aux poutres la durabilité nécessaire à leur rôle structurel. Mais, certaines essences sont naturellement durables. Elles peuvent ainsi se passer de traitement de préservation. On utilise souvent dans ce cas uniquement le bois de cœur (duramen) des pièces de bois.
La préfabrication peut, dans le cas d’une commande spécifique, s’achever par un pré-montage de la charpente en usine. Le montage définitif sur site n’en est que plus sûr et plus rapide.


Les essences de charpente
Les essences mises en œuvre dans les ouvrages structurels sont toujours les mêmes. Sapin, épicéa, pin, douglas et mélèze sont les résineux les plus couramment employés à cette fin car ils présentent les caractéristiques de résistance (mécanique, résistance aux attaques biologiques...) et de durabilité nécessaires à cet emploi. Les éléments issus de ces essences peuvent appartenir aux classes de résistance C18, C24 ou C30 (selon EN 338). Par ailleurs, des éléments en bois feuillus (comme le chêne) peuvent également être mis en œuvre. Ils seront le plus généralement classés D30 ou D35 (selon EN 338).

Préfabrication des charpentes assemblées par connecteurs
La charpente industrialisée assemblée par connecteurs ne met pas en œuvre des fermes éloignées, comme la charpente traditionnelle, mais des fermes rapprochées (fermettes), réclamant des sections plus réduites et qui seront mises en œuvre avec un faible espacement (entraxe de 60 à 90 cm) et recevront directement les liteaux et la couverture. Toujours calculés, les éléments utilisés donnent lieu à des assemblages simples et répétitifs, livrant des ouvrages de structure présentant un excellent rapport délai/qualité/prix.
Ce type de charpente est un produit technique et moderne devenu incontournable dans la construction. Il est utilisé aussi bien dans les maisons individuelles (plus de 70% des maisons individuelles l'emploient) que dans les immeubles, les bâtiments collectifs, administratifs, commerciaux, industriels ou agricoles.
Concrètement, les charpentes de ce type sont constituées d’éléments en bois (ou dérivés du bois), assemblées à l’aide de plaques métalliques, les connecteurs.

Définition
Un connecteur est une pièce d’assemblage métallique. Sa forme est celle d’une plaque dont les dents sont embouties sur une seule face et pliées perpendiculairement à la surface de la plaque, utilisée comme élément de jonction entre deux ou plusieurs pièces de bois de même épaisseur.

Deux phases de préfabrication sont ici particulièrement importantes :
l’usinage et l’assemblage. Mais avant cela, les sections de bois réceptionnées seront tout d’abord triées. Leur taux d’humidité doit impérativement être inférieur à 20/22 % pour des sections d’une épaisseur supérieure ou égale à 36 mm. Le bois sélectionné appartient généralement aux classes de résistance ST II (selon la norme NF 52-001). Une fois les vérifications d’usage réalisées, les bois sont mis à longueur. Les pièces sont ensuite placées sur un banc de pressage en vue de l’assemblage. Les connecteurs sont alors fixés par pressage. L’ensemble de la commande fabriquée est ensuite préparé (les fermes, les éléments d’anti-flambement, les organes d’ancrage, le contreventement, les ouvrages complémentaires comme les lucarnes...), packagé, et stocké (isolé du sol) en attente d’être livré.
Lors du montage, un plan de pose est obligatoirement fourni (les industriels ont établi des fiches type de pose). Il prévoit la mise en œuvre d’éléments de stabilisation, indispensables à cet ouvrage de structure, comme par exemple les dispositifs d’anti-flambement, le système de contreventement ainsi que les détails des fixations à réaliser (nombre de clous, boulons...)

Normes de la charpente assemblée par connecteurs :
NF EN 1059, NF EN 14250 : exigences de produits pour fermes industrialisées.
 NF P 21-205 (DTU 31-3) : charpentes en bois assemblées par connecteurs métalliques ou goussets.
NF ENV 1995 (NF P 21-711) : EC 5 – Eurocode 5 : calcul des structures en bois DTU de la série 40.
NF P 21-701 : CB 71 - règles de calcul et de conception des charpentes en bois.

Garantie de qualité
La certification CTB CI, gérée par le FCBA, atteste de la qualité des charpentes industrialisées, ainsi que la performance attendue est en adéquation avec l’optimisation du produit.
Caractéristiques certifiées :
- conception et calcul des charpentes ;
- nature et qualité des bois ;
- qualité et résistance des assemblages ;
- humidité ;
- traitement de préservation ;
- respect des dimensions ;
- fourniture de documents de mise en œuvre (plan de pose, ...) ;
Pour garantir cette qualité, deux contrôles sont réalisés chaque année par le FCBA.

Les intérêts de la charpente assemblée par connecteurs
-    répartition uniforme des charges sur le chaînage ;
-    structures légères ;
-    conception et mise en œuvre rapide ;
-    mise en œuvre simple grâce à des plans de pose précis ;
-    réalisation de combles habitables en structures autoporteuses ;
-    franchissement grandes portées de 15 mètres et plus ;
-    économie de murs intermédiaires ou de refends ;
-    fiabilité et faible taux de sinistralité ;
-    peu déformables.


Préfabrication lourde : les structures en lamellé collé

Léger et solide à la fois, le bois lamellé est un matériau industrialisé autorisant la réalisation de sections capables d’assumer de très longues portées, propres aux grands ouvrages. Au-delà de la latitude architecturale qu’il accorde, ce matériau moderne offre également de grandes possibilités du côté de la préfabrication afin de maîtriser la réalisation des structures de grande taille et d’intégrer, dès la phase de conception, les contraintes s’imposant à l’édifice. Cette préfabrication permet non seulement de raccourcir considérablement les délais de montage mais aussi de garantir une communication optimale entre la conception, la fabrication et la mise en œuvre, qu’il s’agisse de bâtiments, d’aménagements urbains ou de ponts routiers. Pour ces ouvrages, la préfabrication (dite « préfabrication lourde » par opposition à la préfabrication légère des ossatures bois), débute avec la fabrication des poutres en bois lamellé. Elle se poursuit avec la phase de taillage en centre d’usinage, et s’achève avec l’application de produits de préservation puis de finition. Une dernière étape tend à s’ajouter à ce déroulement : le packaging (et le marquage), qui permet de protéger les éléments de structure en vue du stockage et du transport.

Apports de l’ingénierie à la préfabrication des structures en BL
En regard des volumes élémentaires définis par le concepteur,  un ouvrage structurel faisant appel au bois lamellé pourra être réalisé selon différents systèmes constructifs :
• des systèmes isostatiques (comme par exemple des poutres, des treillis ou des arcs à trois articulations) de modélisation plus simple et associant des assemblages courants ;
• des systèmes hyperstatiques (comme par exemple des arcs à deux articulations, des voiles, des coques...) réclamant des calculs plus complexes mais permettant des économies certaines de matière, grâce à une optimisation des sections ;
• une association de ces deux systèmes sur tout ou partie de l’ouvrage.
Une fois le mode constructif établi, une phase de calcul permet de dimensionner les éléments, déterminer leurs formes et, par conséquent, les taillages et assemblages dont les poutres devront faire l’objet. Cette étape de conception est aussi le moment d’établir les contraintes s’exerçant sur le bâtiment (poids de l’ouvrage, reprises de charge, pressions extérieures...) Bien entendu, l’ingénierie est aujourd’hui largement présente à ce niveau.
Dessins, plans en 3D et simulations guident le concepteur afin de concrétiser son projet. Par ailleurs, de nombreux logiciels de calculs, couramment utilisés dans le BTP, intègrent des modules de dimensionnement des structures en bois lamellé sur la base des codes de calcul réglementaires (Eurocode 5, CB 71, DTU bois-Feu...). Au-delà de la conception, l’ingénierie joue également un rôle essentiel au moment de l’exécution. Les principaux logiciels utilisés en bureaux d’études permettent ainsi la réalisation de plans de structure en lamellé avec chaînages et données servant à la fabrication.

Les normes du dimensionnement
NF P 21-701 : Règles CB 71 - règles de calcul et de conception des charpentes en bois.
NF ENV 1995 : Eurocode 5 - calcul des structures en bois.
NF P 92-703: Règles bois feu 88 - méthode de justification par le calcul de la résistance au feu des structures en bois.
NF EN 380: structures en bois, méthodes d'essais, principes généraux d'essais par chargement statique

Préfabrication : un matériau, des structures
« Bois lamellé » est un terme générique rassemblant sous son égide plusieurs types d’éléments répondant à un même mode de fabrication. Concrètement, ce matériau est composé de lamelles de bois (le plus couramment, en sapin, épicéa, douglas ou pin sylvestre) d’une épaisseur de 33 ou 45 mm. Sa fabrication, assujettie aux plans de conception de l’ouvrage futur, répond à une grande précision et fait appel à différents procédés industriels dont voici le détail.
La première opération consiste à maîtriser l’humidité du bois au cours de la phase de séchage qui aura pour but de stabiliser le matériau. L’humidité d’une lamelle dépend du traitement ou non du bois. Pour le bois non traité, l’humidité doit être homogène, à savoir entre 8 et 15 % et avec un écart maximal de 4 % dans une même lamelle. Pour le bois traité, l’humidité doit être comprise entre 11 et 18 %.
Une fois séchées et purgées de leurs défauts, les lamelles sont tronçonnées et jointées bout à bout grâce aux entures ménagées aux extrémités, reliées sous une pression de l’ordre de 20 bars.  Les joints à entures multiples sont les plus utilisés (enture de 5 à 50 mm) avec une tendance actuelle aux entures courtes (10 à 15 mm). Cette phase d’aboutage vise à obtenir la longueur requise pour la réalisation de la structure. L’objectif qui préside avant tout à cette phase de fabrication est de réaliser des assemblages à haute résistance, aussi les entures et jointements revêtent-ils un rôle primordial. Leur performance est d’ailleurs contrôlée (qualification GL).
Les lamelles sont ensuite rabotées (étape optimisée grâce aux vitesses de rabotage et au montage de plusieurs raboteuses sur un même châssis) avec des machines équipées de systèmes Rotoles. Intervient alors la phase de composition et de serrage. L’encollage, autrefois réalisé à la main, est aujourd’hui effectué par des encolleuses garantissant une application totalement uniforme de l’adhésif. La mécanisation de cette étape accorde la maîtrise du grammage de la colle et permet d’agir sur la rapidité de prise.

Les colles
Sélectionnées en fonction de leurs caractéristiques et performances (EN 301 et 302), les colles utilisées pour la fabrication du bois lamellé sont des colles à vocation structurelle. Elles répondent donc efficacement aux exigences de stabilité et de fiabilité qui incombent à leur rôle dans la construction. Cette stabilité est garantie aussi bien en usage « normal » que lors de sollicitations exceptionnelles (tempêtes, incendies...). De nombreux essais viennent en témoigner. Enfin, l’efficacité de ces colles est durable. La bonne réalisation des collages, et donc leur fiabilité, est vérifiée par un contrôle continu de la performance des aboutages (flexion) et de la tenue des plans de collage (cisaillement et délamination).

Gages de qualité
En plus du marquage CE, le bois lamellé dispose également de la certification Acerbois-Glulam, qui assure à l’utilisateur la fiabilité et la qualité des éléments structuraux mis en œuvre.
Basée sur un référentiel (déposé au Ministère de l’Industrie) réalisé selon des critères rigoureux et une indépendance indispensable, cette marque atteste des classes de résistance et d’usage, du produit de préservation utilisé, du type de colle ainsi que de la mise en œuvre de bois issus de forêts gérées durablement. L’obtention de cette certification est soumise à deux visites de contrôle annuel, réalisées par l’association Acerbois (association disposant d’un numéro COFRAC) ou le CEBTP.

Mise en forme
Les lamelles sont ensuite superposées dans le sens du fil du bois. Pressées par des presses rotatives, elles font enfin l’objet d’un serrage hydraulique.  Il a pour but de maintenir les pièces encollées à la pression voulue dans la forme désirée pendant le temps de polymérisation de la colle. Ce temps est variable suivant le type de colle employée, la température et l’hygrométrie de l’air ambiant. La pression minimale pour les différents types de colle généralement employés dépend de l’épaisseur de la lamelle (inférieure à 35 mm ou supérieure jusqu'à 45 mm) ; elle varie de 6 bars pour les faibles épaisseurs à 8 ou 10 bars pour les plus fortes. Le séchage nécessite bien sûr une pression constante. Aussi, un resserrage régulier (manuel) ou un système de ressort (automatisé) compensant le retrait est indispensable.

Usinage
La dernière opération consiste à raboter, percer et surtout profiler les sections de sorte qu’elles correspondent aux exigences de l’ouvrage futur. Il est important de rappeler ici que la tolérance en matière de taille est d’une grande rigueur, de l’ordre du millimètre. C’est une phase essentielle de la préfabrication puisque la forme de la structure à venir, les assemblages et leur emplacement sont d’ores et déjà pris en compte ici. Les machines à commandes numériques, exécutent les informations précédemment établies par le bureau d’études. Logiciels de calcul et outillage d’exécution fonctionnent « main dans la main ». Ensuite, seront appliqués traitements et finitions selon la destination de l’ouvrage (intérieur ou extérieur) et le type d’essence sélectionné.
Les centres d’usinage récemment apparus, permettent de couper à longueur les poutres, de les mettre en forme (profilage), de les percer ou de les défoncer en vue des assemblages. Trois types de centres d’usinage se répartissent la fabrication de ces poutres :
• les centres d’usinage adaptés à l’usinage à grande vitesse de pièces droites de moins de 1m3 ;
• les centres d’usinage adaptés à l’usinage complexe de pièces droites de plus de 1m3 mais qui n’excèdent pas 20 mètres de longueur ;
• les portiques d’usinage adaptés au taillage complexe de pièces de grandes dimensions, droites ou courbes ou dont l’inertie est variable
Cette rationalisation du travail d’usinage permet à la fois de réaliser des tailles dans des temps record et de traiter des commandes exceptionnelles, réclamant des taillages complexes.

Les normes du lamellé collé
NF EN 1480 : Bois lamellé, exigences (marquage CE).
NF EN 385 : Aboutages à entures multiples dans les bois de construction, exigences de performances et exigences minimales de fabrication.
NF EN 386 : Bois lamellé collé, exigences de performances et exigences minimales de fabrication.
Projet EN 387 : Aboutages à entures multiples de grandes dimensions, exigences de performances et exigences minimales de fabrication.
NF EN 391 : Bois lamellé collé, essais de délamination des plans de collage.
NF EN 392 : Bois lamellé collé, essais de cisaillement des plans de collage
NF EN 408 : Structures en bois massif et bois lamellé collé, détermination de certaines propriétés physiques et mécaniques pour le calcul des structures.
NF EN 1193 : Structures en bois, Bois lamellé collé, détermination de la résistance au cisaillement et des propriétés mécaniques perpendiculaires aux fibres.
NF EN 1194 : Structures en bois, Bois lamellé collé, classes de résistance et valeurs caractéristiques.

Contre flèche
Il est possible de prévoir une contre-flèche dès la fabrication des éléments. Cette disposition permet, pour les toitures visibles du sol par exemple, d’obtenir des poutres droites après application des charges permanentes.

Levage des structures
Les éléments de structure, après usinage, devront ensuite être acheminés sur chantier. Dans le cadre de structures exceptionnelles, des sections exceptionnelles sont évidemment mises en œuvre. Leurs dimensions doivent cependant répondre aux contraintes suivantes :
- la hauteur des poutres ne dépassera pas 2,3 à 2,5 mètres, eu égard à la taille des raboteuses ;
- la longueur des poutres sera, le plus généralement, comprise entre 35 et 40 mètres. Au-delà, les conditions de transport deviennent difficiles. La réalisation de bâtiment réclamant de plus grandes portées nécessitera des assemblages sur chantier.
- dans le cas d’une poutre courbe : les rayons de courbure à l’intrados seront supérieurs à 5,5 mètres.
Les sections affichant tout de même des proportions relativement hors du commun, des attelages à essieux multidirectionnels sont le plus souvent mis à contribution pour transporter les éléments de structure. 

Un matériel approprié
Une fois acheminée, la structure sera définitivement assemblée sur site. Pour ce faire, un matériel approprié sera indispensable au levage des éléments :
• matériel d’implantation ;
• matériels électriques de forte puissance sur batteries ;
• matériel d’élévation du personnel ;
• matériel de grutage.


Les ouvrages en ossature bois

Issu des techniques de construction anciennes, le mur en bois est une technique traditionnelle qui permet une construction moderne et performante répondant aux exigences mécaniques, thermiques, acoustiques et de productivité.
Utilisés sous différentes formes et techniques, le bois et les matériaux dérivés du bois permettent de réaliser des parois de formes diverses mais toujours performantes. Par leur légèreté et leur grande résistance, ils permettent une industrialisation de la construction en  se prêtant aisément à une fabrication en usine des profils ou éléments de murs.
Technique de construction la plus répandue utilisant un système de structure plane constitué de montants verticaux de petites sections et de traverses horizontales de même section.  Elle permet la préfabrication de la construction par composants ou par Kit partiel ou complet.
La stabilité de la structure est assurée soit par éléments diagonaux en bois, soit le plus souvent, par des plaques en panneaux dérivés du bois extérieures à la structure, dites voiles de contreventement.
Le remplissage entre montant est fait par des matériaux isolants.


Les définitions
L’ossature Bois est une structure composée d’un tramage régulier de pièces de bois verticales (les montants) et de pièces horizontales en partie haute, basse et médiane (les traverses et les entretoises), clôturant ainsi l’ensemble afin de former une ossature sur laquelle est fixé un voile travaillant en panneau dérivé du bois.
Les cavités du panneau à ossature bois ainsi obtenues sont remplies d’un isolant adapté, puis les revêtements intérieur et extérieur sont fixés sur l’ossature.
Les revêtements intérieurs sont des éléments fixés sur l’ossature côté intérieur de l’habitation, dont la fonction est de protéger l’ossature et de servir de support aux éléments de finition (peinture, papiers peints).
Dans le cadre de constructions à ossature bois, les principaux revêtements intérieurs utilisés sont les plaques de plâtres, les lambris en bois massif…
Les revêtements extérieurs sont des éléments fixés sur l’ossature, directement exposés aux intempéries, et dont la fonction est de protéger le bâtiment des intempéries.
Dans le cadre de constructions à ossature bois, les principaux revêtements extérieurs utilisés sont les bardages en bois, les panneaux en contreplaqué enduit ou non…
Egalement appelé voile de contreventement, le voile travaillant est un panneau dérivé du bois fixé sur les montants de l’ossature, à l’aide de vis, de pointes ou d’agrafes. Sa fonction est de reprendre les efforts horizontaux dus au vent et appliqués en tête des panneaux à ossature bois, et de transmettre ces efforts aux ouvrages de soubassement.
Les principaux panneaux utilisés sont les panneaux travaillant en milieu humide, de qualité OSB 3 ou 4, contreplaqués CTB-X ou de particules CTB-H.

La fabrication
Les principales étapes de fabrication de l’ossature bois sont les suivantes :
-    assemblages des montants et traverses des ossatures ;
-    fixation du voile de contreventement sur ossature ;
-    mise en place de l’isolant entre les montants ;
-    montage du panneau sur l’ouvrage ;
-    pose des menuiseries extérieures ;
-    pose du revêtement extérieur ;
-    pose des revêtements intérieurs.
(Extrait du CD-Rom ABC réalisé par l’institut technologique FCBA - Janvier 2008)

La garantie de qualité
La performance globale d’un mur à ossature bois dépend de la qualité des matériaux utilisés et de la façon dont ils ont été assemblés. Les exigences de la certification CTB-OB (organisme certificateur CTBA) portent plus particulièrement sur ces deux points et précisent les conditions d’incorporation ou de finition des éléments complémentaires constituant le clos et le couvert. La conformité à ces prescriptions constitue un atout majeur pour la fiabilité des constructions à ossature bois.
La performance globale d’un mur à ossature bois dépend de la qualité des matériaux utilisés et de la façon dont ils ont été assemblés.
Les exigences de la certification CTB-OB portent plus particulièrement sur ces deux points et précisent les conditions d’incorporation ou de finition des éléments complémentaires constituant le clos et le couvert.
La conformité à ces prescriptions constitue un atout majeur pour la fiabilité des constructions à ossature bois.
NF P 21-102 : éléments de mur en bois utilisés en structure.
DTU 31-2 - P 21-204 : construction de maisons et bâtiment à ossature bois.

Les kits partiels d’ossature bois à l’heure européenne
A la demande des industriels français, des kits structuraux de constructions à ossature bois vont prochainement faire l’objet d’un marquage CE après avoir obtenu un Agrément Technique Européen par procédure CUAP.
Kits complets ou kits partiels ?
En langage imagé, ce que l’on appelle un « kit complet d’ossature bois » comprend à la fois la structure du bâtiment (ossature, plancher et charpente) et les différents éléments d’enveloppe (isolation thermique et acoustique, éléments garantissant la sécurité d’utilisation, éléments de sécurité incendie...), parties intégrantes du bâtiment. Ces kits complets d’ossature bois industrialisées sont, depuis le 31 décembre 2004, soumis au marquage CE sur la base d’un Guide d’Agrément Technique Européen (ETAG n° 007). Cependant, ces kits ne correspondent pas totalement à la situation du marché français... plus largement orienté vers des « kits partiels d’ossature ». Ces derniers étant essentiellement constitués d’éléments de structure de la construction (ossature, planchers et charpente), n’entraient pas dans le champ d’application de l’ETAG n°007. De ce fait, ces « kits partiels » ne bénéficiaient pas, jusqu’alors, de réceptacle adapté qui les conduise au marquage CE.
Procédure CUAP, vers l’harmonisation européenne
Afin de pallier cette lacune, une quinzaine d’industriels, spécialisés dans la fabrication de kits et adhérant au SYMOB, le CSTB et le CTBA ont travaillé en partenariat pour instruire une procédure CUAP (Common Understanding for Assessment Procedure), indispensable « guide» pour que les kits partiels obtiennent l’Agrément Technique Européen. Elaboré par la France, ce travail a fait l’objet d’une consultation européenne aboutissant à un accord des différents organismes d’agrément européens, membres de l’EOTA (European Organisation for Technical Agrement).
Une démarche proactive et collective
Initiée par des professionnels fédérés autour du SYMOB et managée par le CSTB et le CTBA, cette démarche est aujourd’hui opérationnelle au niveau français et plusieurs fabricants sont en cours d’instruction. Sous peu, l’Agrément Technique Européen qui en découle, ouvrira les portes d’un marquage CE bien attendu.
(pour plus d’informations, contacter SYMOB / FIBC (www.batibois.org) ; CTBA (www.ctba.fr) ; CSTB (www.cstb.fr).


Un chantier « mécano » en bois

Pour la construction de la Maison de l’Agriculture, de la Forêt et de la Ruralité à Panazol (87) près de Limoges, l’architecte (Atelier Yann BRUNEL) a opté pour une structure bois poteaux-poutres avec terrasses plantées et rues intérieures liaisonnant les trois pôles fonctionnels.

Le principe structurel consiste en un système poteau-poutre à liaisons articulées qui se bloque sur les cages d’ascenseur, lesquelles constituent des noyaux rigides de contreventement. En complément de ces blocs en béton, les façades (lorsqu’elles ne sont pas trop ouvertes par des menuiseries) offrent un complément de contreventement, ainsi que quelques croix de stabilité métalliques noyées dans des doubles cloisons. Les planchers en bac acier collaborant, d’épaisseurs de béton 10 cm (compris ondes) forment le contreventement horizontal par niveau.
Pour répondre à l’usage des bureaux (un ERP de 3è catégorie), la structure est stable au feu à hauteur de 30 minutes, et les planchers sont coupe-feu également à 30 minutes. Ceci est quasiment fourni d’office par les sections de bois (pas de surdimensionnement à faire) mais également par les planchers collaborant. Les croix de Saint André ont simplement été revêtues par une peinture intumescente.

Assemblage particulier : poteau + poutres
La structure étant montée par niveaux, à l’image des structures mixtes métal/béton des tours à noyau central, le levage s’est enchaîné de la manière suivante :
- après réalisation des noyaux bétons (3 niveaux maxi) : cage d’escalier et ascenseur ;
- pose des poteaux (trame 6m x 6m) ;
- pose des poutres et solives ;
- pose des bacs acier et coulages de la dalle ;
- après un séchage d’une semaine on recommence à l’étage supérieur.
« Pour réaliser ce mécano, nous avons conçu des liaisons qui répondaient aux critères de charges, aux critères de préfabrication et de standardisation », explique Jean-Michel Guellier, Responsable des Études de CMBP (fabricant de charpentes en bois lamellé-collé), la société qui met en œuvre les ossatures. « Les  poteaux ont été équipés de 4 tiges collées, rendant ceux-ci quasiment tous identiques. En pied, ils étaient boulonnés sur une embase métallique ; en tête, ils recevaient une ferrure métallique qui les chapotait comme une casquette à multiple visière, et  permettait de recevoir ici une poutre, là une solive, sur un autre coté, une autre poutre, etc. ».

Des blocs en porte-à-faux
L’une des façades est animée par des blocs en porte-à-faux d’un débord pouvant atteindre 4 m, sur un ou deux niveaux. Ceux-ci sont retenus par des contreventements en bois insérés dans les façades latérales (aveugles) et équilibrés par haubanage en tirant métallique noyé dans des doubles cloisons.
Dans certain cas, le report des efforts horizontaux dus aux porte-à-faux est assuré par des tronçons de dalle béton vers des haubans décalés, voir des noyaux bétons.
Ce dernier point a obligé l’entreprise à faire un calcul 3D par pôle, afin d’apprécier ces reports d’effort.

Quelques chiffres représentatifs :
·    Surface de dalle béton : 6 000 m²
·    BLC : 650 m3, dont 170 traités classe 3 en autoclave.
·    Surface de panneaux : 2 200 m², dont 1 900 m² revêtus de clin douglas
·    Poids de ferrures : 45 tonnes
·    Nombre d’heures d’études : 1 800 heures

Les intervenants :
Maître d’ouvrage SCI : Mr Goupy
Maître d’ouvrage SELI : Mr Gardelle et Mr Gerbault
Bureau de Contrôle : VERITAS
Architecte : Yann BRUNEL
Entreprise Gros Œuvre : GTL
Entreprise Charpente : CMBP
Entreprise Terrasses Plantées : SOPREMA
Entreprise de Menuiseries Extérieures : INNOVALU

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