La charpente, ossature principale d'un bâtiment, assure sa stabilité et sa résistance. Son choix est crucial pour la sécurité et la longévité de la construction. Ce guide détaille les différents types de sections de bois utilisés en charpente, leurs propriétés, applications et critères de sélection pour une construction optimale.
Le choix de la section de bois impacte la résistance mécanique, la durabilité, le coût et l'esthétique de la structure. Nous aborderons trois catégories principales: le bois massif, le bois lamellé-collé et le bois contrecollé.
Bois massif: tradition et robustesse
Le bois massif, matériau traditionnel, est apprécié pour son aspect naturel et sa facilité de mise en œuvre. Cependant, il présente des limites en termes de dimensions et une sensibilité aux défauts intrinsèques.
Essences de bois massif pour charpente
Plusieurs essences de bois résineux et feuillus sont utilisées. Les résineux, plus courants pour leur accessibilité et leurs propriétés mécaniques, incluent le pin sylvestre, l'épicéa, le Douglas et le mélèze. Le Douglas, reconnu pour sa résistance et durabilité (durée de vie pouvant atteindre 70 ans en extérieur), convient parfaitement aux structures extérieures. Le mélèze, quant à lui, résiste exceptionnellement aux intempéries. Les feuillus, tels que le chêne et le châtaignier, moins fréquents en charpente, offrent une excellente résistance à la dégradation biologique.
- Pin Sylvestre: Résistance moyenne, bon rapport qualité-prix.
- Épicéa: Léger, facile à travailler, utilisé pour les chevrons.
- Douglas: Haute résistance, durabilité exceptionnelle, idéal pour les poutres principales.
- Mélèze: Résistance aux intempéries, choix approprié pour les régions humides.
Sections standardisées du bois massif
Les sections de bois massif sont standardisées (exprimées en mm): poutres (ex: 150x150, 200x200, 250x250), chevrons (ex: 50x150, 75x150), solives (ex: 100x200, 150x200). Le choix de la section dépend de la charge supportée et de la portée.
Calcul de la section nécessaire en bois massif
La détermination de la section adéquate nécessite des calculs de résistance mécanique tenant compte de la portée, de la charge permanente (poids de la toiture), des charges variables (neige, vent) et des normes de construction. Un professionnel qualifié doit réaliser ces calculs pour garantir la sécurité de la structure.
Bois Lamellé-Collé: hautes performances et grandes portées
Le bois lamellé-collé, composé de lamelles de bois collées, permet d'obtenir des sections de grandes dimensions et une homogénéité supérieure au bois massif. Plus coûteux, il offre une résistance accrue et permet de couvrir de grandes portées.
Types de bois Lamellé-Collé
On distingue le bois lamellé-collé (LVL) et le bois lamellé-croisé (CLT). Le LVL, avec ses lamelles collées longitudinalement, convient aux poutres, solives et pannes. Le CLT, avec des lamelles croisées, possède des propriétés mécaniques exceptionnelles, utilisé pour les murs, les planchers et de plus en plus pour les charpentes complexes.
Dimensions et sections en bois Lamellé-Collé
Les dimensions sont très variables, permettant des portées importantes et une grande flexibilité de conception. Des poutres de plusieurs mètres de long et de grandes sections sont réalisables.
Avantages écologiques du bois Lamellé-Collé
- Utilisation possible de bois certifié PEFC ou FSC pour une gestion forestière durable.
- Bilan carbone significativement plus faible que le béton.
- Matériau recyclable en fin de vie.
Une poutre lamellé-collé de 200x600mm peut supporter une charge de 15 tonnes sur une portée de 10 mètres, une performance impossible à obtenir avec du bois massif de mêmes dimensions.
Bois contrecollé: solution économique pour applications spécifiques
Le bois contrecollé, constitué de plis de bois collés, est léger et offre une résistance satisfaisante pour certaines applications. Cependant, il est moins performant que le lamellé-collé pour les grandes portées.
Applications du bois contrecollé en charpente
Il est principalement utilisé pour des éléments secondaires de la charpente (poutres de soutien de faible importance, éléments de remplissage) et rarement pour les éléments structuraux principaux.
Comparaison bois Contrecollé/Lamellé-Collé
Le bois contrecollé est une option plus économique, mais sa résistance et sa capacité à supporter des charges importantes sont inférieures au bois lamellé-collé.
Critères de sélection et considérations pratiques
Le choix final repose sur plusieurs facteurs: portée, charges (permanentes et variables), espace disponible, budget, aspect esthétique, durabilité souhaitée, et normes de construction.
- Classe de service du bois: Indique sa résistance aux attaques biologiques (insectes, champignons).
- Traitements de protection: Nécessaires pour accroître la durabilité du bois, notamment en extérieur.
- Normes et réglementations: Respect des normes de construction pour assurer la sécurité.
Un expert en charpente est indispensable pour le dimensionnement et la sélection des sections de bois, garantissant ainsi la sécurité et la pérennité de la structure. Il est crucial de ne pas sous-estimer l'importance du choix des matériaux et de l'expertise professionnelle pour la réalisation d'une charpente solide et durable.
La résistance du bois peut varier selon son humidité. Un bois sec sera plus résistant qu'un bois humide. Il est important de prendre ce facteur en compte lors des calculs de résistance.