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Dipl.-Ing. (FH) Bastian Kuhn, M.Sc.

13.03.2024

Calcul de mur à ossature bois avec type d’épaisseur ossature bois

Dans cet article, le calcul d’un mur à ossature bois avec le type d’épaisseur « ossature bois » est comparé à un calcul manuel.

Système

Nuance du matériau du montant = C24
ϱϱ_m,s (C24) = 420 kg/m³
Section du montant = 6/16 cm
Nuance du matériau du panneau de contreventement = OSB 3
ϱ_k,p (OSB) = 550 kg/m³
t = 15 mm revêtu sur un seul côté
Agrafes d = 1,5 mm, t = 50 mm
Espacement entre les agrafes a_v = 75 mm (une rangée)
Grille = 62,5 cm
Longueur du mur = 2,56 m
Hauteur du mur = 2,75 m
Charge 8 kN horizontale
Charge 5 kN/m verticale
Classe de service 1

Module de glissement k_ser

Dans le générateur d’ossature bois, le module de glissement est calculé selon le Tableau 7.1 lors d’un calcul selon l’Eurocode 5. Cet article explique cela pour les agrafes.

k_{ser} = ρ_{m}^{1, 5} \cdot \frac{d^{0, 8}}{80}

Module de glissement des agrafes

Selon l’EN 1995-1-1, la racine carrée de la valeur moyenne de la densité brute du panneau de contreventement et des montants est utilisée pour calculer le glissement. Si la valeur moyenne de la densité brute n’est pas disponible, la valeur caractéristique de la bibliothèque de matériaux est multipliée par la valeur 1,15 selon ÖNORM EN 1995-1-1 (NA.7.1-E1). Cette valeur peut être définie par l’utilisateur dans les paramètres de matériau.

Facteur de modification pour la densité caractéristique

\sqrt{420 kg / m ³ \cdot (1, 15 \cdot 550 kg / m ³)} = 515 kg / m ³

Valeur moyenne

Étant donné qu’une agrafe possède deux clous, le module de glissement est déterminé comme suit.

k_{ser} = 2 \cdot {515 kg / m ³}^{1.5} \cdot \frac{1.5 {mm}^{0.8}}{80} = 404.6 N / mm

Module de glissement

Cette valeur est également calculée pour l’ossature bois dans le fichier disponible au téléchargement ci-dessous.

Le panneau de contreventement du mur à ossature bois est relié de manière élastique linéaire aux montants en bois.

Pour un mètre de longueur, il en résulte :

1000 mm / 75 mm = 13,33 organes

→ 13 connecteurs x 404,6 N/mm = 5260 kN/m²

En réalité, l’unité est le kN/m, mais la rigidité est définie sur une ligne et est donc rapportée au mètre.

--> kN/m x m = kN/m²

Rigidité d’un mur à ossature en bois

Mur à ossature bois

Le tirant n’est pas pris en compte !

Chargement

CC1 Poids propre 5 kN/m (vertical)
CC2 Vent 8 kN (horizontal)
CO = 1,35 LC1 + 1,5 LC2
Calcul selon l’analyse du premier ordre

Mur à ossature bois

Comportement de déformation horizontale du mur à ossature bois sous charge purement horizontale (8 kN) :

Organes dans le panneau de contreventement u_k,inst

u_{k, inst} = \sum_{} \frac{S_{v, 0} \cdot S_{v, 0}}{k_{ser}} = (2 \cdot l + 2 \cdot h) \frac{a_{v}}{k_{ser} \cdot l ²} \cdot F

Connecteurs du panneau

u_{k, inst} = (2 \cdot 2560 mm + 2 \cdot 2750 mm) \frac{75 mm}{404.6 N / mm \cdot 2560 mm ²} \cdot 8000 N = 2.40 mm

u_k,inst 8kN

Panneau de cisaillement du panneau de contreventement u_G,inst

u_{G, inst} = \frac{F}{G \cdot t} \cdot \frac{h}{l}

Cisaillement du panneau

u_{G, inst} = \frac{8000 N}{1080 N / mm ² \cdot 15 mm} \cdot \frac{2750 mm}{2560 mm} = 0.53 mm

u_G, inst 8kN

Montants (efforts normaux barres) u_E,inst

u_{E, inst} = \frac{2}{3} \cdot \frac{F}{E_{0} \cdot A} (l + \frac{h^{3}}{l^{2}})

Montants

u_{E, inst} = \frac{2}{3} \cdot \frac{8000 N}{11000 N / mm ² \cdot 9600 mm ²} (2560 mm + \frac{2750 {mm}^{3}}{2560 {mm}^{2}}) = 0.29 mm

u_E, inst 8kN

La somme des déformations pour le déplacement horizontal avec 8 kN est de 3,2 mm. Cela correspond au calcul dans RFEM.

Dans le calcul de la combinaison de charges (1,35 LC1 + 1,5 LC2), on obtient également avec un déplacement de 4,8 mm pour une force de 12 kN dans le calcul manuel une bonne correspondance avec le calcul dans le logiciel de 4,8 mm.

Dans d’autres études, une comparaison des efforts internes et la vérification devraient encore être effectués.

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Mur à ossature bois

Auteur

M. Kuhn est responsable du développement de produits pour les structures en bois et fournit une assistance technique à nos clients.

Références

Blass, H. J. ; Ehlbeck J. ; Kreuzinger H. ; Steck G. : Explications concernant la norme DIN 1052 : Conception, calcul et dimensionnement des structures en bois, 2e édition. Karlsruhe : Bruderverlag, 2005
Normes autrichiennes. (2015). Eurocode 5 : calcul des structures en bois - Partie 1-1 : Général – Règles courantes et règles pour les bâtiments ; DIN EN 1995-1-1:2010-12. Berlin : Beth Verlag GmbH.

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