Calcul des structures en bois

Remerciements......Page 7
Biographies......Page 9
Table des matières......Page 11
Introduction......Page 27
1. Organisation des eurocodes......Page 29
2.2 Actions variables Q......Page 31
2.2.1 Charges d’exploitation......Page 32
2.2.2 Charges de neige......Page 33
2.2.3 Effets du vent......Page 36
2.2.3.1 Vitesse de référence du vent......Page 37
2.2.3.2 Rugosité du sol......Page 38
Hauteur de référence du bâtiment (ze)......Page 43
Mur de hauteur supérieure à deux largeurs (h > 2b) : z = h......Page 44
2.2.3.4 Pression dynamique de pointe......Page 45
2.2.3.5 Murs verticaux : coefficients de pression extérieure des bâtiments de base rectangulaire......Page 47
2.2.3.6 Toiture à deux versants : coefficients de pression extérieure......Page 50
2.2.3.9 Application résolue......Page 52
Pression dynamique de pointe......Page 53
Action sur le long pan......Page 54
Action sur le pignon......Page 55
Vent perpendiculaire au long pan (q = 0)......Page 57
3. Conditions de vérifications : les états limites......Page 64
3.1 État limite ultime (ELU)......Page 65
4. Combinaisons d’actions appliquéesaux structures......Page 67
4.2 ELS......Page 68
4.3.1Convention......Page 69
4.3.2 Applications résolues......Page 71
5. Classes de résistance du bois massif et du bois lamellé-collé......Page 73
6.1 Facteur kmod (modificatif)......Page 77
6.2 Coefficient gM......Page 79
6.4.2 Résistance en flexion d’une solive en bois lamellé-collé classé GL28h supportant un plancher (combinaison 1,35 G + 1,5 Q, classe de service 1)......Page 80
7. Valeurs limites de flèches......Page 81
7.1 Convention......Page 82
8. Variations dimensionnelles......Page 84
9.1 Principe de vérification du critère résistance des Règles CB 71......Page 85
9.2 Principe de justification aux états limites ultimes des eurocodes 5......Page 87
9.3 Différence entre l’eurocode 5 et les Règles CB 71......Page 88
1.1.2 Justification......Page 89
1.1.3 Applications résolues......Page 91
1.2 Traction transversale, perpendiculaire aux fibres......Page 93
1.3.1 Système......Page 94
1.3.2 Justification......Page 95
1.3.3 Applications résolues......Page 97
1.4 Compression axiale des poteaux moisés......Page 105
1.5.2 Les portiques avec jambes de force......Page 106
1.5.3 Les portiques à deux ou trois articulations (inclinaison des poteaux < à 15°)......Page 107
1.6 Compression transversale, perpendiculaire aux fibres......Page 108
1.6.2 Justification......Page 109
1.6.3 Applications résolues......Page 111
1.7.1 Système......Page 115
1.7.2 Justification......Page 116
1.7.3 Application résolue......Page 117
2. La flexion simple des poutres droites......Page 119
2.1.2 Justification......Page 120
2.2 Vérification des déformations (ELS)......Page 123
2.2.1 Justification......Page 124
2.2.3 Combinaison des actions pour déterminer la flèche différée Wcreep (p. 13)......Page 125
2.3.1 Solive d’un plancher d’une chambre......Page 126
2.3.2 Solives d’un plafond donnant sur un comble non habitable......Page 132
2.3.3 Panne d’aplomb sur trois appuis......Page 138
3. Le cisaillement......Page 143
3.1.2 Justification......Page 144
3.2.1 Solive d’un plancher d’une chambre......Page 149
3.2.2 Panne d’aplomb sur trois appuis......Page 153
4.1 Flexion composée, flexion et traction......Page 157
4.1.1 Vérification des contraintes (ELU)......Page 158
4.1.2 Application résolue : chevron-arbalétrier bloqué sur la panne faîtière......Page 159
4.2 Flexion composée, flexion et compression......Page 163
4.2.1 Vérification des contraintes (ELU)......Page 164
4.2.3 Application résolue : chevron-arbalétrier bloqué sur la panne sablière......Page 165
4.3 Flexion déviée......Page 170
4.3.1 Vérification des contraintes (ELU)......Page 171
4.3.3 Application résolue : panne déversée......Page 172
4.4 Flexion déviée et comprimée......Page 176
4.4.1 Vérification des contraintes (ELU)......Page 177
4.4.3 Application résolue : panne déversée reprenant une poussée provoquée par le vent......Page 179
5.1.1 Vérification des contraintes (ELU)......Page 183
5.1.2 Vérification des déformations (ELS)......Page 186
5.1.3 Applications résolues : poutre à simple décroissance......Page 188
5.1.4 Vérification des déformations (ELS)......Page 191
5.2.1 Vérification des contraintes (ELU)......Page 192
5.2.3 Applications résolues : poutre à double décroissance......Page 199
5.2.4 Vérification des déformations (ELS)......Page 205
5.2.5 Applications résolues : poutre à intrados courbe et à inertie variable......Page 207
5.2.6 Vérification des déformations (ELS)......Page 214
5.2.7 Applications résolues : poutre courbe à inertie constante......Page 215
5.2.8 Vérification des déformations (ELS)......Page 220
1. Assemblages par contact direct ou à entailles......Page 223
1.1.1 Système......Page 224
1.1.2 Justification......Page 226
1.1.3 Application résolue : assemblage par embrèvement avant en pied de ferme......Page 231
1.1.4 Justification......Page 236
1.2.1 Systématisation......Page 237
1.2.2 Justification......Page 238
1.3 Application résolue : assemblage d’un arbalétrier et d’une contrefiche par tenon-mortaise......Page 241
2.1 Cisaillement......Page 245
2.2.1 F90,Rd : résistance de calcul au fendage......Page 246
2.3 Vérification du cisaillement et du fendage d’un assemblage poteau moise-traverse bois lamellé-collé......Page 248
2.3.1 Cisaillement......Page 249
2.3.2.1 F90,Rd : résistance de calcul au fendage......Page 250
2.4 Vérification du cisaillement et du fendage d’un assemblage poutre BLC-ferrure métallique......Page 251
2.4.2.1 F90,Rd : résistance de calcul au fendage......Page 252
4 Assemblages par tiges......Page 255
1.3 Définir le nombre de tiges......Page 256
1.5 Vérifier la rupture de bloc, le cisaillement et le risque de fendage......Page 257
2.4 Valeurs du module de glissement Kser......Page 258
3.1 Valeur caractéristique de la capacité résistante des tiges en fonction du mode de rupture pour un chargement latéral......Page 259
3.1.1 Assemblages bois-bois ou bois-panneaux......Page 260
3.1.2 Assemblages bois-métal......Page 268
4. Rupture de cisaillement de bloc......Page 277
4.2 Résistance en cisaillement......Page 278
4.3 Résistance en cisaillement de bloc......Page 279
4.4 Vérification d’un assemblage avec risque de rupture de bloc......Page 280
4.4.2.1 Surface résistante......Page 281
4.4.3 Résistance en cisaillement de bloc......Page 282
1. Assemblages par pointes......Page 285
1.1.1 Pénétration des pointes dans le bois......Page 286
1.1.2 Portance locale dans le bois et ses dérivés fh,k......Page 288
1.1.4 Valeur caractéristique de la capacité résistante des tiges en fonction du mode de rupture......Page 290
1.1.5 Nombre efficace de pointes......Page 291
1.3 Condition sur les espacements et distances......Page 292
1.4 Valeur caractéristique de la capacité à l’arrachement (chargement axial et pointes perpendiculaires au fil du bois)......Page 294
2.1 Simple cisaillement : clous de 70 mm......Page 296
2.1.2 Valeur caractéristique de la capacité résistante FV,Rk......Page 297
2.1.3 Définir le nombre de pointes......Page 298
2.1.4 Conditions de pince......Page 299
2.2.4 Glissement instantané pour l’assemblage......Page 302
2.3.1 Vérification des conditions de pénétration : 6d pour les pointes torsadées......Page 303
2.3.2 Valeur caractéristique de la capacité résistante FV,Rk......Page 304
2.3.4 Conditions de pince......Page 305
2.4.3 Glissement instantané par pointe......Page 307
2.5 Simple cisaillement : clous de 70 mm avec effet de corde......Page 308
2.5.2 Valeur caractéristique de la capacité résistante Fv, Rk......Page 309
2.5.4 Conditions de pince......Page 311
2.6.2 Effort par pointe et par plan de cisaillement (ELS)......Page 313
2.6.6 Glissement final pour l’assemblage......Page 314
2.7 Simple cisaillement : pointes lisses de 50 mm......Page 315
2.7.3 Valeur caractéristique de la capacité résistante FV,Rk......Page 316
2.7.4 Définir le nombre de pointes......Page 318
2.7.5 Conditions de pince (distances et espacements)......Page 319
3.1.1 Simple cisaillement : clous de 140 mm......Page 323
3.1.1.2 Calcul de Fax,Rk : capacité caractéristique à l’arrachement......Page 324
3.1.1.3 Valeur caractéristique de la capacité résistante FV,Rk......Page 325
3.1.1.4 Définir le nombre de pointes......Page 326
3.1.1.5 Conditions de pince......Page 327
3.2.1 Simple cisaillement : clous de 140 mm......Page 329
Vérification pour effort combiné (chargement latéral et axial)......Page 330
3.2.2.1 Calcul du module de glissement d’assemblage......Page 331
4. Assemblages par agrafes......Page 332
4.1.1 Pénétration des agrafes dans le bois......Page 333
4.1.2 Portance locale dans le bois et ses dérivés fh,k......Page 334
4.1.4 Valeur caractéristique de la capacité résistante des tiges en fonction du mode de rupture......Page 335
4.1.5 Nombre efficace d’agrafes......Page 336
4.3 Condition de pince (distances et espacement)......Page 337
4.4 Valeur caractéristique de la capacité à l’arrachement (chargement axial et agrafes perpendiculaires au fil du bois)......Page 339
4.6 Application résolue......Page 340
1. Assemblages par boulons......Page 341
1.1.1 Portance locale dans le bois et ses dérivés fh,k......Page 342
1.1.4 Nombre efficace de boulons......Page 343
1.2 Distances et espacements......Page 344
1.3 Valeur caractéristique de la capacité à l’arrachement lorsque le chargement est axial......Page 346
1.4.1 Disposition des boulons (vocabulaire)......Page 347
1.4.2 Cisaillement......Page 348
1.4.3 Traction......Page 349
2. Assemblages par broches......Page 350
2.1.1 Résistance au cisaillement de la broche......Page 352
2.2 Distances et espacements......Page 353
3.1 Première étape : calcul pour une file......Page 355
4. Applications résolues : vérification d’un assemblage entrait-arbalétrier......Page 356
4.1.1 Portance locale de la pièce 1 (entrait) : angle effort/fil du bois = 40°......Page 357
4.1.4 Calcul de Fax,Rk : capacité caractéristique à l’arrachement......Page 358
4.2.1 Résistance de calcul Fv,Rd......Page 359
4.2.3 Premier choix : deux files de deux boulons......Page 360
4.3 Distances et espacements......Page 361
4.3.1 Nombre efficace de boulons de la pièce 1 (entrait), l’effort est incliné à 40°......Page 364
4.4 Résistance caractéristique de l’ensemble des cinq boulons en double cisaillement......Page 365
4.5.2 Nombre efficace de boulons de la pièce 2 (arbalétrier), l’effort est parallèle au fil......Page 366
4.6.1 Calcul du module de glissement d’assemblage......Page 367
4.6.4 Glissement final par boulon ou pour l’assemblage......Page 368
5.1 Vérification à l’ELU......Page 369
5.1.1 Valeur caractéristique de la capacité résistante FV,Rk......Page 370
5.1.3 Calcul de l’effet de corde......Page 371
5.1.5 Pièce 1 : poteau moisé......Page 374
5.1.6 Pièce 2 : traverse......Page 376
5.1.7 Conclusion......Page 377
5.1.8 Troisième choix : quatre boulons sur deux files......Page 378
5.1.9 Pièce 1 : poteau moisé......Page 379
5.1.10 Pièce 2 : traverse......Page 380
5.2.4 Glissement final par boulon ou pour l’assemblage......Page 383
6.1.1 Valeur caractéristique de la capacité résistante FV,Rk......Page 384
6.1.3 Calcul de l’effet de corde......Page 385
6.1.4 Cisaillement......Page 386
6.1.5 Résistance en pression diamétrale......Page 387
6.1.7 Premier choix : trois files de trois boulons......Page 388
6.1.8 Deuxième choix : trois files de quatre boulons......Page 391
6.2.1 Calcul du module de glissement d’assemblage......Page 393
6.2.4 Glissement final par boulon ou pour l’assemblage......Page 394
7.1 Vérification à l’ELU......Page 395
7.1.2 Calcul de Fax,Rk : capacité caractéristique à l’arrachement......Page 396
7.1.3 Calcul des différentes valeurs de résistance en double cisaillement......Page 397
7.1.4 Conditions des pinces dans la poutre......Page 398
7.1.5 Conditions des pinces dans la flasque métallique......Page 399
7.1.7 Résistance en pression diamétrale......Page 400
7.2.2 Effort par broche par plan de cisaillement (ELS)......Page 401
7.2.4 Glissement final par broche ou pour l’assemblage......Page 402
1.1 Justification lorsque le chargement est latéral......Page 403
1.2 Valeur caractéristique de la capacité à l’arrachement lorsque le chargement est axial......Page 404
1.2.1 Condition de pince pour un chargement axial......Page 406
2. Applications résolues : vérification d’une ferrure de contreventement......Page 407
2.2.4 Effet de corde......Page 409
2.2.5 Résistance pour chaque mode de rupture......Page 410
2.4 Résistance de calcul Fax,Rd (effort axial)......Page 411
2.5 Conditions de pince......Page 412
2.5.1 Choix d’une disposition en deux files de deux colonnes......Page 414
3. Assemblages par anneaux......Page 415
3.2.1 Capacité résistante Fv,a,Rk pour un effort incliné par rapport au fil......Page 418
3.2.2 Capacité résistante Fv,0,Rk pour un effort parallèle au fil......Page 419
3.2.3 Nombre efficace d’anneaux......Page 421
3.3 Conditions d’espacement et de distance......Page 422
3.3.1 Anneaux en quinconce......Page 423
4. Assemblages par crampons......Page 424
4.2.1 Capacité résistante Fv,a,Rk......Page 426
4.2.2 Exigences sur le diamètre des boulons......Page 428
4.3 Conditions d’espacement et de distance......Page 429
1.2 Justification des murs vis-à-vis des actions horizontales......Page 431
1.2.1 Panneaux participant à la reprise des actions horizontales......Page 432
1.2.2 Calcul de la résistance totale du mur......Page 433
1.2.3 Effort de compression et de traction (soulèvement) de chaque panneau......Page 434
c 1.3.1.1 Vérification des conditions de pénétration......Page 435
1.3.3 Actions à reprendre par l’ancrage des murs......Page 438
2. Encastrement : la couronne de boulons......Page 439
2.1.1 Composante horizontale......Page 440
2.1.3 Moment......Page 441
2.1.5 Justification......Page 442
3. Application résolue : assemblage d’un rein de portique par couronne de boulons......Page 445
3.1.1 Validation du rayon de la couronne......Page 446
3.1.3 Recherche des efforts sur les boulons......Page 447
3.2.1 Boulon de la ligne médiane le plus sollicité dans le poteau......Page 448
3.2.2 Valeur caractéristique de la capacité résistante FV,Rk......Page 449
3.2.4 Justification......Page 453
3.3.2 Valeur caractéristique de la capacité résistante FV,Rk......Page 454
3.4 Vérification en cisaillement......Page 457
3.4.1 Contrainte de cisaillement induite par la combinaison d’action des états limites ultimes en MPa......Page 458
4.1.2 Nombre d’anneaux sur la couronne......Page 459
4.1.3 Recherche des efforts sur les ensembles......Page 460
4.2.1 Ensemble le plus sollicité dans le poteau......Page 461
4.2.2 Valeur caractéristique de la capacité résistante FV,Rk......Page 462
4.3.1 Ensemble le plus sollicité dans la traverse......Page 464
4.3.2 Valeur caractéristique de la capacité résistante FV,Rk......Page 465
4.4 Vérification en cisaillement......Page 466
5. Méthode simplifiée......Page 467
5.2 Résistance minimale lorsque l’effort est perpendiculaire à la ligne moyenne du poteau (pièce 1)......Page 468
5.4 Reprise de l’application 1 : assemblage d’un rein de portique par couronne de boulons......Page 470
5.4.2.1 Effort perpendiculaire à la ligne moyenne du poteau......Page 472
5.4.2.5 Résistance pour chaque mode de rupture lorsque l’effort est perpendiculaire à la ligne moyenne du poteau......Page 474
5.4.2.6 Résistance pour chaque mode de rupture lorsque l’effort est perpendiculaire à la ligne moyenne de la traverse......Page 475
6. Poteaux moisés......Page 476
6.1 Justification de la résistance axiale du poteau......Page 479
6.2 Justification des organes d’assemblages......Page 484
6.4 Application résolue......Page 485
6.4.1. justification des membrures......Page 486
6.4.2 Justification des organes d’assemblages......Page 492
6.4.3 Définir le nombre de pointes......Page 494
7.1 Cas des éléments comprimés : éléments d’anti-flambement......Page 497
7.2 Cas des éléments fléchis : éléments anti-dévers......Page 498
7.3 Application résolue : effort dans des liens d’anti-flambage de poteaux......Page 500
7.4.1 Vérifier la contrainte de flexion aux états limites ultimes (ELU) de la poutre non contreventée......Page 501
7.4.2 Calcul de l’effort normal dans la membrure comprimée à équilibrer......Page 504
1. Justification des sections......Page 505
1.1 Composantes de la combinaison accidentelle......Page 506
1.2 Calcul de la section efficace non protégée......Page 507
1.3.1 Calcul de section résiduelle......Page 509
1.3.2 Panne d’aplomb sur trois appuis......Page 510
2. Vérifications des assemblages......Page 512
2.1 Assemblages non protégés avec des éléments latéraux en bois......Page 513
2.3 Assemblages protégés......Page 515
1.1 Charges d’exploitations......Page 519
1.2 Charges de neige......Page 520
2. Combinaisons d’actions appliquées aux structures......Page 522
2.1 Composantes des combinaisons......Page 523
3. Classes de résistance du bois massif et du bois lamellé-collé......Page 524
4. Recherche des valeurs des résistances du bois......Page 526
5. Valeurs limites de flèches......Page 527
6. Traction, flexion, coefficient kh......Page 529
7. Flambage, coefficient kc,y ou kc,z......Page 530
9. Déversement, coefficient kcrit......Page 531
10. Entaillage dans du bois massif, coefficient kv......Page 532
11. Entaillage dans du bois lamellé-collé, coefficient kv......Page 533
12. Assemblage par boulons, résistance caractéristique......Page 534
13. Assemblage par boulons, nombre efficace de boulons dans une file......Page 535
14. Assemblage par boulons, nombre efficace de boulons en fonction de l’angle entre l’effort et le fil du bois......Page 536
16. Assemblage par boulons, broches ou tire-fond, Kser......Page 538