FEDERATION NATIONALE DU BOIS
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L’utilisation d’un bois en usage structurel est
conditionnée à la connaissance de ses propriétés mécaniques.
Ainsi le cassement structure a pour but de proposer différentes classes où les bois
seront triés en lot homogènes de même résistance en vue d’optimiser leur
utilisation en construction.
Pour réaliser ce classement, deux méthodes existent :
La méthode visuelle
(d’après la norme NFB 52- 001 de décembre 1998)La méthode par machine
(d’après la norme EN 519 de mars 1998 )
La méthode visuelle
Elle permet de définir une classe de résistance des sciages destinés à des emplois en structure de façon simple et utilisable sans appareillages spécifiques. Dans ce but, des critères visuels basés sur l’aspect du bois, le débit pratiqué, les altérations biologiques et les déformations géométriques des sciages ont été mis en correspondance avec des classes de résistance.
Trois classes visuelles ont été retenues (ST-I, ST-I ou ST-III) et définies dans la norme NF B52-001 ( 1998. Chacune de ces classes est associée à une classe de résistance.
La méthode par machine
Elle permet de produire directement les classes de résistance (C40, C35,C30,C24,et C18) en mesurant des caractéristiques mécaniques par contrôle non destructif.
La plupart des machines de classement en service à ce jour déterminent un module d’élasticité moyen en flexion 3 points sur de faibles portée.
La détermination du module d’élasticité est également possible par des méthodes autres que la flexion telles que les vibrations et les ultrasons. Il est également possible d’utiliser des techniques optiques, dans lesquelles les quatre faces du bois sont examinées simultanément par caméra vidéo. La détermination des proportions en surface des nœuds s’effectue par des techniques d’analyse d’images.
L’utilisation de la technologie des rayons X dans les machines de classement est intéressante car elle présente l’ avantage d’augmenter considérablement la vitesse de défilement des bois. Chaque information obtenue correspond à une mesure de masse surfacique qu’il est facile de traduire en masse volumique.
Mesure de largeur des cernes
La largeur des cernes est mesurée aux deux extrémités de la pièce. La valeur retenue est la moyenne de ces deux mesures. La mesure s’effectue selon le schéma suivant :
Mesure des nœuds
Le diamètre des nœuds est mesuré perpendiculairement à l’axe de la pièce.
Cas de nœuds groupés :
Les nœuds sont dits groupés si la distance d’entraxes entre eux ou plusieurs nœuds est inférieure à 15 cm.
Dans ce cas, on additionne les diamètres de chacun des nœuds mesurés de la même façon, perpendiculairement.
Classes de résistances et classes visuelles
Les seules correspondances entre classes mécaniques et visuelles sont assemblées dans le tableau suivant
(EN 1912 de septembre 98) :
| Classe de résistance mécanique selon l'EN 338 |
Classe visuelle |
| C 30 | ST-I |
| C 24 | ST-II |
| C 18 | ST-III |
Les principes essences résineuses en France ont été affectées dans les trois classes de résistance après description suivant les modalités visuelles (cf. tableau).
Quelques unes sont en cours de classement ( Epicéa de Sita, Mélèze).
Le tableau ci-dessous résume le classement actuel des essences :
| Essences | ST-I | ST-II | ST-III |
| Sapin - Epicéa | |||
| Douglas | |||
| Pins(1) |
(1)Pins sylvestre, Pin maritime, Pin noir, Pin laricio
Les caractéristiques mécaniques des classes de
résistance
(EN 338 de 1995)
Le tableau de caractéristiques mécaniques présenté ci-dessous indique les valeurs de contraintes admissibles et de modules de déformations directement utilisables pour le calcul des structures pour les principales classes. Les valeurs des contraintes et des modules des autres classes sont rassemblées dans la norme EN 338.
| Caractéristiques mécaniques(1) | C30 | C 24 | C 18 |
| Contraintes admissibles (MPa(2)) | |||
| Flexion parallèle | 13,2 | 10,5 | 8,0 |
| Compression parallèle | 11,0 | 9,0 | 8,0 |
| Traction axiale | 8,0 | 6,0 | 5,0 |
| Cisaillement longitudinal | 1,3 | 1,1 | 0,8 |
| Compression transversale | 2,5 | 2,3 | 2,0 |
| Traction transversale | 0,15 | 0,15 | 0,15 |
| Modules conventionnels de déformation (MPa) | |||
| Cisaillement | 750 | 690 | 550 |
| Longitudinal, effort tranchant inclus | 12 000 | 11 000 | 10 000 |
(1)Les valeurs données correspondent à une humidité de bois de 12% qui est la référence européenne
(2)MPa : 1 MégaPascal 10 kg/cm2
Les utilisations possibles du bois en fonction des classes
Afin d’optimiser l’utilisation des sciages classées, les utilisations possibles en structure des différentes classes sont sciages classés, les utilisations possible en structure des différentes classes sont indiquées dans le tableau ci-après :
| Type de charpente/Classes | ST-I - C 30 | ST-II - C 24 | ST-III - C 18 |
| Traditionnelle | |||
| Industrielle (fermettes) | |||
| Lamellé collé |
Le marquage des pièces classées selon la résistance mécanique
Les principes énoncés dans la forme NF B52-001
Chaque pièce de bois structurel classée et devant circuler au sein de l’Europe doit être marquée obligatoirement.
Le marquage comportera au minimum les information suivantes :
La classe visuelle (ST-I, ST-II ou ST-III) ou la lasse mécanique (C40, C35, C30, C24 et C18) selon l’utilisation de la méthode de classement (visuelle ou machine).
L’essence ou le groupe d’essences.
Le producteur.
La norme de référence du classement effectué (NF B-52 001, EN 519…).
 |
ST-I | ST-II | ST-III | |
| Largeur des cernes d'accroissement (mm) | ||||
| Sapin-Epicéa -pins |
<= 6 | <= 8 | <= 10 | |
| Douglas | <= 8 | <= 10 | <= 12 | |
| Diamètre de noeuds | ||||
| Sapin-Epicéa -Douglas |
sur la face(2) | Ø<= 1/6 de l et <= 30 mm |
Ø<= 1/2 de l et <= 50 mm |
Ø<= 3/4 de l et <= 100 mm |
| sur la rive | Ø<= 2/3 de l' épaisseur de la rive Ø <= 40 mm |
|||
| pins | sur la face(2) | Ø<= 1/10 de l et Ø<= 15 mm |
Ø<= 1/3 de l et Ø<= 50 mm |
Ø<= 2/3 de l et Ø<= 100 mm |
| sur la rive(3) | Ø<= 1/3 de e et Ø<= 15 mm |
Ø<= 1/3 de e et Ø<= 30 mm |
Ø<= 1/2 de e et Ø<= 30 mm |
|
| Fentes(4) | ||||
| Toutes essences | traversantes | longueur <= 2 fois la largeur de la pièce | longueur<= 600 mm | |
| non traversantes | longueur <= moitié de la largeur de la pièce | non limitée | ||
| Grosse poche de résine | ||||
| Toutes essences | non admise | admise si <80 | ||
| Entre-écorce | ||||
| Toutes essences | non admise | |||
| Pente de fil (en fraction) | ||||
| Toutes essences | locale | 1:10 | 1:4 | |
| générale | 1:14 | 1:6 | ||
| Flaches | ||||
| Toutes essences | longueur | non admises | < 1/3 de la longueur de la pièce et < 100 cm | |
| largeur | < 1/3 de l'épaisseur de la rive | |||
| Altérations biologiques | ||||
| Toutes essences | bleu - traces de gui | Admis | ||
| piqûres noires | Admises si elles apparaissent sur une seule face | |||
| échauffure | Non admise | |||
| Déformation maximale en mm pour une longueur de 2 m | ||||
| Toutes essences | flèche de face (mm) | <10 | <20 | |
| flèche de rive (mm) | <8 | < 12 | ||
| Gauchissement | 1 mm / 25 mm de largeur | 2 mm / 25 mm de largeur | ||
| Tuilage | pas de restrictions | |||
(1) Pour le Douglas uniquement dans les sections inférieur à 50x150 mm ( ou 7500 mm2), les pièces contenant de la moelle sont exclues et donc déclassées en ST II.
(2) l = largeur de la pièce.
(3) e = épaisseur de la rive.
(4) La longueur des fentes est reliée à l'humidité et par conséquent, les limites données au tableau sont seulement applicables au moment du classement.