Matériaux et vérification des barres ELU et ELS

Résumé du document

Ce cours traite des caractéristiques des matériaux et des vérifications des sections et des barres droites. Le matériau bois se définit par un certain nombre de grandeurs physiques appelées valeurs caractéristiques et mesurées par des essais en laboratoire. Pour une même essence, les caractéristiques peuvent varier en fonction l'âge, la provenance, des défauts… Les caractéristiques de résistance et d'élasticité du matériau bois sont donc très variables d'un échantillon à un autre. L'approche statistique de la sécurité a conduit à retenir une valeur sûre à 95%. Cette valeur est nommée valeur caractéristique.

On nomme également cette valeur caractéristique « résistance au fractile de 5% ». Par exemple dans la classe de résineux C24, 95% des bois de cette catégorie ont une résistance à la rupture en flexion supérieure ou égale à 24 MPa. Les produits industriels de structure comme le BLC (bois lamellé-collé), le lamibois ou LVL (Laminated Veneer Lumber) et autres poutres reconstituées (le LSL, Laminated Strand Lumber, le PSL, Parallel Strand lumber… ) ont souvent une résistance moyenne légèrement inférieure à celle du bois massif.

Toutefois, la fabrication industrielle élimine de nombreuses singularités (nœuds, pente de fil importante, fentes…) et homogénéise le matériau. La dispersion de la résistance sera donc plus faible et la valeur caractéristique au fractile 5% supérieure à celle du bois massif. L'Eurocode 5 permet de prendre en compte cette propriété. Les valeurs à retenir ne sont pas données dans l'Eurocode mais dans les normes propres à chaque type de matériau.

Les bois de structure sont désignés par une ou deux lettres suivies de la résistance caractéristique de résistances en flexion et d'une lettre minuscule pour le BLC
- C : bois massifs résineux
- D : bois massifs feuillus
- GL : bois lamellé-collé
o h : lamellé collé homogène : toutes les lamelles sont constitués par BM de même résistance
o c : lamellé collé combiné (panaché) : les lamelles centrales (sur les 2/3 de la hauteur sont moins résistantes que les lamelles extrêmes)

Extraits

[...] Avec : βc = 0,2 pour le BM et βc = 0,1 pour le BLC et LVL. - (rel,y : élancement relatif (défini précédemment) Les définitions précédentes concernent le coefficient kc,y qui concerne le flambement autour de l'axe et qui se produit donc dans la plan z]. Les définitions permettant de calculer kc,z se déduisent par inversion des indices y et z. On peut se reporter au tableau et figure suivants pour éviter le calcul de kc,y Coefficients de flambement kc,y en fonction de l'élancement relatif (rel,y pour le BM et le BLC ex. [...]

[...] Le coefficient de hauteur majore les résistances en flexion et traction des petites pièces Cas des bois massifs Hauteur de référence : h = 150 mm - si h 150 mm kh = 1 - si h 150 mm kh = min ; (150/h)0,2) Cas des bois lamellé-collé (BLC) Hauteur de référence : h = 600 mm - si h 600 mm kh = 1 - si h 600 mm kh = min ; (600/h)0,1) Cas des lamibois (LVL) : voir EC 5 ( 3.4 p. 32) Chapitre 2 : Traction et Compression 1. Introduction Le matériau bois est fortement anisotrope. Son étude doit prendre en compte la nature de la sollicitation (traction ou compression) ainsi que son orientation par rapport au fil du bois (parallèle ou perpendiculaire). [...]

[...] L'écart entre les résultats expérimentaux et les valeurs réglementaires s'explique par le comportement à la rupture de l'éprouvette. Les ruptures en traction sont fragiles (soudaines) alors qu'en compression il existe une capacité de résistance même au-delà de la valeur maximale L'ensemble des vérifications à effectuer pour des pièces soumises à de la traction ou compression simple sont des vérifications aux E.L.U Traction Traction parallèle au fil du bois : La traction parallèle ou axiale se rencontre dans les éléments triangulés bi-articulés, non chargés : pièce de charpente (entrait ou fiche, ferme triangulée), élément de portique (tirant, poteau pendulaire en soulèvement), contreventement (barre tendue). [...]

[...] - GL32c est un bois lamellé-collé combiné de 32 MPa de contrainte caractéristique de flexion : o Lamelles inférieures et supérieures en C40 o Lamelles médianes en C Valeurs caractéristiques Bois massifs résineux 3. Les classes de service des bâtiments Les structures sont affectées à une classe de service fonction de l'exposition de l'élément : - Classe de service 1 : elle est caractérisée par une humidité dans les matériaux correspondant à une température de 20°C et une humidité relative de l'air environnant ne dépassant 65% que quelques semaines par an. [...]

[...] La valeur limite minimum est 5 mm. Panneaux de planchers ou supports de toiture : Wnet,fin [...]