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LES CLES DU DIMENSIONNEMENT

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Bois d’oeuvre > Caractéristiques particulières

Source documentaire : QUEBEC / Centre d'expertise sur la construction commerciale en bois

Il existe deux principaux groupes de bois offertes sur le marché, soit le bois classé visuellement par contrain te et le bois classé mécaniquement par résistance (MSR).



Le bois classé visuellement par contrainte est le bois ayant subi une évaluation visuelle des caractéristiques telles que la taille et l’emplacement des noeuds et des fentes, l’inclinaison du fil (grain du bois), les fl aches, le gauchissement et les taches. L’agence NLGA supervise toutes les associations de producteurs ainsi que les autres agences indépendantes du Canada afi n que les règles de classifi cation des sciages soient respectées et conformes aux exigences de la norme CSA O141 (CSA, 2010). Ce groupe de bois comporte les catégories du bois de charpente légère de grande portée, de montant d’ossature, de solive et madrier, de poutre et longeron ainsi que poteau et gros bois.

Le bois classé mécaniquement par résistance (machine stress-rated, MSR) est un bois évalué de façon non destructive par une machine de classement. Le bois MSR est évalué à partir d’équipements fonctionnant à des vitesses atteignant 365 m/min (1 200 pi/min). Ceux-ci mesurent la rigidité fl exionnelle de façon non destructive en exerçant des forces à intervalles de 150 mm (6 po) sur les deux faces larges et sur toute la longueur de chaque pièce de bois. La déformation enregistrée est traitée par ordinateur pour en obtenir le module d’élasticité moyen (E) auquel est attribuée une résistance en fl exion (fb). Tout comme le bois classé visuellement par contrainte, le bois MSR exige tout de même un classement visuel préalablement à l’évaluation mécanique.

Bois de catégorie charpente légère de grande portée et montant d’ossature


Selon la norme CSA O86, les bois régis par ces deux catégories doivent posséder les dimensions indiquées au tableau 4. Le bois utilisé dans la construction à ossature légère (aussi appelée la construction à plateforme) provient habituellement de ces catégories. Les bois de dimension 2 x 3 et 2 x 4 nominale, ayant une face étroite de 38 mm et une grande face de 64 mm et 89 mm respectivement, se retrouvent dans ces catégories.

Les résistances prévues et les modules d’élasticité des bois de cette catégorie sont indiqués au tableau 5.3.1A de la norme CSA O86.

Bois de catégorie solive et madrier, poutre et longeron et poteau et gros bois


Les bois régis par cette catégorie doivent posséder les dimensions indiquées au tableau 5. Le bois utilisé dans la construction en gros bois d’oeuvre, au sens du Code national du bâtiment 2005 (CNBC), se retrouve habituellement dans ces catégories. Lorsqu’un élément de bois utilisé dans une construction à ossature légère de bois excède les dimensions indiquées au tableau 4, il se retrouvera ainsi dans la catégorie « Solive et madrier ». Les bois de dimension 2 x 6 nominale et plus, ayant une face étroite de 38 mm et une grande face de 140 mm et plus, se retrouvent dans cette catégorie.

Les résistances prévues et les modules d’élasticité des de la norme CSA O86 (catégorie solive et madrier), au tableau 5.3.1C (catégorie poutre et longeron) et au tableau 5.3.1D (catégorie poteau et gros bois).
Catégorie Face étroite Grande face Classe de résistance
Charpente légère de grande portée 38 à 89 mm (1½ à 3½ po) 38 à 89 mm (1½ à 3½ po) Select Structural, no 1, no 2, no 3
Montant d’ossature 38 à 89 mm (1½ à 3½ po) 38 mm et plus (1½ po et plus) Stud
TABLEAU 4 • Dimensions du bois de catégorie charpente légère de grande portée et montant d’ossature (CSA, 2009)
Catégorie Face étroite Grande face Classe de résistance
Solive et madrier 38 à 89 mm (1½ à 3½ po) 114 mm et plus (4½ po et plus) Select Structural, no 1, no 2, no 3
Poutre et longeron 114 mm et plus (4½ po et plus) Au moins 51 mm (2 po) de plus que la face étroite Select Structural, no 1, no 2
Poteau et gros bois 114 mm et plus (4½ po et plus) Maximum de 51 mm (2 po) de plus que la face étroite Select Structural, no 1, no 2
TABLEAU 5 • Dimensions du bois de catégorie poutre et longeron (CSA, 2009)


Bois classés mécaniquement par résistance (MSR)


Les bois régis par cette catégorie doivent posséder les dimensions indiquées au tableau 6 Ce type de bois se retrouve la plupart du temps dans la fabrication des produits de bois d’ingénierie structuraux tels que les poutrelles en I et ajourées, le bois lamellé-collé et les fermes de toit à connecteurs métalliques. Cependant, il est également possible d’utiliser du bois MSR dans la construction de murs à colombages et de refend nécessitant une plus grande résistance en fl exion et en compression ainsi qu’une plus grande résistance latérale (effet du coeffi cient Jsp tel que l’indique l’article 9.4.3 de la norme CSA O86).

L’estampille de classifi cation d’un bois MSR indique la contrainte admissible en fl exion (Fb en lb/po²) et le module d’élasticité moyen (E en millions de lb/po²) qui lui ont été assignés (fi gure 7). Par exemple, dans le cas du bois MSR 1 650Fb -1.5E, les contraintes admissibles correspondent à 1 650 lb/po² en fl exion (11,4 MPa) et à 1,5 x 106 lb/po² pour le module d’élasticité moyen (10 300 MPa). Il est à noter que cette notation est basée sur le calcul aux contraintes admissibles et non selon le calcul aux états limites. Selon la norme CSA O86, une résistance prévue en flexion de 23,9 MPa est en effet assignée à un bois MSR 1 650Fb-1.5E contrairement à une contrainte de 11,4 MPa indiquée par sa notation. Les classifications courantes du bois MSR sont le 1 650Fb-1.5E, le 2 100Fb-1.8E et le 2 400Fb-2.0E.

Les résistances prévues et les modules d’élasticité des bois de cette catégorie sont indiqués au tableau 5.3.2 de la norme CSA O86. Il est à noter que les résistances prévues en cisaillement ne sont pas fonction de la classe de résistance et doivent être assignées selon les essences de bois appropriées à partir du tableau 5.3.1A de la norme CSA O86.

Par ailleurs, le coeffi cient de dimension (KZ) pour le bois classé mécaniquement par résistance doit être égal à 1,00, à l’exception des coefficients de dimension en cisaillement (KZv) en compression parallèle au fil (KZc) et en compression perpendiculaire au fil (KZcp) qui doivent être déterminés conformément à l’article 5.4.5.3 de la norme CSA O86.
Dimension nominale (po) Dimension réelle
Épaisseur (face étroite) 1


2
19 mm (¾ po)
25 mm (1 po)
32 mm (1¼ po)
38 mm (1½ po)
Largeur (face large) 2
3
4
5
6
8
10
12
38 mm (1½ po)
64 mm (2½ po)
89 mm (3½ po)
114 mm (4½ po)
140 mm (5½ po)
184 mm (7¼ po)
235 mm (9¼ po)
286 mm (11¼ po)
TABLEAU 6 • Dimensions des bois classés mécaniquement par résistance (NLGA, 2010)


Estampille de qualité d’un bois classé mécaniquement par résistance
FIGURE 7 • Estampille de qualité d’un bois classé mécaniquement par résistance (source : CIFQ)