Adhésifs
Les adhésifs peuvent également être appelés résines. De nombreux produits en bois d'ingénierie, notamment le bois abouté, le contreplaqué, les panneaux à copeaux orientés (OSB), le bois lamellé-collé, le bois lamellé-croisé (CLT), les poutrelles en I en bois et d'autres produits en bois composite, nécessitent l'utilisation d'adhésifs pour transférer les contraintes entre les fibres de bois adjacentes. Les adhésifs étanches et les adhésifs résistants à la chaleur sont couramment utilisés dans la fabrication des produits structuraux en bois. Les progrès réalisés dans la technologie des adhésifs pour relever les défis liés à l'augmentation des taux de production, à l'aspect visuel, aux émissions des processus et aux préoccupations relatives à l'impact sur l'environnement ont donné lieu à une gamme élargie de produits adhésifs structuraux innovants. Il est impératif que cette nouvelle génération d'adhésifs atteigne le même niveau de performance que les adhésifs traditionnels pour les produits structuraux en bois tels que le phénol-formaldéhyde (PF) ou le phénol-résorcinol-formaldéhyde (PRF). Parmi les différentes familles d'adhésifs pour produits structuraux en bois, on peut citer, entre autres, les suivantes : Les polymères isocyanates en émulsion (EPI) ; les polyuréthanes monocomposants (PUR) ; les résines phénoliques telles que le phénol-formaldéhyde (PF) et le phénol-résorcinol-formaldéhyde (PRF). Divers types d'adjuvants tels que la farine de coquille de noix, la farine d'écorce de douglas, la farine d'écorce d'aulne et la farine de bois sont parfois utilisés pour réduire les coûts, contrôler la pénétration dans la fibre de bois ou modérer les propriétés de résistance pour les matériaux spécifiques à coller. Il existe plusieurs normes industrielles qui peuvent être utilisées pour évaluer les performances des adhésifs pour produits en bois de construction, notamment : CSA O112.6 Adhésifs à base de résine phénolique et phénolo-résorcinolique pour le bois (durcissement à haute température) CSA O112.7 Adhésifs à base de résine résorcinolique et phénolo-résorcinolique pour le bois (durcissement à température ambiante et intermédiaire) CSA O112.9 Évaluation des adhésifs pour les produits structuraux en bois (exposition à l'extérieur) CSA O112.10 Évaluation des adhésifs pour les produits structuraux en bois (exposition limitée à l'humidité) CAN/CSA O160 Norme d'émissions de formaldéhyde pour les produits en bois composite ASTM D7247 Standard Test Method for Evaluating the Shear Strength of Adhesive Bonds in Laminated Wood Products at Elevated Temperatures ASTM D7374 Standard Practice for Evaluating Elevated Temperature Performance of Adhesives Used in End-Jointed Lumber (Méthode d'essai standard pour évaluer la résistance au cisaillement des adhésifs dans les produits en bois stratifié à des températures élevées)
Boulons
Les boulons sont largement utilisés dans la construction en bois. Ils sont capables de résister à des charges modérément lourdes avec relativement peu de connecteurs. Les boulons peuvent être utilisés dans les types de connexions bois-bois, bois-acier et bois-béton. Parmi les applications structurelles typiques des boulons, on peut citer : les connexions entre les pannes et les poutres les connexions entre les poutres et les poteaux les connexions entre les poteaux et la base les connexions entre les fermes les arcs en bois la construction de poteaux et de poutres la construction de charpentes en bois les ponts en bois les structures marines Plusieurs types de boulons, comme le montre la figure 5.10 ci-dessous, sont utilisés pour la construction en bois, le type à tête hexagonale étant le plus courant. Les têtes fraisées sont utilisées lorsqu'une surface plane est souhaitée. Les boulons à tête cylindrique peuvent être serrés en tournant l'écrou sans tenir le boulon, car les épaulements sous la tête s'agrippent au bois. Les boulons sont généralement disponibles en diamètres impériaux de 1/4, 1/2, 5/8, 3/4, 7/8 et 1 pouce. Les boulons sont installés dans des trous percés légèrement (1 à 2 mm) plus grands que le diamètre du boulon afin d'éviter tout fendillement et développement de contraintes qui pourraient être causés par l'installation ou le rétrécissement ultérieur du bois. En fonction du diamètre, les boulons sont disponibles dans des longueurs allant de 75 mm (3″) à 400 mm (16″), d'autres longueurs étant disponibles sur commande spéciale. Les boulons peuvent être trempés ou plaqués, moyennant un supplément de prix, pour résister à la corrosion. Dans des conditions d'exposition et dans des environnements très humides, il convient de résister à la corrosion en utilisant des boulons, des rondelles et des écrous galvanisés à chaud ou en acier inoxydable. Les rondelles sont généralement utilisées avec les boulons pour éviter que la tête du boulon ou l'écrou n'écrase la pièce de bois lors du serrage. Les rondelles ne sont pas nécessaires avec une plaque latérale en acier, car la tête du boulon ou l'écrou repose directement sur l'acier. Les types de rondelles les plus courants sont illustrés à la figure 5.11 ci-dessous. Les informations de conception fournies dans le Wood Design Manual de CWC sont basées sur des boulons conformes aux exigences de la norme ASTM A307 Standard Specification for Carbon Steel Bolts, Studs, and Threaded Rod 60 000 PSI Tensile Strength ou des boulons et goujons de grade 2 tels que spécifiés dans la norme SAE J429 Mechanical and Material Requirements for Externally Threaded Fasteners (Exigences mécaniques et matérielles pour les fixations à filetage externe). Télécharger les figures 5.10 (et 5.11) au format PDF.
Connecteurs d'encadrement
Les connecteurs de charpente sont des produits brevetés et comprennent des types d'attaches tels que des ancres de charpente, des cornières de charpente, des suspensions de solives, de pannes et de poutres, des plaques de fermes, des capuchons de poteaux, des ancres de poteaux, des ancres de plaques d'appui, des bandes d'acier et des plaques d'acier clouées. Les connecteurs de charpente sont souvent utilisés pour différentes raisons, telles que leur capacité à fournir des connexions dans les fermes préfabriquées à ossature légère en bois, leur capacité à résister au soulèvement du vent et aux charges sismiques, leur capacité à réduire la profondeur totale d'un plancher ou d'un toit, ou leur capacité à résister à des charges plus élevées que les connexions clouées traditionnelles. La figure 5.6 ci-dessous présente des exemples de connecteurs de charpente courants. Les connecteurs d'ossature sont faits de tôle et sont fabriqués avec des trous pré-perforés pour recevoir des clous. Les connecteurs d'ossature standard sont généralement fabriqués en tôle d'acier zinguée de calibre 20 ou 18. Les connecteurs d'ossature moyens et lourds peuvent être fabriqués à partir d'acier zingué plus lourd, généralement de calibre 12 et de calibre 7, respectivement. La capacité de transfert de charge des connecteurs de charpente est liée à l'épaisseur de la tôle ainsi qu'au nombre de clous utilisés pour fixer le connecteur de charpente à l'élément en bois. Les connecteurs de charpente conviennent à la plupart des géométries de connexion qui utilisent du bois de charpente de 38 mm (2″ nom.) et plus d'épaisseur. Dans les constructions en bois à ossature légère, les connecteurs d'ossature sont couramment utilisés pour les connexions entre les solives et les chevrons, les chevrons et les plaques ou les faîtières, les pannes et les fermes, et les montants et les plaques d'appui. Certains types de connecteurs de charpente, fabriqués pour s'adapter à des éléments en bois plus grands et supporter des charges plus élevées, conviennent également aux constructions en bois massif et aux constructions à poteaux et poutres. Les fabricants de connecteurs d'ossature préciseront le type et le nombre de fixations, ainsi que les procédures d'installation requises pour atteindre la ou les résistances tabulées de l'assemblage. Le Centre canadien des matériaux de construction (CCMC) et l'Institut de recherche en construction (IRC) produisent des rapports d'évaluation qui documentent les valeurs de résistance des connecteurs d'ossature, dérivées des résultats des essais. Figure 5.6 Connecteurs d'ossature Pour plus d'informations, consultez les ressources suivantes : Centre canadien des matériaux de construction, Conseil national de recherches du Canada Truss Plate Institute of Canada CSA S347 Method of Test for Evaluation of Truss Plates used in Lumber Joints ASTM D1761 Standard Test Methods for Mechanical Fasteners in Wood Canadian Wood Truss Association
Ongles
Le clouage est le moyen le plus simple et le plus couramment utilisé pour fixer les éléments d'une construction à ossature en bois. Les clous ordinaires et les clous en spirale sont largement utilisés dans tous les types de construction en bois. Les performances historiques, ainsi que les résultats des recherches, ont montré que les clous constituent une connexion viable pour les structures en bois soumises à des charges légères à modérées. Ils sont particulièrement utiles dans les endroits où la redondance et les connexions ductiles sont nécessaires, comme dans le cas de charges sismiques. Les applications structurelles typiques des assemblages cloués sont les suivantes : construction de charpentes en bois, construction de poteaux et de poutres, construction en bois lourd, murs de cisaillement et diaphragmes, goussets cloués pour la construction de fermes en bois, assemblages de panneaux en bois. Les clous et les pointes sont fabriqués dans de nombreuses longueurs, diamètres, styles, matériaux, finitions et revêtements, chacun étant conçu pour un objectif et une application spécifiques. Au Canada, les clous sont spécifiés en fonction du type et de la longueur et sont toujours fabriqués selon les dimensions impériales. Les clous sont fabriqués dans des longueurs de 13 à 150 mm (1/2 à 6 pouces). Les pointes sont fabriquées dans des longueurs de 100 à 350 mm (4 à 14 pouces) et sont généralement plus trapues que les clous, c'est-à-dire que la section transversale d'une pointe est plus grande que celle d'un clou ordinaire de longueur équivalente. Les pointes sont généralement plus longues et plus épaisses que les clous et sont généralement utilisées pour fixer des pièces de bois lourdes. Le diamètre des clous est spécifié par le numéro de calibre (British Imperial Standard). Le calibre est le même que le diamètre du fil utilisé dans la fabrication du clou. Les calibres varient en fonction du type et de la longueur du clou. Aux États-Unis, la longueur des clous est désignée par "penny", abrégé "d". Par exemple, un clou de vingt pennies (20d) a une longueur de quatre pouces. Les clous les plus courants sont fabriqués en acier à faible ou moyen carbone ou en aluminium. Les aciers à teneur moyenne en carbone sont parfois durcis par traitement thermique et trempe pour augmenter leur résistance. Des clous en cuivre, laiton, bronze, acier inoxydable, monel et autres métaux spéciaux sont disponibles sur commande. Le tableau 1 ci-dessous donne des exemples d'applications courantes pour des clous fabriqués dans différents matériaux. TABLEAU 1 : Applications de clous pour différents matériaux Matériau Abréviation Application Aluminium A Pour un meilleur aspect et une longue durée de vie : résistance accrue à la déformation et à la corrosion. Acier - doux S Pour la construction générale. Acier - à teneur moyenne en carbone Sc Pour des conditions de conduite particulières : meilleure résistance aux chocs. Acier inoxydable, cuivre et bronze au silicium E Pour une meilleure résistance à la corrosion : plus cher que la galvanisation à chaud. Les clous en acier non revêtus utilisés dans des zones humides se corrodent, réagissent avec les matières extractibles du bois et tachent la surface du bois. En outre, les matières extractibles naturellement présentes dans les cèdres réagissent avec l'acier non protégé, le cuivre et les attaches bleuies ou électro-galvanisées. Dans de tels cas, il est préférable d'utiliser des clous fabriqués dans un matériau non corrosif, comme l'acier inoxydable, ou finis dans un matériau non corrosif, comme le zinc galvanisé à chaud. Le tableau 2 ci-dessous donne des exemples d'applications courantes pour d'autres finitions et revêtements de clous. TABLEAU 2 : Applications des clous pour les finitions et revêtements alternatifs Abréviation de la finition ou du revêtement du clou Application Bright B Pour la construction générale, finition normale, non recommandée pour l'exposition aux intempéries. Blued Bl Pour une meilleure tenue dans les bois durs, fine couche d'oxyde produite par traitement thermique. Traitement thermique Ht Pour une rigidité et une tenue accrues : finition à l'oxyde noir. Phoscoated Pt Pour une meilleure tenue ; ne résiste pas à la corrosion. Electro-galvanisé Ge Pour une résistance limitée à la corrosion ; fine couche de zinc ; surface lisse ; pour usage intérieur. Galvanisé à chaud Ghd Pour une meilleure résistance à la corrosion ; revêtement de zinc épais ; surface rugueuse ; pour l'extérieur. Les pistolets de clouage pneumatiques ou mécaniques se sont largement répandus en Amérique du Nord en raison de la rapidité avec laquelle les clous peuvent être enfoncés. Ils sont particulièrement rentables dans les applications répétitives telles que la construction de murs de cisaillement où l'espacement des clous peut être considérablement réduit. Les clous des pistolets pneumatiques sont légèrement fixés les uns aux autres ou reliés par du plastique, ce qui permet de charger rapidement des agrafes à clous, semblables à des agrafes à papier jointes. Les fixations pour ces outils sont disponibles dans de nombreuses tailles et types différents. Les informations de conception fournies dans la norme CSA O86 ne s'appliquent qu'aux clous en fil d'acier rond, aux pointes et aux clous en spirale communs, tels que définis dans la norme CSA B111. La norme ASTM F1667 est également largement acceptée et inclut des diamètres de clous qui ne sont pas inclus dans la norme CSA B111. D'autres types de clous non décrits dans la norme CSA B111 ou ASTM F1667 peuvent également être utilisés, à condition de disposer des données nécessaires. Types de clous Pour plus d'informations, consultez les ressources suivantes : 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 : Clous, pointes et agrafes
Vis
Les vis à bois sont fabriquées dans de nombreuses longueurs, diamètres et styles différents. Les vis à bois sont utilisées dans les applications de charpente telles que la fixation des revêtements de sol aux solives des planchers ou la fixation des plaques de plâtre aux éléments de charpente des murs. Les vis à bois sont souvent plus chères que les clous en raison de l'usinage nécessaire à la fabrication du filetage et de la tête. Les vis sont généralement spécifiées en fonction du calibre, de la longueur, du type de tête, du matériau et de la finition. Les vis de 1 à 2 ¾ de pouce sont fabriquées par intervalles de ¼ de pouce, tandis que les vis de 3 pouces et plus sont fabriquées par intervalles de ½ pouce. Les concepteurs doivent vérifier la disponibilité des vis auprès des fournisseurs. Les dispositions de conception au Canada sont limitées aux vis de calibre 6, 8, 10 et 12 et ne s'appliquent qu'aux vis à bois qui satisfont aux exigences de la norme ASME B18.6.1. Pour les vis à bois d'un diamètre supérieur à 12, la conception doit être conforme aux exigences de la norme CSA O86 sur les vis à tire-fond. Les vis sont conçues pour résister beaucoup mieux à l'arrachement que les clous. La longueur de la partie filetée de la vis représente environ les deux tiers de la longueur de la vis. Lorsque la densité relative du bois est égale ou supérieure à 0,5, des trous de guidage, d'une longueur au moins égale à la partie filetée de la tige, sont nécessaires. Afin de réduire le risque de fendillement, il est recommandé d'utiliser des trous pré-percés pour tous les assemblages vissés. Les types de vis à bois couramment utilisés sont illustrés à la figure 5.4 ci-dessous. Pour plus d'informations sur les vis à bois, consultez les ressources suivantes : ASME B18.6.1 Vis à bois CSA O86 Conception technique en bois
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)
Panneau de lamelles orientées (OSB)
Le panneau de lamelles orientées (OSB) est un panneau de bois structurel polyvalent et largement utilisé. L'OSB utilise efficacement les ressources forestières en employant des essences moins précieuses et à croissance rapide. L'OSB est fabriqué à partir de peupliers et de trembles abondants et de faible diamètre, ce qui permet de produire un panneau structurel économique. Le processus de fabrication peut utiliser des arbres tordus, noueux et déformés qui n'auraient autrement aucune valeur commerciale, maximisant ainsi l'utilisation de la forêt. L'OSB a la capacité d'offrir des avantages en termes de performances structurelles, d'être un élément important de l'enveloppe du bâtiment et de permettre des économies. L'OSB est un panneau à base de bois dimensionnellement stable qui résiste à la délamination et au gauchissement. L'OSB peut également résister à la déformation et à la distorsion de forme lorsqu'il est soumis à des charges éoliennes et sismiques. Les panneaux OSB sont légers et faciles à manipuler et à installer. Les panneaux OSB sont principalement utilisés dans des conditions de service sèches comme revêtement de toit, de mur et de plancher, et servent d'éléments structurels clés pour résister aux charges latérales dans les diaphragmes et les murs de cisaillement. L'OSB est également utilisé comme matériau d'âme pour certains types de solives en I préfabriquées en bois et comme matériau de peau pour les panneaux isolants structurels. L'OSB peut également être utilisé pour le bardage, les soffites, les sous-couches de plancher et les sous-planchers. Certains produits OSB spécialisés sont fabriqués pour le bardage et le coffrage du béton, bien que l'OSB ne soit pas couramment traité à l'aide de produits de conservation. L'OSB comporte de nombreuses couches entrelacées qui confèrent au panneau de bonnes propriétés de fixation des clous et des vis. Les fixations peuvent être enfoncées jusqu'à 6 mm du bord du panneau sans risque de fissure ou de rupture. L'OSB est un panneau structurel formé à partir de fines lamelles de tremble ou de peuplier, tranchées à partir de rondins ou de blocs de bois de petit diamètre, et collées à l'aide d'un adhésif phénolique imperméable qui durcit sous l'effet de la chaleur et de la pression. Aux États-Unis, l'OSB est également fabriqué à partir de l'essence de pin jaune du sud. D'autres essences, telles que le bouleau, l'érable ou le sweetgum, peuvent également être utilisées en quantités limitées lors de la fabrication. L'OSB est fabriqué avec les brins de la couche de surface alignés dans le sens du panneau long, tandis que les couches intérieures ont un alignement aléatoire ou croisé. Comme le contreplaqué, l'OSB est plus résistant dans l'axe long que dans l'axe étroit. Cette orientation aléatoire ou croisée des brins et des plaquettes permet d'obtenir un panneau structurel en bois d'ingénierie présentant des propriétés de rigidité et de résistance constantes, ainsi qu'une stabilité dimensionnelle. Il est également possible de produire des propriétés de résistance spécifiques à une direction en ajustant l'orientation des couches de brins ou de plaquettes. Les plaquettes ou les lamelles utilisées dans la fabrication de l'OSB mesurent généralement jusqu'à 150 mm de long dans le sens du fil, 25 mm de large et moins de 1 mm (1/32″) d'épaisseur. Au Canada, les panneaux OSB sont fabriqués pour répondre aux exigences de la norme CSA O325. Cette norme définit les performances pour des utilisations finales spécifiques telles que le revêtement de plancher, de toit et de mur dans les constructions en bois à ossature légère. Les revêtements conformes à la norme CSA O325 sont mentionnés dans la partie 9 du Code national du bâtiment du Canada (CNB). De plus, les valeurs de calcul pour le revêtement de construction en OSB sont énumérées dans la norme CSA O86, ce qui permet la conception technique des revêtements de toit, de mur et de plancher à l'aide de panneaux OSB conformes à la norme CSA O325. Les panneaux OSB sont fabriqués en dimensions impériales et métriques, et sont soit à bords carrés, soit à languettes et rainures sur les bords longs pour les panneaux de 15 mm (19/32 po) et plus d'épaisseur. Pour plus d'informations sur les dimensions disponibles des panneaux OSB, veuillez consulter le document ci-dessous. Pour plus d'informations sur l'OSB, veuillez consulter les ressources suivantes : APA - The Engineered Wood Association Code national du bâtiment du Canada CSA O86 Engineering design in wood CSA O325 Construction sheathing CSA O437 Standards on OSB and Waferboard PFS TECO Exemples de spécifications pour les panneaux à lamelles orientées (OSB) Oriented Strand Board (OSB) Grades Oriented Strand Board (OSB) Manufacture Oriented Strand Board (OSB) Quality Control Oriented Strand Board (OSB) Sizes Oriented Strand Board (OSB) Storage and Handling
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
CSA S-6 Code canadien de conception des ponts routiers
Comme l'indique la philosophie de conception de la norme CSA S-6, la sécurité est la principale préoccupation dans la conception des ponts routiers au Canada. Pour les produits en bois, la norme CSA S-6 traite des critères de conception associés aux états limites ultimes et aux états limites d'aptitude au service (principalement la déflexion, la fissuration et les vibrations). Les états limites de fatigue doivent également être pris en compte pour les éléments de connexion en acier des ponts en bois. La durée de vie de la structure dans la norme CSA S-6 a été fixée à 75 ans pour tous les types de ponts, y compris les ponts en bois. La norme CSA S-6 s'applique aux types de structures et de composants en bois susceptibles d'être utilisés sur les autoroutes, notamment le bois lamellé-collé, le bois de sciage, le bois de charpente composite (SCL), les tabliers en bois lamellé-collé, les tabliers en bois lamellé-béton, les tabliers en bois lamellé précontraint, les fermes, les pieux en bois, les caissons en bois et les tréteaux en bois. La norme ne s'applique pas aux faux-planchers ni aux coffrages. La norme CSA S-6 traite de la conception des éléments en bois soumis à la flexion, au cisaillement, à la compression et aux appuis. De plus, la norme fournit des conseils et des exigences concernant la cambrure et la courbure des éléments en bois. D'autres informations sur la durabilité, le drainage et le traitement de préservation du bois dans les ponts sont également abordées.
Bois lourd à sciage massif
Les éléments en bois massif sont principalement utilisés comme éléments structurels principaux dans les constructions à poteaux et à poutres. Le terme "bois lourd" est utilisé pour décrire le bois massif scié dont la plus petite dimension transversale est égale ou supérieure à 140 mm (5-1/2 in). Les bois de grande dimension offrent une meilleure résistance au feu que les bois de construction et peuvent être utilisés pour répondre aux exigences de construction en bois lourd énoncées dans la partie 3 du Code national du bâtiment du Canada. Les bois sciés sont produits conformément à la norme CSA O141 Canadian Standard Lumber et classés conformément aux NLGA Standard Grading Rules for Canadian Lumber. Il existe deux catégories de bois : les "poutres et longerons" rectangulaires et les "poteaux et poutres" carrés. Les poutres et les longerons, dont la plus grande dimension dépasse la plus petite de plus de 51 mm, sont généralement utilisés comme éléments de flexion, tandis que les poteaux et les poutres, dont la plus grande dimension dépasse la plus petite de 51 mm ou moins, sont généralement utilisés comme colonnes. Les dimensions des bois sciés varient de 140 à 394 mm (5-1/2 à 15-1/2 in). Les dimensions les plus courantes vont de 140 x 140 mm (5-1/2 x 5-1/2 in) à 292 x 495 mm (11-1/2 x 19-1/2 in) en longueurs de 5 à 9 m (16 à 30 ft). Des dimensions allant jusqu'à 394 x 394 mm (15-1/2 x 15-1/2 in) sont généralement disponibles dans l'ouest du Canada dans les combinaisons d'essences Douglas Fir-Larch et Hem-Fir. Les bois des combinaisons épicéa-pin-sapin (S-P-F) et des essences nordiques ne sont disponibles qu'en petites dimensions. Les bois peuvent être obtenus dans des longueurs allant jusqu'à 9,1 m (30 ft), mais la disponibilité des bois de grande taille et de grande longueur doit toujours être confirmée auprès des fournisseurs avant la spécification. Un tableau des dimensions de bois disponibles est présenté ci-dessous. Les deux catégories de bois, poutres et limons, et poteaux et poutres, comportent trois degrés de contrainte : Select Structural, No.1, et No.2, et deux qualités sans contrainte (Standard et Utility). Les catégories de contraintes sont assorties de valeurs de calcul pour l'utilisation en tant qu'éléments de structure. Aucune valeur de calcul n'a été attribuée aux qualités non soumises à des contraintes. Les qualités No.1 et No.2 sont les plus couramment spécifiées à des fins structurelles. La qualité No.1 peut contenir des quantités variables de Select Structural, selon le fabricant. Contrairement au bois de construction canadien, il existe une différence entre les valeurs de calcul pour les qualités No.1 et No.2 du bois d'œuvre. Select Structural est spécifié lorsque l'aspect et la résistance de la plus haute qualité sont souhaités. Aucune valeur de calcul n'a été attribuée aux qualités Standard et Utility. Les bois de ces qualités peuvent être utilisés dans des applications spécifiques des codes de construction où une résistance élevée n'est pas importante, comme le blocage ou le contreventement court. Les coupes transversales peuvent affecter la qualité du bois dans la catégorie des poutres et des longerons parce que la taille autorisée du nœud varie sur la longueur de la pièce (un nœud plus grand est autorisé près des extrémités qu'au milieu). Les bois doivent être reclassés s'ils sont recoupés. Les bois ne sont généralement pas marqués (estampillés) et un certificat de l'usine peut être obtenu pour certifier la qualité. La grande taille des grumes rend le séchage au four peu pratique en raison des contraintes de séchage qui résulteraient des différences d'humidité entre l'intérieur et l'extérieur du bois. C'est la raison pour laquelle les bois sont généralement traités verts (taux d'humidité supérieur à 19 %), et le taux d'humidité du bois à la livraison dépend de l'importance du séchage à l'air qui a eu lieu. Comme le bois de construction, le bois d'œuvre commence à rétrécir lorsque son taux d'humidité tombe en dessous de 28 %. Les bois exposés à l'extérieur subissent généralement un retrait de 1,8 à 2,6 % en largeur et en épaisseur, en fonction de l'essence. Les bois utilisés à l'intérieur, où l'air est souvent plus sec, subissent un retrait plus important, de l'ordre de 2,4 à 3,0 % en largeur et en épaisseur. Dans les deux cas, la variation de longueur est négligeable. La conception et la construction doivent tenir compte du retrait anticipé. Le retrait doit également être pris en compte lors de la conception des connexions. Les petits défauts à la surface d'un bois sont fréquents dans les conditions de service humides et sèches. Ces défauts de surface ont été pris en compte dans l'établissement des résistances nominales spécifiées. Les fissures dans les colonnes n'ont pas d'importance structurelle à moins que la fissure ne se transforme en une fente traversante qui divisera la colonne. Pour de plus amples informations, veuillez consulter les ressources suivantes : Timber Framers Guild International Log Builders' Association BC Log & Timber Building Industry Association
CSA S406 Fondations permanentes en bois
CSA S406 Spécification des fondations permanentes en bois pour les habitations et les petits bâtiments La norme CSA S406 est la norme de conception et de construction des fondations permanentes en bois (FPC) qui est citée en référence dans la partie 9 du CNB et dans les codes du bâtiment provinciaux. La première édition de la norme CSA S406 a été publiée en 1983, et les révisions et mises à jour subséquentes de la norme ont été publiées en 1992, 2014 et 2016. La norme CSA S406 s'applique à la sélection des matériaux, à la conception, à la fabrication et à l'installation de la MPO. La norme contient également des renseignements sur la préparation du site, les matériaux, le découpage et l'usinage, les semelles, les produits d'étanchéité, les barrières extérieures contre l'humidité, le remblayage et le nivellement du site. La CSA S406 fournit des détails spécifiques et des exigences normatives pour les bâtiments construits sur des MPO qui relèvent de la partie 9 du Code national du bâtiment du Canada (CNB), c'est-à-dire les bâtiments d'une hauteur maximale de trois étages au-dessus des fondations et dont l'aire de construction ne dépasse pas 600 m2. La norme CSA S406 prévoit l'utilisation facultative de systèmes de traverses en bois, de dalles de béton coulées et de planchers de sous-sol en bois suspendus en tant qu'éléments du CTP, ainsi que l'utilisation de CTP en tant qu'enveloppes de vide sanitaire. La norme n'exclut pas les CPE qui peuvent également être conçus pour des bâtiments plus grands, en utilisant les mêmes principes de conception, à condition que les exigences du code du bâtiment soient respectées. La norme CSA S406 comprend de nombreux tableaux de sélection et figures isométriques visant à améliorer l'efficacité de la conception et la compréhension des détails de construction des coffres-forts. La norme a été élaborée sur la base d'hypothèses de conception technique spécifiques concernant les procédures d'installation, le type de sol, les portées libres pour les planchers et les toits, les charges permanentes et dynamiques, les facteurs de modification, les déflexions et la hauteur de remblayage. Pour les conditions qui dépassent la portée de la norme CSA S406, des détails similaires peuvent être utilisés à condition qu'ils soient fondés sur des principes d'ingénierie reconnus qui garantissent un niveau de performance équivalent à celui énoncé dans la norme CSA S406. Si l'une des conditions de conception est différente ou plus sévère que les hypothèses, le PWF doit être conçu par un ingénieur ou un architecte et installé conformément à la norme. Indépendamment de la taille du bâtiment et de sa conformité aux hypothèses de conception de la norme CSA S406, certaines autorités compétentes exigent le sceau d'un professionnel de la conception pour délivrer un permis de construire. Pour de plus amples informations, veuillez consulter les ressources suivantes : Fondations permanentes en bois (Conseil canadien du bois) Préservation du bois Canada Code national du bâtiment du Canada
Planches de terrasse
Les lames de terrasse peuvent être utilisées pour porter plus loin et supporter des charges plus importantes que les panneaux tels que le contreplaqué et les panneaux à copeaux orientés (OSB). Le platelage en planches est souvent utilisé lorsque l'apparence du platelage est souhaitée en tant qu'élément architectural ou lorsque la performance au feu doit répondre aux exigences de construction en bois lourd décrites dans la partie 3 du Code national du bâtiment du Canada. Le platelage est généralement utilisé dans les structures en bois massif ou en poteaux et poutres et est posé avec la face plate ou large sur les supports afin de fournir un platelage structurel pour les planchers et les toits. Les lames de terrasse peuvent être utilisées dans des conditions humides ou sèches et peuvent être traitées avec des produits de préservation, en fonction de l'essence de bois. Les clous et les pointes de terrasse sont utilisés pour fixer les pièces adjacentes de lames de terrasse les unes aux autres et pour fixer la terrasse à ses supports. Les lames de terrasse sont généralement disponibles dans les essences suivantes : sapin de Douglas (combinaison d'essences D.Fir-L) pruche de la côte pacifique (combinaison d'essences Hem-Fir) diverses essences d'épicéa, de pin et de sapin (combinaison d'essences S-P-F) cèdre rouge de l'Ouest (combinaison d'essences Northern) Pour produire des lames de terrasse, le bois scié est fraisé dans un profil à rainure et languette avec un usinage de surface spécial, tel qu'un joint en V. Les lames de terrasse sont généralement produites dans des matériaux de qualité supérieure, comme le bois d'œuvre. Les lames de terrasse sont normalement produites en trois épaisseurs : 38 mm, 64 mm et 89 mm. Les planches de 38 mm ont une languette et une rainure simples, tandis que les planches plus épaisses ont une double languette et une rainure. Les épaisseurs supérieures à 38 mm comportent également des trous de 6 mm de diamètre, espacés de 760 mm, afin que chaque pièce puisse être clouée à la pièce adjacente à l'aide de pointes de terrasse. Les dimensions et profils standard sont indiqués ci-dessous. Les lames de terrasse sont le plus souvent disponibles en longueurs aléatoires de 1,8 à 6,1 m (6 à 20 ft). Il est possible de commander des planches dans des longueurs spécifiques, mais il faut s'attendre à une disponibilité limitée et à des coûts supplémentaires. Une spécification typique pour les longueurs aléatoires pourrait exiger qu'au moins 90 % des planches soient de 3,0 m (10 pieds) et plus, et qu'au moins 40 % soient de 4,9 m (16 pieds) et plus. Le platelage en planches est disponible en deux qualités : La qualité Select (Sel) La qualité Commercial (Com) La qualité Select a un aspect plus qualitatif et est également plus solide et plus rigide que la qualité Commercial. Les planches de terrasse doivent être fabriquées conformément à la norme CSA O141 et classées selon les règles de classement standard de la NLGA pour le bois d'œuvre canadien. Étant donné que les planches de terrasse ne sont pas estampillées comme le bois de construction, il convient d'obtenir une vérification écrite de la part du fournisseur ou de faire appel à une agence de classement qualifiée pour vérifier le matériau fourni. Pour minimiser le retrait et le gauchissement, les lames de terrasse sont constituées d'éléments de bois sciés qui sont séchés à un taux d'humidité de 19 % ou moins au moment du surfaçage (S-Dry). L'utilisation d'un platelage vert peut entraîner le relâchement du joint à rainure et languette au fil du temps et une réduction de la performance structurelle et de la facilité d'utilisation. Les planches individuelles peuvent s'étendre simplement entre les supports, mais elles sont généralement de longueur aléatoire s'étendant sur plusieurs supports par souci d'économie et pour tirer parti d'une rigidité accrue. Il existe trois méthodes d'installation des terrasses en planches : aléatoire contrôlée, à travée simple et à deux travées continues. Une règle générale de conception pour le platelage aléatoire contrôlé est que les travées ne doivent pas dépasser de plus de 600 mm (2 pieds) la longueur que 40 % de l'expédition du platelage dépasse. Ces deux dernières méthodes d'installation nécessitent des planches de longueur prédéterminée, ce qui peut entraîner un surcoût. Profils et dimensions des lames de terrasse
