Parois horizontales
Les parois horizontales sont constituées essentiellement par les planchers, qui doivent répondre à des exigences telles que résistance mécanique, contreventement, acoustique, résistance au feu….
Les toitures terrasses bois doivent être soigneusement étudiées, selon qu’il s’agit d’une terrasse chaude ou d’une terrasse froide.
Mise à disposition de CCTP, de détails techniques de construction, des performances des parois sur les plans acoustiques/thermiques/feu. (FCBA)
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Présentation des techniques et des points d’attention pour réaliser toitures chaudes et toitures froides, et les documents de référence associés. (2020 – CNDB – 10p)
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Toitures terrasse isolées intégralement sous l’élément porteur ; conception, mise en œuvre du PV, allotissement, points singuliers, thermique. (2014 – RAGE – 35p)
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Toitures terrasse accessibles aux piétons avec éléments porteurs en bois ; conception, mise en œuvre en partie courante et points singuliers, évacuation EP, allotissement. (2019 – RAGE – 54p)
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Planchers mixtes bois et béton (connectés) en neuf ; composition et fabrication, principes de mise en œuvre, conception et dimensionnement. (2015 – RAGE – 111p)
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Planchers mixtes bois et béton (connectés) en rénovation ; composition et fabrication, principes de mise en œuvre, conception et dimensionnement. (2015 – RAGE – 135p)
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Chapes et dalles sur planchers bois (rénovation) ; supports admissible, préparation, exécution, tolérances, délais de livraison. (2013 – RAGE – 48p)
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Chapes et dalles sur planchers bois (neuf) ; supports admissible, préparation, exécution, tolérances, délais de livraison. (2013 – RAGE – 40p)
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Plancher en bois massif
Les bois massifs reconstitués sont des éléments linéaires reconstitués par collage de lames de bois massif de forte épaisseur ( l’épaisseur de lame varie de 45 mm à 80 mm) dont le fil est parallèle.
PRINCIPE
Selon leur destination finale, les panneaux peuvent comporter entre 3 à 7 couches de bois, témoins de la solidité de l’élément qui possède aussi une haute résistance au feu. Ces panneaux sont préfabriqués en atelier à l’aide de machines à commandes numériques qui permettent de tailler des pièces pouvant aller jusqu’à 16,5 m de longueur et 2,95 m de hauteur. Bien séché, il résiste mieux aux attaques de l’humidité et des insectes xylophages. Les planches sont séchées de façon artificielle pour éviter le recours au traitement chimique qui entraîne des risques d’intoxication et de pollution. Il faut signaler que la disposition croisée des planches longitudinales et transversales entraîne une hausse des performances mécaniques du bois – qui est de surcroît plus rigide – et une baisse des variations dimensionnelles qu’il peut rencontrer au fil du temps. Les performances mécaniques des panneaux de bois contrecollés dépassent nettement celles des panneaux en bois massif non reconstitué.
Ceci est dû à l’épaisseur du panneau qui produit un effet voile, supposant une répartition équitable des charges sur toute la structure. Lors du montage des panneaux, l’isolant thermique complémentaire doit être mis à l’extérieur puisque les panneaux en eux-mêmes ont déjà une bonne résistance thermique et une capacité d’accumulation relativement égale à celle du bois massif non traité. Cet isolant thermique secondaire peut être de la fibre de bois, de la laine minérale, de la laine de mouton ou du liège, selon les préférences de chacun et les conditions climatiques de la région d’implantation. A l’intérieur de la structure, le parement isolant sera directement appliqué au panneau porteur pour une plus grande efficacité.
Il faut également savoir que les panneaux en bois peuvent être utilisés aussi bien pour la construction de l’ossature de la maison que pour les vêtures de façade : les bardages en bois peuvent par exemple être réalisés dans du bois massif, mais dans une longueur et une épaisseur moindres. En parlant de vêture, de nombreuses possibilités existent pour protéger la maison en bois contre le soleil et les eaux de pluies : outre le bardage en bois, il y a les panneaux bois, métalliques ou composites mais aussi les enduits extérieurs qui donnent aussi une touche de couleur à la façade. Les peintures et lasures – transparentes ou de couleur – s’ajoutent également à cette liste.
ESSENCES UTILISÉES
Seules peuvent être utilisées les essences, ou mélanges d’essences, reconnues comme convenant à la fabrication de bois collé. Les essences de bois suivantes conviennent et sont disponibles dans la plupart des pays européens : sapin blanc (Picea abies, Abies alba) ; pin sylvestre (Pinus sylvestris) ; Douglas (Pseudotsuga menziesii). De plus, les essences suivantes sont également utilisées pour la fabrication de bois collé : (Western) Hemlock (Tsuga heterophylla), pin laricio de Corse et pin noir d’Autriche (Pinus nigra) ; mélèze d’Europe (Larix decidua) ; pin maritime (Pinus pinaster) ;peuplier (Populus robusta, Populus alba) ; pin radiata (Pinus radiata) ; épicéa de Sitka (Picea sitchensis) ; Western red cedar (Thuja plicata).Le collage doit être fiable et de durabilité suffisante. Afin d’obtenir une résistance et une durabilité acceptables, seul un adhésif de type I est requis. Ces adhésifs doivent satisfaire aux exigences pour ce type, données soit dans l’EN 301, soit dans la NF XP 21.405
AVANTAGES
Assemblage facile et rapide
Les avantages d’une maison en panneaux de bois massif sont nombreux. Pour commencer, elle est rapide et facile à assembler puisque les pièces sont préfabriquées en atelier et qu’il ne reste plus qu’à les transporter sur le chantier et à les assembler. Un engin de levage et une équipe réduite d’ouvriers suffisent à mettre la maison hors d’eau et d’air en moins d’une semaine. Le rapport entre le poids du matériau et sa performance est tout simplement incroyable.
Stabilité
De plus, le bâtiment est sec dès son occupation et sa structure en panneaux contrecollés lui confère une stabilité indéformable qui va lui permettre de résister contre le tassement – l’ennemi des constructions de maçonnerie. La reprise de charge est très importante et le bois possède également des propriétés acoustiques de qualité.
PLANCHER RÉALISÉ PAR SOLIVAGE
PRINCIPE
Les planchers par solivage comprennent généralement une ossature composée de poutres, de solives, et de chevêtres en bois, une aire supérieure ou platelage, une aire inférieure (le plafond de l’étage inférieur) et éventuellement des matériaux d’isolation thermique et acoustique. Les sections courantes des solives en bois massif conduisent les planchers par solivage à de faibles portées.
La flexion est un facteur de contrôle critique qui prend en compte des aspects visuels, de confort et d’inconvénients d’une flèche et /ou de vibrations excessives sur les matériaux de plancher ou de plafond. La flèche est généralement limitée au 1/40° de la portée. Les planchers par solivage présentent une relative élasticité.
Le système des solives est déformable dans un plan horizontal. En apportant une aire supérieure non déformable (panneaux de contreplaqué, panneaux de particules …), le plancher forme un diaphragme et participe au contreventement des murs. La possibilité d’insérer dans les vides entre solives des isolants thermiques fait que les planchers par solivage sont une bonne réponse en termes d’isolation pour les planchers bas et les planchers supports de toiture-terrasse.
Afin d’améliorer l’isolation phonique, les planchers peuvent recevoir en partie supérieure des couches complémentaires (panneaux en bois, plaques de plâtre pour sol, chapes en béton, couches résilientes…) formant un plancher flottant. On peut aisément réaliser des porte-à-faux dans le sens de la portée des planches.
Les planchers par solivage peuvent être associés à des dalles en béton pour former des planchers mixtes souvent utiles en réhabilitation.
MATÉRIAUX
Qualité
Pendant longtemps, le chêne, mais aussi le châtaignier furent des bois recherchés pour la réalisation des solives. Aujourd’hui, les essences de bois les plus utilisées pour leur bon rapport résistance-poids sont les résineux (sapin, épicéa, douglas, pins).
Le bois massif représente la solution commune pour les portées inférieures à 5 m. On peut utiliser au-delà du bois lamellé-collé ou des solives en bois reconstitué.
Les bois en faible épaisseur devront être particulièrement résistants (classement structure : C22), mais on peut utiliser des bois de moindre qualité (C18) en plus forte section.
On utilise également de plus en plus des poutres en I composées d’une âme en panneau (contreplaqué, fibres …) ou en tôle et d’ailes de résineux ou en bois lamellisé qui présentent une grande légèreté.
Humidité
Mis en œuvre dans une ambiance chauffée, les bois doivent avoir un taux d’humidité voisin de 15% sans excéder 18 %.
Risques biologiques
Les planchers n’offrent qu’un risque accidentel de présence d’eau. Les bois doivent présenter une durabilité naturelle ou conférée correspondant à la classe de risque 2.
Par contre, les solives dont l’extrémité est noyée dans la maçonnerie sont beaucoup plus sujettes à dégradation. Le choix de l’essence ou du traitement doit correspondre à la classe de risque 4.
PLATELAGE
Sur les solives vient se fixer par clouage, agrafage, vissage ou collage, un platelage. Ce support assure la répartition des charges sur les solives et peut contribuer au contreventement des parois verticales.
Le choix d’un platelage dépend des charges à répartir et donc de l’entraxe des solives, du prix mais aussi du revêtement de sol et de ses exigences (planéité, stabilité, étanchéité…).Les supports les plus employés sont :
- Le bois massif (planches ou lames bouvetées),
- Les panneaux de contreplaqué (CTB X),
- Les panneaux de particules (CTB H),
- Les panneaux de particules orientées (OSB).
Planches
Les planches doivent être placées de telle sorte que les joints d’extrémité se présentent sur le dessus des solives. Ces joints sont habituellement décalés et répartis sur toute la surface du plancher. Les planches posées perpendiculairement aux solives ne participent pas au contreventement.Pour assurer le contreventement, les planches doivent être posées en diagonale à un angle voisin de 45°. La largeur des planches doit être inférieure à 200 mm.On fixe les planches d’une largeur inférieure à 150 mm par 2 clous à chaque appui et 3 clous si leur largeur est supérieure.
L’utilisation de planches de choix 3A (fonction de coffrage) permet de réaliser économiquement un platelage très performant.
Panneaux
Les panneaux assurent le contreventement horizontal des constructions. Ils sont orientés de telle sorte que leur longueur soit perpendiculaire au solivage.
Ils doivent reposer au moins sur trois appuis. Si les rives des panneaux ne sont pas rainurées, les joints latéraux doivent être appuyés sur des bois de 40×40 mm ajustés entre les solives. Les joints d’extrémités doivent poser sur les solives et être décalés “ à coupe de pierre”. La largeur d’appui minimum est de 20 mm.
Les panneaux sont cloués le long des rives au moins tous les 15 cm et 30 cm sur les appuis intermédiaires.On utilisera des pointes torsadées d’une longueur supérieure à 3,5 fois l’épaisseur du panneau ou de préférence des vis fraisées de longueur supérieure à 2,5 fois l’épaisseur.
ISOLATION
Isolation thermique
L’isolation thermique se règle ordinairement par la mise en place d’un isolant en fibres ou en flocons entre les solives.L’épaisseur dépend de la performance recherchée. Pour les planchers sur vide sanitaire, l’isolant devra être non hydrophile.
Lorsque le plancher est séparatif avec une zone froide (plancher sur vide sanitaire, plancher support de toiture-terrasse), il est indispensable de mettre en place un pare-vapeur sur la face chaude du plancher.Le pare-vapeur est placé entre les solives et le plancher quand ce dernier supporte directement le revêtement de sol. Il est placé sur le panneau si celui-ci est destiné à recevoir un plancher flottant.
Isolation acoustique
L’affaiblissement acoustique aux bruits aériens des planchers par solivage est fondé sur le principe masse-ressort-masse. Un isolant en fibres est généralement placé entre les solives ou déroulé en continu sur une plaque de plâtre formant plafond. La masse est apportée par les panneaux supports de revêtement de sol et par un plafond suspendu.
L’expérience montre qu’on peut améliorer l’isolation acoustique des plafonds suspendus :
- En utilisant des fourrures métalliques maintenues par des suspentes résilientes (caoutchouc, néoprène),
- En fixant le plafond sur des ossatures longues portant de mur à mur.
Il peut être nécessaire d’apporter un complément de masse par des matériaux lourds disposés sur le plancher. Les solutions sèches sont à privilégier pour faciliter la mise en œuvre. Les matériaux d’alourdissement les plus employés sont :
- Les pavés et dalles en béton,
- Les briques en terre crue ou cuite,
- Les chapes en béton.
Les formes en sable sont à déconseiller (fuites en cas de percement ultérieur, risques de ripage sous charges ponctuelles).
L’isolement aux bruits d’impact est assuré par la réalisation de planchers flottants. On interpose entre le support de revêtement de sol et l’aire supérieure du plancher un matériau amortisseur.
Les matériaux résilients les plus employés sont :
- Des panneaux en fibres de bois, de lin ou de chanvre,
- Des dalles en liège,
- Des isolants minéraux résistant à la compression (fibres de verre, fibres de roche),
- Des feutres et panneaux résilients en mousses ou fibres de synthèse,
- Des formes en vermiculite bitumée.
AUTRES PLANCHERS PAR SOLIVAGE
Les fabricants proposent aujourd’hui des composants à solivage formant caissons de plancher et permettant de franchir des portées plus importantes.
Panneaux porteurs en V
Ces panneaux sont constitués de nervures en caisson triangulaire avec âme en lamellé-collé (42 ou 52 mm) et semelles droites massives. Ces nervures supportent un plancher double peau contrecollée avec lames longitudinales en sous-faces (13 mm) et lames transversales en surface (28 mm). Les rives sont rainurées permettant l’assemblage des tables par fausses languettes avec élégis.
Épaisseur : 220 à 336 mm
Longueur (portée) : 6m à 13,50m
Largeur : 1,20m
Proportions : E = L/35
Panneaux caissons
Réalisés à partir de planches aboutées et collées en caisson, ces panneaux sont assemblés par doubles rainures et languettes. Ils peuvent incorporer une isolation par mousse thermodurcissable ou par fibres végétales ou minérales.
Longueur (portée) : 5m à 7m
Proportions : E = L/35
Normes et DTU
DTU 31.1 : Charpente et escaliers en bois
DTU 31.2 : Construction des maisons et bâtiments à ossature en bois
DTU 51.1 : Parquets massifs contrecollés
DTU 51.2 : Parquets collés
DTU 51.3 : Planchers en bois ou en panneaux dérivés du bois
DTU 51.11 : Pose flottante des parquets et revêtements de sol contrecollés à parements bois
DTU 58.1 : Travaux de plafonds suspendus
DTU règles CB 71 : Règles de calcul et de conception des charpentes en bois
DTU BF 88 : Règles bois feu 88