Propriétés du Bois

Le bois d’œuvre     

Le terme bois est utilisé au sens large et comprend les planches, le bois de dimension et le gros bois d’œuvre. On fabrique le bois d’œuvre en sciant les billots en planches brutes ou équarries (bois équarris). Les planches produites sont ensuite retravaillées à l’aide de déligneuses, sciées à une dimension finale et coupée à longueur.

Cette section traite de l’utilisation structurale des produits du bois. Dans le contexte des matériaux de construction nord-américains, on fait référence à du bois provenant d’arbres d’essences résineuses. Le bois de petite taille se nomme le  « bois de dimension »et dans de plus grandes tailles, on l’appelle le « gros bois d’œuvre ».

Les essais

Pendant bien des années, on déterminait les valeurs de calcul du bois de construction canadien sur de petites éprouvettes d’échantillonnage distinctes en leur appliquant les ajustements nécessaires selon les facteurs de qualité, de dimension, d’humidité et de sécurité. Même si cette approche a bien fonctionné dans le passé, quelques indications démontrent que les résultats ne reflétaient pas exactement le comportement d’un morceau de bois grandeur nature.

À partir des années 1970, on a recueilli de nouvelles données qui provenait du bois de grandeur nature et classé. Au début des années 1980, les industries canadiennes et américaines du bois se sont engagées conjointement dans un programme d’essai complet qui impliquait des essais jusqu’à la destruction de milliers de morceaux de bois de dimension pour déterminer leurs caractéristiques en service. Il était convenu que ce programme d’essai devait simuler, autant que possible, les conditions d’utilisations structurales finales sous lesquelles le bois serait soumis. C’est ce qu’on appelle « in-grade testing ».

Résultats

Ces valeurs de calcul résultant du programme « in-grade testing » ont établi de nouveaux rapports entre les essences, les dimensions et les classes du bois. Ce changement reflète l’importance des propriétés du bois quant à la prévision des propriétés de résistance. La présence et l’emplacement de ces propriétés tel que les nœuds influencent la résistance du bois.

La dimension du bois est un autre facteur qui influence la résistance du bois. La résistance d’un morceau de bois de 2 par 4 diffère énormément avec celui d’un 2 par 12. La différence est relative aux dimensions permises des caractéristiques établies selon les règles de classification, pour chaque dimension de bois. L’essai grandeur nature du bois entraîne des coefficients de taille pour chacune des grandeurs de bois.

Les valeurs de calcul des différentes classes ont changé. En se basant sur deux programmes d’essais importants, les chercheurs ont conclu que la différence entre les classes N° 1 et N° 2 n’était pas considérable pour le bois d’œuvre canadien. Par conséquent, la même valeur de résistance est appliquée à la classe N° 1 et la classe N° 2. La classe Select Structural, parfois offerte sur le marché, a une plus grande valeur de résistance.

En ce qui a trait aux essences d’arbres, le programme « in-grade testing » a fait augmenter les valeurs de calcul des groupes S-P-F et Pruche-Sapin tandis que celles du groupe Sapin Douglas- Mélèze ont quelque peu diminué par rapport aux valeurs de calcul basées sur les essais exécutés en éprouvettes d’échantillonnage.

On a utilisé des données résultant des programmes « in-grade testing » pour mettre à jour les valeurs de calcul qui sont applicables au Canada et aux États-Unis.

Pour plus d’information sur le programme de propriétés du bois (Lumber properties program), veuillez vous référer au manuel canadien des propriétés du bois (Canadian Lumber Properties Book).

L’acceptation des valeurs de calcul américaines

À la suite du programme d’essai, une nouvelle norme ASTM D1990 (Establishing Allowable Properties for Visually Graded Dimension Lumber from In-Grade Tests of Full-Sized Specimens) fut approuvée. L’analyse des données de la flexion, de la tension parallèle au fil, de la compression parallèle au fil et du module d’élasticité est conforme à cette norme.

Basées sur ces données, les valeurs de calcul du bois canadien sont publiées dans le National Design Specification for Wood Construction (NDS), norme ANSI datant de 1997, et dans les Règles de classification pour le bois d’œuvre canadien de la Commission nationale de classification des sciages. La commission américaine d’évaluation ALS (American Lumber Standards) a approuvé ces valeurs de calcul. Toutes les valeurs inscrites dans le NDS sont adoptées par toutes les normes américaines de bâtiments, incluant la NCSBCS et l’ICC.

L’acceptation des valeurs de calcul canadiennes

Les valeurs canadiennes de calcul du bois ont été développées dans un format de calcul en état limite. La norme CSA 086Technical Committee on Engineering Design in Wood ont approuvé ces valeurs de calcul en 1989. Ces valeurs proviennent d’une approche de calcul basée sur la fiabilité qui inclut également les données provenant du programme « in-grade testing », pour générer les valeurs prévues de résistance. La section « Propriétés du bois canadien » décrit les processus de calcul.