Réalisé par Nabil Mechkor Mohamed Ait boukhlik 2GC4 – 2010/2011 Le bois Naturel Réalisé par Nabil Mechkor Mohamed Ait boukhlik 2GC4 – 2010/2011

LE BOIS : un matériau de construction Plan Généralités Introduction Propriétés Les avantages et inconvénients LE BOIS : un matériau de construction Construire en bois Autres utilisations en génie civil Assemblages

définition Le bois : un tissu végétal assimilable à un matériau composite, formé de : fibres cellules résistantes tissu vasculaire canalisant la sève brute.

Propriétés physiques Anisotropie Les propriétés mécaniques et physiques du bois varient selon le plan de coupe considéré : Direction tangentielle aux cernes (1) Direction radiale aux cernes (2)  Direction longitudinale aux cernes (3) 

Masse volumique moyenne à 12% d'humidité Propriétés physiques Masse volumique Essence Masse volumique moyenne à 12% d'humidité Sapin, Epicéa  400 kg/m3 Pin maritime, Pin sylvestre, Melèze 450 kg/m3 Chêne  650 kg/m3 Châtaigner  Iroko 700 kg/m3 Bubinga  850 kg/m3

Anisotropie du retrait Propriétés physiques Rétractabilité Elle correspond à la diminution de volume du bois, au fur et a mesure que le bois sèche. Anisotropie du retrait Retrait tangentiel fort 10% Retrait radial faible 5% Retrait axial très faible 0%

Difficiles a déterminer : Propriétés physiques Caractéristiques mécaniques Difficiles a déterminer : dispersion importante des résultats caractère anisotropique du bois Module de Young Matériau E (MPa) Bois 9500 - 12 000 Béton 20000 - 50 000 ACIER 210 000

Propriétés physiques Caractéristiques mécaniques (sapin baumier )

Propriétés physiques Les bois sont classés selon leurs qualités mécaniques qui dépendent notamment des défauts (noeuds préjudiciables en traction) qui abaissent leur résistance et et leur rigidité

Propriétés chimiques Matériau chimiquement résistant . Bon conducteur de l’eau (sensible à l’immersion) – Avantage pour les traitements par bains – Inconvénient pour l’eau « non maîtrisée » Certaines essences de bois ont des composés chimiques qui interagissent avec le fer.

Le seul matériau de construction renouvelable. Avantages du bois Environnementaux Le seul matériau de construction renouvelable. Contribution à la lutte contre le réchauffement climatique : La production de 1 m3 de bois par un arbre permet d’y fixer 1 tonne de CO2. Permet de préserver les ressources fossiles. Recyclage et revalorisation des déchets

Energie grise (*) MWh/m3 Avantages du bois Environnementaux Sa transformation et sa mise en œuvre ne nécessitent que peu d’énergie. Matériau Bois Béton Brique pleine  Béton armé  Acier (recyclé ou non) Cuivre Energie grise (*) MWh/m3 0,1 à 0,5 0,5 à 0,7 1,2 1,85 24 à 52 140 L’énergie grise = somme de toutes les énergies nécessaires à l’extraction, production, fabrication, utilisation et recyclage des matériaux.

Une conductivité thermique faible λ = 0.12 W/m°C Avantages du bois Isolation thermique Une conductivité thermique faible λ = 0.12 W/m°C Les ponts thermiques sont limités. Accumule peu la chaleur : sa capacité thermique est moyenne (S = 1 500 kJ/m³) (accumule mal la fraîcheur de la nuit). Verre Liège Sapin Chêne Plâtre Béton Granite Acier Alu 0.04 0.10 0.12 0.23 0.5 1.75 3.5 52 230

Une résistance naturelle au feu. Avantages du bois Le feu Une résistance naturelle au feu. Durée de tenue au feu : ne brûle que de 0,7 mm/min Ne dégage pas de gaz toxique en brûlant Coefficient de dilatation thermique 5.10-6 °C-1 dans la direction axiale (11.10-6 pour acier)

Durabilité et Longévité: Avantages du bois Résistance au temps Durabilité et Longévité: Structures en bois égyptiennes vieilles de plus de 3 500 ans parfaitement intactes Habitations à colombage en Belgique datant de 1750 encore habitées Certaines fermes du Pays de Herve datant de la fin du XVIe siècle un certain nombre d'églises en bois, sans aucune restauration importante 600 ans Le bois est pratiquement éternel pour autant qu'il ait été séché et maintenu à l'abri de l'humidité.

Leur prolifération ne peut commencer que si l’humidité >20 % Problèmes liés au bois Insectes et champignons Les champignons Leur prolifération ne peut commencer que si l’humidité >20 % Les champignons lignivores (destructifs) Les champignons de bleuissement (esthétique) Moisissures (visuel)

Problèmes Liés AU bois Durabilité par rapport à l’attaque des champignons Situation Durabilité Essence Au contact du sol Très durable Robinier Durable Chêne, châtaignier Non durable Toutes autres essences et aubier de toutes les essences Sans contact avec le sol et exposé aux intempéries Très durables Chêne, châtaignier, thuya géant, cède Douglas Peu durable Pins Sans contact avec le sol et partiellement abrité des intempéries Assez durable

Les insectes Problèmes liés au bois Insectes et champignons Famille des xylophages qui attaquent le bois: fourmis termites

Concentration de contraintes. Difficultés d’usinage. Problèmes liés au bois Hétérogénéité Les bois comportant des noeuds ne peuvent pas travailler correctement en traction Concentration de contraintes. Difficultés d’usinage.

Construire en bois

POURQUOI CONSTRUIRE EN BOIS ? introduction POURQUOI CONSTRUIRE EN BOIS ? Délais de construction Gain de surface Le confort Modularité des construction en bois Solidité et durabilité Adaptation au terrain Economie

Construire en Bois Dans la construction, le bois est utilisé principalement sous deux formes : bois massif bois reconstitué Sciures bois de moindre qualité composants en bois (lamelles)

La maison ossature bois Construire en Bois 4 Grandes familles de maisons en bois La maison à structures poteau/poutre La maison ossature bois

Construire en Bois 4 Grandes familles de maisons en bois La maison en bois massif empilé La maison en panneaux de bois massifs lamellés-collés

Construire en Bois Types de ponts en bois: Pont en arc : Pont mixte :

Construire en Bois Types de ponts en bois: Pont à poutres treillis: Pont suspendu ou à haubans:

assemblage Un des grands intérêts de la construction en bois est sa facilité de mise en oeuvre (préfabrication et montage à sec). Les types d’assemblages: ASSEMBLAGES CLOUES CONNECTEURS A DENTS BOULONS ET BROCHES

Étriers et attaches en tôle galvanisée mince et percés assemblage Étriers et attaches en tôle galvanisée mince et percés   Les clous et pointes en fil d'acier ordinaires ou vrillés (norme CSA B111) Colles à l'uréthane  à base de solvants

Contreplaqué 70 (Malesie) Tarifs Désignation Prix en DHS Bois Rouge 60x40 58 Bois Rouge 11x45 27 Bois Blanc 5x19 40 Contreplaqué 70 70 Contreplaqué 70 (Malesie) 60 Hêtre 27 6600 7800 Hêtre 50 6500 8500 Hêtre 80 7500 Acajou 50 11500 Pin 10*200 18