Codes modèles nationaux au Canada
Au nom de la Commission canadienne des codes du bâtiment et de prévention des incendies (CCCBPI), le Conseil national de recherches du Canada (CNRC), Codes Canada publie des codes modèles nationaux qui énoncent les exigences minimales relatives à leur portée et à leurs objectifs. Il s'agit notamment du Code national du bâtiment (CNB), du Code national de prévention des incendies (CNPI), du Code national de l'énergie pour les bâtiments (CNEB), du Code national de la plomberie (CNP) et d'autres documents. L'Association canadienne de normalisation (CSA) publie d'autres codes modèles qui traitent des systèmes électriques, du gaz et des ascenseurs. Le CNB est le code modèle de construction au Canada qui constitue la base de la conception de la plupart des bâtiments dans le pays. Le CNB est un code modèle de construction très apprécié parce qu'il s'agit d'un processus consensuel visant à produire un ensemble modèle d'exigences qui assurent la santé et la sécurité du public dans les bâtiments. Ses origines sont profondément ancrées dans l'histoire et la culture canadiennes et dans la nécessité de loger la population croissante du Canada de manière sûre et économique. Des événements historiques ont façonné bon nombre des exigences du CNB en matière de santé et de sécurité. Les codes modèles tels que le CNB et le CMNÉB n'ont pas force de loi tant qu'ils n'ont pas été adoptés par une autorité gouvernementale compétente. Au Canada, cette responsabilité incombe aux provinces, aux territoires et, dans certains cas, aux municipalités. La plupart des régions choisissent d'adopter le CNB ou d'adapter leur propre version dérivée du CNB pour répondre à leurs besoins régionaux. Les codes modèles canadiens sont élaborés par des experts, pour des experts, dans le cadre d'un processus collaboratif et consensuel qui inclut des contributions de tous les segments de la communauté du bâtiment. Les codes modèles canadiens s'appuient sur la meilleure expertise du Canada et du monde entier pour fournir des règlements de construction et de sécurité efficaces et harmonisés à l'échelle du pays. Les publications de Codes Canada sont élaborées par la Commission canadienne des codes du bâtiment et de prévention des incendies (CCCBPI). La CCCBPI supervise les travaux d'un certain nombre de comités techniques permanents. Représentant toutes les principales facettes de l'industrie de la construction, les membres de la Commission comprennent des responsables de la construction et de la lutte contre les incendies, des architectes, des ingénieurs, des entrepreneurs et des propriétaires de bâtiments, ainsi que des membres du public. Les représentants du Conseil canadien du bois sont membres de plusieurs comités permanents et groupes de travail relevant de la CCCBPI et participent activement aux mises à jour et révisions techniques relatives aux aspects des codes modèles canadiens qui s'appliquent aux produits et systèmes de construction en bois. Au cours d'un cycle quinquennal de révision des codes, le public canadien a de nombreuses occasions de contribuer au processus. Au moins deux fois au cours du cycle quinquennal, les modifications proposées au code sont publiées et le public est invité à formuler des commentaires. Cette procédure est cruciale car elle permet à toutes les personnes concernées d'apporter leur contribution et d'élargir le champ d'expertise des comités. Des milliers de commentaires sont reçus et examinés par les comités au cours de chaque cycle. Une proposition de modification peut être approuvée telle quelle, modifiée et soumise à nouveau à l'examen du public à une date ultérieure, ou rejetée entièrement.
La conception du bois dans le code national du bâtiment du Canada
L'édition actuelle du Code national du bâtiment du Canada (CNB) est publiée dans un format axé sur les objectifs afin de permettre une plus grande flexibilité lors de l'évaluation de solutions non traditionnelles ou alternatives. Le format axé sur les objectifs actuellement utilisé fournit des informations supplémentaires qui aident les promoteurs et les organismes de réglementation à déterminer le niveau de performance minimal à atteindre pour faciliter l'évaluation de nouvelles solutions. Bien que le CNB aide les utilisateurs à comprendre l'intention des exigences, il est entendu que les promoteurs et les autorités de réglementation auront toujours des difficultés à démontrer la conformité. En tout état de cause, les codes axés sur les objectifs devraient favoriser l'esprit d'innovation et créer de nouvelles opportunités pour les fabricants canadiens. Le CNB énonce les exigences relatives à la spécification des produits de bois de construction et des systèmes de construction en bois en ce qui concerne la santé, la sécurité, l'accessibilité et la protection des bâtiments contre les incendies ou les dommages structuraux. Le CNB s'applique principalement aux nouvelles constructions, mais aussi à certains aspects de la démolition, de la relocalisation, de la rénovation et du changement d'utilisation des bâtiments. Le CNB actuel a été publié en 2015 et est généralement mis à jour tous les cinq ans. La prochaine mise à jour est prévue pour 2020. En termes de conception structurelle, le CNB spécifie les charges, tandis que la résistance des matériaux est référencée par l'utilisation de normes de matériaux. Dans le cas de la conception technique en bois, la norme CSA O86 fournit au concepteur les moyens de calculer les valeurs de résistance des produits structuraux en bois pour résister aux charges gravitaires et latérales. Des renseignements supplémentaires sur la conception se trouvent dans les documents d'accompagnement du CNB : Commentaires sur la structure (Guide de l'utilisateur - CNB 2015 : Partie 4 de la division B) et Guide illustré de l'utilisateur - CNB 2015 : Partie 9 de la division B, Habitations et bâtiments : Partie 9 de la division B, Maisons et petits bâtiments. Au Canada, les produits de bois de charpente sont spécifiés de manière normative ou par le biais d'une conception technique, en fonction de l'application et de l'occupation. Les professionnels de la conception, tels que les architectes et les ingénieurs, sont généralement requis pour les structures de plus de trois étages ou de plus de 600 m2, ou si les usages ne sont pas couverts par la partie 9 " Habitations et petits bâtiments " du CNB. Les habitations et les petits bâtiments peuvent être construits sans conception structurelle complète, en utilisant les exigences prescriptives de la partie 9 du Code. Certaines exigences de la partie 9 sont basées sur des calculs, d'autres sont basées sur des pratiques de construction qui ont fait leurs preuves. En général, l'utilisation prescriptive est autorisée si les conditions suivantes sont remplies : trois étages ou moins 600m2 ou moins utilise des éléments en bois répétitifs espacés de 600 mm les portées sont inférieures à 12,2 mètres les charges vives du plancher ne dépassent pas 2.4 kPa occupation résidentielle, bureautique, commerciale ou industrielle à risque moyen ou faible La raison pour laquelle toutes les exigences de la partie 9 ne sont pas basées sur des calculs vient du fait qu'il y a eu des performances historiques et de l'expérience avec de petits bâtiments à ossature en bois au Canada, en plus de la notion que de nombreux éléments non structurels contribuent en fait à la performance structurelle d'un système à ossature en bois. La quantification des effets du "système" sur le comportement global d'un bâtiment à ossature bois ne peut se faire de manière adéquate en utilisant les hypothèses de conception habituelles, telles que les chemins de charge bidimensionnels et la mécanique d'ingénierie d'un seul élément. Dans ces cas, les exigences pour les maisons et les petits bâtiments sont basées sur des critères alternatifs de nature prescriptive. Ces critères prescriptifs sont basés sur une longue histoire de performance des maisons et des petits bâtiments à ossature en bois qui répondent aux objectifs et aux exigences des codes actuels. Les bâtiments qui sortent des limites normatives ou qui sont destinés à une occupation importante ou à des situations post-catastrophe doivent être conçus par des professionnels de la conception conformément à la partie 4 du CNB. La résistance structurale des produits du bois et des systèmes de construction est calculée conformément aux exigences de la norme CSA O86 afin de résister aux charges décrites dans la partie 4 du CNB.
Immeubles de moyenne hauteur
Au début des années 1900, les constructions en bois à ossature légère et en bois lourd, d'une hauteur pouvant atteindre dix étages, étaient monnaie courante dans les grandes villes du Canada. La longévité et l'attrait continu de ces types de bâtiments sont évidents dans le fait que beaucoup d'entre eux sont encore utilisés aujourd'hui. Au cours de la dernière décennie, on a assisté à un renouveau de l'utilisation du bois pour les bâtiments plus hauts au Canada, y compris les immeubles de taille moyenne à ossature légère en bois d'une hauteur maximale de six étages. La construction en bois à ossature légère de moyenne hauteur est plus qu'une simple ossature de 2×4 et des panneaux de revêtement en bois. Les progrès de la science du bois et de la technologie du bâtiment ont permis de mettre au point des produits et des systèmes de construction plus solides, plus sûrs et plus sophistiqués, qui élargissent les possibilités de la construction en bois et offrent davantage de choix aux constructeurs et aux concepteurs. Les constructions modernes en bois à ossature légère de moyenne hauteur intègrent des solutions sûres qui ont fait l'objet de recherches approfondies. La conception technique et la technologie qui ont été développées et mises sur le marché positionnent le Canada comme un leader dans l'industrie de la construction à ossature en bois de moyenne hauteur. En 2009, par le biais de ses codes de construction provinciaux, la Colombie-Britannique est devenue la première province canadienne à autoriser la construction d'immeubles de moyenne hauteur en bois. Depuis cette modification du code du bâtiment de la Colombie-Britannique (BCBC), qui a fait passer de quatre à six étages la hauteur autorisée pour les immeubles résidentiels à ossature en bois, plus de 300 de ces structures ont été achevées ou sont en cours de réalisation en Colombie-Britannique. En 2013 et 2015, le Québec, l'Ontario et l'Alberta, respectivement, ont également décidé d'autoriser la construction de bâtiments à ossature en bois de hauteur moyenne jusqu'à six étages. Ces changements réglementaires indiquent que le marché a clairement confiance dans ce type de construction. Des preuves scientifiques et des recherches indépendantes ont montré que les bâtiments à ossature bois de moyenne hauteur peuvent répondre aux exigences de performance en matière d'intégrité structurelle, de sécurité incendie et de sécurité des personnes. Ces preuves ont également contribué à l'ajout de nouvelles dispositions normatives pour la construction en bois, et ont ouvert la voie à de futurs changements qui incluront davantage d'utilisations autorisées et, à terme, de plus grandes hauteurs autorisées pour les bâtiments en bois. À la suite de ces recherches et de la mise en œuvre réussie de nombreux bâtiments résidentiels de moyenne hauteur à ossature en bois, principalement en Colombie-Britannique et en Ontario, la Commission canadienne des codes du bâtiment et de prévention des incendies (CCCBPI) a approuvé des modifications similaires aux codes modèles nationaux de construction. L'édition 2015 du Code national du bâtiment du Canada (CNB) autorise la construction de bâtiments résidentiels, commerciaux et de services personnels de six étages à l'aide de matériaux de construction combustibles traditionnels. Les modifications apportées au CNB tiennent compte des progrès réalisés dans le domaine des produits du bois et des systèmes de construction, ainsi que des systèmes de détection, d'extinction et de confinement des incendies. En ce qui concerne les bâtiments de moyenne hauteur à ossature en bois, plusieurs modifications apportées au CNB 2015 visent à réduire davantage les risques d'incendie, notamment : l'utilisation accrue de gicleurs automatiques dans les zones dissimulées des bâtiments résidentiels ; l'utilisation accrue de gicleurs sur les balcons ; l'augmentation de l'approvisionnement en eau pour la lutte contre l'incendie ; et un revêtement extérieur incombustible ou peu combustible à 90 % à tous les étages. La plupart des immeubles de moyenne hauteur à ossature bois sont situés au cœur des petites municipalités et dans les banlieues des plus grandes, ce qui présente des avantages économiques et de durabilité. La construction à ossature bois de moyenne hauteur soutient les objectifs de nombreuses municipalités : densification, logements abordables pour répondre à la croissance de la population, durabilité de l'environnement bâti et communautés résilientes. Bon nombre de ces bâtiments ont été construits à partir d'une ossature légère en bois, avec une structure à ossature en bois de cinq ou six étages construite sur une dalle de béton au sol, ou sur un parking en sous-sol en béton ; d'autres ont été construits au-dessus d'un ou deux étages de locaux commerciaux incombustibles. Les bâtiments en bois de moyenne hauteur sont intrinsèquement plus complexes et impliquent l'adaptation de détails structurels et architecturaux qui répondent à des critères de conception structurels, acoustiques, thermiques et de performance en cas d'incendie. Plusieurs aspects clés de la conception et de la construction deviennent plus critiques dans cette nouvelle génération de bâtiments en bois de moyenne hauteur : le risque accru de retrait cumulatif et de mouvement différentiel entre les différents types de matériaux, en raison de l'augmentation de la hauteur du bâtiment ; l'augmentation des charges permanentes, vivantes, éoliennes et sismiques qui sont une conséquence de la hauteur plus élevée du bâtiment ; les exigences relatives à la disposition des murs de refend à empilement continu ; l'augmentation des degrés de résistance au feu pour les séparations coupe-feu, comme l'exigent les bâtiments de plus grande hauteur et de plus grande superficie ; les indices de transmission du son, requis pour les bâtiments résidentiels multifamiliaux, ainsi que pour d'autres usages ; la possibilité d'une exposition plus longue aux éléments pendant la construction ; l'atténuation des risques liés aux incendies pendant la construction ; et la modification de la séquence et de la coordination de la construction, résultant de l'utilisation de technologies et de processus de préfabrication. Il existe de nombreuses approches et solutions alternatives à ces nouvelles considérations de conception et de construction associées aux systèmes de construction en bois de moyenne hauteur. Les publications de référence produites par le Conseil canadien du bois fournissent une discussion plus détaillée, des études de cas et des détails sur les techniques de conception et de construction d'immeubles de moyenne hauteur. Pour de plus amples informations, veuillez consulter les ressources suivantes : Guide des meilleures pratiques pour les immeubles de moyenne hauteur (Conseil canadien du bois) Guide de référence 2015 : Mid-Rise Wood Construction in the Ontario Building Code (Conseil canadien du bois) Mid-Rise 2.0 - Innovative Approaches to Mid-Rise Wood Frame Construction (Conseil canadien du bois) Mid-Rise Construction in British Columbia (Conseil canadien du bois) National Building Code of Canada Wood Design Manual (Conseil canadien du bois) CSA O86 Engineering design in wood Wood for Mid-Rise Construction (Wood WORKS ! Atlantic) Fire Safety and Security : Note technique sur la sécurité incendie sur les chantiers de construction en Colombie-Britannique et en Ontario (Conseil canadien du bois)
FAQ
Que disent les experts de la construction à ossature bois des immeubles de moyenne hauteur ? Graham Finch, ingénieur de recherche en science du bâtiment Michael Green, directeur, Michael Green Architecture La construction en bois à mi-hauteur - un aperçu détaillé d'un paysage en évolution (Partie 1) La construction en bois à mi-hauteur - un aperçu détaillé d'un paysage en évolution (Partie 2) Test sismique de sept étages à ossature en bois BC Housing soutient la construction à ossature en bois pour les logements locatifs destinés aux personnes âgées La construction à ossature en bois à mi-hauteur et de grande hauteur est-elle un phénomène nouveau ? La construction à ossature en bois et en bois lourd (jusqu'à dix étages) était la norme au début des années 1900, et bon nombre de ces bâtiments existent encore et sont utilisés dans de nombreuses villes canadiennes. Consultez-les ici : http://www.flickr.com/photos/bobkh/337920532/. Depuis une dizaine d'années, on assiste à un renouveau de l'utilisation du bois pour les immeubles de moyenne hauteur (jusqu'à six étages) et les bâtiments de grande hauteur. Rien qu'en Colombie-Britannique, en décembre 2013, on comptait plus de 250 immeubles de cinq ou six étages construits à l'aide de produits du bois, en phase de conception ou de construction. Pourquoi des propositions de modification du code ? Cette modification du code du bâtiment de 2015 ne vise pas à favoriser le bois par rapport à d'autres matériaux de construction ; il s'agit de reconnaître, par le biais du processus très approfondi du code, que l'innovation scientifique en matière de produits du bois et de systèmes de construction peut conduire et conduira à un plus grand choix pour les constructeurs et les occupants. Ces bâtiments sont-ils sûrs ? Quel que soit le matériau de construction en question, rien n'est construit s'il n'est pas conforme au code. Les immeubles de moyenne hauteur à ossature en bois reflètent une nouvelle norme d'ingénierie dans la mesure où les problèmes de structure, d'incendie et de séisme ont tous été pris en compte par les comités d'experts de la Commission canadienne des codes du bâtiment et de prévention des incendies. Par exemple, en ce qui concerne les préoccupations des pompiers, les espaces cachés et les balcons sont davantage protégés par des gicleurs, l'approvisionnement en eau pour la protection contre l'incendie est plus important, des restrictions sont imposées sur les types de revêtements utilisés et l'accès des pompiers est mieux pris en compte. En fin de compte, lorsqu'ils sont occupés, ces bâtiments répondent pleinement aux mêmes exigences du code de la construction que tout autre type de construction du point de vue de la santé, de la sécurité et de l'accessibilité. Quelles sont les nouvelles dispositions proposées en matière de sécurité ? Sécurité incendie : Augmentation du niveau de protection par gicleurs/eau : Davantage d'espaces cachés protégés par gicleurs Les balcons doivent être protégés par gicleurs Alimentation en eau plus importante pour la protection contre les incendies Revêtement extérieur des murs non combustible ou peu combustible aux 5e et 6e étages 25% du périmètre doivent faire face à une rue (à moins de 15 m de la rue) pour permettre l'accès des pompiers Dispositions relatives aux séismes et aux vents : Similaire au BC Building Code Guidance (Annexe) sur l'impact de l'augmentation des charges de pluie et de vent pour les 5 et 6 étages Acoustique : Exigences relatives à la classe de transmission du son apparent (ASTC) Soutenues par les travaux scientifiques de FPInnovations, du CNRC et de nombreux autres organismes. Le bois ne brûle-t-il pas ? Aucun matériau de construction n'est à l'abri des effets du feu. Les modifications proposées au code vont au-delà des exigences minimales énoncées dans le CNBC. La santé, la sécurité, l'accessibilité, la protection contre les incendies et la protection structurelle des bâtiments restent les objectifs fondamentaux du CNB et de l'industrie du bois dans son ensemble. Qu'en est-il de la sécurité sur les chantiers de construction ? Le Conseil canadien du bois a élaboré des guides de sécurité incendie sur les chantiers de construction qui décrivent les meilleures pratiques et les mesures de sécurité à prendre pendant la phase de construction d'un bâtiment. Les immeubles de moyenne hauteur à ossature en bois sont-ils rentables ? Dans l'ensemble, oui. Les immeubles de moyenne hauteur à ossature bois constituent souvent une option de construction moins coûteuse pour les constructeurs. C'est une bonne nouvelle pour le Canada, où les terrains sont très chers. Les modifications recommandées du Code national du bâtiment du Canada (CNB) permettraient de construire des bâtiments sûrs et conformes au code, ce qui ne serait pas possible autrement. L'avantage net de la réduction des coûts de construction est une plus grande accessibilité pour les acheteurs de maisons. En termes de nouvelles opportunités économiques, la possibilité d'aller de l'avant "maintenant" crée de nouveaux emplois dans le secteur de la construction dans les villes et soutient l'emploi dans les communautés forestières. Cela offre également des possibilités d'exportation accrues pour les produits du bois actuels et innovants, dont l'adoption au Canada sert d'exemple à d'autres pays.
Bois traité
Le bois traité avec des produits de préservation est recouvert en surface ou imprégné sous pression de produits chimiques qui améliorent la résistance aux dommages pouvant résulter de la détérioration biologique (pourriture) due à l'action des champignons, des insectes et des micro-organismes. Le traitement de préservation offre un moyen d'améliorer la résistance et de prolonger la durée de vie des essences de bois qui n'ont pas une résistance naturelle suffisante dans certaines conditions d'utilisation. Il est possible de multiplier par dix la durée de vie des produits en bois non traités grâce à un traitement de préservation. Le bois traité avec un agent de conservation peut être utilisé pour les structures extérieures qui nécessitent une résistance à la pourriture fongique et aux termites, comme les ponts, les poteaux électriques, les traverses de chemin de fer, les quais, les marinas, les clôtures, les gazebos, les pergolas, les équipements d'aires de jeux et les aménagements paysagers. Quatre facteurs sont nécessaires à la vie des champignons destructeurs du bois : une source de nourriture appropriée (fibre de bois), un taux d'humidité minimum d'environ 20 % (commun pour les conditions d'utilisation en extérieur), l'exposition à l'air et une température favorable à la croissance (les températures froides inhibent, mais n'éliminent pas la croissance des champignons). Le traitement de préservation est efficace parce qu'il supprime la source de nourriture en la rendant toxique pour les champignons et les insectes destructeurs du bois tels que les termites. Un produit de protection du bois efficace doit avoir la capacité de pénétrer dans le bois, de neutraliser la nourriture des champignons et des insectes et d'être présent en quantités suffisantes sous une forme non lixiviable. Les produits de protection efficaces tuent également les champignons et les insectes déjà présents dans le bois. Il existe deux méthodes de base pour traiter le bois : avec et sans pression. Les méthodes sans pression comprennent l'application d'un produit de préservation par brossage, pulvérisation ou trempage de la pièce de bois. Ces traitements superficiels n'entraînent pas une pénétration profonde ou une absorption importante du produit de préservation et sont généralement limités aux traitements sur le terrain pendant la construction. Une pénétration plus profonde et plus complète est obtenue en faisant pénétrer le produit de préservation dans les cellules du bois sous l'effet de la pression. Diverses combinaisons de pression et de vide sont utilisées pour faire pénétrer des niveaux adéquats de produit chimique dans le bois. Pour qu'un produit de protection du bois soit efficace, il doit être appliqué dans des conditions contrôlées, selon des spécifications connues pour garantir que le bois traité avec un produit de protection se comportera dans des conditions d'utilisation spécifiques. La fabrication et l'application des produits de préservation du bois sont régies par la série de normes CSA O80. La norme CSA O80 fournit des informations sur les essences de bois qui peuvent être traitées, les types de produits de préservation et les niveaux de rétention et de pénétration du produit de préservation dans le bois qui doivent être atteints pour la catégorie d'utilisation ou l'application. Pour garantir que le degré de protection spécifié sera atteint, un produit en bois traité avec un produit de préservation peut porter une estampille indiquant qu'il convient à une catégorie d'utilisation spécifique. Au Canada, les produits de préservation du bois sont régis par la Loi sur les produits antiparasitaires et doivent être enregistrés auprès de l'Agence de réglementation de la lutte antiparasitaire (ARLA) de Santé Canada. Les types courants de produits de préservation du bois utilisés au Canada comprennent l'arséniate de cuivre chromaté (ACC), le cuivre quaternaire alcalin (ACQ), l'azole de cuivre (CA), l'azole de cuivre micronisé (MCA), les borates, la créosote, le pentachlorophénol, le naphténate de cuivre et le naphténate de zinc. Les sels acides peuvent diminuer la résistance du bois s'ils sont présents en grandes concentrations. Les concentrations utilisées dans le bois traité sont suffisamment faibles pour ne pas affecter les propriétés de résistance dans des conditions d'utilisation normales. Dans certains cas, la résistance et la rigidité spécifiées du bois sont réduites en raison de l'incision du bois pendant le processus d'imprégnation sous pression (voir la norme CSA O86 pour de plus amples informations sur les facteurs de réduction de la conception structurelle). Les attaches et le matériel d'assemblage en acier galvanisé à chaud ou en acier inoxydable doivent généralement être utilisés avec du bois traité avec un agent de conservation. Il peut exister d'autres matériaux, tels que des revêtements en polymère ou en céramique, ou des solins en vinyle ou en plastique, qui conviennent aux produits en bois traité avec un agent de conservation. Il convient de consulter le fabricant avant de spécifier les fixations et le matériel d'assemblage. Pour de plus amples informations, veuillez consulter les ressources suivantes : www.durable-wood.com Wood Preservation Canada Canadian Wood Preservation Association CSA O80 Series Wood preservation CSA O86 Engineering design in wood Agence de réglementation de la lutte antiparasitaire de Santé Canada American Wood Protection Association
Ongles
Nailing is the most basic and most commonly used means of attaching members in wood frame construction. Common nails and spiral nails are used extensively in all types of wood construction. Historical performance, along with research results have shown that nails are a viable connection for wood structures with light to moderate loads. They are particularly useful in locations where redundancy and ductile connections are required, such as loading under seismic events. Typical structural applications for nailed connections include: wood frame construction post and beam construction heavy timber construction shearwalls and diaphragms nailed gussets for wood truss construction wood panel assemblies Nails and spikes are manufactured in many lengths, diameters, styles, materials, finishes and coatings, each designed for a specific purpose and application. In Canada, nails are specified by the type and length and are still manufactured to Imperial dimensions. Nails are made in lengths from 13 to 150 mm (1/2 to 6 in). Spikes are made in lengths from 100 to 350 mm (4 to 14 in) and are generally stockier than nails, that is, a spike has a larger cross-sectional area than an equivalent length common nail. Spikes are generally longer and thicker than nails and are generally used to fasten heavy pieces of timber. Nail diameter is specified by gauge number (British Imperial Standard). The gauge is the same as the wire diameter used in the manufacture of the nail. Gauges vary according to nail type and length. In the U.S., the length of nails is designated by “penny” abbreviated “d”. For example, a twenty-penny nail (20d) has a length of four inches. The most common nails are made of low or medium carbon steels or aluminum. Medium-carbon steels are sometimes hardened by heat treating and quenching to increase toughness. Nails of copper, brass, bronze, stainless steel, monel and other special metals are available if specially ordered. Table 1, below, provides examples of some common applications for nails made of different materials. TABLE 1: Nail applications for alternative materials Material Abbreviation Application Aluminum A For improved appearance and long life: increased strain and corrosion resistance. Steel – Mild S For general construction. Steel – Medium Carbon Sc For special driving conditions: improved impact resistance. Stainless steel, copper and silicon bronze E For superior corrosion resistance: more expensive than hot-dip galvanizing. Uncoated steel nails used in areas subject to wetting will corrode, react with extractives in the wood, and result in staining of the wood surface. In addition, the naturally occurring extractives in cedars react with unprotected steel, copper and blued or electro-galvanized fasteners. In such cases, it is best to use nails made of non-corrosive material, such as stainless steel, or finished with non-corrosive material such as hot-dipped galvanized zinc. Table 2, below, provides examples of some common applications for alternative finishes and coatings of nails. TABLE 2: Nail applications for alternative finishes and coatings Nail Finish or Coating Abbreviation Application Bright B For general construction, normal finish, not recommended for exposure to weather. Blued Bl For increased holding power in hardwood, thin oxide finish produced by heat treatment. Heat treated Ht For increased stiffness and holding power: black oxide finish. Phoscoated Pt For increased holding power; not corrosion resistant. Electro galvanized Ge For limited corrosion resistance; thin zinc plating; smooth surface; for interior use. Hot-dip galvanized Ghd For improved corrosion resistance; thick zinc coating; rough surface; for exterior use. Pneumatic or mechanical nailing guns have found wide-spread acceptance in North America due to the speed with which nails can be driven. They are especially cost effective in repetitive applications such as in shearwall construction where nail spacing can be considerably closer together. The nails for pneumatic guns are lightly attached to each other or joined with plastic, allowing quick loading nail clips, similar to joined paper staples. Fasteners for these tools are available in many different sizes and types. Design information provided in CSA O86 is applicable only for common round steel wire nails, spikes and common spiral nails, as defined in CSA B111. The ASTM F1667 Standard is also widely accepted and includes nail diameters that are not included in the CSA B111. Other nail-type fastenings not described in CSA B111 or ASTM F1667 may also be used, if supporting data is available. Types of Nails For more information, refer to the following resources: International, Staple, Nail, and Tool Association (ISANTA) CSA O86 Engineering design in wood CSA B111 Wire Nails, Spikes and Staples ASTM F1667 Standard Specification for Driven Fasteners: Nails, Spikes and Staples
Vis
Wood screws are manufactured in many different lengths, diameters and styles. Wood screws in structural framing applications such as fastening floor sheathing to the floors joists or the attachment of gypsum wallboard to wall framing members. Wood screws are often higher in cost than nails due to the machining required to make the thread and the head. Screws are usually specified by gauge number, length, head style, material and finish. Screw lengths between 1 inch and 2 ¾ inch lengths are manufactured in ¼ inch intervals, whereas screws 3 inches and longer, are manufactured in ½ inch intervals. Designers should check with suppliers to determine availability. Design provisions in Canada are limited to 6, 8, 10 and 12 gauge screws and are applicable only for wood screws that meet the requirements of ASME B18.6.1. For wood screw diameters greater than 12 gauge, design should be in accordance with the lag screw requirements of CSA O86. Screws are designed to be much better at resisting withdrawal than nails. The length of the threaded portion of the screw is approximately two-thirds of the screw length. Where the wood relative density is equal to or greater than 0.5, lead holes, at least the length of the threaded portion of the shank, are required. In order to reduce the occurrence of splitting, pre-drilled holes are recommended for all screw connections. The types of wood screws commonly used are shown in Figure 5.4, below. For more information on wood screws, refer to the following resources: ASME B18.6.1 Wood Screws CSA O86 Engineering design in wood
Menuiserie en bois
De nombreuses structures historiques en Amérique du Nord ont été construites à une époque où les fixations métalliques n'étaient pas facilement disponibles. Au lieu de cela, les éléments de bois étaient assemblés en façonnant les éléments de bois adjacents pour qu'ils s'emboîtent les uns dans les autres. La menuiserie est une technique traditionnelle de construction de poteaux et de poutres en bois qui permet d'assembler les éléments en bois sans utiliser de fixations métalliques. La menuiserie nécessite que les extrémités des pièces de bois soient sculptées de manière à ce qu'elles s'emboîtent les unes dans les autres comme des pièces de puzzle. Les variations et les configurations des assemblages bois-bois sont assez nombreuses et complexes. Parmi les assemblages bois-bois les plus courants, citons la mortaise et le tenon, la queue d'aronde, l'assemblage par ligature, l'assemblage en écharpe, l'assemblage à épaulement biseauté et l'assemblage à recouvrement. Il existe de nombreuses variantes et combinaisons de ces types d'assemblages et d'autres types d'assemblages. La figure 5.18 ci-dessous présente quelques exemples d'assemblage de bois. Pour le transfert des charges, la menuiserie repose sur l'emboîtement des éléments de bois adjacents. Les assemblages sont retenus en insérant des chevilles en bois dans des trous percés à travers les éléments emboîtés. Un trou d'environ un pouce de diamètre est percé à travers le joint et une cheville en bois est enfoncée pour maintenir l'assemblage. Les fixations métalliques ne nécessitent qu'un enlèvement minimal des fibres de bois dans la zone des fixations et, par conséquent, la capacité du système est souvent déterminée par la taille modérée des pièces de bois à supporter les charges horizontales et verticales. La menuiserie en bois, au contraire, nécessite l'enlèvement d'un volume important de fibres de bois à l'endroit des joints. C'est pourquoi la capacité de la construction traditionnelle en bois est généralement régie par les connexions et non par la capacité des éléments eux-mêmes. Pour tenir compte de l'élimination de la fibre de bois au niveau des assemblages, les dimensions des éléments des systèmes de construction en bois qui utilisent la menuiserie, tels que les poteaux et les poutres, sont souvent plus grandes que celles des systèmes de construction en bois qui utilisent des attaches métalliques. Les normes de conception technique du bois au Canada ne fournissent pas d'informations spécifiques sur le transfert de charge pour la menuiserie en bois en raison de leur sensibilité à la qualité de l'exécution et des matériaux. Par conséquent, la conception technique doit être prudente, ce qui se traduit souvent par des dimensions de pièces plus importantes. Les compétences et le temps nécessaires pour mesurer, ajuster, couper et faire des essais d'assemblage sont beaucoup plus importants pour la menuiserie que pour d'autres types de construction en bois. Ce n'est donc pas le moyen le plus économique d'assembler les éléments d'un bâtiment en bois. La menuiserie bois n'est pas utilisée lorsque l'économie est le critère de conception primordial. Elle est plutôt utilisée pour donner un aspect structurel unique qui met en valeur la beauté naturelle du bois sans distraction. La menuiserie en bois offre un aspect visuel unique qui témoigne d'un haut degré d'artisanat. Pour de plus amples informations, veuillez consulter les ressources suivantes : Timber Framers Guild (Guilde des charpentiers)
Contreplaqué
Le contreplaqué est un panneau à base de bois d'ingénierie largement reconnu et utilisé dans les projets de construction canadiens depuis des décennies. Les panneaux de contreplaqué fabriqués pour des applications structurelles sont constitués de plusieurs couches ou plis de placage de bois résineux qui sont collés ensemble de manière à ce que le sens du grain de chaque couche de placage soit perpendiculaire à celui des couches adjacentes. Ces feuilles de placage croisées sont collées à l'aide d'un adhésif imperméable à base de résine phénol-formaldéhyde et durcies sous l'effet de la chaleur et de la pression. Les panneaux de contreplaqué présentent une stabilité dimensionnelle supérieure, des propriétés de résistance et de rigidité dans les deux sens et un excellent rapport résistance/poids. Ils sont également très résistants aux chocs, aux produits chimiques et aux variations de température et d'humidité relative. Le contreplaqué reste plat pour donner une surface lisse et uniforme qui ne se fissure pas, ne se tasse pas et ne se tord pas. Le contreplaqué peut être peint, teinté ou commandé avec des teintures ou des finitions appliquées en usine. Le contreplaqué est disponible avec des bords équarris ou avec des rainures et languettes, ces dernières permettant de réduire les coûts de main-d'œuvre et de matériaux en éliminant la nécessité de bloquer les bords des panneaux dans certains scénarios de conception. Le contreplaqué convient à une grande variété d'utilisations finales dans des conditions de service humides et sèches, notamment : sous-plancher, plancher à couche unique, revêtement de mur, de toit et de plancher, panneaux isolés structurels, applications marines, âmes de poutrelles en I en bois, coffrage en béton, palettes, conteneurs industriels et meubles. Les panneaux de contreplaqué utilisés comme revêtement de murs extérieurs et de toits remplissent de multiples fonctions ; ils peuvent offrir une résistance aux forces latérales telles que les charges dues au vent et aux tremblements de terre et font également partie intégrante de l'enveloppe du bâtiment. Le contreplaqué peut être utilisé à la fois comme revêtement structurel et comme revêtement de finition. Pour les applications de revêtement extérieur, les contreplaqués spécialisés sont disponibles dans une large gamme de motifs et de textures, combinant les caractéristiques naturelles du bois avec des propriétés de résistance et de rigidité supérieures. Lorsqu'il est traité avec des produits de préservation du bois, le contreplaqué convient également à une utilisation dans des conditions d'exposition extrême et prolongée à l'humidité, comme dans le cas des fondations permanentes en bois. Le contreplaqué est disponible dans une grande variété de qualités d'aspect, allant de surfaces lisses et naturelles adaptées aux travaux de finition à des qualités non poncées plus économiques utilisées pour les revêtements. Le contreplaqué est disponible dans plus d'une douzaine d'épaisseurs courantes et plus de vingt qualités différentes. Le contreplaqué de sapin de Douglas non poncé, conforme à la norme CSA O121, et le contreplaqué de résineux canadien, conforme à la norme CSA O151, sont les deux types de contreplaqués de résineux les plus couramment produits au Canada. Tous les contreplaqués structuraux sont marqués d'une estampille lisible et durable indiquant : la conformité aux normes CSA O121, CSA O151 ou CSA O153, le fabricant, le type de liant (EXTERIOR), l'essence (DFP) ou (CSP), et la qualité. Le contreplaqué peut être traité chimiquement pour améliorer sa résistance à la pourriture ou au feu. Le traitement de préservation doit être effectué par un procédé sous pression, conformément à la norme CSA O80. Les fabricants de contreplaqué doivent effectuer des tests conformément aux normes ASTM D5516 et ASTM D6305 pour déterminer les effets des produits ignifuges ou de tout autre produit chimique susceptible de réduire la résistance. Pour de plus amples informations, veuillez consulter les ressources suivantes : APA - The Engineered Wood Association CSA O121 Contreplaqué de sapin de Douglas, CSA O151 Contreplaqué de résineux canadien CSA O153 Contreplaqué de peuplier CSA O86 Engineering design in wood CSA O80 Préservation du bois ASTM D5516 Standard Test Method for Evaluating the Flexural Properties of Fire-Retardant Treated Softwood Plywood Exposed to Elevated Temperatures ASTM D6305 Standard Practice for Calculating Bending Strength Design Adjustment Factors for Fire-Code national du bâtiment du Canada Exemples de spécifications pour le contreplaqué Grades de contreplaqué Manipulation et stockage du contreplaqué Fabrication du contreplaqué Dimensions du contreplaqué Contrôle de la qualité du contreplaqué
Bois traité ignifuge
“Fire-retardant treated wood” (FRTW), as defined by the National Building Code of Canada (NBC), is ‘…wood or a wood product that has had its surface-burning characteristics, such as flame spread, rate of fuel contribution and density of smoke developed, reduced by impregnation with fire-retardant chemicals.’ FRTW must be pressure impregnated with fire-retardant chemicals in accordance with the CAN/CSA-O80 Series of Standards, Wood Preservation and when fire-tested for its surface flammability, must have a flame spread rating not more than 25. Fire-retardant chemical treatments applied to FRTW retard the spread of flame and limit smoke production from wood in fire situations. FRTW products are harder to ignite than untreated wood products and preservative treated wood products. Fire-retardant treatments applied to FRTW enhances the fire performance of the products by reducing the amount of heat released during the initial stages of fire. The treatments also reduce the amount of flammable volatiles released during fire exposure. This results in a reduction in the rate of flame spread over the surface. When the flame source is removed, FRTW ceases to char. FRTW contains different chemicals than preservative treated wood. However, the same manufacturing process is used to apply the chemicals. FRTW must be kiln-dried after treatment to a moisture content of 19% for lumber and 15% for plywood. The fire-retardant treatments used in FRTW do not generally interfere with the adhesion of surface paints and coatings unless the FRTW has an increased moisture content. The finishing characteristics of specific products should be discussed with the manufacturer. Typical interior applications of FRTW include architectural millwork, paneling, roof assemblies/trusses, beams, interior load bearing and non-load bearing partitions. Exterior-type fire retardants use different chemical formulations from those used for interior applications, since they must pass an accelerated weathering test (ASTM D2898), which exposes FRTW to regular wetting and drying cycles to represent actual long-term outdoor conditions. Generally, exterior-type fire retardants are applied to shingles and shakes. FRTW can be crosscut to length (not ripped) and drilled for holes following treatment without reducing its effectiveness. End cuts in the field, whether exposed or butt jointed, do not require treatment, since any untreated areas are relatively small compared to the total surface area and the flame spread rating remains unaffected. Plywood can be both crosscut and ripped without concern, since the chemical treatment has penetrated throughout the individual layers/plys. FRTW is not excessively corrosive to metal fasteners and other hardware, even in areas of high relative humidity. In fact, testing has demonstrated that FRTW is no more corrosive than untreated wood. Exterior use of FRTW Fire retardant coatings Fire-retardant-treated wood roof systems Flame-spread rating For more information on FRTW, visit the manufacture’s websites: Arch Wood Protection, Lonza: www.wolmanizedwood.com Viance LLC: www.treatedwood.com
Classement
Visual grading of dimension lumber In Canada, we are fortunate to have forests that are capable of producing dimension lumber that is desirable for use as structural wood products. Some primary factors that contribute to the production of lumber that is desirable for structural uses include; a favourable northern climate that is conducive to tree growth, many Canadian species contain small knots, and many of the Western Canadian species grow to heights of thirty meters or more, providing long sections of clear knot free wood and straight grain. The majority of the structural wood products are grouped within the spruce-pine-fir (S-P-F) species combination, which has the following advantages for structural applications: straight grain good workability light weight moderate strength small knots ability to hold nails and screws There are more than a hundred softwood species in North America. To simplify the supply and use of structural softwood lumber, species having similar strength characteristics, and typically grown in the same region, are combined. Having a smaller number of species combinations makes it easier to design and select an appropriate species and for installation and inspection on the job site. In contrast, non-structural wood products are graded solely on the basis of appearance quality and are typically marked and sold under an individual species (e.g., Eastern White Pine, Western Red Cedar). Canadian dimension lumber is manufactured in accordance with CSA O141 Canadian Standard Lumber and must conform to the requirements of the Canadian and US lumber grading rules. Each piece of dimension lumber is inspected to determine its grade and a stamp is applied indicating the assigned grade, the mill identification number, a green (S-Grn) or dry (S-Dry) moisture content at time of surfacing, the species or species group, the grading authority having jurisdiction over the mill of origin, and the grading rule used, where applicable. Dimension lumber is generally grade stamped on one face at a distance of approximately 600 mm (2 ft) from one end of the piece, in order to ensure that the stamp will be clearly visible during construction. Specialty items, such as lumber manufactured for millwork or for decorative purposes, are seldom marked. To ensure this uniform quality of dimension lumber, Canadian mills are required to have each piece of lumber graded by lumber graders who are approved by an accredited grading agency. Grading agencies are accredited by the CLSAB. NLGA Standard Grading Rules for Canadian Lumber provide a list of the permitted characteristics within each grade of dimension lumber. The grade of a given piece of dimension lumber is based on the visual observations of certain natural characteristics of the wood. Most softwood lumber is assigned either an appearance grade or a structural grade based on a visual review performed by a lumber grader. The lumber grader is an integral part of the lumber manufacturing process. Using established correlations between appearance and strength, lumber graders are trained to assign a strength grade to dimensional lumber based on the presence or absence of certain natural characteristics. Examples of such characteristics include; the presence of wane (bark remnant on the outer edge), size and location of knots, the slope of the grain relative to the long axis and the size of shakes, splits and checks. Other characteristics are limited by the grading rules for appearance reasons only. Some of these include sap and heart stain, torn grain and planer skips. The table below shows a sample of a few of the criteria used to assess grades for 2×4 dimensional lumber that is categorized as ‘structural light framing’ or as ‘structural joist and plank’. Grades Characteristic Select Structural No.1 & No. 2 No. 3 Edge of wide face knots ¾” 1 ¼” 1 ¾” Slope of grain 1 in 12 1 in 8 1 in 4 To keep sorting cost to a minimum, grades may be grouped together. For example, there is an appearance difference between No.1 and No.2 visually graded dimension lumber, but not a difference in strength. Therefore, the grade mark ‘No.2 and better’ is commonly used where the visual appearance of No.1 grade dimensional lumber is not required, for example, in the construction of joists, rafters or trusses. Pieces of the same grade must be bundled together with the engineering properties dictated by the lowest strength grade in the bundle. Dimension lumber is aggregated into the following four grade categories: Structural light framing, Structural joists and planks, Light framing, and Stud. The table below shows the grades and uses for these categories. Grade Category Size Grades Common Grade Mix Principal Uses Structural Light Framing 38 to 89mm (2″ to 4″ nom.) thick and wide Select Structural, No.1, No.2, No.3 No.2 and Better Used for engineering applications such as for trusses, lintels, rafters, and joists in the smaller dimensions. Structural Joists and Planks 38 to 89mm (2″ to 4″ nom.) thick and 114mm (5″ nom.) or more wide Select Structural, No.1, No.2, No.3 No.2 and Better Used for engineering applications such as for trusses, lintels, rafters, and joists in the dimensions greater than 114mm (5″ nom.). Light Framing 38 to 89mm (2″ to 4″ nom.) thick and wide Construction, Standard, Utility Standard and Better (Std. & Btr.) Used for general framing where high strength values are not required such as for plates, sills, and blocking. Studs 38 to 89mm (2″ to 4″ nom.) thick and 38 to 140mm (2″ to 6″ nom.) wide and 3m (10′) or less in length Stud, Economy Stud Made principally for use in walls. Stud grade is suitable for bearing wall applications. Economy grade is suitable for temporary applications. Notes: Grades may be bundled individually or they may be individually stamped, but they must be grouped together with the engineering properties dictated by the lowest strength grade in the bundle. The common grade mix shown is the most economical blending of strength for most applications where appearance is not a factor and average strength is acceptable. Except for economy grade, all grades are stress graded, meaning specified strengths have been
Espèces canadiennes
Essences canadiennes de bois d'œuvre classé visuellement Il existe plus d'une centaine d'essences de bois résineux en Amérique du Nord. Pour simplifier l'approvisionnement et l'utilisation du bois de construction résineux, les essences ayant des caractéristiques de résistance similaires et poussant généralement dans la même région sont combinées. Le fait de disposer d'un nombre réduit de combinaisons d'essences facilite la conception et la sélection d'une essence appropriée, ainsi que l'installation et l'inspection sur le chantier. En revanche, les produits en bois non structuraux sont classés uniquement en fonction de leur qualité esthétique et sont généralement marqués et vendus sous une espèce individuelle (par exemple, pin blanc de l'Est, cèdre rouge de l'Ouest). Le groupe d'essences épicéa-pin-sapin (S-P-F) pousse en abondance dans tout le Canada et représente de loin la plus grande proportion de la production de bois de construction. Les autres grands groupes d'essences commerciales pour le bois d'œuvre canadien sont le douglas, le mélèze, le sapin et les essences nordiques. Les quatre groupes d'essences de bois d'œuvre canadien et leurs caractéristiques sont présentés ci-dessous. Combinaison d'essences : Douglas taxifolié - mélèze Abréviation : D.Fir-L ou DF-L Espèces incluses dans la combinaison Région de croissance Douglas Fir Mélèze de l'Ouest Caractéristiques Gamme de couleurs Du brun rougeâtre au jaune Grande dureté Bonne résistance à la pourriture Combinaison d'essences : Hem-Fir Abréviation : Hémisphère ou H-F Espèces incluses dans la combinaison Région de croissance Pruche de la côte pacifique Sapin Amabilis Caractéristiques Gamme de couleurs Jaune brun à blanc Se travaille facilement Prend bien la peinture Tient bien les clous Bonnes caractéristiques de collage Combinaison d'espèces : Épicéa, pin et sapin Abréviation : S-P-F Espèces incluses dans la combinaison Région de croissance Épicéa blanc Épicéa d'Engleman Épicéa rouge Épicéa noir Pin gris Pin Lodgepole Sapin baumier Sapin alpin Caractéristiques Gamme de couleurs Blanc à jaune pâle Se travaille facilement Prend bien la peinture Tient bien les ongles Bonnes caractéristiques de collage Combinaison d'espèces : Espèces nordiques Abréviation : North ou Nor Espèces incluses dans la combinaison Région de croissance Cèdre rouge de l'Ouest Caractéristiques Gamme de couleurs Bois de cœur brun rougeâtre, aubier clair Résistance exceptionnelle à la pourriture Résistance modérée Qualités esthétiques élevées Se travaille facilement Prend des finitions fines Retrait le plus faible Également inclus dans les espèces nordiques Espèces incluses dans la région de croissance combinée Pin rouge Caractéristiques Gammes de couleurs Se travaille facilement Également inclus dans les espèces nordiques Espèces incluses dans la région de croissance combinée Région Pin Ponderosa Caractéristiques Gammes de couleurs Prend bien les finitions Tient bien les clous Tient bien les vis Saisons avec peu de fissures ou de déformations Également inclus dans les espèces nordiques Espèces incluses dans la région de croissance combinée Pin blanc de l'Ouest Pin blanc de l'Est Caractéristiques Gammes de couleurs Bois de cœur blanc crémeux à brun paille pâle, aubier presque blanc Fonctionne facilement Finit bien N'a pas tendance à se fendre ou à s'éclater Tient bien les clous Faible retrait Prend bien la teinture, les peintures et les vernis Également inclus dans les espèces nordiques Espèces incluses dans la région de croissance combinée Peuplier faux-tremble Peuplier baumier Caractéristiques Gammes de couleurs Fonctionne facilement Finit bien Tient bien les clous Vous trouverez ci-dessous une carte des régions forestières du Canada et des principales espèces d'arbres qui poussent dans chacune d'elles. Cliquez pour agrandir la carte. Cette carte est une gracieuseté de Ressources naturelles Canada.
