Mallarme

en alliages d’aluminium Calcul des structures en bois Yves Benoit • Bernard Legrand • Vincent Tastet

Deuxieme tirage 2008 EDITIONS EYROLLES 61, bld Saint-Germain 75240 Paris Cedex 05 www. editions-eyrolles. com ASSOCIATION FRANcAISE DE NORmALISATION (AFNOR) 11, rue Francis-de-Pressense 93571 La Plaine-Saint-Denis CEDEX www. boutique-livres. afnor. org Le code de la propriete intellectuelle du 1er juillet 1992 interdit en effet expressement la photocopie a usage collectif sans autorisation des ayants droit. Or, cette pratique s’est generalisee notamment dans les etablissements d’enseignement, provoquant une baisse brutale des achats de livres, au point que la possibilite meme pour les auteurs de creer des ? vres nouvelles et de les faire editer correctement est aujourd’hui menacee. En application de la loi du 11 mars 1957, il est interdit de reproduire integralement ou partiellement le present ouvrage, sur quelque support que ce soit, sans l’autorisation de l’Editeur ou du Centre Francais d’exploitation du droit de copie, 20, rue des Grands Augustins, 75006 Paris. © AFNOR et Groupe Eyrolles, 2008 ISBN AFNOR : 978-2-12-272111-7 ISBN Eyrolles : 978-2-212-12042-4 Remerciements

Les auteurs tiennent a remercier les industriels qui ont permis de completer cet ouvrage avec les nombreuses photographies transmises : Leduc SA, Maisons Bois Cruard, Simpson Strong-Tie, Charpentes Fournier, Homag France SA, ainsi que le FCBA (Foret, cellulose, bois-construction, ameublement) et le Comite national pour le developpement du bois (CNDB). Biographies Yves Benoit, professeur en lycee technique en BTS « systemes constructifs bois et habitats » et formateur aupres d’adultes, est l’auteur de plusieurs ouvrages aux Editions Eyrolles.

Professionnel et amateur passionne du bois, il a notamment ecrit Construction de maisons a ossature bois, Les parquets – Guide technique et reglementaire, Le guide des essences de bois et des ouvrages destines a un public plus large tel que Coffret de reconnaissance des bois de France, Travailler le bois avec une machine combinee et Mieux utiliser sa machine a bois combinee. Bernard Legrand, ancien eleve de l’ENS Cachan, est agrege de genie civil. Il enseigne au lycee des metiers Le Garros a Auch en BTS « systemes constructifs bois et habitat » en formation initiale et par apprentissage ainsi qu’en formation pour adultes.

Il intervient dans des actions menees par la plate-forme technologique bois de Midi-Pyrenees. Il a participe au jury de l’agregation interne de genie civil et a un groupe de travail sur les structures bois au sein du CNDB. Vincent Tastet est enseignant en construction bois en BTS « systemes constructifs bois et habitat » au lycee Haroun Tazieff de Saint-Paul-les-Dax et responsable de la plate-forme technologique Aquitaine Bois. Cette plate-forme accompagne techniquement les entreprises dans leurs projets de developpement de construction bois. TABLE DES MATIERES Introduction ………………………………………………………………………. XXI 1 Aborder l’eurocode 5 ………………………………………………… 1 1. Organisation des eurocodes …………………………………………………. 2. Les actions appliquees aux structures ……………………………………. 2. 1 Actions permanentes G ………………………………………………. 2. 2 Actions variables Q …………………………………………………….. 2. 2. 1 Charges d’exploitation ………………………………………. 2. 2. Charges de neige ………………………………………………. 2. 3 2. 4 2. 2. 3 Effets du vent …………………………………………………… Actions accidentelles A ………………………………………………. Actions sismiques S ……………………………………………………. 1 3 3 3 4 5 8 8 8 9 9 11 12 12 13 13 13 15 17 21 21 23 23 24 3. Conditions de verifications : les etats limites …………………………. 3. 1 Etat limite ultime (ELU) ……………………………………………… 3. 2 Etat limite de service (ELS) …………………………………………. . Combinaisons d’actions appliquees aux structures ………………….. 4. 1 Etat limite ultime ……………………………………………………….. 4. 2 ELS ………………………………………………………………………….. 4. 3 Composantes des combinaisons ……………………………………. 4. 3. 1 Convention ……………………………………………………… 4. 3. 2 Applications resolues ………………………………………… 5. Classes de resistance du bois massif et du bois lamelle-colle ……………………………………………………….. . Recherche des valeurs des resistances du bois ……………………….. 6. 1 Facteur kmod (modificatif) ……………………………………………. 6. 2 Coefficient ? M …………………………………………………………… 6. 3 Calcul de la resistance …………………………………………………. 6. 4 Applications resolues ………………………………………………….. 6. 4. 1 Resistance en flexion d’une solive en resineux classe C24 supportant un plancher dans une maison (combinaison 1,35 G + 1,5 Q, classe de service 1) …… 4 VI 6. 4. 2 Resistance en flexion d’une solive en bois lamelle-colle classe GL28h supportant un plancher (combinaison 1,35 G + 1,5 Q, classe de service 1) .. 6. 4. 3 Resistance en compression axiale d’un poteau en resineux classe C24 supportant une toiture de preau …………………………………………………………… 6. 4. 4 Resistance en compression transversale d’une traverse d’un amenagement exterieur (combinaison 1,35 G, classe de service 3) ……………. 7. Valeurs limites de fleches ……………………………………………………. . 1 Convention ………………………………………………………………… 7. 2 Applications resolues ………………………………………………….. 8. Variations dimensionnelles ………………………………………………….. 9. Difference entre le principe de justification du critere de securite des Regles CB 71 et des ELU de l’EC 5 ………………………………… 9. 1 Principe de verification du critere resistance des Regles CB 71 ………………………………………………………. 9. Principe de justification aux etats limites ultimes des eurocodes 5 …………………………………………………………. 9. 3 Difference entre l’eurocode 5 et les Regles CB 71 ………….. 24 24 25 25 26 27 28 29 29 31 32 2 Verifier les sections ……………………………………………………. 33 1. La compression et la traction parallele, perpendiculaire et d’un angle quelconque par rapport au fil du bois …………………. 1. 1 Traction axiale …………………………………………………………… 1. 1. 1 Systeme …………………………………………………………… . 1. 2 Justification ……………………………………………………… 1. 1. 3 Applications resolues ………………………………………… 1. 2 Traction transversale, perpendiculaire aux fibres ……………. 1. 3 Compression axiale avec risque de flambement ……………… 1. 3. 1 Systeme …………………………………………………………… 1. 3. 2 Justification ……………………………………………………… 1. 3. 3 Applications resolues ………………………………………… 1. 4 Compression axiale des poteaux moises ………………………… . 5 Compression avec flambement des structures assemblees .. 1. 5. 1 Les arcs a deux ou trois articulations …………………… 1. 5. 2 Les portiques avec jambes de force …………………….. 1. 5. 3 Les portiques a deux ou trois articulations (inclinaison des poteaux < a 15°) ……………………….. 33 33 33 33 35 37 38 38 39 41 49 50 50 50 51 Table des matieres VII Compression transversale, perpendiculaire aux fibres …….. 1. 6. 1 Systeme …………………………………………………………… 1. 6. 2 Justification ……………………………………………………… . 6. 3 Applications resolues ………………………………………… 1. 7 Compression oblique ………………………………………………….. 1. 7. 1 Systeme …………………………………………………………… 1. 7. 2 Justification ……………………………………………………… 1. 7. 3 Application resolue …………………………………………… 2. La flexion simple des poutres droites ……………………………………. 2. 1 Verification de la resistance (ELU) ………………………………. 2. 1. Systeme …………………………………………………………… 2. 1. 2 Justification ……………………………………………………… 2. 2 Verification des deformations (ELS) …………………………….. 2. 2. 1 Justification ……………………………………………………… 2. 2. 2 Combinaison des actions pour verifier la fleche instantanee Winst ……………………………………………….. 2. 2. 3 Combinaison des actions pour determiner la fleche differee Wcreep …………………………………………………. 2. Applications resolues ………………………………………………….. 2. 3. 1 Solive d’un plancher d’une chambre …………………… 2. 3. 2 Solives d’un plafond donnant sur un comble non habitable …………………………………………………… 2. 3. 3 Panne d’aplomb sur trois appuis …………………………. 3. Le cisaillement …………………………………………………………………… 3. 1 Verification des contraintes (ELU) ……………………………….. 3. 1. 1 Systeme …………………………………………………………… . 1. 2 Justification ……………………………………………………… 3. 2 Applications resolues ………………………………………………….. 3. 2. 1 Solive d’un plancher d’une chambre …………………… 3. 2. 2 Panne d’aplomb sur trois appuis …………………………. 4. Les sollicitations composees ………………………………………………… 4. 1 Flexion composee, flexion et traction ……………………………. 4. 1. 1 Verification des contraintes (ELU) …………………….. 4. 1. Application resolue : chevron-arbaletrier bloque sur la panne faitiere ………………………………………….. 4. 2 Flexion composee, flexion et compression …………………….. 4. 2. 1 Verification des contraintes (ELU) …………………….. 4. 2. 2 Verification des deformations (ELS) …………………… 4. 2. 3 Application resolue : chevron-arbaletrier bloque sur la panne sabliere …………………………………………. 1. 6 52 53 53 59 63 64 64 65 67 68 68 68 71 72 73 73 74 74 80 86 91 92 92 92 97 97 101 105 105 106 107 111 112 113 113 VIII

Flexion deviee ……………………………………………………………. 4. 3. 1 Verification des contraintes (ELU) ……………………… 4. 3. 2 Verification des deformations (ELS) …………………… 4. 3. 3 Application resolue : panne deversee ………………….. 4. 4 Flexion deviee et comprimee ……………………………………….. 4. 4. 1 Verification des contraintes (ELU) ……………………… 4. 4. 2 Verification des deformations (ELS) …………………… 4. 4. 3 Application resolue : panne deversee reprenant une poussee provoquee par le vent ……….. 4. 4. Verification des deformations (ELS) …………………… 5. La flexion des poutres a inertie variable et des poutres courbes … 5. 1 Poutres a simple decroissance ………………………………………. 5. 1. 1 Verification des contraintes (ELU) ……………………… 5. 1. 2 Verification des deformations (ELS) …………………… 5. 1. 3 Applications resolues : poutre a simple decroissance . 5. 1. 4 Verification des deformations (ELS) …………………… 5. 2 Poutres a double decroissance, courbes et a inertie variable .. 5. 2. 1 Verification des contraintes (ELU) ……………………… . 2. 2 Verification des deformations (ELS) …………………… 5. 2. 3 Applications resolues : poutre a double decroissance . 5. 2. 4 Verification des deformations (ELS) …………………… 5. 2. 5 Applications resolues : poutre a intrados courbe et a inertie variable …………………………………………… 5. 2. 6 Verification des deformations (ELS) …………………… 5. 2. 7 Applications resolues : poutre courbe a inertie constante …………………………………………….. 5. 2. 8 Verification des deformations (ELS) …………………… 4. 3 18 119 120 120 124 125 127 127 131 131 131 131 134 136 139 140 140 147 147 153 155 162 163 168 3 Verifier les assemblages metalliques……………………………………………. 171 1. Assemblages par contact direct ou a entailles …………………………. 1. 1 Assemblage par embrevement ……………………………………… 1. 1. 1 Systeme …………………………………………………………… 1. 1. 2 Justification ……………………………………………………… 1. 1. 3 Application resolue : assemblage par embrevement avant en pied de ferme ………………………………………. . 1. 4 Justification ……………………………………………………… 1. 2 Assemblage par tenon-mortaise ……………………………………. 1. 2. 1 Systematisation ………………………………………………… 1. 2. 2 Justification ……………………………………………………… 171 172 172 174 179 184 185 185 186 Table des matieres IX 1. 2. 3 Application resolue : assemblage d’un arbaletrier et d’une contrefiche par tenon-mortaise ………………. 2. Assemblages par tiges …………………………………………………………. 2. 1 Principe general de onception aux ELU ………………………. 2. 1. 1 Caracteriser l’assemblage ………………………………….. 2. 1. 2 Calculer la valeur caracteristique de la capacite resistante FV,Rk ………………………………………………… 2. 1. 3 Definir le nombre de tiges …………………………………. 2. 1. 4 Conditions de pince ………………………………………….. 2. 1. 5 Verifier la rupture de bloc, le cisaillement et le risque de fendage ………………………………………. 2. 2 Calcul des glissements d’assemblage aux ELS ………………. 2. 2. Relation glissement d’assemblage-effort …………….. 2. 2. 2 Prise en compte du fluage ………………………………….. 2. 2. 3 Jeu de percage ………………………………………………….. 2. 2. 4 Valeurs du module de glissement Kser ………………… 2. 2. 5 Assemblage de deux pieces de bois (ou derive) de nature differente ………………………….. 3. Assemblages par pointes ……………………………………………………… 3. 1 Valeur caracteristique de la capacite resistante (chargement lateral et pointes perpendiculaires au fil du bois) ……………. . 1. 1 Penetration des pointes dans le bois ……………………. 3. 1. 2 Portance locale dans le bois et ses derives fh,k ……… 3. 1. 3 Moment d’ecoulement plastique de la tige (moment maximal que peut supporter la pointe) …… 3. 1. 4 Valeur caracteristique de la capacite resistante des tiges en fonction du mode de rupture …………….. 3. 1. 5 Nombre efficace de pointes ……………………………….. 3. 2 Pointes en bois de bout (pointes enfoncees parallelement au fil du bois mais avec un chargement lateral) ………………. 3. Condition sur les espacements et distances ……………………. 3. 4 Valeur caracteristique de la capacite a l’arrachement (chargement axial et pointes perpendiculaires au fil du bois) …………………………………………………………………….. 3. 5 Chargement combine (chargement lateral et axial) …………. 4. Applications resolues : exemples d’assemblage sur ferme ……….. 4. 1 Simple cisaillement : clous de 70 mm …………………………… 4. 1. 1 Verification des conditions de penetration : 8d pour les pointes lisses …………………………………… 4. 1. Valeur caracteristique de la capacite resistante FV,Rk ………………………………………………………………. 189 193 194 194 195 195 195 196 197 197 197 197 197 198 198 200 200 202 204 204 205 206 206 208 210 210 210 211 211 X 4. 2 4. 3 4. 4 4. 5 4. 6 4. 1. 3 Definir le nombre de pointes ……………………………… 4. 1. 4 Conditions de pince ………………………………………….. Calcul des deplacements (clous de 70 mm) ……………………. 4. 2. 1 Calcul du module de glissement d’assemblage …….. 4. 2. 2 Effort par pointe et par plan de cisaillement …………. . 2. 3 Glissement instantane par pointe ………………………… 4. 2. 4 Glissement instantane pour l’assemblage …………….. 4. 2. 5 Glissement final par pointe ………………………………… 4. 2. 6 Glissement final pour l’assemblage …………………….. Double cisaillement : clous de 100 mm …………………………. 4. 3. 1 Verification des conditions de penetration : 6d pour les pointes torsadees ……………………………… 4. 3. 2 Valeur caracteristique de la capacite resistante FV,Rk ……………………………………………………………….. 4. 3. Definir le nombre de pointes ……………………………… 4. 3. 4 Conditions de pince ………………………………………….. Calcul des deplacements (clous de 100 mm) ………………….. 4. 4. 1 Calcul du module de glissement d’assemblage …….. 4. 4. 2 Effort par pointe et par plan de cisaillement …………. 4. 4. 3 Glissement instantane par pointe ………………………… 4. 4. 4 Glissement instantane pour l’assemblage …………….. 4. 4. 5 Glissement final par pointe ………………………………… 4. 4. 6 Glissement final pour l’assemblage ……………………..

Simple cisaillement : clous de 70 mm avec effet de corde .. 4. 5. 1 Calcul de Fax,Rk : capacite caracteristique a l’arrachement ………………………………………………… 4. 5. 2 Valeur caracteristique de la capacite resistante Fv, Rk ……………………………………………………………….. 4. 5. 3 Definir le nombre de pointes ……………………………… 4. 5. 4 Conditions de pince ………………………………………….. Calcul des deplacements (clous de 70 mm avec effet de corde) …………………………………………………….. . 6. 1 Calcul du module de glissement d’assemblage …….. 4. 6. 2 Effort par pointe et par plan de cisaillement (ELS) .. 4. 6. 3 Glissement instantane par pointe ………………………… 4. 6. 4 Glissement instantane pour l’assemblage …………….. 4. 6. 5 Glissement final par pointe ………………………………… 4. 6. 6 Glissement final pour l’assemblage …………………….. 212 213 216 216 216 216 216 217 217 217 217 218 219 219 221 221 221 221 222 222 222 222 223 223 225 225 227 227 227 228 228 228 228 Table des matieres XI

Simple cisaillement : pointes lisses de 50 mm ……………….. 4. 7. 1 Verification des conditions de penetration : 8d pour les pointes lisses …………………………………… 4. 7. 2 Calcul de Fax,Rk : capacite caracteristique a l’arrachement ………………………………………………… 4. 7. 3 Valeur caracteristique de la capacite resistante FV,Rk ………………………………………………………………. 4. 7. 4 Definir le nombre de pointes ……………………………… 4. 7. 5 Conditions de pince (distances et espacements) ……. 5.

Justification d’un element de contreventement avec un clouage perpendiculaire a l’element de contreventement …………………….. 5. 1 Simple cisaillement : clous de 140 mm …………………………. 5. 1. 1 Verification des conditions de penetration …………… 5. 1. 2 Calcul de Fax,Rk : capacite caracteristique a l’arrachement ………………………………………………… 5. 1. 3 Valeur caracteristique de la capacite resistante FV,Rk ………………………………………………………………. 5. 1. 4 Definir le nombre de pointes ……………………………… . 1. 5 Conditions de pince ………………………………………….. 5. 2 Calcul des deplacements (clous de 140 mm perpendiculaire a l’element de contreventement) ………. 243 5. 2. 1 Calcul du module de glissement d’assemblage …….. 5. 2. 2 Effort par pointe par plan de cisaillement (ELS) …… 5. 2. 3 Glissement instantane par pointe ou pour l’assemblage ………………………………………… 6. Justification d’un element de contreventement avec un clouage perpendiculaire a la panne …………………………………………………… 6. Simple cisaillement : clous de 140 mm …………………………. 6. 1. 1 Definir le nombre de pointes ……………………………… 6. 1. 2 Conditions de pince ………………………………………….. 6. 2 Calcul des deplacements (clous de 140 mm perpendiculaire a la panne) ………………………………………….. 6. 2. 1 Calcul du module de glissement d’assemblage …….. 5. 2. 2 Effort par pointes par plan de cisaillement (ELS) …. 6. 2. 3 Glissement instantane par pointe ou pour l’assemblage ………………………………………… 7.

Assemblages par agrafes ……………………………………………………… 7. 1 Valeur caracteristique de la capacite resistante (chargement lateral et agrafes perpendiculaires au fil du bois) ……………. 7. 1. 1 Penetration des agrafes dans le bois ……………………. 4. 7 229 230 230 230 232 233 237 237 238 238 239 240 241 243 243 243 243 243 244 245 246 246 246 246 246 247 247 XII 7. 1. 2 Portance locale dans le bois et ses derives fh,k ……… 7. 1. 3 Moment d’ecoulement plastique de la tige (moment maximal que peut supporter l’agrafe) ……. 7. 1. Valeur caracteristique de la capacite resistante des tiges en fonction du mode de rupture …………….. 7. 1. 5 Nombre efficace d’agrafes …………………………………. 7. 2 Agrafes en bois de bout (agrafes enfoncees parallelement au fil du bois mais avec un chargement lateral) ………………. 7. 3 Condition de pince (distances et espacement) ………………… 7. 4 Valeur caracteristique de la capacite a l’arrachement (chargement axial et agrafes perpendiculaires au fil du bois) … 7. 5 Chargement combine ………………………………………………….. 7. Application resolue …………………………………………………….. 8. Assemblages par boulons …………………………………………………….. 8. 1 Valeur caracteristique de la capacite resistante lorsque le chargement est lateral et les boulons perpendiculaires au fil du bois ……………………………………… 8. 1. 1 Portance locale dans le bois et ses derives fh,k ……… 8. 1. 2 Moment d’ecoulement plastique de la tige …………… 8. 1. 3 Valeur caracteristique de la capacite resistante des tiges en fonction du mode de rupture …………….. 8. . 4 Nombre efficace de boulons ………………………………. 8. 2 Distances et espacements …………………………………………….. 8. 3 Valeur caracteristique de la capacite a l’arrachement lorsque le chargement est axial …………………………………….. 8. 4 Mode de calcul des boulons selon l’eurocode 3 ……………… 8. 4. 1 Disposition des boulons (vocabulaire) ………………… 8. 4. 2 Cisaillement …………………………………………………….. 8. 4. 3 Traction …………………………………………………………… 8. 4. Chargement combine : cisaillement + traction ……… 9. Assemblages par broches …………………………………………………….. 9. 1 Valeur caracteristique de la capacite resistante des broches ….. 9. 1. 1 Resistance au cisaillement de la broche ………………. 9. 1. 2 Resistance en pression diametrale ………………………. 9. 2 Distances et espacements …………………………………………….. 10. Assemblages par anneaux ……………………………………………………. 10. 1 Justification d’un anneau …………………………………………….. 0. 2 Valeur caracteristique de la capacite resistante d’un anneau ……………………………………………………………….. 10. 2. 1 Capacite resistante Fv,a,Rk pour un effort incline par rapport au fil ………………………………………………. 248 249 250 250 251 251 253 254 254 255 256 256 257 257 257 258 260 261 261 262 263 264 264 266 266 267 267 269 272 272 272 Table des matieres XIII 10. 2. 2 Capacite resistante Fv,0,Rk pour un effort parallele au fil ……………………………………………………………….. 273 10. 2. Nombre efficace d’anneaux ……………………………….. 275 10. 3 Conditions d’espacement et de distance ………………………… 276 10. 3. 1 Anneaux en quinconce ……………………………………… 277 10. 3. 2 Reduction supplementaire sur ka1 a1 …………………. 278 11. Assemblages par crampons …………………………………………………. 278 11. 1 Justification ……………………………………………………………….. 280 11. 2 Valeur caracteristique de la capacite resistante d’un crampon double face ou d’un crampon simple face ……………………… 80 11. 2. 1 Capacite resistante Fv,a,Rk ………………………………….. 280 11. 2. 2 Exigences sur le diametre des boulons ………………… 282 11. 2. 3 Nombre efficace de crampons ……………………………. 283 11. 3 Conditions d’espacement et de distance ………………………… 283 12. Application resolue boulons broches : la recherche du nombre efficace ……………………………………………………………… 284 12. 1 Premiere etape : calcul pour une file …………………………….. 285 12. 2 Deuxieme etape : calcul pour l’assemblage ……………………. 286 13.

Calcul d’assemblage : verification d’un assemblage entrait-arbaletrier ………………………………………………………………… 286 13. 1. Valeur caracteristique de la capacite resistante FV,Rk ………. 287 13. 1. 1 Portance locale de la piece 1 (entrait) : angle effort/fil du bois = 40° ……………………………… 287 13. 1. 2 Portance locale de la piece 2 (arbaletrier) ……………. 288 13. 1. 3 Moment d’ecoulement plastique ………………………… 288 13. 1. 4 Calcul de Fax,Rk : capacite caracteristique a l’arrachement ………………………………………………… 288 13. . 5 Calcul de l’effet de corde ………………………………….. 289 13. 1. 6 Resistance pour chaque mode de rupture pour un plan de cisaillement ………………………………. 289 13. 2 Definir le nombre de boulons ………………………………………. 290 13. 2. 1 Resistance de calcul Fv,Rd ………………………………….. 290 13. 2. 2 Nombre de boulons de calcul …………………………….. 290 13. 2. 3 Premier choix : deux files de deux boulons ………….. 290 13. 2. 4 Deuxieme choix : deux files de deux boulons plus un boulon central, soit cinq boulons …………….. 91 13. 3 Distances et espacements …………………………………………….. 292 13. 3. 1 Nombre efficace de boulons de la piece 1 (entrait), l’effort est incline a 40° …………………………………….. 294 XIV 13. 3. 2 Nombre efficace de boulons de la piece 2 (arbaletrier), l’effort est parallele au fil ………………………………….. 295 13. 3. 3 Conclusion ………………………………………………………. 295 13. 4 Resistance caracteristique de l’ensemble des cinq boulons en double cisaillement …………………………………………………. 296 13. Justification ……………………………………………………………….. 296 13. 6 Assemblage avec six boulons ………………………………………. 296 13. 6. 1 Nombre efficace de boulons de la piece 1 (entrait), l’effort est incline a 40° …………………………………….. 296 13. 6. 2 Nombre efficace de boulons de la piece 2 (arbaletrier), l’effort est parallele au fil ………………………………….. 297 13. 6. 3 Conclusion ………………………………………………………. 297 14. Calcul des deplacements pour cinq boulons …………………………… 97 14. 1 Calcul du module de glissement d’assemblage ………………. 298 14. 2 Effort par boulon par plan de cisaillement (ELS) ……………. 298 14. 3 Glissement instantane par boulon ou pour l’assemblage ….. 298 14. 4 Glissement final par boulon ou pour l’assemblage ………….. 298 15. Application 3 …………………………………………………………………….. 299 15. 1 Verification d’un assemblage poteau moise-traverse bois lamelle-colle ……………………………………………………….. 299 15. 1. 1 Valeur caracteristique de la capacite resistante FV,Rk ………………………………………………………………. 300 Portance locale …………………………………………………. 300 Moment d’ecoulement plastique ………………………… 301 15. 1. 2 Calcul de Fax,Rk : capacite caracteristique a l’arrachement ………………………………………………… 301 15. 1. 3 Calcul de l’effet de corde …………………………………… 302 15. 1. 4 Distances et espacements …………………………………… 305 15. 1. 5 Piece 1 : poteau moise ………………………………………. 305 15. 1. Piece 2 : traverse ………………………………………………. 306 15. 1. 7 Conclusion ………………………………………………………. 308 15. 1. 8 Troisieme choix : quatre boulons sur deux files ……. 309 15. 1. 9 Piece 1 : poteau moise ………………………………………. 309 Premiere etape : calcul pour une file …………………… 310 Deuxieme etape : calcul pour l’assemblage …………. 311 15. 1. 10Piece 2 : traverse ……………………………………………… 311 Conclusion ………………………………………………………. 12 15. 2 Calcul des deplacements pour cinq boulons …………………… 313 15. 2. 1 Calcul du module de glissement d’assemblage …….. 313 15. 2. 2 Effort par boulon par plan de cisaillement (ELS) ….. 314 Table des matieres XV 15. 2. 3 Glissement instantane par boulon ou pour l’assemblage ………………………………………… 15. 2. 4 Glissement final par boulon ou pour l’assemblage .. 16. Application 4 …………………………………………………………………….. 16. 1 Verification d’un assemblage tirant-ferrure metallique ……. 6. 1. 1 Valeur caracteristique de la capacite resistante FV,Rk ……………………………………………………………….. Portance locale …………………………………………………. Moment d’ecoulement plastique ………………………… 16. 1. 2 Calcul de Fax,Rk : capacite caracteristique a l’arrachement ………………………………………………… 16. 1. 3 Calcul de l’effet de corde ………………………………….. 16. 1. 4 Cisaillement …………………………………………………….. 16. 1. Resistance en pression diametrale ………………………. 16. 1. 6 Nombre de boulons de calcul …………………………….. 16. 1. 7 Premier choix : trois files de trois boulons …………… 16. 1. 8 Deuxieme choix : trois files de quatre boulons …….. 16. 2 Calcul des deplacements pour neuf boulons …………………… 16. 2. 1 Calcul du module de glissement d’assemblage …….. 16. 2. 2 Effort par boulon par plan de cisaillement (ELS) … 16. 2. 3 Glissement instantane par boulon ou pour l’assemblage ………………………………………… 6. 2. 4 Glissement final par boulon ou pour l’assemblage .. 17. Application 5 …………………………………………………………………….. 17. 1 Verification d’un assemblage poutre BLC-ferrure metallique ………………………………………………………………….. 17. 1. 1 Valeur caracteristique de la capacite resistante FV,Rk ………………………………………………………………. Portance locale …………………………………………………. Moment d’ecoulement plastique ………………………… 17. 1. Calcul de Fax,Rk : capacite caracteristique a l’arrachement ………………………………………………… Calcul de l’effet de corde ………………………………….. 17. 1. 3 Calcul des differentes valeurs de resistance en double cisaillement ………………………………………. 17. 1. 4 Poutre ……………………………………………………………… 17. 1. 5 Piece 2 : flasque metallique ……………………………….. 17. 1. 6 Cisaillement selon l’EC3 …………………………………… 17. 1. 7 Resistance en pression diametrale ………………………. 14 314 315 315 315 315 316 316 316 317 318 319 319 322 325 325 325 325 326 326 326 327 327 327 328 328 328 329 330 331 332 XVI 17. 2 Calcul des deplacements pour cinq broches …………………… 17. 2. 1 Calcul du module de glissement d’assemblage …….. 17. 2. 2 Effort par broche par plan de cisaillement (ELS) ….. 17. 2. 3 Glissement instantane par broche ou pour l’assemblage ………………………………………… 17. 2. 4 Glissement final par broche ou pour l’assemblage … 18. Assemblages par tire-fond …………………………………………………… 8. 1 Justification lorsque le chargement est lateral ………………… 18. 2 Valeur caracteristique de la capacite a l’arrachement lorsque le chargement est axial …………………………………….. 18. 2. 1 Condition de pince pour un chargement axial ………. 18. 2. 2 Condition de pince pour un chargement combine …. 19. Applications resolues ………………………………………………………….. 19. 1 Verification des conditions de penetration du cote de la pointe de la partie filetee ……………………………………… 19. Valeur caracteristique de la capacite resistante FV,Rk ………. 19. 2. 1 Valeur de la penetration de la tige ………………………. 19. 2. 2 Portance locale …………………………………………………. 19. 2. 3 Moment d’ecoulement plastique ………………………… 19. 2. 4 Effet de corde …………………………………………………… 19. 2. 5 Resistance pour chaque mode de rupture …………….. 19. 3 Resistance de calcul FV,Rd (effort lateral) ………………………. 19. 4 Resistance de calcul Fax,Rd (effort axial) ………………………… 9. 5 Justification ……………………………………………………………….. 19. 6 Conditions de pince …………………………………………………….. 19. 6. 1 Choix d’une disposition en deux files de deux colonnes ……………………………………………… 20. Verifications independantes du type de tige …………………………… 20. 1 Valeur caracteristique de la capacite resistante des tiges en fonction du mode de rupture pour un chargement lateral ………………………………………………………………………… 20. 1. Assemblages bois-bois ou bois-panneaux ……………. 20. 1. 2 Assemblages bois-metal ……………………………………. 20. 2 Valeur de calcul de la capacite resistante des tiges en fonction du mode de rupture pour un chargement lateral ………………………………………………………………………… 21. Rupture de cisaillement de bloc ……………………………………………. 21. 1 Resistance en traction …………………………………………………. 21. 2 Resistance en cisaillement …………………………………………… 21. Fsb, Rd : resistance en cisaillement de bloc MPa ……………… 332 332 333 333 333 334 334 335 336 337 338 339 340 340 340 340 340 341 341 342 342 343 344 345 345 345 353 362 363 363 364 365 Table des matieres XVII 22. Cisaillement ………………………………………………………………………. 22. 1 ? d: contrainte de cisaillement induite par la combinaison d’action des etats limites ultimes en MPa ………………………. 22. 2 fv,d : resistance de cisaillement calculee en MPa …………….. 23. Fendage …………………………………………………………………………….. 3. 1 F90,Rd : resistance de calcul au fendage …………………………. 24. Verification d’un assemblage avec risque de rupture de bloc …… 24. 1 Resistance en traction …………………………………………………. 24. 1. 1 Surface resistante ……………………………………………… 24. 1. 2 Resistance caracteristique en traction ………………….. 24. 2 Resistance en cisaillement …………………………………………… 24. 2. 1 Surface resistante ……………………………………………… 24. 2. Resistance caracteristique en cisaillement ……………. 24. 3 Fsb, Rd : resistance en cisaillement de bloc MPa ……………… 25. Verification du cisaillement et du fendage d’un assemblage poteau moise-traverse bois lamelle-colle ……………………………….. 25. 1 Cisaillement ………………………………………………………………. 25. 1. 1 fv,d : resistance de cisaillement calculee en MPa …… 25. 2 Fendage …………………………………………………………………….. 25. 2. 1 F90,Rd : resistance de calcul au fendage ……………….. 6. Verification du cisaillement et du fendage d’un assemblage poutre BLC-ferrure metallique …………………………………………….. 26. 1 Cisaillement ………………………………………………………………. 26. 1. 1 fv,d : resistance de cisaillement calculee en MPa …… 26. 2 Fendage …………………………………………………………………….. 26. 2. 1 F90,Rd : resistance de calcul au fendage ……………….. 365 366 366 366 367 368 368 369 369 369 369 370 370 370 372 372 373 373 374 374 375 375 375 Composant et assembleur ……………………………………….. 377 1. Murs a ossature bois de type plate-forme ………………………………. 1. 1 Justification des murs vis-a-vis des charges verticales …….. 1. 2 Justification des murs vis-a-vis des actions horizontales ….. 1. 2. 1 Panneaux participant a la reprise des actions horizontales ……………………………………………………… 1. 2. 2 Calcul de la resistance totale du mur …………………… 1. 2. 3 Effort de compression et de traction (soulevement) de chaque panneau ……………………………………………. . 2. 4 Conditions de pince (distance et espacement entre les organes d’assemblage) …………………………. 377 377 377 378 378 379 380 XVIII 2. Application resolue …………………………………………………………….. 2. 1. Valeur de resistance au simple cisaillement …………………… 2. 1. 1 Verification des conditions de penetration …………… 2. 1. 2 Valeur caracteristique de la capacite resistante FV,Rk ……………………………………………………………….. 2. 1. 3 Definir la resistance du mur ……………………………….. 2. 1. Actions a reprendre par l’ancrage des murs …………. 3. Encastrement : la couronne de boulons ………………………………….. 3. 1 Comportement d’une couronne circulaire ……………………… 3. 1. 1 Composante horizontale ……………………………………. 3. 1. 2 Composante verticale ……………………………………….. 3. 1. 3 Moment …………………………………………………………… 3. 1. 4 Effort resultant …………………………………………………. 3. 1. 5 Justification ……………………………………………………… . 2 Comportement d’une double couronne ………………………….. 4. Application 1 : assemblage d’un rein de portique par couronne de boulons …………………………………………………………………………. 4. 1 Rayon de la couronne, nombre et effort sur les boulons …… 4. 1. 1 Validation du rayon de la couronne …………………….. 4. 1. 2 Nombre de boulons sur la couronne ……………………. 4. 1. 3 Recherche des efforts sur les boulons ………………….. 4. 2 Verification des boulons dans le poteau ………………………… 4. 2. Boulon de la ligne mediane le plus sollicite dans le poteau ………………………………………………….. 4. 2. 2 Valeur caracteristique de la capacite resistante FV,Rk ……………………………………………………………….. 4. 2. 3 Resistance de calcul FV,Rd …………………………………. 4. 2. 4 Justification ……………………………………………………… 4. 3 Verification des boulons dans la traverse ………………………. 4. 3. 1 Effort maximal (theorique) sur la ligne mediane dans la traverse ………………………………………………… . 3. 2 Valeur caracteristique de la capacite resistante FV,Rk ……………………………………………………………….. 4. 3. 3 Resistance de calcul FV,Rd …………………………………. 4. 3. 4 Justification ……………………………………………………… 4. 4 Verification en cisaillement …………………………………………. 4. 4. 1 ? m,d : contrainte de cisaillement induite par la combinaison d’action des etats limites ultimes en MPa ……………………………………………………………. 4. 4. fv,d : resistance de cisaillement calculee en MPa …… 380 381 381 381 383 384 385 386 386 386 387 388 388 391 391 392 392 393 393 394 394 395 399 399 400 400 400 403 403 403 404 405 Table des matieres XIX 4. 4. 3 Justification ……………………………………………………… 5. Application 2 : variante avec 12 anneaux O95 ……………………….. 5. 1 Rayon de la couronne, nombre et effort sur les anneaux ….. 5. 1. 1 Validation du rayon de la couronne …………………….. 5. 1. 2 Nombre d’anneaux sur la couronne …………………….. 5. 1. Recherche des efforts sur les ensembles ……………… 5. 2 Verification du poteau ………………………………………………… 5. 2. 1 Ensemble le plus sollicite dans le poteau …………….. 5. 2. 2 Valeur caracteristique de la capacite resistante FV,Rk ………………………………………………………………. 5. 2. 3 Justification ……………………………………………………… 5. 3 Verification de la traverse ……………………………………………. 5. 3. 1 Ensemble le plus sollicite dans la traverse …………… . 3. 2 Valeur caracteristique de la capacite resistante FV,Rk ………………………………………………………………. 5. 3. 3 Justification ……………………………………………………… 5. 4 Verification en cisaillement …………………………………………. 5. 4. 1 ? m,d : contrainte de cisaillement induite par la combinaison d’action des etats limites ultimes en MPa ……………………………………………………………. 5. 4. 2 fv,d : resistance de cisaillement calculee en MPa …… 5. Methode simplifiee …………………………………………………….. 5. 5. 1 Effort maximal theorique ………………………………….. 5. 5. 2 Resistance minimale lorsque l’effort est perpendiculaire a la ligne moyenne du poteau (piece 1) ………………………………………………………….. 5. 5. 3 Resistance minimale virtuelle lorsque l’effort est perpendiculaire a la ligne moyenne de la traverse (piece 2) ………………………………………………………….. 5. 5. 4 Justification ……………………………………………………… . Reprise de l’application 1 : assemblage d’un rein de portique par couronne de boulons ……………………………………………………… 6. 1 Rayon de la couronne, nombre et effort sur les boulons ….. 6. 1. 1 Effort maximal virtuel sur un boulon virtuel situe sur la ligne mediane du poteau ou de la traverse …… 6. 2 Valeur caracteristique de la capacite resistante FV,RK ……… 6. 2. 1 Effort perpendiculaire a la ligne moyenne du poteau 6. 2. 2 Effort perpendiculaire a la ligne moyenne de la traverse ……………………………………………………. 6. 2. Moment d’ecoulement plastique ………………………… 405 405 405 405 405 406 407 407 408 410 410 410 411 412 412 413 413 413 414 414 416 416 416 418 418 418 418 420 420 XX 6. 2. 4 Calcul de l’effet de corde …………………………………… 6. 2. 5 Resistance pour chaque mode de rupture lorsque l’effort est perpendiculaire a la ligne moyenne du poteau …………………………………………………………. 6. 2. 6 Resistance pour chaque mode de rupture lorsque l’effort est perpendiculaire a la ligne moyenne de la traverse ……………………………………………………. . 2. 7 Selection du boulon le moins resistant ………………… 6. 2. 8 Resistance de calcul FV,Rd …………………………………. 6. 2. 9 Justification ……………………………………………………… 420 420 421 422 422 422 5 Tableaux de synthese ………………………………………………… 423 1. Les actions appliquees aux structures ……………………………………. 1. 1 Charges d’exploitations ………………………………………………. 1. 1. 1 Charges de neige ………………………………………………. . Combinaisons d’actions appliquees aux structures ………………….. 2. 1 Composantes des combinaisons ……………………………………. 3. Classes de resistance du bois massif et du bois lamelle-colle ……. 4. Recherche des valeurs des resistances du bois ………………………… 4. 1 Coefficient ? M ……………………………………………………………. 5. Valeurs limites de fleches ……………………………………………………. 6. Traction, flexion, coefficient kh ……………………………………………. 7.

Flambage, coefficient kc,y ou kc,z ………………………………………….. 8. Compression transversale, coefficient kc,90 ……………………………. 9. Compression oblique …………………………………………………………… 10. Deversement, coefficient kcrit ………………………………………………. 11. Entaillage dans du bois massif, coefficient kv ………………………… 12. Entaillage dans du bois lamelle-colle, coefficient kv ……………….. 13. Assemblage par boulons, resistance caracteristique ………………… 4. Assemblage par boulons, nombre efficace de boulons dans une file ………………………………………………………………………. 15. Assemblage par boulons, nombre efficace de boulons en fonction de l’angle entre l’effort et le fil du bois …………………………………. 16. Assemblage par pointes, Kser ……………………………………………….. 17. Assemblage par boulons, broches ou tire-fond, Kser ………………… 423 423 424 426 426 428 430 431 431 433 434 435 436 436 437 438 439 440 441 443 443 Introduction

Le principal objectif des Eurocodes est de favoriser les echanges entre les pays europeens et d’harmoniser les methodes de calculs des structures. Cette approche donne au bois un niveau de caracterisation et donc de ? abilite comparable aux autres materiaux. Le programme des eurocodes est en voie d’achevement au niveau europeen, les textes sont techniquement stabilises et plusieurs pays les appliquent deja. La grande majorite des textes constituant les eurocodes et leurs Annexes nationales sont disponibles. En principe en 2008, l’Eurocode 5 se substituera aux Regles CB 71.

Ces echeances tres proches soulignent l’urgence de la formation pour s’adapter a ces changements. Les consequences operationnelles sont importantes et impliquent pour tous les professionnels une appropriation approfondie des nouvelles methodes de calcul des structures. Le premier chapitre presente les elements des Eurocode 0 et 1 necessaires a l’application des regles Eurocode 5, tel que la determination des actions appliquees a la structure (charges d’exploitation et de neige), les conditions de veri? cations, les etats limites, les combinaisons d’actions appliquees aux structures et les valeurs limites de ? eches.

Il precise aussi les nouvelles valeurs des resistances du bois. Puis des graphiques accompagnes d’exemples permettent de visualiser les principales differences entre une justi? cation du critere securite des Regles CB 71 et des etats limites ultimes de l’eurocode 5. Le deuxieme chapitre presente une etude de l’ensemble des sollicitations, de la plus simple, comme la traction, a la plus complexe, comme la ? exion deviee avec compression et risque de ? ambage. Ces sollicitations sont exposees pour les poutres droites, mais aussi pour les poutres courbes et a inertie variable. Les differents criteres d’instabilite (? mbement et deversement) sont etudies. Le troisieme chapitre, le plus important, concerne les assemblages. La methode de justi? cation des embrevements et tenon-mortaise est decrite. Puis les assemblages par tiges sont abordes, tel que les pointes, agrafes, boulons, broches et tire-fonds, avec les possibilites de renforts, crampons et anneaux. Nouveautes par rapport aux Regles CB 71, les risques de rupture de bloc et de rupture par fendage est aussi decrit. Le quatrieme chapitre propose la justi? cation de sous-ensembles comme un mur a ossature bois de type plate-forme et une couronne de boulons.

Le cinquieme chapitre constitue un dossier technique qui rassemble l’ensemble des donnees necessaires a la justi? cation aux Eurocodes 5. Il est enrichi de nombreuses courbes permettant de faciliter le calcul des differents coef? cients (hauteur, ? ambage, deversement, entaillage…) pour predimensionner les ouvrages. 1 Aborder l’eurocode 5 La premiere partie de ce chapitre permet de situer l’eurocode 5 dans l’ensemble des textes reglementaires. La deuxieme partie concerne les actions appliquees a la structure, et en particulier le calcul des charges d’exploitation et de neige pour un batiment courant.

Les conditions de veri? cations, les etats limites, les combinaisons d’actions appliquees aux structures, les valeurs des resistances du bois et les valeurs limites de ? eches sont ensuite precises. Dans la derniere partie, des graphiques accompagnes d’exemples permettent de visualiser les principales differences entre une justi? cation du critere securite des Regles CB 71 et des etats limites ultimes de l’eurocode 5. 1. Organisation des eurocodes Les principaux objectifs des eurocodes sont de favoriser les echanges entre les pays europeens et d’harmoniser les methodes de calculs des structures.

Le statut de normes europeennes (EN) des eurocodes les relie avec toutes les directives du Conseil et/ou decisions de la Commission traitant de normes europeennes comme la directive du Conseil 89/106 CEE sur les produits de la construction. Cette directive concerne le marquage CE. Pour etre vendus en Europe, tous les produits de construction doivent obligatoirement etre munis du marquage CE attestant de leur conformite aux speci? cations techniques imposees par la directive. L’industriel qui ne s’y conforme pas risque le retrait de ses produits du marche europeen ; les derives et les abus peuvent avoir des consequences sur le plan penal.

Dans le domaine des produits de construction, les exigences essentielles visent a garantir que les ouvrages auxquels ces produits sont integres, a condition que ces ouvrages soient convenablement concus et construits, repondent a des prescriptions de securite, de resistance, de protection de l’environnement et d’economie d’energie. Contrairement aux autres directives, les exigences essentielles portent sur les ouvrages et non sur les produits, d’ou le recours a des textes de transposition (les eurocodes par exemple) pour etablir les speci? ations techniques detaillees auxquelles les produits devront se conformer. 2 Le programme des eurocodes structuraux comprend les normes suivantes. – EN 1990, eurocode 0 : Bases de calcul des structures – EN 1991, eurocode 1 : Actions sur les structures – EN 1992, eurocode 2 : Calcul des structures en beton – EN 1993, eurocode 3 : Calcul des structures en acier – EN 1994, eurocode 4 : Calcul des structures mixtes acier-beton – EN 1995, eurocode 5 : Calcul des structures en bois – EN 1996, eurocode 6 : Calcul des structures n maconnerie – EN 1997, eurocode 7 : Calcul geotechnique – EN 1998, eurocode 8 : Calcul des structures pour leur resistance aux seismes – EN 1999, eurocode 9 : Calcul des structures en aluminium Une Annexe nationale peut venir completer les eurocodes. Elle contient des informations sur les parametres laisses en attente tels que : – des valeurs et/ou des classes la ou des alternatives ? gurent dans l’eurocode, par exemple des valeurs de ? ches admissibles ; – des valeurs a utiliser lorsqu’il n’y a qu’un symbole dans l’eurocode ; – des donnees climatiques comme les cartes neige et vent (voir l’exemple page 5) ; – des procedures a utiliser la ou des procedures alternatives sont donnees dans l’eurocode ; – des procedures sur l’usage des annexes informatives ; – des references a des informations complementaires non contradictoires pour aider l’utilisateur a appliquer l’eurocode. Chaque eurocode est reference par un numero de norme europeenne (EN), par exemple EN 1995 pour l’eurocode 5, EN 1998 pour l’eurocode 8.

Attention, 1998 ne represente pas l’annee de validation de la norme. Lorsque l’annee de publication de l’eurocode est ajoutee, elle est precisee a la ? n de l’indice, separee de celle-ci par un double-point ou des parentheses : EN 1995-1-1 : 2005 (eurocode 5 publie en 2005). Les eurocodes sont generalement constitues de plusieurs parties. Ils sont references par un numero compose. L’EN 1995-1-2 renvoie a l’eurocode 5 – Conception et calcul des structures en bois – Partie 1-2 : Generalites (partie 1) – Calcul des structures au feu (section 2).

L’EN 1995-1-1 renvoie a l’eurocode 5 – Conception et calcul des structures en bois – Partie 1-1 : Generalites (partie 1) – Regles communes et regles pour les batiments (section 1). L’EN 1995 – 1 – 2 Section 2 : Calcul des structures au feu Partie 1 : Generalites Eurocode 5 – Conception et calcul des structures en bois Aborder l’eurocode 5 3 L’EN 1995 – 1 – 1 Section 1 : Regles communes et regles pour les batiments Partie 1 : Generalites Eurocode 5 – Conception et calcul des structures en bois 2. Les actions appliquees aux structures Les actions sont un ensemble de forces appliquees a la structure.

Le poids propre d’une structure sera une action permanente nommee G. Les charges d’exploitation et les effets de la neige et du vent seront des actions variables nommees Q. Le feu, les chocs de vehicules, le risque d’explosions, la remontee exceptionnelle de la nappe phreatique sont des exemples d’actions accidentelles nommees A. En? n, le risque de tremblement de terre est pris en compte par les actions sismiques nommees AE. Le tableau 1 associe les textes reglementaires aux differents types d’actions. Tableau 1 : textes reglementaires des differents types d’actions Symbole Type Designation Norme – reglement G

Actions permanentes Poids propre des equipements Charges d’exploitation Charges climatiques de neige Actions variables Charges climatiques de vent W Q S Poids propre de la structure NF EN 1991-1-1 de mars 2003 – NF EN 1991-1-1 de mars 2003 NF EN 1991-1-3 de mars 2007 NF EN 1991-1-4 de novembre 2005 ou NF EN 1991-4 (a paraitre) ou DTU P 06-002 d’avril 2000 x 1. 2 en periode transitoire – AE NF EN 1998 (toutes les parties) Q A Explosions, chocs Actions accidentelles Actions sismiques 2. 1 Actions permanentes G Les actions permanentes sont essentiellement composees du poids propre de la structure et d’eventuels equipements ? es. Leur valeur est de? nie dans les tableaux 11 et 14 (p. 20 et 21) pour le bois massif et le bois lamelle-colle. Le poids des autres materiaux est de? ni dans l’eurocode 1-1-1 et les annexes nationales. 2. 2 Actions variables Q Les actions variables sont essentiellement composees des charges d’exploitation et des actions climatiques. Leur valeur est de? nie dans les pages suivantes pour 4 les applications les plus courantes. L’eurocode 1 et les annexes nationales permettent de determiner les valeurs des charges variables pour les batiments particuliers. 2. 2. 1 Charges d’exploitation

Les principales charges d’exploitation sont de? nies dans le tableau 2. Tableau 2 : valeurs des charges d’exploitation en fonction de l’usage du batiment Categorie qk (kN/m2) Qk (kN) A Logement Plancher Balcon Escalier B Bureau Bureau C Locaux publics C1 Locaux avec tables (ecoles, restaurants, etc. ) C2 Locaux avec sieges ? xes (theatres, cinemas, etc. ) C3 Locaux sans obstacles a la circulation (musees, salles d’exposition, etc. ) C4 Locaux pour activites physiques (dancings, salles de gymnastique, etc. ) C5 Locaux susceptibles d’etre surpeuples (salles de concert, terrasses, etc. D Commerces D1 Commerces de detail courants D2 Grands magasins E Aires de stockage et locaux industriels E1 Surfaces de stockage (entrepots, bibliotheques…) E2 Usage industriel H Toitures Si pente ? 15 % + etancheite Autres toitures I Toitures accessibles Pour les usages des categories A a D 1,5 2,5 3,5 2 2 2 2,5 4 2,5 4 4 5 5 3 4 4 7 4. 5 5 5 5 7 7,5 7 Cf. CCTP 0,8* 0 1. 5 1. 5 Si amenagement paysager q : charge uniformement repartie Q : charge ponctuelle (*) qk sur une surface rectangulaire projetee (A x B) de 10 m2 tel que 0. 5 A/B ? 2. Charges identiques a la categorie de l’usage ? 3 Aborder l’eurocode 5 5

Remarques La veri? cation doit etre effectuee soit avec la charge uniformement repartie, soit avec la charge concentree. Pour les categories A, B C3 et D1, qk peut etre minore par ? = 0. 77 + A0/A ? 1 avec A0 = 3. 5 m2 (c’est interessant a partir de 15. 2 m2). Les equipements lourds (aquariums de grande capacite, cuisines de collectivite, materiels medicaux, chaufferies, etc. ) ne sont pas pris en compte dans les charges indiquees dans le tableau. Le Cahier des clauses administratives et particulieres (CCTP) doit les preciser. Les charges d’exploitation sur toiture ne sont pas a cumuler avec les actions de la neige ou du vent.

Cloisons Lorsque le plancher permet une distribution laterale des charges, le poids propre des cloisons peut-etre pris en compte par une charge uniformement repartie qk a ajouter aux charges d’exploitation. Poids propre (par metre de longueur de cloison) Charge repartie « equivalente » ? 1,0 kN/m ? 2,0 kN/m ? 3,0 kN/m 0,5 kN/m2 0,8 kN/m2 1,2 kN/m2 Pour les cloisons plus lourdes, il faut effectuer un calcul prenant en compte l’emplacement et l’orientation des cloison. 2. 2. 2 Charges de neige L’eurocode 1991-1-3 permet de determiner les valeurs des charges variables pour de nombreux types de batiments.

Lorsque la toiture est simplement composee de deux versants, la charge de neige sur la toiture est donnee par la formule : s = µi(? ) ce sk + s1 µ i ( ? ) est le coef? cient de forme applique a la charge de neige. Il depend du type de toiture, de la pente du versant et de la redistribution de la neige par le vent. Ce est le coef? cient d’exposition. sk est la valeur caracteristique de la charge de neige sur le sol. Elle depend de la region et de l’altitude du batiment. S1 est une charge supplementaire pour les faibles pentes. En situation accidentelle, la formule devient : s = µi(? ce sAd + S1 sAd est la valeur accidentelle de la charge de neige sur le sol. 6 Charge de neige sur le sol sk La charge de neige sur le sol est donnee par la carte de France de la ? gure 1. Figure 1 : repartition des differentes zones de neige en France Le tableau 3 mentionne les valeurs caracteristiques de charge neige au sol (sk200) pour une altitude inferieure ou egale a 200 m et dans la deuxieme ligne les valeurs de charge neige accidentelle qui, elles, sont independantes de l’altitude. Tableau 3 : valeurs de charge neige pour une altitude inferieure ou egale a 200 m et valeurs de charge neige accidentelle

La charge de neige sur le sol a une altitude A (en m) est determinee par le calcul. Pour toutes les zones, sauf le Jura et le nord des Alpes : A – 200 – s k = s k200 + 0,1 ? —————— ? pour 200 m < A 500 m ; ? 100 ? Aborder l’eurocode 5 7 A – 500 – s k = s k200 + 0,1 + 0,15 ? —————— ? pour 500 m < A 1 000 m ; ? 100 ? ? A ? 1000 ? – s k = s k 200 + 1, 05 + 0, 35? ? pour 1 000 m < A 2 000 m. ? 100 ? Pour le Jura et le Nord des Alpes : ? A ? 200 ? – s k = s k 200 + 0, 15? ? pour 200 m < A 500 m ; ? 100 ? – s k = s k 200 + 0, 45 + 0, 35? s k = s k 200 + 2, 20 + 0, 70? Coef? cient de forme mi ? A ? 500 ? ? pour 500 m < A 1 000 m ; ? 100 ? ? A ? 1000 ? ? pour 1 000 m < A 2 000 m. ? 100 ? Le coef? cient de forme µi permet de prendre en compte l’in? uence du type de toit et l’effet du vent sur la repartition de la neige. L’eurocode 1991-1-3 precise la valeur du coef? cient pour l’ensemble des applications. Le tableau 4 et le schema 1 precisent le coef? cient pour une toiture sans dispositif de retenue de la neige. Le schema 2 indique la repartition de la neige sans accumulation pour 1 ou 2 versants.

Tableau 4 : calcul des coef? cients µi pour une toiture a un ou deux versants sans dispositif de retenue de la neige Angle du t