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Historique Tall-Wood Toronto

Avec l'aimable autorisation du Mass Timber Institute

Il y a beaucoup à apprendre des entrepôts résistants et adaptables qui bordent les rues des districts industriels historiques du Canada. Historical Tall-Wood Toronto" est une base de données probante de bâtiments vernaculaires en briques et poutres datant de la fin du 19e et du début du 20e siècle qui ont été construits selon les spécifications et la technologie de construction limitant les risques d'incendie de la Heavy Timber Mill-Construction (construction en usine) à Toronto.

L'héritage durable du bois

Il n'y a aucune raison pour qu'une structure en bois ne dure pas pratiquement éternellement - ou au moins des centaines d'années, bien plus longtemps que nous n'aurons besoin du bâtiment. Si l'on sait comment protéger le bois de la pourriture et du feu, on peut s'attendre à ce que les bâtiments en bois d'aujourd'hui durent aussi longtemps qu'on le souhaite.

Si le bois n'a pas la longévité historique de la pierre, il subsiste néanmoins de très anciens bâtiments en bois. En Europe, le bois a longtemps été un matériau de construction dominant, et ce dès le début de la civilisation. La plupart de ces bâtiments anciens ont disparu depuis longtemps, victimes du feu, de la dégradation ou de la déconstruction à d'autres fins. Dans les premiers temps de la construction en bois, les éléments structurels primaires étaient placés directement dans le sol, ce qui entraînait à terme leur pourrissement. Ce n'est qu'à partir des années 1100 que les bâtisseurs ont commencé à utiliser des semelles en pierre, de sorte que les exemples de bâtiments en bois qui subsistent ne datent généralement pas d'avant cette époque.

Les églises norvégiennes à douves sont peut-être les plus célèbres constructions anciennes européennes en bois encore visibles aujourd'hui. Des centaines d'entre elles ont été construites aux 12e et 13e siècles et 25 à 30 d'entre elles subsistent encore aujourd'hui. Leurs revêtements extérieurs ont généralement été remplacés, mais le bois de la structure est d'origine.

L'héritage durable du bois
L'église d'Urnes (vers 1150), dans le comté de Sogn og Fjordane, est la plus ancienne de Norvège. Source des photos

 

 

 

 

 

 

 

En Amérique du Nord, l'abondance du bois et les compétences des premiers colons en matière d'exploitation forestière ont conduit à une utilisation généralisée du bois, qui a toujours été et reste le principal matériau de construction des petits bâtiments. Les plus anciennes maisons en bois conservées aux États-Unis datent du début des années 1600. Près de 80 maisons datent de cette époque dans les États de la Nouvelle-Angleterre.

L'héritage durable du bois
La maison Fairbanks (vers 1636) à Dedham, Massachusetts, États-Unis, est la plus ancienne maison à ossature en bois conservée en Amérique du Nord. Elle a été construite pour Jonathan et Grace Fairebanke et a été occupée par eux et sept générations successives de la famille jusqu'au début du XXe siècle. La famille Fairbanks est toujours propriétaire de la propriété. La maison est ouverte en tant que musée. Source des photos.

 

 

 

 

 

 

 

De nombreux autres bâtiments en bois nord-américains datent du 18e siècle. Même dans le climat rigoureux de la Louisiane, où les conditions chaudes et humides constituent un défi pour la durabilité du bois, on peut encore trouver certains des établissements français d'origine datant de la première moitié des années 1700. Et bien sûr, il existe d'innombrables bâtiments en bois des années 1800 et du début des années 1900, dont la plupart sont probablement encore occupés.

L'héritage durable du bois
La plantation Parlange (vers 1750) dans la paroisse de Pointe Coupée, Louisiane, États-Unis, a été construite par le marquis Vincent de Ternant et reste la propriété de ses descendants, la famille Parlange. Cette grande maison de plantation a été construite en bousilliage (boue, mousse et poils de cerf) et en bois de cyprès sur un sous-sol surélevé en briques faites à la main. Source des photos.

 

 

 

 

 

 

 

Le Japon a une histoire bien connue en matière d'utilisation du bois et abrite la plus ancienne structure en bois conservée au monde, un temple bouddhiste situé près de l'ancienne capitale de Nara. Le temple Horyu-ji aurait été construit au début du huitième siècle (vers 711) et peut-être même avant, car l'un des poteaux de hinoki (cyprès japonais) semble avoir été abattu en l'an 594. La longévité de ce temple est en grande partie due à un entretien et à des réparations minutieux. Toute cette région du Japon compte de nombreux autres bâtiments anciens en bois encore debout.

 

L'héritage durable du bois
Le temple Horyu-ji à Nara

 

 

 

 

 

 

 

Pour les bâtiments modernes, nous n'avons normalement pas besoin d'une longévité aussi exceptionnelle. La durée de vie d'une maison nord-américaine typique ne dépasse pas 100 ans (la moyenne est inférieure), et nos bâtiments non résidentiels sont généralement démolis en 50 ans ou moins. Le bois est parfaitement adapté à ces attentes de longévité. Cliquez ici pour les données d'enquête montrant que les bâtiments en bois durent aussi longtemps, voire plus longtemps, que les bâtiments construits avec d'autres matériaux.

Référence :
Architecture en bois : Une histoire de la construction en bois et de ses techniques en Europe et en Amérique du Nord. Hans Jrgen Hansen, Ed., Faber et Faber, Londres, 1971.

Études de cas

1865 House, Vancouver BC

L'héritage durable du bois

 

 

 

 

Irving House est une grande résidence à ossature de bois d'un étage et demi plus un sous-sol, conçue dans le style néo-gothique, située sur son site d'origine à l'angle de l'avenue Royal et de la rue Merivale, dans le quartier Albert Crescent de New Westminster. Irving House est remarquable pour la mesure dans laquelle ses éléments extérieurs et intérieurs d'origine ont été conservés. Exploitée en tant que maison-musée historique, elle comprend également une collection de nombreux meubles originaux de la famille Irving.

Irving House
Localisation 302 Royal Avenue, New Westminster, B.C.
Achèvement de la construction 1865
Autres informations Propriétaire initial - Capitaine William et Elizabeth Jane Irving
Statut actuel Patrimoine de New Westminster
Méthode de construction Plate-forme-Cadre
Style Style néo-gothique
Encadrement Bois de Douglas de 2 pouces
Revêtement Bardage en bois de séquoia à larges lamelles et garnitures en bois
Comdition Aucun signe de dégradation sur les éléments de l'ossature.
Réparation majeure 1880

Avec l'aimable autorisation du New Westminster Museum and Archives, New Westminster, Colombie-Britannique

Autre lien : http://www.flickr.com/photos/bobkh/297751638/in/set-72157594340707368/

Maison 1912, Vancouver BC

L'héritage durable du bois

 

 

 

 

Cette maison classique du début du siècle était vouée à la démolition en 1990. Elle était déjà vidée de sa substance lorsqu'elle a été achetée par un nouveau propriétaire qui souhaitait la transformer en appartements. À la demande du nouveau propriétaire, le bâtiment a été inspecté par le Dr Paul Morris de Forintek en 1991 pour y déceler des signes de détérioration. Après 80 ans de service, il n'y avait aucun signe de détérioration sur les éléments de la charpente ni sur les cadres des fenêtres, dont la plupart étaient d'origine.

Maison de 1912
Localisation Vancouver
Date de construction 1912 (estimation)
Enregistrements originaux Service des eaux 1909
Dans le dossier de la ville 1915
Autres informations Propriétaire d'origine - Henry B. Ford
Statut actuel Inventaire des ressources patrimoniales de Vancouver
Méthode de construction Plate-forme-Cadre
Style Patrimoine, avec des toits à plusieurs pentes et de larges surplombs
Encadrement Bois brut vert de 2 pouces en sapin de Douglas
Revêtement Planches brutes de Douglas vert
Papier de construction Papier imprégné d'asphalte
Revêtement Bardeaux de cèdre rouge occidental
Bardage en cèdre rouge de l'Ouest
Toiture Bardeaux de cèdre rouge de l'Ouest (nouveaux en 1991)
Condition Aucun signe de dégradation sur les éléments de l'ossature.

Temple de Nara, Japon

Le temple bouddhiste Horyuji de Nara est probablement la plus ancienne structure en bois du monde. Nara est devenue la première capitale permanente du Japon en 710.

L'héritage durable du bois

 

 

 

 

 

Temple bouddhiste Horyuji à Nara
Localisation Nara, Japon
Date de construction 670 - 714 (estimation)
Enregistrements originaux Construit sur le site du temple original de 607
Autres informations Propriétaire initial - Prince Shotoku
Statut actuel Bâtiment du patrimoine culturel mondial
Méthode de construction Bois lourd
Style Bois de Douglas de 2 pouces
Encadrement Hinoki (durable - cyprès japonais)
Toiture Toit à plusieurs niveaux avec tuiles en terre cuite
Condition Aucun signe de dégradation sur les éléments de l'ossature.
Calendrier d'entretien Réparations importantes tous les 100 ans, reconstruction tous les 300 ans

Espèces canadiennes

Essences canadiennes de bois d'œuvre classé visuellement

Il existe plus d'une centaine d'espèces de résineux en Amérique du Nord. Pour simplifier l'approvisionnement et l'utilisation du bois de charpente 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 du bois non structurels sont classés uniquement en fonction de leur qualité esthétique et sont généralement marqués et vendus sous une espèce individuelle (par exemple, le pin blanc de l'Est, le 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 partie de la production de bois de dimension. Les autres grands groupes d'essences commerciales pour le bois de dimension 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'espèces : Douglas taxifolié-mélèze
Abréviation : D.Fir-L ou DF-L
Espèces incluses dans la combinaison Région de croissance
Sapin de DouglasIcône du Douglas   Mélèze occidentalIcône du mélèze occidental Carte du Canada mettant en évidence la région du sud de la Colombie-Britannique et de l'Alberta où poussent les douglas et les mélèzes occidentaux.
Caractéristiques Gammes de couleurs
  • Brun rougeâtre à jaune
  • Haut degré de dureté
  • Bonne résistance à la décomposition
Vue rapprochée d'un bois brun rougeâtre
Combinaison d'espèces : Hémérocalle
Abréviation : Hem-Fir ou H-F
Espèces incluses dans la combinaison Région de croissance
Pruche de la côte pacifiqueIcône de la pruche de la côte pacifique    Sapin Amabilis Icône du sapin Amabilis Carte du Canada mettant en évidence la Colombie-Britannique et l'Alberta où poussent la pruche du Pacifique et le sapin Amabilis
Caractéristiques Gammes de couleurs
  • Jaune brun à blanc
  • Fonctionne facilement
  • Prend bien la peinture
  • Tient bien les ongles
  • Bonnes caractéristiques de collage
Vue rapprochée d'un bois brun jaune à blanc
Combinaison d'espèces : Épicéa, pin et sapin
Abréviation : S-P-F
Espèces incluses dans la combinaison Région de croissance
Épicéa blanc Icône de l'épicéa blanc  Épicéa d'Engleman Icône de l'épicéa Engleman    Épicéa rougeIcône de l'épicéa rouge   Épicéa noir Icône d'épicéa noir
Pin grisIcône Jack Pine   Pin tordu Icône du pin tordu  Sapin baumier Icône du sapin baumier   Sapin des Alpes  Icône du sapin des Alpes
 Carte du Canada montrant que ces espèces poussent dans toutes les régions.
Caractéristiques Gammes de couleurs
  • Blanc à jaune pâle
  • Fonctionne facilement
  • Prend bien la peinture
  • Tient bien les ongles
  • Bonnes caractéristiques de collage
 vue rapprochée d'une planche de bois blanc à jaune pâle
 Combinaison d'espèces : Espèces nordiques
Abréviation : Nord ou Nor
 Espèces incluses dans la combinaison  Région de croissance
 Cèdre rouge occidentalIcône du cèdre rouge occidental  Carte du Canada mettant en évidence la Colombie-Britannique et l'Alberta comme régions où pousse le cèdre rouge de l'Ouest.
Caractéristiques  Gammes de couleurs
  •  Bois de cœur brun rougeâtre, aubier clair
  • Résistance exceptionnelle à la dégradation
  • Résistance modérée
  • Des qualités esthétiques élevées
  • Fonctionne facilement
  • Réalise des finitions fines
  • Rétrécissement le plus faible
 vue rapprochée d'une planche de bois brun rougeâtre
 Également inclus dans les espèces nordiques
 Espèces incluses dans la combinaison  Région de croissance
 Pin rougeicône du pin rouge  Carte du Canada mettant en évidence l'Ontario, le sud du Québec et les Maritimes comme régions où poussent les pins rouges.
  Caractéristiques  Gammes de couleurs
  • Fonctionne facilement
 vue rapprochée d'une planche de pin rougeâtre et jaune
 Également inclus dans les espèces nordiques
 Espèces incluses dans la combinaison Région de croissance
 Pin ponderosaIcône du pin ponderosa  Carte du Canada mettant en évidence la région de l'Alberta où poussent les pins ponderosa.
 Caractéristiques  Gammes de couleurs
  •  Prend bien les finitions
  • Tient bien les ongles
  • Maintient bien les vis
  • Saisons avec peu d'écarts ou de coupures
 Vue rapprochée d'une planche de pin ponderosa
 Également inclus dans les espèces nordiques
 Espèces incluses dans la combinaison  Région de croissance
 Pin blanc occidentalIcône du pin blanc occidental  Pin blanc de l'Est Icône du pin blanc de l'Est  Carte du Canada mettant en évidence la Colombie-Britannique, l'Ontario, le Québec et les Maritimes comme régions de croissance du pin blanc.
 Caractéristiques  Gammes de couleurs
  •  Bois de cœur blanc crème à brun paille clair, aubier presque blanc
  • Fonctionne facilement
  • Bien finir
  • N'a pas tendance à se fendre ou à éclater
  • Tient bien les ongles
  • Faible rétrécissement
  • Bonne absorption des teintures, peintures et vernis
 vue rapprochée d'une planche de pin blanc
 Également inclus dans les espèces nordiques
 Espèces incluses dans la combinaison  Région de croissance
 Tremblements de terreIcône du tremble  Tremble LargetoothIcône Largetooth Aspen  Peuplier baumier Icône du peuplier baumier  Carte du Canada mettant en évidence toutes les provinces, à l'exception de la Colombie-Britannique, comme régions où poussent le peuplier faux-tremble, le peuplier laricin et le peuplier baumier.
 Caractéristiques  Gammes de couleurs
  • Fonctionne facilement
  • Bien finir
  • Tient bien les ongles
 Icône du sapin Amabilis

Vous trouverez ci-dessous une carte des régions forestières du Canada et les principales espèces d'arbres qui poussent dans chaque région.

Espèces canadiennes
Cliquez pour agrandir la carte.
Cette carte est publiée avec l'aimable autorisation de Ressources naturelles Canada.

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 utilisée pour assembler les éléments en bois sans utiliser d'attaches métalliques.

La menuiserie exige 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'assemblages de bois.

Pour transférer les charges, la menuiserie en bois 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 le joint.

Les fixations métalliques ne nécessitent qu'une élimination minimale des fibres de bois dans la zone des fixations et, par conséquent, la capacité du système est souvent déterminée par la taille modérée des éléments en 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 des fibres 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 d'éléments 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 de savoir-faire artisanal.

 

Pour plus d'informations, consultez les ressources suivantes :

Guilde des charpentiers de bois

 

Menuiserie en bois

Bois lamellé-croisé (CLT)

Le bois lamellé-croisé (CLT) est un produit d'ingénierie en bois breveté qui est préfabriqué à l'aide de plusieurs couches de bois d'œuvre séché au four, posées à plat et collées ensemble sur leurs faces larges. Les panneaux sont généralement constitués de trois, cinq, sept ou neuf couches alternées de bois de construction. L'alternance des directions des lamelles du CLT lui confère une grande stabilité dimensionnelle. Le CLT présente également un rapport résistance/poids élevé, ainsi que des avantages en termes de performances structurelles, thermiques, acoustiques et de résistance au feu.

L'épaisseur des panneaux est généralement comprise entre 100 et 300 mm (4 à 12 pouces), mais il est possible de produire des panneaux d'une épaisseur allant jusqu'à 500 mm (20 pouces). Les dimensions des panneaux varient de 1,2 à 3 m de largeur et de 5 à 19,5 m de longueur. La taille maximale des panneaux est limitée par la taille de la presse du fabricant et par les réglementations en matière de transport.

Les dispositions de conception du CLT au Canada s'appliquent aux panneaux de bois scié fabriqués conformément à la norme ANSI/APA PRG 320. En règle générale, toutes les lamelles dans une direction sont fabriquées avec la même qualité et la même essence de bois d'œuvre. Toutefois, les couches adjacentes peuvent avoir une épaisseur différente et être fabriquées dans d'autres qualités ou essences. La teneur en humidité des lamelles de bois d'œuvre au moment de la fabrication du CLT est comprise entre 9 et 15%.

Il existe cinq grades de contraintes primaires pour le CLT : E1, E2, E3, V1 et V2. La classe de contrainte E1 est la plus facilement disponible. La désignation "E" indique un bois d'œuvre soumis à des contraintes mécaniques (MSR, ou classé E) et la désignation "V" indique un bois d'œuvre classé visuellement. Les qualités de contrainte E1, E2 et E3 se composent de bois MSR dans toutes les couches longitudinales et de bois classé visuellement dans les couches transversales, tandis que les qualités de contrainte V1 et V2 se composent de bois classé visuellement dans les couches longitudinales et transversales. Les propriétés des qualités de contraintes du CLT sur mesure sont également publiées par les différents fabricants. Comme pour d'autres produits structuraux en bois, le CLT peut être évalué par le Centre canadien des matériaux de construction (CCMC) afin de produire un rapport d'évaluation du produit.

Contrairement aux classes de contraintes primaires et personnalisées du CLT qui sont associées à la capacité structurelle, les classes d'apparence se réfèrent à la finition de la surface des panneaux CLT. Toute classe de contrainte peut généralement être produite dans n'importe quelle finition de surface souhaitée par le concepteur. Il faut tenir compte des réductions de résistance et de rigidité dues au profilage des panneaux ou à d'autres finitions des faces ou des bords. L'annexe de la norme ANSI/APA PRG 320 fournit des exemples de classification de l'aspect du CLT.

Les adhésifs structuraux utilisés pour coller les laminés doivent être conformes aux normes CSA O112.10 et ASTM D7247 et sont également évalués en termes de résistance à la chaleur lors d'une exposition au feu.

Les différentes catégories d'adhésifs structurels généralement utilisées sont les suivantes :

  • Isocyanate de polymère en émulsion (EPI) ;
  • Polyuréthane monocomposant (PUR) ;
  • Les types phénoliques tels que le formaldéhyde phénol-résorcinol (PRF).

Étant donné que le traitement sous pression avec des produits de conservation à base d'eau peut avoir une incidence négative sur l'adhérence, il est interdit de traiter le CLT avec des produits de conservation à base d'eau après le collage. Pour le CLT traité avec des produits ignifuges ou d'autres produits chimiques susceptibles de réduire la résistance, la résistance et la rigidité doivent être basées sur des résultats d'essais documentés.

Dans le cadre du processus de préfabrication, les panneaux CLT sont découpés sur mesure, y compris les ouvertures de portes et de fenêtres, à l'aide de défonceuses à commande numérique par ordinateur (CNC) ultramodernes, capables de réaliser des coupes complexes avec de faibles tolérances. Les éléments préfabriqués en CLT arrivent sur le chantier prêts à être installés immédiatement. Le CLT offre une grande souplesse de conception et un faible impact sur l'environnement pour les planchers, les toits et les murs des bâtiments innovants en bois de moyenne et grande hauteur.

Pour plus d'informations sur le CLT, consultez les ressources suivantes :

ANSI/APA PRG 320 Standard for Performance-Rated Cross-Laminated Timber (Norme pour le bois lamellé-croisé à haute performance)

CSA O86 Conception technique du bois

CSA O112.10 Évaluation des adhésifs pour produits structuraux en bois (exposition limitée à l'humidité)

ASTM D7247 Standard Test Method for Evaluating the Shear Strength of Adhesive Bonds in Laminated Wood Products at Elevated Temperatures (Méthode d'essai standard pour évaluer la résistance au cisaillement des adhésifs dans les produits en bois stratifié à des températures élevées)

Glulam

Le bois lamellé-collé est un produit structurel en bois d'ingénierie constitué de plusieurs couches individuelles de bois de dimension qui sont collées ensemble dans des conditions contrôlées. Tous les bois lamellés-collés canadiens sont fabriqués à l'aide d'adhésifs imperméables pour l'assemblage des extrémités et pour le collage des faces, et conviennent donc aussi bien aux applications extérieures qu'intérieures. Le bois lamellé-collé a une capacité structurelle élevée et constitue également un matériau de construction architectural attrayant.

Le bois lamellé-collé est couramment utilisé dans les structures à poteaux et à poutres, les structures en bois lourd et en bois de masse, ainsi que dans les ponts en bois. Le bois lamellé-collé est un produit structurel en bois d'ingénierie utilisé pour les chevêtres, les poutres, les poutrelles, les pannes, les colonnes et les fermes lourdes. Le bois lamellé-collé est également fabriqué sous forme d'éléments courbes, qui sont généralement soumis à des charges combinées de flexion et de compression. Il peut également être façonné pour créer des poutres coniques inclinées et une variété de configurations d'arcs et de fermes portantes. Le bois lamellé-collé est souvent utilisé lorsque les éléments structurels sont laissés apparents, ce qui constitue un élément architectural.

Bloc de lamellé-collé

Dimensions disponibles pour le bois lamellé-collé

Des dimensions standard ont été développées pour le bois lamellé-collé canadien afin de permettre une utilisation optimale du bois d'œuvre qui est un multiple des dimensions du lamstock utilisé pour la fabrication du lamellé-collé. Adaptées à la plupart des applications, les dimensions standard permettent au concepteur de réaliser des économies et de bénéficier d'une livraison rapide. D'autres dimensions non standard peuvent être commandées spécialement, moyennant un coût supplémentaire en raison de l'éboutage supplémentaire nécessaire pour produire des dimensions non standard. Les largeurs et profondeurs standard du bois lamellé-collé sont indiquées dans le tableau 6.7 ci-dessous. La profondeur du bois lamellé-collé est fonction du nombre de lamelles multiplié par l'épaisseur de la lamelle. Par souci d'économie, des lamelles de 38 mm sont utilisées dans la mesure du possible, et des lamelles de 19 mm sont utilisées lorsque des degrés de courbure plus importants sont requis.

Largeurs standard du bois lamellé-collé

Les largeurs finies standard des éléments en bois lamellé-collé et les largeurs courantes du matériau de stratification à partir duquel ils sont fabriqués sont indiquées dans le tableau 4 ci-dessous. Pour les éléments d'une largeur inférieure à 275 mm (10-7/8″), une seule largeur est utilisée pour la dimension de la largeur totale. Toutefois, les éléments d'une largeur supérieure à 175 mm (6-7/8″) peuvent être constitués de deux planches posées côte à côte. Tous les éléments d'une largeur supérieure à 275 mm (10-7/8″) sont constitués de deux pièces de bois placées côte à côte, les joints de bordures étant décalés dans la profondeur de l'élément. Les éléments d'une largeur supérieure à 365 mm (14-1/4″) sont fabriqués par incréments de 50 mm (2″), mais sont plus chers que les largeurs standard. Les fabricants doivent être consultés pour obtenir des conseils.

Largeur initiale du bois lamellé-collé Largeur finie du bois lamellé-collé
mm. en. mm. en.
89 3-1/2 80 3
140 5-1/2 130 5
184 7-1/4 175 6-7/8
235 (ou 89 + 140) 9-1/4 (ou 3-1/2 + 5-1/2) 225 (ou 215) 8-7/8 (ou 8-1/2)
286 (ou 89 + 184) 11-1/4 (ou 3-1/2 + 7-1/4) 275 (ou 265) 10-7/8 (ou 10-1/4)
140 + 184 5-1/2 + 7-1/4 315 12-1/4
140 + 235 5-1/2 + 9-1/4 365 14-1/4

Notes :

  • Les éléments d'une largeur supérieure à 365 mm (14-1/4″) sont disponibles par incréments de 50 mm (2″) mais doivent faire l'objet d'une commande spéciale.
  • Les éléments d'une largeur supérieure à 175 mm (6-7/8″) peuvent être constitués de deux panneaux posés côte à côte avec des joints longitudinaux décalés dans les lamelles adjacentes.

Profondeurs standard du bois lamellé-collé

Les profondeurs standard des éléments en bois lamellé-collé vont de 114 mm (4-1/2″) à 2128 mm (7′) ou plus, par incréments de 38 mm (1-1/2″) et 19 mm (3/4″). Un élément fabriqué à partir de lamelles de 38 mm (1-1/2″) coûte nettement moins cher qu'un élément équivalent fabriqué à partir de lamelles de l9 mm (3/4″). Toutefois, les laminés de 19 mm (3/4″) permettent une plus grande courbure que les laminés de 38 mm (1-1/2″).

Largeur en. Plage de profondeur
mm en.
80 3 114 à 570 4-1/2 à 22-1/2
130 5 152 à 950 6 à 37-1/2
175 6-7/8 190 à 1254 7-1/2 à 49-1/2
215 8-1/2 266 à 1596 10-1/2 à 62-3/4
265 10-1/4 342 à 1976 13-1/2 à 77-3/4
315 12-1/4 380 à 2128 15 à 83-3/4
365 14-1/4 380 à 2128 15 à 83-3/4

Remarque :
1. Les profondeurs intermédiaires sont des multiples de l'épaisseur de la lamelle, qui est de 38 mm (1-1/2″ nom.), sauf pour certains éléments courbes qui nécessitent des lamelles de 19 mm (3/4″ nom.).

Les produits de contrecollage peuvent être assemblés par l'extrémité en longueurs allant jusqu'à 40 m (130′), mais la limite pratique peut dépendre des restrictions de transport. Par conséquent, il convient de déterminer les restrictions de transport pour une région donnée avant de spécifier la longueur, la largeur ou la hauteur d'expédition.

Classes d'aspect du bois lamellé-collé

Lors de la spécification des produits canadiens en bois lamellé-collé, il est nécessaire d'indiquer à la fois la classe de résistance et la classe d'aspect requises. L'aspect du bois lamellé-collé est déterminé par le degré de finition effectué après le laminage et non par l'aspect des pièces individuelles de laminage.

Le bois lamellé-collé est disponible dans les qualités d'aspect suivantes :

  • Industrie
  • Commercial
  • Qualité

Le degré d'apparence définit l'importance des travaux de réparation et de finition effectués sur les surfaces exposées après la stratification (tableau 6.8) et n'a pas d'incidence sur la résistance. Le degré de qualité offre le plus haut degré de finition et est destiné aux applications où l'aspect est important. La qualité industrielle est celle qui présente le moins de finition.

Grade Description
Qualité industrielle Destiné à être utilisé lorsque l'aspect n'est pas une préoccupation majeure, par exemple dans les bâtiments industriels ; le bois stratifié peut contenir des caractéristiques naturelles autorisées pour la catégorie de contrainte spécifiée ; les faces sont rabotées aux dimensions spécifiées, mais des manques et des aspérités occasionnels sont autorisés ; la surface peut présenter des nœuds brisés, des trous de nœuds, des grains déchirés, des carreaux, des flaches et d'autres irrégularités.
Qualité commerciale Destiné aux surfaces peintes ou vernies à brillant plat ; le bois stratifié peut contenir des caractéristiques naturelles autorisées pour la catégorie de contrainte spécifiée ; les côtés sont rabotés aux dimensions spécifiées et toute la colle pressée est enlevée de la surface ; les trous de nœuds, les nœuds lâches, les vides, les poches de flache ou de poix ne sont pas remplacés par des inserts en bois ou du mastic sur la surface exposée.
Niveau de qualité Destiné aux surfaces transparentes ou polies très brillantes, il met en valeur la beauté naturelle du bois pour un meilleur attrait esthétique ; le bois stratifié peut contenir des caractéristiques naturelles autorisées pour le degré de contrainte spécifié ; les côtés sont rabotés aux dimensions spécifiées et toute la colle éliminée de la surface ; les côtés peuvent présenter des nœuds serrés, une tache de cœur ferme et une tache d'aubier de taille moyenne ; Les nœuds légèrement cassés ou fendus, les éclats, le grain déchiré ou les carreaux de la surface sont comblés ; les nœuds lâches, les trous de nœuds, les poches de flaches et de poix sont enlevés et remplacés par un produit de remplissage non rétrécissant ou par des inserts en bois correspondant au grain et à la couleur du bois ; les stratifiés de la face ne présentent pas de caractéristiques naturelles nécessitant un remplacement ; les faces et les côtés sont poncés de manière à être lisses.

Cambrure en lamellé-collé

Pour les longs éléments droits, le bois lamellé-collé est généralement fabriqué avec une cambrure intégrée afin d'assurer un drainage positif en annulant la déflexion. Cette capacité à fournir une cambrure positive est un avantage majeur du bois lamellé-collé. Les cambrures recommandées sont indiquées dans le tableau 5 ci-dessous.

Tableau 5 : Recommandations de cambrure pour les poutres de toiture en lamellé-collé
Type de structure Recommandation
Poutres de toit simples en lamellé-collé Cambrure égale à la flèche due à la charge morte plus la moitié de la charge vive ou 30 mm par 10 m (1″ par 30′) de portée ; en cas de risque de formation de mares, une cambrure supplémentaire est généralement prévue pour l'évacuation des eaux de toiture.
Poutres de plancher simples en lamellé-collé Cambrure égale à la charge morte plus un quart de la déflexion de la charge vive ou pas de cambrure.
Fermes à arbalétrier et fermes inclinées Seule la membrure inférieure est cambrée. Pour une membrure inférieure continue en lamellé-collé, la cambrure de la membrure inférieure est égale à 20 mm par 10 m (3/4″ par 30′) de portée.
Fermes de toit plat (fermes de toit Howe et Pratt) Cambrure des membrures supérieures et inférieures en lamellé-collé égale à 30 mm par 10 m (1″ par 30′) de portée.

Fabrication de lamellé-collé

Les pièces de bois de dimension qui composent le lamellé-collé sont jointes en bout et disposées en couches horizontales ou en lamelles. Le bois utilisé pour la fabrication du lamellé-collé est une qualité spéciale (lamstock) achetée directement auprès des scieries. Le lamstock est séché à un taux d'humidité maximal de 15 % et raboté avec une tolérance plus étroite que celle requise pour le bois d'œuvre classé visuellement. La stratification de plusieurs pièces est un moyen efficace d'utiliser du bois de dimension à haute résistance de longueur limitée pour fabriquer des éléments en bois lamellé-collé dans de nombreuses formes et longueurs de section transversale. La catégorie spéciale de bois utilisée pour le lamellé-collé, le lamstock, est reçue et stockée à l'usine de lamellé-collé dans des conditions contrôlées. Le bois lamellé doit être séché à un taux d'humidité compris entre 7 et 15% avant d'être stratifié afin de maximiser l'adhérence et de minimiser le retrait en service. Les lamelles de bois d'œuvre (lamstock) sont triées visuellement et mécaniquement en fonction de leur résistance et de leur rigidité. Les évaluations de la résistance et de la rigidité sont utilisées pour déterminer l'emplacement d'une pièce donnée dans une poutre ou un poteau. Par exemple, les pièces à haute résistance sont placées dans les lamelles les plus extérieures d'une poutre, là où les contraintes de flexion sont les plus importantes, tandis que pour les colonnes et les éléments de traction, les lamelles les plus résistantes sont réparties de manière plus égale. Ce mélange des caractéristiques de résistance est connu sous le nom de combinaison de grades et garantit une performance constante du produit fini. Les laminés sont collés sous pression à l'aide d'un adhésif imperméable. Voir la figure 3.7 ci-dessous pour une représentation schématique de la fabrication du lamellé-collé. Les poutres en lamellé-collé peuvent également être cambrées, ce qui signifie qu'elles peuvent être produites avec un léger arc vers le haut afin de réduire la déflexion sous les charges de service. Une cambrure typique est de 2 à 4 mm par mètre de longueur. Le bois lamellé-collé est fabriqué pour répondre aux exigences de la norme CSA O122 Structural GluedLaminated Timber.

Contrôle de la qualité

Le bois lamellé-collé est un produit d'ingénierie qui exige un contrôle de qualité rigoureux à tous les stades de la fabrication. Les usines de fabrication certifiées respectent les normes de contrôle de la qualité qui régissent le classement du bois, l'assemblage par entures multiples, le collage et la finition. Les fabricants canadiens de bois lamellé-collé doivent être qualifiés et certifiés conformément à la norme CSA O177, Code de qualification des fabricants de bois de charpente lamellé-collé. Cette norme définit des lignes directrices obligatoires pour l'équipement, la fabrication, les essais et les procédures d'archivage. En tant que procédure de fabrication obligatoire, des tests doivent être effectués régulièrement à plusieurs étapes critiques de la fabrication, et les résultats des tests doivent être consignés. Par exemple, des échantillons représentatifs sont testés pour vérifier l'adéquation du collage et tous les joints d'extrémité sont soumis à des essais de contrainte pour s'assurer que chaque joint dépasse les exigences de conception. Chaque élément fabriqué fait l'objet d'un enregistrement d'assurance qualité indiquant les résultats des tests de collage, la classification du bois, les tests des joints d'extrémité et les conditions de stratification pour chaque élément fabriqué, y compris le taux d'étalement de la colle, le temps d'assemblage, les conditions de durcissement et le temps de durcissement. En outre, des audits de qualité obligatoires sont réalisés par des organismes de certification indépendants afin de s'assurer que les procédures en vigueur dans l'usine sont conformes aux exigences de la norme de fabrication. Un certificat de conformité aux normes de fabrication pour une commande de lamellé-collé donnée est disponible sur demande.

Essence de bois lamellé-collé

Le bois lamellé-collé est principalement produit au Canada à partir de deux groupes d'essences : le douglas, le mélèze et l'épicéa. Des essences de sapin sont également utilisées occasionnellement.

Bois lamellé-collé canadien - Espèces commerciales
Désignation du groupe d'espèces commerciales Espèces en combinaison Caractéristiques du bois
Sapin de Douglas-Mélèze (D.Fir-L) Douglas, mélèze de l'Ouest Bois similaires en termes de résistance et de poids. Dureté élevée et bonne résistance à la pourriture. Bonne tenue des clous, bonne aptitude au collage et à la peinture. La couleur va du brun rougeâtre au blanc jaunâtre.
Hémérocalle Ciguë de l'Ouest, sapin d'Amérique, sapin de Douglas Bois légers qui se travaillent facilement, prennent bien la peinture et tiennent bien les clous. Bonnes caractéristiques de collage. La gamme de couleurs s'étend du jaune-brun au blanc.
Épicéa-Pin Épicéa (toutes les espèces sauf l'épicéa de Sitka), pin tordu, pin gris Bois aux caractéristiques similaires, ils se travaillent facilement, prennent aisément la peinture et tiennent bien les ongles. Généralement de couleur blanche à jaune pâle.

Classes de résistance du bois lamellé-collé

Lors de la spécification des produits canadiens en bois lamellé-collé, il est nécessaire d'indiquer à la fois la classe de contrainte et la classe d'aspect requises. La spécification de la classe de contrainte appropriée dépend de l'utilisation finale prévue de l'élément : poutre, poteau ou élément de traction, comme le montre le tableau 2.

Tableau 2 : Bois lamellé-collé canadien - degrés de contrainte
Niveau de stress Espèces Description
Grades de pliage 20f-E et 20f-EX D.Sapin-L ou Pin-Épicéa Utilisé pour les éléments sollicités principalement en flexion (poutres) ou en flexion et charge axiale combinées.
24f-E et 24f-EX D.Fir-L ou Hem-Fir Spécifier EX lorsque les éléments sont soumis à des moments positifs et négatifs ou lorsqu'ils sont soumis à des charges combinées de flexion et axiales, comme les arcs et les membrures supérieures des fermes.
Grades de compression 16c-E 12c-E D.Sapin-L Épicéa Utilisé pour les éléments sollicités principalement en compression axiale, tels que les colonnes.
Grades de tension 18t-E 14t-E D.Sapin-L Épicéa Utilisé pour les éléments soumis principalement à une tension axiale, tels que les membrures inférieures des poutrelles.

Pour les grades de flexion 20f-E, 20f-EX, 24f-E et 24f-EX, les chiffres 20 et 24 indiquent la contrainte de flexion admissible en unités impériales (2000 et 2400 livres par pouce carré). De même, les descriptions des qualités de compression, 16c-E et 12c-E, et des qualités de tension, 18t-E et 14t-E, indiquent les contraintes de compression et de tension admissibles. Le "E" indique que la rigidité de la plupart des laminés doit être testée à la machine. Les lettres minuscules indiquent l'utilisation du grade comme suit : "f" pour les éléments de flexion, "c" pour les éléments de compression et "t" pour les éléments de traction. Les qualités de contrainte avec la désignation EX (20f-EX et 24f-EX) sont spécifiquement conçues pour les cas où les éléments de flexion sont soumis à des inversions de contrainte. Dans ces cas, les exigences de laminage du côté de la tension sont le reflet de celles du côté de la compression. Contrairement aux bois sciés classés visuellement, pour lesquels il existe une corrélation entre l'apparence et la résistance, il n'y a pas de relation entre les niveaux de contrainte et les niveaux d'apparence du bois lamellé-collé, puisque la surface exposée peut être modifiée ou réparée sans affecter les caractéristiques de résistance.

Contrôle de l'humidité du bois lamellé-collé

Le fendillement du bois est dû au retrait différentiel des fibres du bois dans les parties internes et externes d'une pièce de bois. Le bois lamellé-collé est fabriqué à partir de lamelles dont le taux d'humidité est compris entre 7 et 15 %. Comme cette fourchette se rapproche des conditions d'humidité de la plupart des utilisations finales, le contrôle est minime dans les éléments en lamellé-collé. Des méthodes de transport, de stockage et de construction appropriées permettent d'éviter les variations rapides de la teneur en humidité des éléments lamellés-collés. De fortes variations de la teneur en humidité peuvent résulter de l'application soudaine de chaleur à des bâtiments en construction par temps froid, ou de l'exposition d'éléments non protégés à des conditions alternativement humides et sèches, comme cela peut se produire pendant le transport et l'entreposage. Le bois lamellé-collé canadien reçoit généralement une couche de scellant protecteur avant d'être expédié et est enveloppé pour le protéger pendant le transport et le montage. L'emballage doit être laissé en place aussi longtemps que possible et idéalement jusqu'à ce qu'une protection permanente contre les intempéries soit mise en place. Pendant le stockage sur le chantier, le bois lamellé-collé doit être entreposé au-dessus du sol et des blocs d'espacement doivent être placés entre les éléments. En cas de retard dans la construction, l'emballage doit être coupé sur la face inférieure afin d'éviter l'accumulation de condensation.

Traitement et scellement du bois lamellé-collé

Le traitement conservateur n'est pas souvent nécessaire, mais il doit être spécifié pour toute application susceptible d'entrer en contact avec le sol. Il convient de demander au fabricant des conseils sur le traitement conservateur approprié. Le bois lamellé-collé non traité peut être utilisé dans des environnements humides tels que les piscines, les pistes de curling ou les bâtiments industriels qui utilisent de l'eau dans leur processus de fabrication. Lorsque les extrémités des éléments en bois lamellé-collé risquent d'être mouillées, il convient de prévoir des surplombs ou des solins de protection. Dans les applications où le contact direct avec l'eau n'est pas un facteur, un scellant appliqué en usine empêchera les variations importantes de la teneur en humidité. L'enduit alkyde appliqué en usine sur les éléments en bois lamellé-collé offre une protection suffisante pour la plupart des applications à forte humidité. Le bois étant résistant à la corrosion, le bois lamellé-collé est utilisé dans de nombreux environnements corrosifs tels que les dômes de stockage de sel et les entrepôts de potasse.

Formes courantes de lamellé-collé

Pour plus d'informations sur les différents fabricants de bois lamellé-collé au Canada, veuillez consulter les liens suivants :

Archipel de l'Ouest
Mercer Mass Timber
Structures nordiques
Goodfellow
Kalesnikoff Bois de charpente
Élément5

Bâtiments de moyenne hauteur - Recherche

Études

Général

Structures et séismes

Mouvement vertical dans les structures à plate-forme en bois (Fiches d'information de la CAC)

Conception de murs de cisaillement à base de bois pour plusieurs étages : Analyse dynamique linéaire et approche basée sur la mécanique

Incendie

Essais

Recherche sur les incendies

Projet de recherche sur les bâtiments de moyenne hauteur en bois et hybrides avec le bois
Conseil national de la recherche du Canada (2011-2015)

Autres rapports

Recherche en acoustique

Projet de recherche sur les bâtiments de moyenne hauteur en bois et hybrides avec le bois
Conseil national de la recherche du Canada (2011-2015)

Autres rapports et guides

Recherche sur l'enveloppe des bâtiments

Projet de recherche sur les bâtiments de moyenne hauteur en bois et hybrides avec le bois
Conseil national de la recherche du Canada (2011-2015)

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