STATIQUE GĂNĂRALITES
Méthode de calcul réaliste
Méthode de calcul réaliste
Afin de calculer avec précision les systÚmes porteurs, il faut tenir compte du composite flexible situé entre les différents plis longitudinaux (déformation par cisaillement).
Le module de cisaillement des plis transversaux (cisaillement rotatif) peut se situer Ă 5 kN/cmÂČ.
La méthode de calcul est décrite en détail au paragraphe 9.1.3 et à l'annexe B de la norme EN 1995-1-1.
MĂ©thode dâapproximation en construction pour le calcul des efforts de coupe et des dĂ©formations
MĂ©thode dâapproximation en construction pour le calcul des efforts de coupe et des dĂ©formations
Il est Ă©galement possible de calculer approximativement les efforts de coupe Ă l'aide des rigiditĂ©s Ă la flexion (moment d'inertie effectif et surface nette) (voir la norme autrichienne B 4100/2 chap. 4.1.7 ou « Construire en bois » 5/2001 BlaĂ/Görlacher, et EC 5).
Les efforts de coupe calculés au moyen des moments d'inertie effectifs, ou les contraintes de cisaillement et les contraintes longitudinales qui en découlent ne sont que des valeurs approximatives, présentant un écart d'environ 10 % par rapport aux valeurs exactes, et ce, surtout dans le cas de systÚmes aux caractéristiques statiques indéterminés.
Cependant, étant donné que les contraintes réelles survenant dans le cas de poutres sollicitées en flexion, en charges et en champs d'application habituels sont bien inférieures aux contraintes admises, il n'est donc normalement pas nécessaire de procéder à des calculs précis.
Les calculs concernant les dĂ©formations peuvent ĂȘtre effectuĂ©s Ă l'aide du moment d'inertie effectif - cette valeur dĂ©pend tout de mĂȘme de la portĂ©e : des poutres plus courtes impliquent des moments d'inertie effectifs plus faibles ; de cette maniĂšre, il n'y a pas de souci Ă se faire quant aux calculs.
Il va de soi que dans le cas de systÚmes dont les caractéristiques statiques sont incertaines, les résultats des calculs ne sont pas exacts.
Par conséquent, l'emploi de la méthode d'approximation doit faire l'objet d'une estimation au cas par cas, ou bien il faut consulter les autorités et les experts en statique à ce sujet.
Les moments d'inertie effectifs sont calculés pour des charges essentiellement uniformes ; par contre, il faut une méthode de calcul trÚs précise lorsque les charges sont hautes et les poutres courtes (calculs exacts des déformations par cisaillement - plis transversaux avec G = 5 kN/cm2).
Pour le calcul des efforts de coupe à l'aide de logiciels traditionnels, il est possible d'employer une bande de plafond d'une largeur de 100 cm * I eff / I pleine et une hauteur de section correspondant à l'épaisseur nominale du panneau. Pour ce qui concerne la qualité des matériaux, il faut recourir à la qualité BS11 ou BS14. Les charges sont toutefois supposées pour une bande de 100 cm. Une bande de plafond pour un plafond de 146 mm d'épaisseur devrait mesurer 77,8 cm de large et 14,6 cm de haut pour une portée de 4 m. Par conséquent, la déformation de cisaillement est déjà incluse.
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Limite de charge des panneaux en travers du sens de contrainte des plis supérieurs
Limite de charge des panneaux en travers du sens de contrainte des plis supérieurs
Il est possible de calculer la rigidité à la flexion des panneaux placés en travers du sens de contrainte des plis supérieurs en calculant les sections sans tenir compte des plis supérieurs.
Dans de nombreux cas, l'assemblage en en diagonale correspond à l'assemblage d'un panneau à 3 couches. Par conséquent, il faut se référer au tableau. Dans le cas de panneaux à 3 couches, le pli supérieur du milieu peut servir au calcul de la section du bois massif.
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Linteaux de portes et de fenĂȘtres
Linteaux de portes et de fenĂȘtres
Il est possible de dimensionner les linteaux de portes et de fenĂȘtres en calculant des poutres en bois massif dont les dimensions correspondent aux lames s'Ă©tirant dans le sens des linteaux (pour le cas de panneaux DQ - par ex. cloisons - les plis longitudinaux). En rĂšgle gĂ©nĂ©rale, la poutre peut ĂȘtre encastrĂ©e aux deux extrĂ©mitĂ©s. Si le pilier adjacent est plus Ă©troit que la hauteur de la poutre, alors il faudra considĂ©rer un assemblage articulĂ©.
Chants des panneaux de cloisons
Chants des panneaux de cloisons
Pour calculer précisément les chants des cloisons, on peut supposer un systÚme d'encadrement avec des poutres longitudinales et transversales.
Dans ce cas, il faut prendre par exemple des sections en bois massif avec des plis longitudinaux (par ex. 3,4 x h en cm pour un panneau KLH 3s 94 mm) pour les poutres longitudinales et des sections en bois massif avec des plis transversaux (par ex. 6.0 x h en cm pour un panneau KLH 3s 94 mm) pour les poutres transversales.
La hauteur de chacune des sections de poutre doit ĂȘtre dĂ©terminĂ©e au cas par cas. De cette maniĂšre, il est possible de calculer les chants de cloisons tout en tenant compte des ouvertures de porte et de fenĂȘtre. Pour l'ancrage des forces horizontales, il en rĂ©sulte presque toujours un bras de levier trĂšs important, puis, en gĂ©nĂ©ral, il ne survient aucune force de traction entre la cloison KLH et le joint avec le sol.
KLH et résistance au feu
KLH et résistance au feu
La vitesse de combustion des panneaux en bois massif KLH est de 0,76 mm/min. Cette vitesse plus haute que celle du bois massif est due à la combustion plus rapide au niveau des joints et de l'about des panneaux. Cette vitesse de 0,76 mm/min inclut également l'aboutage des panneaux par languette bùtarde.
Par contre, dans le cas oĂč seules des parties du pli supĂ©rieur brĂ»leraient, il faudrait compter sur une vitesse de combustion de 0,67 mm/min. Au niveau des joints, il faut donc s'attendre Ă des zones de combustion lĂ©gĂšrement plus Ă©levĂ©es par endroit. On peut se baser sur une largeur de planche de 12 cm.
Si un pli brĂ»le entiĂšrement, la hauteur statique efficace se rĂ©duit au pli suivant pouvant ĂȘtre enlevĂ© dans le sens de la force. Les panneaux fait de 3 couches rĂ©sistent normalement au feu pendant 30 minutes (REI 30).
En outre, il est aussi possible obtenir une durĂ©e de rĂ©sistance au feu de 60 minutes (REI 60) avec les panneaux composĂ©s de 5 couches d'Ă©paisseur identique ou Ă©quivalente. Dans le cas de cloisons intĂ©rieures porteuses, il faut Ă©valuer la combustion des deux cĂŽtĂ©s. Dans ce cas, il peut ĂȘtre judicieux d'utiliser des panneaux composĂ©s de 5 couches, dont le pli supĂ©rieur est orientĂ© dans le sens de la longueur du mur. Les plis longitudinaux non porteurs se consument, les plis transversaux porteurs restent en grande partie intacts. Ainsi, il est aussi possible d'obtenir une rĂ©sistance au feu de 60 minutes aussi dans le cas d'un incendie des deux cĂŽtĂ©s, et une rĂ©sistance de 90 minutes, voire plus, lorsque l'Ă©paisseur des panneaux est appropriĂ©e.
GĂ©nĂ©ralement, les panneaux Ă 5 couches pour plafond ont une rĂ©sistance REI 60. Pour ce qui concerne les panneaux servant de cloisons, les piliers entre les fenĂȘtres ou les portes jouent un rĂŽle dĂ©cisif. Dans ces cas particuliers, il faut prouver la rĂ©sistance au feu des panneaux de plafond et de cloisons en fonction de la charge et des normes en vigueur dans le pays.
Si l'on se base sur les possibilités proposées par les lois, il est aussi possible de démontrer par des calculs des durées de résistance au feu plus longues (REI 90, REI 120, etc. ... en fonction de l'épaisseur des panneaux).
Les valeurs (moment d'inertie) des sections restantes peuvent ĂȘtre calculĂ©es soient de maniĂšre exacte, soit approximativement Ă l'aide de la hauteur statique restante et de la largeur diminuĂ©e de la section de dĂ©part. Il est alors possible d'estimer avec exactitude la surface de la section (surface restante).
Panneaux de composition spéciale
Panneaux de composition spéciale
Nous sommes en mesure de concevoir des modĂšles de panneaux diffĂ©rents de ceux prĂ©sentĂ©s prĂ©cĂ©demment dans la mesure oĂč la quantitĂ© commandĂ©e est suffisante. Par exemple, nous pouvons employer des lamelles de parement doubles ou des lamelles centrales doubles pour crĂ©er une rigiditĂ© Ă la flexion suffisante afin d'augmenter la rĂ©sistance au cisaillement (il faut veiller Ă respecter la contrainte de cisaillement admissible pour KLH au joint avec le 1er pli transversal). Lorsque l'on emploie des lamelles longitudinales plus fines et des lamelles transversales plus Ă©paisses, il est possible d'amĂ©liorer la capacitĂ© portante transversale.
Normalement, si l'on tient compte de la longueur de production (longueur 16,5 m et largeur 2,95 m), il ne faudrait utiliser que des lamelles d'une épaisseur de 19 mm, 34 mm et 40 mm dans le sens de la longueur du panneau et des lamelles d'une épaisseur de 19 mm, 22 mm, 30 mm, 34 mm et 40 mm dans le sens de la largeur du panneau. Dans des cas particuliers, il est possible d'employer des lamelles transversales de 27 mm d'épaisseur.
Les plis longitudinaux ne peuvent pas ĂȘtre remplacĂ©s Ă l'intĂ©rieur d'un panneau. Cependant, les plis transversaux peuvent ĂȘtre mĂ©langĂ©s lorsque la quantitĂ© est Ă©levĂ©e. La composition symĂ©trique du panneau doit toutefois ĂȘtre conservĂ©e.Dans le but d'obtenir des surfaces de "qualitĂ© industrielle" (ISI) et de qualitĂ© "habitable" (WSI), il est prĂ©fĂ©rable de choisir des panneaux DQ composĂ©s de plis supĂ©rieurs de 19 mm et 30 mm, et des panneaux DL avec des plis supĂ©rieurs de 19 mm et 34 mm.