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

04.06.2025

Vérification d’un mur à ossature bois avec le type d’épaisseur Ossature bois

Dans cet article, un mur à ossature bois avec le type d'épaisseur Ossature bois est vérifié.

Pour le mur à ossature bois présenté dans l’article technique Calcul de mur à ossature bois avec type d'épaisseur Ossature bois, les règles de calcul selon l’EC 5 [1] sont expliquées. Les valeurs matérielles et géométriques se basent sur cet article, elles ne sont pas recalculées ici.

KB | Calcul d’un mur en ossature bois avec le type d’épaisseur disque d’une poutre

Pour le dimensionnement des moyens de fixation (agrafe 1,5 x 50), d'autres réglages sont effectués dans l’onglet « Ossature bois | Connecteurs » :

Les forces non lissées
Pas de réduction en dessous de 30° ([1] 8.4(5))
Facteur d'augmentation k_sr=1,2 ([1] 9.2.4.2(5))
Résistance de l'agrafage selon Johansen ([1] 8.2.2(1))
Vérification du flambement simplifiée selon [1] 9.2.4.2(11)

Paramètres de calcul d'un diaphragme de poutres comme mur à ossature bois selon l'Eurocode 5, cas KB 001923

Paramètres de calcul pour le mur à ossature bois

Le mur à ossature bois a un panneau de contreventement sur une seule face.

La largeur des plaques est fixée à une longueur de 1,25 m afin de prendre en compte les jonctions verticales entre panneaux de contreventement. Cela diffère du panneau de contreventement continu décrit dans l'article précédent.

RFEM 6 | Jonctions du panneau de contreventement dans l’ossature bois

Les jonctions verticales du panneau de contreventement sont ajustés aux lignes médianes des bords. Pour une longueur de 2,56 m, il en résulte deux panneaux OSB de 1,25 m de largeur chacun. Un bord libre de 3 cm est obtenu à gauche et à droite de la plaque. L'image suivante montre les relations géométriques.

Géométrie d’une cloison Ossature bois dans RFEM 6.

Géométrie de mur à ossature bois dans RFEM 6

Les charges verticales sont introduites par le modèle 3D sur la traverse supérieure. En raison de l'effet de continuité, il n’en résulte pas l’effort normal déterminé par le calcul manuel de 6,75 kN/m x 0,625 m = 4,22 kN.

Modèle de mur à ossature bois dans RFEM 6 avec des efforts normaux sans continuité et moments fléchissants sur les nervures

Mur à ossature bois : Distribution de charge dans RFEM 6

Pour illustration, le système de poutre continue est comparé à un système de poutre à travée unique pour la traverse supérieure. Pour la combinaison de charges 2 (1,35*CC1), un effort normal maximal de -4,7 kN résulte d'une charge purement verticale de 6,75 kN/m. L'image montre les forces en tenant compte de l'effet de continuité et sans. À gauche les efforts normaux et les moments fléchissants avec effet de continuité à droite sans. Les moments d’appui sont visibles sur le côté gauche de l’image.

Par rapport à l’article technique précédent, un appui linéique en traction supplémentaire est défini ici. Cela rend la modélisation plus proche de la réalité.

Avec la force horizontale, la combinaison de charges 1 (1,35*CC1+1,5*CC2) donne une force de compression de -14 kN au poteau arrière.

Simulation de la distribution normale prépondérante des forces dans les raidisseurs d’un mur à ossature bois dans RFEM 6

Efforts axiaux dans les raidisseurs du mur à ossature bois dans RFEM 6

Les montants sont considérées comme latéralement maintenues contre le renversement et le flambement. Une vérification de flambement selon [1] 6.3.2 est effectuée.

Vérification des montants

Analyse de stabilité d’un mur à ossature bois

Les inclinaisons (imperfections) et les charges de vent seront abordées dans un prochain article sur le calcul spatial.

Dans la vérification du panneau de contreventement, trois modes de défaillance doivent être examinés.

Vérification des organes d’assemblage (cisaillement à travers le lien)
Résistance au cisaillement du panneau OSB/3
Flambement du panneau de contreventement

Pour une présentation claire, les indications des équations 123 et 124 de la DIN 1052 [2] sont fournies dans les deux équations suivantes.

f_{v, 0, d} = m i n \{\begin{cases} k_{v, 1} \cdot R_{d} / a_{v} \\ \overset{k_{v, 1} \cdot k_{v, 2} \cdot f_{v, d} \cdot t}{k_{v, 1} \cdot k_{v, 2} \cdot f_{v, d} \cdot 35 \cdot t^{2} / a_{r}} \end{cases}

Résistance en cisaillement par unité de longueur selon DIN 1052

f_{v, 90, d} = m i n \{\begin{cases} R_{d} / a_{v} \\ \overset{k_{v, 2} \cdot f_{c, d} \cdot t}{k_{v, 2} \cdot f_{c, d} \cdot 20 \cdot t^{2} / a_{r}} \end{cases}

Résistance spécifique à la longueur en direction transverse selon la norme DIN 1052

❶ Vérification des organes d’assemblage

Moment de résistance caractéristique ([1] 8.29)

M_{y, Rk} = 150 \cdot d^{3} = 150 \cdot 1 . 5^{3} = 506.3 Nmm

Moment plastique apparent

Une résistance en traction de f_u,k = 900 N/mm² est présumée.

Résistance locale du panneau OSB ([1] 8.22)

f_{h, k} = 65 d^{- 0, 7} t^{0, 1} = 65 \cdot 1, 5^{- 0, 7} \cdot 15^{0, 1} = 64, 16 N / m m^{2}

Résistance à l’écrasement de la cheville OSB

Résistance locale du bois ([1] 8.15)

f_{h, k, 2} = 0, 082 \cdot ρ_{k, 2} \cdot {(d)}^{- 0, 3} = 0, 082 \cdot 350 k g / m ³ \cdot {(1, 5 m m)}^{- 0, 3} = 25, 4 N / m m^{2}

Résistance de contact du bois

Rapport de résistance locale ([1] 8.8)

β = \frac{f_{h, k, 2}}{f_{h, k, 1}} = \frac{25, 4}{64, 2} = 0, 4

Rapport de résistance au fluage

Résistance des pointes ([1] Formules 8.6 (a-f))

Capacité portante des étriers - Équations 8.6 a-f (Johansen) selon l’Eurocode 5, Cas KB 001923

Capacité de charge des agrafes - Équations 8.6 a-f (Johansen)

La capacité portante des pointes est présentée selon l’impression. La valeur minimale doit être utilisée. Dans ce cas, F_v,RK,min = 270,4 N

Comme dans l'article précédent, une agrafe est constituée de deux broches, ce qui permet de doubler la valeur ici. Il en résulte la valeur de calcul :

F_{v, R d} = \frac{2 \cdot F_{v, R k}}{γ_{M}} \cdot \sqrt{k_{m o d, 1} \cdot k_{m o d, 2}} = \frac{2 \cdot 270, 4 N}{1, 3} \cdot 1 = 416 N

Capacité portante des attaches

Par rapport à la longueur avec un espacement de liaison de 50 mm, cela donne :

f_{v, R d} = \frac{F_{v, R d}}{s} = \frac{416 N}{50 m m} = 8, 32 k N / m

Résistance de connexion par longueur

La charge est déterminée par la force n et v_z. L’image suivante montre les forces. La ligne médiane 15 du modèle est la plus significative.

Affichage de la force dans le moyen d’assemblage

Effort dans l’organe d’assemblage

La force de cisaillement résultante par liaison est :

s_{v, d} = \sqrt{{(s_{v, o, d})}^{2} + {(s_{v, 9 o, d})}^{2}} = \sqrt{{(4, 71)}^{2} + {(3, 27)}^{2}} = 5, 73 k N / m

Connecteurs de cisaillement

L'image illustre clairement que, en raison de la rigidité dans la direction transversale du couplage rigide, des pics d’efforts tranchants locaux prononcés v_z se forment.

Pour contourner ce problème, l'option « Considérer la rigidité du connecteur en direction longitudinale uniquement » est activée dans les paramètres de l’ossature bois.

Considérer la rigidité de connecteur uniquement dans le sens longitudinal, Exemple KB 001923

Considérer la rigidité des connecteurs seulement dans le sens longitudinal

Cela ne produit que des forces de cisaillement longitudinales dans le connecteur, représentées dans l'image suivante.

Affichage de la force dans l’organe d’assemblage

Effort dans l’organe d’assemblage

L’effort normal dans le poteau passe à 14,86 kN. La vérification du flambement doit être renouvelée. En raison de la faible sollicitation, cela est omis.

Simulation de la distribution des efforts normaux décisifs dans les raidisseurs d’une paroi en bois dans RFEM 6

Effort normal plus élevé dans les raidisseurs des murs à ossature bois dans RFEM 6

La ligne intérieure 15 au point de jonction des deux panneau de contreventement reste la plus significative. Le calcul du résultat est omis car il n'y a plus d’effort tranchant.

Vérification 1 – Organes d’assemblage

η_{1} = \frac{s_{v, d}}{f_{v, R d}} = \frac{5, 09 k N / m}{8, 32 K N / m} = 0, 61

Vérification d’une plaque de plancher VBM

Un calcul manuel comparatif du flux de cisaillement fournit des valeurs similaires.

s_{v, 0, d} = \frac{F}{L} = \frac{12 kN}{2.56 m} = 4.69 kN / m

Flux de cisaillement

❷ Résistance au cisaillement du panneau selon [1]) 9.21

Panneau de contreventement sur une seule face k_da = 0,33 ou 1 ([1] Formule NA.16)
f_v,d = 5,23 N/mm²
t = 15 mm

Si l'option choisie dans la vérification 1 « Considérer la rigidité du connecteur en direction longitudinale uniquement » n'est pas cochée, k_da = 1,0.

La vérification est alors effectuée comme suit :

η_{2} = \sqrt{{(\frac{s_{v, 0, d}}{k_{d a} \cdot f_{v, d} \cdot t})}^{2} + {(\frac{s_{v, 90, d}}{k_{d a} \cdot f_{c, d} \cdot t})}^{2}} = \sqrt{{(\frac{4, 71 k N / m}{1, 0 \cdot 5, 23 N / m m ² \cdot 15 m m})}^{2} + {(\frac{3, 27 k N / m}{1, 0 \cdot 9, 77 N / m m ² \cdot 15 m m})}^{2}} = 0, 06

Capacité en cisaillement du contreventement

Si seule la rigidité longitudinale est prise en compte, le coefficient pour un seul panneau de contreventement est de 0,33, comme indiqué ci-dessous.

η_{2} = \sqrt{{(\frac{s_{v, 0, d}}{k_{d a} \cdot f_{v, d} \cdot t})}^{2} + {(\frac{s_{v, 90, d}}{k_{d a} \cdot f_{c, d} \cdot t})}^{2}} = \frac{5, 09 k N / m}{0, 33 \cdot 5, 23 N / m m ² \cdot 15 m m} = 0, 2

Réistance au cisaillement du contreventement (direction longitudinale uniquement)

Le terme arrière de l'équation devient nul, car la rigidité de l'agrafage n'est utilisée qu'en direction longitudinale.

❸ Flambement au cisaillement du panneau selon [1] 9.2.4.2

b_net = 565 mm (espacement net entre montants)
b_net/t = 565 mm / 15 mm = 37,7 inférieur à 100

→ La vérification simplifiée du flambement est satisfaite.

Comme la valeur est supérieure à 35, une vérification plus précise selon le NA allemand est effectuée.

Résistance au cisaillement OSB f_v,k = 6,8 N/mm²
Coefficient de sécurité partielle y_M = 1,3
Coefficient de modification k_mod = 1,0
Facteur selon NCI 9.2.4.2 k_da = 0,33 ou 1
Espacement entre montants a_r = 62,5 cm

Si l'option choisie dans la vérification 1 « Considérer la rigidité du connecteur en direction longitudinale uniquement » n'est pas cochée, k_da = 1,0.

La vérification est alors la suivante :

η_{3} = \sqrt{{(\frac{s_{v, 0, d}}{k_{d a} \cdot f_{v, d} \cdot 35 \cdot \frac{t^{2}}{a_{r}}})}^{2} + {(\frac{s_{v, 90, d}}{k_{d a} \cdot f_{c, d} \cdot 20 \cdot \frac{t^{2}}{a_{r}}})}^{2}} = \sqrt{{(\frac{4, 71 k N / m}{1, 0 \cdot 5, 23 N / m m ² \cdot 35 \cdot \frac{{(15 m m)}^{2}}{625 m m}})}^{2} + {(\frac{3, 27 k N / m}{1, 0 \cdot 9, 77 \cdot 20 \cdot \frac{{(15 m m)}^{2}}{625 m m}})}^{2}} = 0, 09

Vérification de fluage du contreventement

Si seule la rigidité longitudinale est prise en compte, le coefficient pour un seul panneau de contreventement est de 0,33, comme indiqué ci-dessous.

η_{3} = \sqrt{{(\frac{s_{v, 0, d}}{k_{d a} \cdot f_{v, d} \cdot 35 \cdot \frac{t^{2}}{a_{r}}})}^{2} + {(\frac{s_{v, 90, d}}{k_{d a} \cdot f_{c, d} \cdot 20 \cdot \frac{t^{2}}{a_{r}}})}^{2}} = \frac{5, 09 k N / m}{0, 33 \cdot 5, 23 N / m m ² \cdot 35 \cdot \frac{{(15 m m)}^{2}}{625 m m}} = 0, 23

Vérification de flambement des panneaux (seulement direction longitudinale)

En raison de la prise en compte de la rigidité uniquement en direction longitudinale, le terme arrière est également omis dans cette vérification.

Astuce

Téléchargez le fichier modèle du panneau bois avec le type d'épaisseur Ossature bois. Outre l'exemple expliqué ici, le fichier contient également la structure pour retracer l'effet de la continuité sur les poteaux.

Fichier modèle

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Vérification de paroi 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.

Liens

KB | Calcul d’un mur en ossature bois avec le type d’épaisseur disque d’une poutre

Références

DIN. (2013). Annexe Nationale - Eurocode 5 : Bemessung und Konstruktion von Holzbauten - Teil 1-1: Allgemeines - Allgemeine Regeln und Regeln für den Hochbau; DIN EN 1995-1-1/NA:2013-08
DIN 1052:2008-12 : Entwurf, Berechnung und Bemessung von Holztragwerken − Allgemeine Bemessungsregeln und Regeln für den Hochbau. Beuth Verlag GmbH, Berlin, 2008

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