CCT Foreva Wood

Solutions FOREVA WOOD Cahier des Charges Techniques

Ind.0 – Novembre 2010

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- SOMMAIRE 1

DEFINITION DES SOLUTIONS ET DOMAINE D’APP LICATION :....... .............................................. 2

2

CARACTERISTIQUES DES MATERIAUX UTILISES :........................................................................... 2

3

4

5

2.1

Bois de structure: ...................................................... ........................................................... ................. 2

2.2

Bois Lamellé-Collé : .................................................. ............................................................................................................. ........................................................... ................. 2

2.3

Joncs de fibres de verre: ..................................................... ........................................................... ....... 2

2.4

Joncs de fibres de carbone: .......................................................... ........................................................ 2

2.5

Goujons métalliques: .......................................................... ........................................................... ....... 3

2.6

Résines époxy:............................................................ ........................................................... ................. 3

2.7

Caractéristiques d’interface:............................................................................ d’interface:................ ............................................................ .................................... 4

PRESENTATION DES DIFFERE NTES SOLUTIONS : .......................................................... ................. 5

3.1

Solutions de renforcement:............................. renforcement:........................................................................................ ........................................................... ........................... 5

3.2

Solutions de réparation:...................................................... ........................................................... ....... 6

DEROULEMENT DES TRAVAUX : ........... ............................................................ .................................... 7

4.1

Diagnostic préalable: .......................................................... ........................................................... ....... 7

4.2

Préparation des supports: ............................................................ ........................................................ 7

4.3

Phasage des travaux:....................................... travaux:.................................................................................................. ........................................................... ........................... 8

4.4

Contrôle des travaux: ......................................................... ........................................................... ....... 9

DIMENSIONNEMENT : .................................................. ........................................................... ............... 10

5.1

Préambule:..................................................................................... Préambule:......................... ............................................................ ...................................................... 10

5.2

Résistance des joncs scellés en percement:.................................. percement:........................................................................................ ...................................................... 10

5.3

Résistance des joncs scellés en saignée: ........................................................... .................................. 16

5.4

Utilisation de goujons métalliques: ........................................................ ............................................ 16

5.5

Résistance des plans de collage: ................................................... ......................................................................................................... ...................................................... 16

5.6

Solution « INERTIA SUP »:............................................................................. »:................. ............................................................ .................................. 16

5.7

Solution « INERTIA INF »: ......................................................... ...................................................... 18

5.8

Solutions « SCARF » et « RECONNECT »: ................................................... ..................................................................................... .................................. 20

5.9

Solutions « GLULAM » :........................................................................ :............ ............................................................ ............................................ 21

5.10

Solution « FRAME » :..................................... ........................................................... ......................... 22

6

REFERENTIELS : .................................................. ........................................................... ......................... 23

7

REFERENCES : ...................................................... ........................................................... ......................... 23

7.1

Résultats expérimentaux: ................................................... .............................................................................................................. ........................................................... ..... 23

7.2

Chantiers: ........................................................ ........................................................... ......................... 23

ANNEXES : Fiches d’autocontrôle

FREYSSINET FRANCE – Direction Technique Opérationnelle

5 pages


1


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DEFINITION DES SOLUTIONS ET DOMAINE D’APPLICATION : Les solutions FOREVA WOOD s’appliquent au renforcement et à la réparation des structures en bois massif ou bois lamellé-collé. Elles sont fondées sur l’utilisation de résine époxy, utilisée pure ou chargée, associée à des joncs de fibres de verre ou de carbone, et éventuellement de goujons métalliques. Du fait de l’utilisation de joncs scellés à la résine, le domaine d’emploi est limité aux classes de service 1 et 2, et pour des situations d’exposition correspondant aux classes d’emploi 1, 2 ou 3.1.

2

CARACTERISTIQUES DES MATERIAUX UTILISES : 2.1

Bois de structure:

Selon norme NF EN 338.

2.2

Bois Lamellé-Collé :

Selon norme NF EN 1194.

2.3

Joncs de fibres de verre:

2.3.1

Caractéristiques mécaniques :

Module de Young : E gf = 40 800 MPa Contrainte de rupture en cisaillement: f gf,v,k gf,v,k = 140 MPa -5 Coefficient de dilatation thermique longitudinal : 0,6 à 1 x10 Contrainte de rupture en traction: Celle-ci dépend du diamètre utilisé : Diamètre approché (mm) 6 9 12 16 19 22 25 28 32

Section

f gf,t,k gf,t,k

(mm²) 31,7 71,3 126,7 197,9 285,0 388,0 506,7 641,3 791,7

(MPa) 830 760 690 655 620 585 550 520 480

2.3.2 Valeurs de dimensionnement : La fibre de verre a un comportement à la rupture de type fragile. Pour se prémunir contre tout risque de rupture, le coefficient partiel de sécurité γ gf gf à appliquer aux contraintes est fixé à 2,85 ; aux ELU : f gf,d gf,d = f gf,k gf,k / γ gf gf = f gf,k gf,k / 2,85

2.4

Joncs de fibres de carbone:

2.4.1 Caractéristiques mécaniques : Module de Young : E cf = 150 000 MPa Contrainte de rupture en cisaillement: f cf,v,k cf,v,k = 500 MPa Contrainte de rupture en traction: f cf,t,k cf,t,k = 3000 MPa -6 Coefficient de dilatation thermique longitudinal : 1,3 x10 Diamètres nominaux disponibles : 3,8 ; 5 ; 6 ; 7 ; 8 ; 10 ; 1 2 et 20 mm


Solutions FOREVA WOOD


Cahier des Charges Techniques

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2.4.2 Valeurs de dimensionnement : La fibre de carbone a un comportement à la rupture de type fragile. Pour se prémunir contre tout risque de rupture, le coefficient partiel de sécurité γ cf à appliquer aux contraintes est fixé à 2,85 ; aux ELU : f cf,d = f cf,k / γ cf = f c,k / 2,85

2.5

Goujons métalliques:

Il s’agit de barres en acier à haute adhérence, selon spécifications des normes NF A 35-016 et NF EN 10080. 2.5.1 Caractéristiques mécaniques : Module de Young : Ecf = 200 000 MPa Contrainte de rupture en traction: f y,t,k = 500 MPa -5 Coefficient de dilatation thermique longitudinal : 1x10 Diamètres nominaux disponibles : 6 ; 8 ; 10 ; 12 ; 14 ; 16 et 20 mm

2.5.2 Valeurs de dimensionnement : Le coefficient partiel de sécurité γ s à appliquer aux contraintes est fixé à 1,15 ; aux ELU : f y,d = f y,k / γ s = f y,k / 1,15

2.6

Résines époxy:

2.6.1 Caractéristiques mécaniques minimales des résines pures pour scellement: Module de Young : 2 000 MPa Contrainte de rupture en cisaillement: f er,v,k = 30 MPa Contrainte de rupture en traction: f er,t,k = 35 MPa Contrainte de rupture en compression: f er,c,k = 30 MPa 2.6.2 Caractéristiques mécaniques minimales des résines pures pour collage: Module de Young : 2 000 MPa Contrainte de rupture en cisaillement: f er,v,k = 20 MPa Contrainte de rupture en traction: f er,t,k = 20 MPa Contrainte de rupture en compression: f er,c,k = 30 MPa 2.6.3 Caractéristiques mécaniques minimales du mortier de résine: Module de Young : 8 000 MPa Contrainte de rupture en cisaillement: f erm,v,k = 10 MPa Contrainte de rupture en compression: f erm,c,k = 60 MPa Des caractéristiques supérieures pourront être prises en compte si nécessaire, sur justification expérimentale (éprouvettes) des formules utilisées. 2.6.4 Caractéristiques mécaniques minimales du béton de résine: Module de Young : 8 000 MPa Contrainte de rupture en cisaillement: f erc,v,k = 10 MPa Contrainte de rupture en compression: f erc,c,k = 25 MPa Des caractéristiques supérieures pourront être prises en compte si nécessaire, sur justification expérimentale (éprouvettes) des formules utilisées. 2.6.5 Valeurs de dimensionnement : Les coefficients partiels de sécurité γ erm et γ erc à appliquer aux contraintes sont fixés à 1,5 ; aux ELU.




Cahier des Charges Techniques 2.7

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Caractéristiques d’interface:

2.7.1 Résine / jonc fibres de verre: Adhérence résine / jonc pour scellement : τk = 10 MPa Le coefficient partiel de sécurité γ gf/er à appliquer aux contraintes est fixé à 2,85 aux ELU. 2.7.2 Résine / jonc fibres de carbone: Adhérence résine / jonc pour scellement : τk = 15 MPa Le coefficient partiel de sécurité γ cf/er à appliquer aux contraintes est fixé à 2,85 aux ELU. 2.7.3 Résine / bois: Adhérence en cisaillement : Les essais effectuées, aussi bien in situ qu’en laboratoire, sur du bois sain montrent que la rupture en cisaillement d’une interface bois/résine est limitée par la r upture du bois en cisaillement. Par ailleurs, afin de se prémunir d’une résistance d’interface réduite sur un bois in situ, un essai de cisaillement du plan de collage est systématiquement effectué avant réalisation des renforcements. Enfin, un coefficient partiel de sécurité supplémentaire, fixé à 2, tient compte de la disparité des zones de collage. La contrainte de dimensionnement du plan de collage en cisaillement est obtenue par la formule suivante : f v,d,inter = min ( k mod. f v,k / (2.γ M) ; f v,k,essai / 2 ) Avec :

f v,k : contrainte caractéristique en cisaillement du bois. (Si deux bois de nature différente sont utilisés, on retient la contrainte caractéristique la plus faible) k mod, γ M, selon EC5 f v,k,essai, contrainte de cisaillement de l’interface mesurée par essai in situ

Adhérence en traction : La contrainte de traction bois/r ésine est considérée comme nulle.




Cahier des Charges Techniques 3

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PRESENTATION DES DIFFERENTES SOLUTIONS : On distingue les solutions de renforcement, destinées à augmenter la capacité portante de structures initialement saines, et les solutions de réparation, destinées à rendre à des structures dégradées leur capacité portante initiale. Avant de procéder à un renforcement, il convient de réaliser un diagnostic de la structure afin de s’assurer de son état, et recourir le cas échéant à une réparation préalable. Avant de procéder à une réparation, il convient d’effectuer un diagnostic permettant de déterminer la ou les causes des dégradations, et supprimer ces causes avant de réparer.

3.1

Solutions de renforcement:

3.1.1

Solution « INERTIA SUP » par table de compression en béton de résine: Cette technique consiste à augmenter la hauteur d’une poutre existante, par coulage en partie supérieure d’une rehausse en béton de résine, connectée par joncs scellés à la résine et taquets anti-cisaillement. Dans les planchers classiques constitués de poutres principales, solives et platelage, la rehausse en résine est placée dans la hauteur des solives. Cette technique est donc totalement invisible après reconstitution du plancher. Elle est de ce fait particulièrement adaptée aux planchers anciens (plafond « à la française », plafonds peints, poutres anciennes…) dont on veut sauvegarder l’aspect tout en s’assurant de la capacité portante. La poutre à renforcer doit avoir une section minimale de 15x15 cm² pour pouvoir bénéficier de ce procédé. La solution peut être couplée avec la reconstitution du plancher par plancher autoporteur « FLOOR + », portant directement entre poutres principales sans charger les solives.

3.1.2

Solution « INERTIA INF » par adjonction en sous-face: Cette technique consiste à augmenter la hauteur d’une poutre ou d’un arc lamellé collé existant, par addition en partie inférieure d’une pièce de bois neuve, collée et connectée par joncs scellés à la résine. Elle peut notamment être utilisée pour renforcer les arcs lamellés-collés destinés à recevoir une sur-toiture, ou dont les charges climatiques sont majorées du fait d’évolutions réglementaires. L’arc ou la poutre à renforcer doit avoir une section minimale de 10x15h cm² pour pouvoir bénéficier de ce procédé.





Solutions de réparation:

3.2.1

Solution « SCARF » par remplacement de zones dégradées:

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Prothèse bois :

Cette technique est destinée à remplacer des abouts d’arcs, de poutres ou de poteaux qui ont été endommagés par des insectes et / ou des champignons. Elle consiste à découper, après étayement de la structure conservée, les parties qui ont été endommagées, et à les remplacer par une pièce neuve, collée et connectée à l’ancienne par joncs scellés à la résine. Elle est notamment utilisée pour les pieds d’arc lamellés-collés extérieurs, ou les abouts de poutres posés sur des maçonneries humides.

Prothèse en béton de résine : Cette technique est également destinée à remplacer des abouts d’arcs, de poutres ou de poteaux qui ont été endommagés par des insectes et / ou des champignons. Elle consiste à découper, après étayement de la structure conservée, les parties endommagées, et à les remplacer par une pièce coulée en place en mortier de résine, connectée à l’ancienne par joncs scellés à la résine. Par rapport aux prothèses en bois, les prothèses en résine sont utilisées pour des pièces de dimensions réduites ou de géométrie complexe. Le coffrage utilisé pour couler le béton de résine peut être laissé en place au même nu que la pièce initiale, de sorte que l a réparation soit invisible. La pièce ainsi réparée garde un aspect « bois ».

3.2.2

Solution « RECONNECT » de ré-assemblage de parties cassées ou fissurées: Cette technique permet de reconnecter deux « morceaux » de poutre après rupture, par mise en œuvre en partie tendue de joncs scellés à la résine en saignée. Dans le cas où la rupture de la poutre a été causée par une surcharge accidentelle, un choc ou un défaut localisé du bois (nœud, poche de résine…), ce procédé peut être utilisé seul. Par contre, si la rupture résulte d’une section de bois insuffisante en regard des charges normalement appliquées, la connexion des deux partie cassées doit s’accompagner d’un renforcement.



3.2.3


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Solution « GLULAM » par remaillage de poutres délaminées:

Cette technique permet de rendre son monolithisme à des pièces en bois lamellé-collé qui ont subi des décollements de lamelle ou des rupture de cisaillement à l’intérieur d’une lamelle. Elle consiste à injecter de la résine dans les fissures, puis à coudre ces « plans faibles » par des joncs scellés à la résine. Elle s’applique aux fissures « graves ou traversantes » au sens des « recommandations pour la réparation de bois lamellé collé structural » éditées en juin 2000 par le SNCCBLC. 3.2.4

Solution « FRAME » de reconstitution d’ossatures:

Cette technique s’applique aux ossatures ou pans de bois présentant des zones attaquées par les insectes et / ou les champignons. Elle permet de les restructurer par purge et reconstitution au mortier de résine de zones de bois endommagées.

4

DEROULEMENT DES TRAVAUX : 4.1

Diagnostic préalable:

Avant tout prédimensionnement d’une solution Foreva Wood, une inspection générale de la structure est entreprise. Cette inspection porte sur la qualité mécanique des matériaux, leur taux d’humidité, et leur environnement (définition de la classe de service, reconstitution de l’historique de la structure, type de chargement…). De plus, dans le cas des solutions de réparation, la ou les causes des désordres doivent être identifiées. Dans le cas de fissures ou de rupture, un recalcul de la structure dans sa configuration actuelle sous charges effectives doit être effectué. La réparation des désordres doit s’accompagner de la suppression de leur cause, afin d’éviter toute récidive. Par exemple, ventilations des combles humides, protection contre les intempéries (dans le cas de causes environnementales), ajout de poutre au vent, suppression des surcharges abusives (dans le cas de causes structurelles), etc. A l’issue de ce diagnostic, une note de calcul et un plan d’exécution sont établis par un bureau d’études spécialisé.

4.2

Préparation des supports:

Toutes les zones de bois endommagées doivent être purgées jusqu’au bois sain.





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Phasage des travaux:

Nous résumons ci-dessous, pour chaque solution Foreva Wood, le déroulement des travaux :

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4.3.1 Solution « INERTIA SUP » par table de compression en béton de résine: Dégagement de la face supérieure de la poutre, par sciage des solives. On veille à conserver un appui minimal de 3cm des solives sur la poutre à renforcer. Réalisation de taquets anti-glissement, de section circulaire découpée à la scie à cloche, ou de section rectangulaire découpée au ciseau. Préparation de la face supérieure de la poutre par ponçage, et nettoyage soigné. Contrôle de la contrainte de rupture par cisaillement du plan de collage, par essai in situ. Vérification avec le bureau d’études de la conformité de cette valeur. Réalisation et nettoyage à l’air comprimé des percements, destinés à recevoir les armatures de liaison, Mise en place et scellement à la résine époxy de ces armatures, Coffrage des rives de la table de compression, Coulage de la table de compression en béton de résine, Reconstitution du plancher. 4.3.2 Solution « INERTIA INF » par adjonction en sous-face: Préparation de la face inférieure de la poutre par ponçage, et nettoyage soigné. Contrôle de la contrainte de rupture par cisaillement du plan de collage, par essai in situ. Vérification avec le bureau d’études de la conformité de cette valeur. Encollage des surfaces, Présentation et serrage de la pièce à coller, Réalisation et nettoyage à l’air comprimé des percements, destinés à recevoir les armatures de liaison, Mise en place et scellement à la résine époxy de ces armatures, 4.3.3

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Solution « SCARF » par remplacement de zones dégradées:

Prothèse bois : Etaiement préalable de la partie conservée de la poutre, Découpe et évacuation de la partie endommagée, Réalisation et nettoyage à l’air comprimé de saignées ou percements, destinés à recevoir les armatures longitudinales de flexion (poutre existante et pièce de remplacement) Mise en place des armatures longitudinales et contrôle de leur alignement, Encollage des bois de bout, présentation et serrage de la pièce de remplacement, Scellement des armatures longitudinales, Réalisation éventuelle de percements à 45°, destinés à recevoir les armatures d’effort tranchant, si nécessaire. Nettoyage à l’air comprimé. Scellement des armatures d’effort tranchant. Après contrôle de la polymérisation de la résine, suppression de l’étaiement. Prothèse en béton de résine : Etaiement préalable de la partie conservée de la poutre, Découpe et évacuation de la partie endommagée, Réalisation et nettoyage à l’air comprimé de saignées ou percements, destinés à recevoir les armatures longitudinales de flexion (poutre existante) Réalisation éventuelle de percements à 45°, destinés à recevoir les armatures d’effort tranchant, si nécessaire. Nettoyage à l’air comprimé. Mise en place des armatures et contrôle de leur alignement, Scellement des armatures, Coffrage de l’about, Coulage de l’about en mortier de résine, Après contrôle de la polymérisation de la résine, suppression de l’étaiement.



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4.3.4 Solution « RECONNECT » de ré-assemblage de parties cassées ou fissurées: Etaiement de la poutre à réparer, Réalisation et nettoyage à l’air comprimé de saignées, destinées à recevoir les armatures horizontales de flexion. Réalisation éventuelle de percements à 45°, destinés à recevoir les armatures d’effort tranchant, si nécessaire. Nettoyage à l’air comprimé. Mise en place des armatures, Pose d’un coffrage de rive des saignées, si nécessaire, Remplissage des percements et saignées par de la résine époxy. Dépose éventuelle, après polymérisation, du coffrage. Suppression de l’étaiement. 4.3.5 Solution « GLULAM » par remaillage de poutres délaminées: Etaiement éventuel de la poutre à réparer, selon préconisation du bureau d’études, Préparation et régularisation de l’épaisseur des fissures par passage d’un disque ou d’une scie circulaire, Nettoyage de la fissure à l’air comprimé, Coffrage de la fissure et percement de trous d’injection. Injection de la résine époxy de proche en proche par les trous d’injection, jusqu’à remplissage complet des fissures, Réalisation et nettoyage à l’air comprimé des percements, destinés à recevoir les armatures de remaillage, Mise en place et scellement de ces armatures, Dépose, après polymérisation, du coffrage. Suppression de l’étaiement éventuel.

4.3.6 Solution « FRAME » de reconstitution d’ossatures: Mise en sécurité préalable de l’ossature à réparer, Purge des zones dégradées jusqu’au bois sain et nettoyage soigné, Contrôle de la contrainte de rupture par cisaillement du plan de collage, par essai in situ. Vérification avec le bureau d’études de la conformité de cette valeur. Réalisation et nettoyage à l’air comprimé des percements, destinés à recevoir les armatures de liaison, Mise en place et scellement de ces armatures, Coffrage des zones à reconstituer en mortier de résine, Coulage de la zone à reconstituer en mortier de résine, Après contrôle de la polymérisation de la résine, suppression éventuelle du coffrage, Suppression des mesures de mise en sécurité provisoire.

4.4

Contrôle des travaux:

Les travaux ne peuvent être exécutés que par du personnel qualifié employé directement par Freyssinet. Freyssinet procède à un autocontrôle de ses travaux. Les fiches d’autocontrôle et la définition des contrôles à effectuer pour chaque type de solution Foreva sont fournies en Annexe. En particulier, les numéros de lots des résines, les température et taux d’humidité, de l’air comme du support, sont systématiquement renseignés.




Cahier des Charges Techniques 5

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DIMENSIONNEMENT : 5.1

Préambule:

Le dimensionnement des solutions FOREVA WOOD se fait selon les règles et principes de l’Eurocode 5. On retient notamment les principes suivants : Les sections planes restent planes. Non-glissement des plans de collage. Les combinaisons de charges, les lois de comportement et les coefficients de sécurité sur le bois sont ceux de l’EC5. Les caractéristiques propres aux joncs en fibres de verre ou de carbone sont indicées j dans ce chapitre, et doivent être comprises en fonction de la nature du matériau. Ainsi f j,t,k représente la contrainte caractéristique de traction du jonc, et doit être pris égal à f gf,t,k ou f cf,t,k selon qu’il s’agit de verre ou de carbone.

5.2

Résistance des joncs scellés en percement:

Les joncs scellés en percement peuvent être sollicités en traction, en cisaillement ou par une combinaisons des deux cas précédents. Lorsque l’on a le choix, on choisira toujours de les faire travailler en traction plutôt qu’en cisaillement, par exemple en préférant un scellement incliné de 45° sur le plan de glissement, plutôt qu’un scellement perpendiculaire. La longueur de scellement des joncs dans le bois est au moins de 17,5.d, où d représente le diamètre du jonc, sans être inférieure à 200mm. Le diamètre D du percement est au plus égal à 1,25.d. La longueur d’ancrage minimale des joncs dans le mortier ou le béton de résine est de 12.d, sans être inférieure à 120 mm. 5.2.1 Joncs en cisaillement simple bois/bois, mis en œuvre perpendiculairement au fil: Ce cas peut se rencontrer dans les solutions INERTIA INF et GLULAM. Effort de dimensionnement : La valeur de dimensionnement de la résistance au cisaillement d’un jonc isolé vaut :

F j, v,Rd

  k mod .f h,1, k .l1.D / γ M  k mod .f h,2, k .l2 .D / γ M  2    l  l 2   f h,1, k .l1.D      l l β + 2 β 2 1 + 2 +  2   + β 3  2  − β 1 + 2  / γ M k mod . 1 + β   l1  l1    l1   l1        4 β (2 + β )M y,Rk f .l .D  = min k mod .1,05 h,1, k 1  2 β (1 + β ) + − β  / γ j 2 + β 2 D l f . .   h,1, k 1    4 β (1 + 2 β )M y,Rk f h,1, k .l2 .D   2 β + β + − β ( ) k . 1 , 05 2 1   / γ j 2  mod 1 + 2 β  D l f . .  h,1, k 2    k mod .1,15 2 β 2M y,Rk f h,1, k .D / γ j  1 + β  2 π . d .f / γ  4 j, v,k j FREYSSINET FRANCE – Direction Technique Opérationnelle




Où

d représente le diamètre du jonc, D représente le diamètre du percement (D ≤ 1,25.d) li représente la longueur de scellement dans le matériau 1 ou 2 β = f h,2,k / f h,1,k f h,i,k représente la valeur caractéristique de la portance du matériau i, en MPa:

f h,α , k =

f h, 0, k k 90 sin

2

α + cos 2 α

f h, 0 , k = 0,082(1 − 0,01 D )ρ k k 90

1,35 + 0,015 D pour les résineux = 0,90 + 0,015 D pour les feuillus

ρk représente la masse volumique caractéristique du bois en kg/m 3. α représente l’angle entre l’effort et la direction du fil du bois. My,Rk représente la valeur caractéristique du moment de rupture du jonc : 3 M y,Rk = f j,t,k .π.d /32 Le nombre efficace de joncs, n ef , est égal à : Parallèlement au fil :

Où :

n  n ef = min  0,9 a1 4 n  13 D . 

n = nombre de joncs dans une file, a1 = entraxe entre joncs dans le sens du fil,

Perpendiculairement au fil :

n ef = n

Et par interpolation pour 0 < α < 90

Espacements et distances minimales: Les entraxes et distances aux bords minimaux sont ceux du tableau 8.4 de l’EC5.


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5.2.2 Joncs en cisaillement simple bois/béton de résine, mis en œuvre perpendiculairement au fil: Ce cas peut se rencontrer dans la solution INERTIA SUP. Effort de dimensionnement : La valeur de dimensionnement de la résistance au cisaillement d’un jonc isolé vaut: (matériau 1 = bois, matériau 2 = béton de r ésine)

F j, v,Rd

  k mod .f h,1, k .l1 .D / γ M  f erc, c,k .l 2 .d / γ erc  2     l  l  2  f h,1, k .l1 .d   l 2  l 2  2 3 2 2  β + 2 β 1 + +    + β   − β 1 +  / γ k mod . l  l   l  M 1 + β  l1    1    1   1         4 β (2 + β )M y,Rk f h,1, k .l1 .d    2 β (1 + β ) +  / γ j = min k mod .1,05 − β 2 + β 2 f h,1, k .d .l1      4 β (1 + 2 β )M y,Rk  f h,1, k .l 2 .d  2  2 β (1 + β ) + − β  / γ j k mod .1,05 2 + β 1 2 f . . d l    h,1, k 2   k .1,15 2 β 2M f .d / γ y, Rk h,1, k j  mod 1 + β   d2 π . .f j, v, k / γ j  4

Les notations restant identiques à celles d u paragraphe précédent, avec β = f erc,c,k / f h,1,k Le nombre efficace de joncs, n ef , est inchangé par rapport au paragraphe précédent.

Espacements et distances minimales: Les entraxes et distances aux bords minimaux sont ceux du tableau 8.4 de l’EC5.

5.2.3 Joncs en cisaillement simple bois/bois, mis en œuvre parallèlement au fil: Ce cas peut se rencontrer dans les solutions RECONNECT et SCARF a vec prothèse bois.

Effort de dimensionnement : La valeur de dimensionnement de la résistance au cisaillement d’un jonc isolé vaut :





F j, v,Rd

Où

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k mod .6,8.f h,1,k .d 2 / γ M  2 k mod .6,8.f h,2,k .d / γ M  = min k .0,85. 2 β 2M f .d / γ mod y,Rk h,1, k j  1 + β  2 π . d .f / γ  4 j,v,k j d représente le diamètre du jonc, β = f h,2,k / f h,1,k f h,i,k représente la valeur caractéristique de la portance du matériau i, en MPa:

f h,k = (0,0023 + 0,75.d −1,5 ) ρ k

ρk représente la masse volumique caractéristique du bois en kg/m 3. My,Rk représente la valeur caractéristique du moment de rupture du jonc : 3 M y,Rk = f j,t,k .π.d /32 Le nombre efficace de joncs, n ef , est obtenu à partir du nombre n de joncs : Pour n=1, nef = n = 1 Pour n=2, nef =0,9.n=1,8 Pour n ≥ 3, nef = 0,8.n Par ailleurs, en l’absence de frettage, on vérifie la résistance à la propagation d’une fissure, par la méthode des « entailles virtuelles », selon §6.3.2.1.3 des règles professionnelles IRABOIS de 1999.

Espacements et distances minimales: Les entraxes et distances aux bords minimaux sont ceux du §6.1.2.1 des règles professionnelles IRABOIS de 1999. 5.2.4 Joncs en cisaillement simple bois/mortier de résine, mis en œuvres parallèlement au fil: Ce cas peut se rencontrer dans la solution SCARF avec prothèse en mortier de résine.

Effort de dimensionnement : La valeur de dimensionnement de la résistance au cisaillement d’un jonc isolé vaut : (matériau 1 = bois, matériau 2 = mortier de résine)

F j,v,Rd

k mod .6,8.f h,1,k .d 2 / γ M  f erm,c,k .l2 .d / γ erm  = min k .0,85. 2 β 2M f .d / γ mod y,Rk h,1,k j 1 + β   2 π . d .f / γ  4 j,v,k j

Les notations restant identique à celles du paragraphe précédent, avec β = f erm,c,k / f h,1,k Le nombre efficace de joncs, n ef , est inchangé par rapport au paragraphe précédent. Par ailleurs, en l’absence de frettage, on vérifie la résistance à la propagation d’une fissure, par la méthode des « entailles virtuelles », selon §6.3.2.1.3 des règles professionnelles IRABOIS de 1999. FREYSSINET FRANCE – Direction Technique Opérationnelle




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Espacements et distances minimales: Les entraxes et distances aux bords minimaux sont ceux du §6.1.2.1 des règles professionnelles IRABOIS de 1999.

5.2.5 Joncs en traction axiale dans le bois: Ce cas se rencontre dans l’ensemble des solutions FOREVA WOOD. Effort de dimensionnement : La valeur de dimensionnement de la résistance en traction d’un jonc isolé vaut :

F j,t,Rd

Où

k mod .85.f v,k .d  = min  d 2 π . .f j,t,k / γ j  4

l

− 1,5.d / γ M

F j,t,Rd représente la résistance axiale de dimensionnement en Newton. d représente le diamètre du jonc en mm, l représente la longueur collée en mm f v,k représente la valeur caractéristique de la résistance au cisaillement du bois, en MPa.

Le nombre efficace de joncs, n ef , est obtenu à partir du nombre n de joncs : Pour n=1, nef = n = 1 Pour n=2, nef =0,9.n=1,8 Pour n ≥ 3, nef = 0,8.n Vérification complémentaire dans le cas de traction parallèle au fil du bois : On vérifie que la traction transmise par les joncs reste inférieure à la résistance de l’aire efficace derrière ceux-ci. Cette rupture de bloc met en jeu les résistances en cisaillement sur un ou plusieurs plans, et en traction sur un plan perpendiculaire. La résistance des plans de traction et de cisaillement ne doit pas être cumulée. On considère un volume enveloppe parallélépipédique de profondeur égale à la longueur d’ancrage des joncs, et de surface égale à 6d x 6d, centrée sur le j onc. Dans le cas d’un jonc isolé loin des bords, la résistance de dimensionnement par rupture de bloc vaut donc :

F j,t,Rd

k mod .f t,0,k .36.d 2 / γ M = min  k mod .f v,k .24.d .l / γ M

(rupture en traction) (rupture en cisaillement)

Dans le cas de joncs distants entre eux de moins de 6d, on vérifie la résistance d’un bloc enveloppe commun. Dans le cas de distance aux bords inférieure à 3d, on substitue cette distance aux bords à la valeur de 3d.





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Vérification complémentaire dans le cas de traction perpendiculaire au fil du bois :

On utilise la méthode de « l’entaille virtuelle », dont la position géométrique est définie sur le schéma cidessus. Le cisaillement au droit de chaque section critique est vérifié selon la formule suivante : τd < k v.f v,d Avec: τd = 1,5.Vd / (l.b), où b est la largeur de la pièce de bois. k v = min(

k n

  1 2  − α h  α (1 − α ) + 0,8. β   α  

;1)

α = l / h ; β = x / h ; k n = 5 pour le bois massif ; 6,5 p our le lamellé-collé h exprimé en mm.

Espacements et distances minimales: Les entraxes et distances aux bords minimaux sont ceux du §6.1.1 des règles professionnelles IRABOIS de 1999.

5.2.6

Joncs en traction axiale dans le mortier ou le béton de résine:

La résistance en traction du scellement d’un jonc dans le béton ou le mortier de résine est donnée par la formule classique des scellements : F j,t,Rd = π.d.ls.τk / γ j

5.2.7

Joncs en chargés axialement et latéralement:

On doit alors vérifier l’équation (8.28) de l’EC5 : (Ft,Ed /Ft,Rd)² + (Fv,Ed /Fv,Rd)² ≤ 1 Espacements et distances minimales: Les entraxes et distances aux bords minimaux sont les plus défavorables des deux cas : chargement axial et chargement latéral.


Solutions FOREVA WOOD Cahier des Charges Techniques 5.3


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Résistance des joncs scellés en saignée:

Les joncs scellés en saignée sont utilisés lorsque la longueur du jonc dépasse la longueur disponible pour l’enfiler. La distance minimale entre axe du jonc et bords de la pièce reste identique à la distance minimale en cas de percement. On considère alors que les 3 cotés cisaillés restent centrés sur le jonc, comme indiqué dans le schéma ci-contre. La longueur cisaillé vaut alors : L = 1,25d + 2.(1,25+0,46)d = 4,67.d Dans le cas d’un jonc en percement, le périmètre cisaillé vaut : P = π.1,25.d = 3,92.d On voit que la longueur cisaillée dans le cas d’un jonc en saignée n’est pas inférieure à celle du cas d’un jonc en percement. En conséquence, on considère que la résistance d’un jonc en saignée est identique à celle d’un jonc en percement. Il est bien entendu que les distances aux bords minimales restent celles qui sont précisées pour les joncs en percement.

5.4

Utilisation de goujons métalliques:

En complément des solutions de joncs en fibres de verre ou de carbone, il est également possible d’utiliser des goujons métalliques, de type fers à béton à Haute Adhérence. Les goujons métalliques sont utilisées notamment dans le cas où la géométrie des pièces impose de cintrer les barres, ou si un module de Young élevé est recherché. La résistance des goujons métalliques en percement est déterminée conformément au guide professionnel IRABOIS, cahier n°11 de 1999. La résistance des goujons métalliques en saignée est identique à celle des goujons en percement, comme explicité au paragraphe précédent.

5.5

Résistance des plans de collage:

En traction, l’adhérence bois/résine est négligée. En cisaillement, l’adhérence bois/résine est limitée par f v,d, inter , cf §2.6. En compression, on tient compte de la limite de compression du bois f c,d

5.6

Solution « INERTIA SUP »:





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Caractéristiques géométriques de la section renforcée : Surface : A = bw.hw+n.herc.berc Niveau du centre de gravité / intrados : ycdg = ( bw.hw²/2+n.herc.berc.(hw+herc /2) ) / A 3 3 Inertie : I = bw.hw /12 + bw.hw.( ycdg - hw /2 )² + n.berc.herc /12 + n.berc.herc.( hw + herc /2 - ycdg)² Moment statique à l’interface : Sinter = n. b erc.herc²/ 2 Moment statique au centre de gravité : Scdg = bw . ycdg²/2 Avec n = Eerc / Ew, coefficient d’équivalence béton de résine / bois La vérification des contraintes est effectuée aux ELU. Les charges appliquées avant mise en place du renforcement, y compris éventuellement la surcharge de chantier, se rapportent à la section de bois seul. Les charges appliquées après réalisation du renforcement, se rapportent à la section renforcée bois + béton de résine. Phase 1, avant renforcement : Md,1 ; Vd,1 le moment et l’effort tranchant appliqués avant renforcement. Contrainte de flexion en face supérieure de poutre : σw,sup,1 = 6. Md,1 /( bw.hw²) Contrainte de flexion en face inférieure de poutre : σw,inf,1 = - 6. Md,1 /( bw.hw²) Contrainte de cisaillement dans la poutre: τw,1 = 1,5. Vd,1 / (bw.hw) Phase 2, après renforcement : Md,2 ; Vd,2 le moment et l’effort tranchant appliqués après renforcement. Contrainte de flexion en face supérieure du béton de résine: σerc,sup,2 = n .Md,2 . (herc+hw-ycdg) / I Contrainte de flexion en face supérieure de poutre : σw,sup,2 = Md,2 . (hw-ycdg) / I Contrainte de flexion en face inférieure de poutre : σw,inf,2 = - Md,2 . ycdg / I Contrainte de cisaillement dans la poutre: τw,2 = Vd,2 . Scdg / (bw.I) Contrainte de cisaillement à l’interface: τinter,2 = Vd,2 . Sinter / (berc.I) Vérification de la poutre bois sous sollicitations normales: La poutre bois travaille en flexion composée avec traction. σt,0,d = abs ( σw,sup,1 + σw,sup,2 + σw,inf,1 + σw,inf,2 ) / 2 σm,y,d = abs ( σw,inf,1 + σw,inf,2 ) - σt,0,d On doit vérifier : ( σt,0,d / f t,0,d ) + (σm,y,d / f m,y,d ) ≤ 1 Vérification de la table de compression sous sollicitations normales: On doit vérifier : σerc,sup,2 ≤ f erc,c,d Vérification de la poutre bois au cisaillement: On doit vérifier τw,1 + τw,2 ≤ f v,d Vérification de l’interface au cisaillement: Si τinter,2 ≤ f v,d,inter , alors la résistance au cisaillement de l’interface seule est suffisante. On placera cependant des joncs de bonne construction dont l’entraxe est au plus égal à h w+herc Si τinter,2 > f v,d,inter , alors la résistance au cisaillement de l’i nterface seule n’est pas suffisante. Cette résistance est majorée par des joncs scellés à 45°, dans le sens où ils sont en traction. Soit F j,t,Rd la valeur de dimensionnement de la résistance en traction par jonc. Il faut vérifier : n j,eff . F j,t,Rd / ( 2 . s j ) ≥ berc . (τinter,2 - f v,d,inter) et s j ≤ hw+herc Où n j,eff est le nombre efficace de rangées de joncs disposées dans la largeur. A proximité de l’appui, il n’est pas toujours possible de sceller les joncs à 45°. Ceux-ci sont alors scellés verticalement. Soit F j,v,Rd la valeur de dimensionnement de la résistance en cisaillement par jonc. Il faut vérifier : n j,eff . F j,v,Rd / s j ≥ berc . (τinter,2 - f v,d,inter) et s j ≤ hw+herc Où n j,eff est le nombre efficace de rangées de joncs disposées dans la largeur.





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Dans tous les cas, on doit vérifier que τinter,2 ≤ f v,d Dispositions constructives: Entraxe maximal des joncs : s j ≤ hw+herc Entraxe maximal des taquets anti-glissement : s t ≤ hw+herc Par ailleurs, un appui minimal de 3cm des pannes ou solives doit être conservé : D’où: berc ≤ bw – 6 cm (poutre courante) berc ≤ bw – 3 cm (poutre de rive)

5.7

Solution « INERTIA INF »: La vérification des contraintes est effectuée aux ELU. Les charges appliquées avant mise en place du renforcement, y compris éventuellement la surcharge de chantier, se rapportent à la section initiale seule. Les charges appliquées après réalisation du renforcement, se rapportent à la section renforcée. Nous détaillons le cas usuel où la largeur b de la section initiale est égale à la largeur de la pièce additionnelle. De plus, nous considérons que les modules de Young des 2 matériaux sont proches. Le cas général de largeurs et de modules différents est similaire au calcul « INERTIA SUP » détaillé au paragraphe précédent. Les efforts normaux et contraintes sont considérés positifs en cas de compression. Les moments sont comptés positifs en cas de compression de la face supérieure.

Phase 1, avant renforcement : Md,1 ;Nd,1 et Vd,1 le moment, l’effort normal et l’effort tranchant appliqués avant renforcement. Contrainte normale en face supérieure de poutre initiale: σpi,sup,1 = Nd,1 / (b.h1) + 6.Md,1 /( b.h1²) Contrainte normale en face inférieure de poutre initiale: σpi,inf,1 = Nd,1 / (b.h1) - 6.Md,1 /( b.h1²) Contrainte de cisaillement dans la poutre initiale: τpi,1 = 1,5. Vd,1 / (b.h1) Phase 2, après renforcement : Md,2 ;Nd,2 et Vd,2 le moment, l’effort normal et l’effort tranchant appliqués après renforcement. Contrainte normale en face supérieure de poutre initiale: σpi,sup,2 = Nd,2 / (b.(h1+h2)) + 6.Md,2 /(b. (h1+h2)²) Contrainte normale en face inf. de pièce additionnelle: σpa,inf,2 = Nd,2 / (b.(h1+h2)) - 6.Md,2 /(b. (h1+h2)²) Contrainte normale en face inf. de pièce initiale: Contrainte de cisaillement dans la poutre initiale: Contrainte de cisaillement à l’interface:

σpi,inf,2 = (h2.σpi,sup,2 + h1.σpa,inf,2) / (h1+h2) τpi,2 = 1,5.Vd,2 / (b.(h1+h2)) τinter,2 = 6.Vd,2 .h1.h2 / (b.(h1+h2)3)

Vérification de la poutre initiale sous contraintes normales: La poutre initiale travaille en flexion composée. Si σpi,sup,1 + σpi,sup,2 + σpi,inf,1 + σpi,inf,2 < 0, l’effort normal est une traction. σt,0,d = abs(σpi,sup,1 + σpi,sup,2 + σpi,inf,1 + σpi,inf,2) / 2 σm,y,d = max( abs( σpi,inf,1 + σpi,inf,2 ) ; abs( σpi,sup,1 + σpi,sup,2 ) ) - σt,0,d On doit vérifier : (σt,0,d / f t,0,d ) + (σm,y,d / f m,y,d ) ≤ 1 Si σpi,sup,1 + σpi,sup,2 + σpi,inf,1 + σpi,inf,2 > 0, l’effort normal est une compression. FREYSSINET FRANCE – Direction Technique Opérationnelle




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σc,0,d = abs ( σpi,sup,1 + σpi,sup,2 + σpi,inf,1 + σpi,inf,2) / 2 σm,y,d = max( abs( σpi,inf,1 + σpi,inf,2 ) ; abs( σpi,sup,1 + σpi,sup,2 ) ) - σc,0,d On doit vérifier : ( σc,0,d / f c,0,d ) + (σm,y,d / f m,y,d ) ≤ 1 Vérification de la pièce additionnelle sous sollicitations normales: La pièce additionnelle travaille également en flexion composée, avec σpa,sup,2 = σpi,inf,2. Si σpa,sup,2 + σpa,inf,2 < 0, l’effort normal est une traction. σt,0,d = abs ( σpa,sup,2 + σpa,inf,2 ) / 2 σm,y,d = max( abs(σpa,sup,2 ) ; abs( σpa,inf,2 ) ) - σt,0,d On doit vérifier : ( σt,0,d / f t,0,d ) + (σm,y,d / f m,y,d ) ≤ 1 Si σpa,sup,2 + σpa,inf,2 > 0, l’effort normal est une compression. σc,0,d = abs ( σpa,sup,2 + σpa,inf,2 ) / 2 σm,y,d = max( abs(σpa,sup,2 ) ; abs( σpa,inf,2 ) ) - σc,0,d On doit vérifier : ( σc,0,d / f c,0,d ) + (σm,y,d / f m,y,d ) ≤ 1 Vérification de la poutre initiale au cisaillement: On doit vérifier τpi,1 + τpi,2 ≤ f v,d Vérification de l’interface au cisaillement, zone courante: Si τinter,2 ≤ f v,d,inter , alors la résistance au cisaillement de l’interface seule est suffisante. On placera cependant des joncs de bonne construction dont l’entraxe est au plus égal à h 1+h2 Si τinter,2 > f v,d,inter , alors la résistance au cisaillement de l’i nterface seule n’est pas suffisante. Cette résistance est majorée par des joncs scellés à 45°, dans le sens où ils sont en traction. Soit F j,t,Rd la valeur de dimensionnement de la résistance en traction par jonc et s j l’écartement entre deux cours de joncs. Il faut vérifier : n j,eff . F j,t,Rd / ( 2 . s j ) ≥ b . (τinter,2 - f v,d,inter) et s j ≤ h1+h2 Où n j,eff est le nombre efficace de rangées de joncs disposées dans la largeur. A proximité de l’appui, il n’est pas toujours possible de sceller les joncs à 45°. Ceux-ci sont alors scellés perpendiculairement. Soit F j,v,Rd la valeur de dimensionnement de la résistance en cisaillement par jonc et s j l’écartement entre deux cours de joncs. Il faut vérifier : n j,eff . F j,v,Rd / s j ≥ b . (τinter,2 - f v,d,inter) et s j ≤ h1+h2 Où n j,eff est le nombre efficace de rangées de joncs disposées dans la largeur. Dans tous les cas, on doit vérifier que τinter,2 ≤ f v,d Cas d’inversion d’effort: Dans les charpentes de couverture, il arrive souvent que le sens de l’effort tranchant s’inverse, entre les combinaisons de type charges permanentes + neige, et les combinaisons de type charges permanentes + vent. Les joncs placés à 45° en traction pour un seul type de combinaison peuvent alors être en compression sous les combinaisons inverses. Cette disposition est à proscrire, car la composante transversale du jonc génère alors une traction transversale de l’interface, à laquelle le bois résiste mal. Dans ce cas, il convient : soit, si la pièce de bois est suffisamment large, de croiser des joncs à 45° dans chaque sens. Le calcul peut alors tenir compte des deux rangées de joncs, puisque les composantes transversales s’annulent deux à deux. soit de placer les joncs perpendiculairement à l’interface. Vérification de l’interface au cisaillement, en abouts de pièce additionnelle: Soit Na l’effort normal en bout de p ièce additionnelle : Na = b.h2.(σpa,sup,2 + σpa,inf,2 ) / 2 On doit vérifier que sur une longueur égale à 3h, l’interface de surface 3.b.h peut transmettre N a de la pièce additionnelle vers la pièce initiale.





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Si Na / (3.b.h) < f v,d,inter, alors le collage seul suffit. Si Na / (3.b.h) > f v,d,inter, on complète avec des joncs pour pouvoir reprendre N a - 3.b.h. f v,d,inter . Dans tous les cas, il est conseillé de tailler en biseau de pente 1 / 3 l’extrémité de la pièce additionnelle, afin de favoriser une transmission d’effort progressive.

Dispositions constructives: Entraxe maximal des joncs : s j ≤ h1+h2

5.8

Solutions « SCARF » et « RECONNECT »:

Qu’il s’agisse des solutions SCARF bois ou résine, ou de la solution RECONNECT, le calcul est celui d’une interface soumise à flexion composée et effort tranchant, où la reprise des efforts de traction est assurée par les joncs, tandis que la reprise des efforts de cisaillement est assurée par le collage, éventuellement complété par des joncs. σ

Justification de l’interface en flexion simple: IL s’agit du cas courant des solutions SCARF résine et RECONNECT. La vérification des contraintes est effectuée aux ELU. La poutre étant étayée durant les travaux, le phasage n’intervient pas. La justification en flexion est analogue à celle du calcul ELS d’une poutre en béton armé : diagramme triangulaire de contrainte dans la zone comprimée et traction dans les joncs. La position de l’axe neutre est donnée par l’égalité des moments statiques : b.y²/2 = Σ n.Ai.(di-y) Avec :

n, coefficient d’équivalence jonc / bois n = (E jonc / Ebois) Ai, section d’un lit de jonc di, distance du centre de gravité d’un lit à la face comprimée 3

Inertie de la section : I = b.y / 3 + Σ n.Ai.(di-y)² Contrainte max. de compression sur le bois : σb = Md . y / I Contrainte dans les joncs : σi = - n . Md . (di –y) / I On doit vérifier: σb ≤ f m,d et Fd,i = | σi.| .π.d²/4 ≤ F j,t,Rd Justification de l’interface en flexion co mposée: Dans le cas de la solution SCARF bois, notamment en cas de réparation d’un pied d’arc ou de portique lamellé-collé, un effort normal Nd s’ajoute au moment Md. Le calcul de la position de l’axe neutre et de l’inertie de la section est inchangé.





21 / 28

Le calcul des contraintes se fait en utilisant M d,joncs, moment ramené au centre de gravité des joncs tendus : Md,joncs = Md + Nd.(dcdg – h/2) Où : Nd, effort normal, est compté positif en cas de compression. Md est le moment, compté positif, à mi-hauteur de la section. dcdg est la distance entre le centre de gravité des joncs et la fibr e la plus comprimée. Contrainte max. de compression sur le bois : σb = Md,joncs . y / I Contrainte dans les joncs : σi = - n . Md,joncs . (di –y) / I + Nd / (ΣAi) Justification de l’interface au cisaillement: On considère que la résine ne transmet aucun cisaillement dans la zone tendue, et une contrainte limitée à f v,d,inter dans la zone comprimée. L’effort repris par cette résine comprimée est éventuellement complété par des joncs scellés à 45°, ou des joncs longitudinaux placés dans la zone comprimée. A noter que les joncs à 45° sont sensiblement plus efficaces. Effort tranchant équilibré par le collage : VRd,inter = b.y. f v,d,inter Effort tranchant équilibré par les joncs à 45°: VRd,joncs 45° = neff , joncs 45° . F j,t,Rd . / 2 Effort tranchant équilibré par les joncs longitudinaux: VRd,joncs long. = neff , joncs long. . F j,v,Rd On doit vérifier : V d ≤ VRd,inter + VRd,joncs 45° + VRd,joncs long. Par ailleurs, il convient également d’effectuer la vérification au fendage au droit de l’extrémité du jonc à 45° coté bois : On vérifie :

1,5.Vd / (hef .b) ≤ k v. f v,d Avec k v = min(

Où :

k n

  1 2  − α h  α (1 − α ) + 0,8. β   α  

;1)

α = hef / h ; β = x / h k n = 5 pour le bois massif ; 6,5 pour le lamellé-collé h exprimé en mm

5.9

Solutions « GLULAM » :

Dans le cas de délaminage de poutres lamellée-collée, il importe de connaître l’origine du désordre. En cas de cause accidentelle (choc, surcharge anormale) ou pathologique (traction transverse, retrait transversal gêné…), on peut se contenter de réparer la zone fissurée, majorée de la demi-hauteur de la poutre de part et d’autre, après suppression de la cause. Si le délaminage est dû à un défaut de réalisation du lamellé-collé, on doit, en plus de la réparation de la zone fissurée, renforcer toutes les zones de la pièce où le cisaillement est supérieur à celui de la zone fissurée. FREYSSINET FRANCE – Direction Technique Opérationnelle



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Si le délaminage est dû à un dépassement de la contrainte de cisaillement admissible par le bois, sous charge de service, on doit en plus de la réparation de la zone fissurée, renforcer toutes les zones de la pièce où le cisaillement est inadmissible.

Vérification à mi-hauteur : On doit vérifier τd ≤ f v,Rd Avec τd = 1,5. Vd / (bh) f v,Rd = f v,d + n j,eff . F j,t,Rd / (b . 2 . s j ) , dans le cas de joncs à 45° en traction, f v,Rd = f v,d + n j,eff . F j,v,Rd / (b . s j ) , dans le cas de joncs perpendiculaires à l’axe, n j, nombre efficace de joncs par cours ; s j entraxe entre 2 cours de joncs ; b, largeur de la poutre. Les résistances de dimensionnement par joncs F j,t,Rd et F j,v,Rd sont calculées pour des longueurs d’ancrages l 1 et l2 mesurées de part et d’autre de l’axe de la poutre. Vérification au droit de la fissure : On doit vérifier τd ≤ f v,Rd Avec τd = 6. Vd .hf . (h-hf ) / (b.h3) f v,Rd = f v,d,inter + n j,eff . F j,t,Rd / (b . 2 . s j ) , dans le cas de joncs à 45° en traction, f v,Rd = f v,d,inter + n j,eff . F j,v,Rd / (b . s j ) , dans le cas de joncs perpendiculaires à l’axe, n j,eff , nombre efficace de joncs par cours ; s j entraxe entre 2 cours de joncs ; b, largeur de la poutre. Les résistances de dimensionnement par joncs F j,t,Rd et F j,v,Rd sont calculées pour des longueurs d’ancrages l 1 et l2 mesurées de part et d’autre de la fissure. Cas d’inversion d’effort : Voir la remarque §4.7. page 15.

5.10

Solution « FRAME » : Cette solution s’applique à des pans de bois ou ossatures dont les différentes membrures ne travaillent que sous un effort normal Nd. A chaque extrémité, l’angle de l’interface bois / mortier de résine par rapport à l’axe transversal de la pièce doit être inférieur à 20°. En cas de traction, les joncs longitudinaux sont calculés pour pouvoir équilibrer en traction un effort de dimensionnement supérieur ou égal à : Nd. Sr / S En cas de compression, les joncs longitudinaux sont calculés pour pouvoir équilibrer en cisaillement un effort de dimensionnement supérieur ou égal à : 0,10.Nd. Sr / S Les joncs transversaux ne sont mis en œuvre que si l’épaisseur du bois résiduel est supérieure à 20cm. Leur entraxe est alors limité à cette épaisseur. Ces joncs de bonne construction ne font pas l’objet d’une justification.


Solutions FOREVA WOOD Cahier des Charges Techniques 6 -

7

23 / 28

REFERENTIELS : Eurocode 5 NF EN 1995 et Annexe Nationale Norme NF EN 338 Bois de structure, Classes de résistance Norme NF EN 1194 Bois lamellé-collé (- Classe de résistance et détermination de valeurs caractéristiques Norme EN 335 Durabilité du bois et des matériaux dérivés du bois Charpentes en bois lamellé-collé - Guide pratique de conception et de mise en œuvre Guide professionnel. Assemblage bois : Tiges ou goujons collés de grandes dimensions. Cahier IRABOIS n°11 Recommandations pour la réparation de bois lamellé collé structural. Note FIBC n°1 Règles CB71 Contraintes admissibles et propriétés associées au bois lamellé collé et au bois massif. Note FIBC n°3

REFERENCES : 7.1

-


Résultats expérimentaux:

Rapport d’essai FREYSSINET n°A726R0-3 REF 001 A : Ecrasement de cylindres en mortiers de résine Rapport d’essai FREYSSINET n°A726R0-4 REF 001 A : Essais de scellement Détermination des caractéristiques mécaniques de l’interface résine de collage / bois lamellé collé. Gymnase Saint-Louis de Montferrand. Procédure et PV d’essai du 27/07/09.

7.2

Chantiers:

-

7.2.1 Solutions INERTIA SUP: Le Grand Commun à Versailles (78), 2008 Maison diamantée à Marseille (13) , 2009 Musée Toulouse-Lautrec à Albi (81), 2010

-

7.2.2 Solutions INERTIA INF: Portique lamellé-collé du Gymnase Guynemer de Déville-les-Rouen (76), 2008 Arcs lamellé-collé du Gymnase Coustaty de St-Louis de Montferrand (33), 2009

-

7.2.3 Solution SCARF bois: Pieds de poteaux de la tribune d’Ibusty à Mouguerre (64), 2009 Pieds de poteaux du tennis Palmer de Cenon (33), 2009 Pieds de poteaux et abouts de consoles du Gymnase Cosec de Biarritz (64), 2009 Pieds d’arcs lamellé-collé du Gymnase du Parc à La Rochelle (17), 2010

-

7.2.4 Solution SCARF résine: Le Grand Commun à Versailles (78), 2008

-

7.2.5 Solution RECONNECT: Le Grand Commun à Versailles (78), 2008

-

7.2.6 Solution GLULAM: Piscine Aqualons à Lons (64), fissures sur portiques, 2007 Piscine Aqualons à Lons (64), fissures sur poteaux, 2009


Ind.0

Solutions FOREVA WOOD Fiches d’autocontrôle Récapitulatif des contrôles

21/07/10

Le tableau suivant définit, pour chaque type de solution Foreva Wood, les contrôles à effectuer :

Solution

Fiche d'autocontrôle à remplir

Scellement de jonc

Mortier ou béton de résine

Collage structurel

Inertia sup

X

X

X

Inertia inf

X

Scarf bois

X

Scarf résine

X

Reconnect

X

Glulam

X

Frame

X

Injection de fissures

X

X

X X

X


Ind.0

Solutions FOREVA WOOD Fiches d’autocontrôle Scellement de joncs

21/07/10

IDENTIFICATION DE L’OPERATION : Référence du chantier : N° :

Nom :

Elément scellés (référence de la poutre, du poteau…) : Chef de chantier :

Date :

PRODUITS : Résine :

Type :

N° Lot :

Jonc :

Type : Verre Carbone Acier H.A.



Diamètre :

 

CONTRÔLE PREALABLE : Contrôle de la distance entre extrémités des calibres sortant de 50cm : Ecart distance mesurée / distance théorique inférieur à 15mm :

OUI  NON  Si non, préciser l’action corrective mise en œuvre et joindre justificatif du B.E. :  Nouveaux percements Insertion de plaques contreplaquées dans le joint   Insertion de plaques métalliques dans le joint

CONDITIONS DE COLLAGE : Humidité du bois : % Dégraissage des joncs Durée de séchage (minimum 1 heure) Nettoyage du trou à la soufflette

Heure

( !!! 16% maxi)   

Température ambiante (°C)

Température du support (°C)

Début de collage Fin de collage Introduction de la résine avant celle du jonc (résine thixotrope)



Introduction de la résine après celle du jonc (résine fluide)




Taux d’humidité de l’air (%)

Solutions FOREVA WOOD Fiches d’autocontrôle Mortier ou béton de résine IDENTIFICATION DE L’OPERATION : Référence du chantier : N° :

Nom :

Elément coulé (référence de la poutre, de la zone, du niveau…) : Chef de chantier :

Date :


Type :

N° Lot :

Quantités de la gâchée en

kg :

Résine : Durcisseur : Sable 20/30 : Gravier :

Durée de malaxage : Réalisation de cylindres 11/22 :

OUI



NON



CONDITIONS DE COULAGE : Heure

Température ambiante (°C)


Début de coulage Fin de coulage

CONTRÔLE DE RESISTANCE A LA COMPRESSION : Cylindre n°1 :

Date d’écrasement :

Résistance en MPa :

Cylindre n°2 :



Cylindre n°3 :




Ind.0

21/07/10

Solutions FOREVA WOOD Fiches d’autocontrôle Collage structurel

Ind.0

21/07/10


Nom :


Date :


Type :

N° Lot :

CONTRÔLE PREALABLE : Cisaillement à l’interface de collage Contrainte de cisaillement (MPa): Moyen de contrôle : Plaques à deux vérins  Vérins dans entaille



Plaque ciseau



Joindre la fiche de contrôle spécifique.

CONDITIONS DE COLLAGE : Humidité du bois :

%

Heure

( !!! 16% maxi) Température ambiante (°C)


Début de collage Fin de collage



Solutions FOREVA WOOD Fiches d’autocontrôle Injection de fissures

Ind.0

21/07/10


Nom :


Date :


Type :

N° Lot :

CONDITIONS D’INJECTION : Humidité du bois :

%

Heure

( !!! 16% maxi) Température ambiante (°C)


Début d’injection Fin d’injection

3

Volume injecté (cm ):



CCT Foreva Wood

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