Le renouveau de l’habitat à ossature, mais aussi les besoins spécifiques des chantiers de rénovation, favorisent le développement des poutres et des systèmes composites. Ces produits manuportables et rapides à poser autorisent des portées importantes pour des sections limitées.

 

En neuf, l’usage des planchers à base de bois peut être dicté par des besoins techniques, mais aussi pour des raisons organisationnelles. Une poutre en I ou en lamellé collé répond à des contraintes de portée, de poids, et peut s’adapter à un terrain de mauvaise qualité. Ce choix peut être également dicté par le planning ou les difficultés du site. La filière sèche supprime les délais de séchage et limite les besoins en matériel de manutention lourd.

 

La percée des poutres en I

 

Dans cette logique, les poutres en I connaissent une percée importante en habitat neuf, en remplacement des planchers béton. On constate le même phénomène avec des ouvrages plus importants. Pour ces usages, les poutres en lamellé collé et les planchers collaborants apportent rapidité de mise en œuvre, portées élevées et poids réduit. En rénovation, ces systèmes apportent une réponse simple à des difficultés répétitives : chantiers difficiles d’accès, limites de surcharges, plannings serrés, contraintes de surcharges d’exploitation. On retrouve les poutres en I sur des opérations de rénovation lourde, en remplacement de vieux planchers en bois.

 

Source: P.V / batirama.com 

 

Les poutres en « I » sont  composées d’une partie verticale (l’âme) qui peut être métallique, en bois ou en panneaux dérivés du bois, et de membrures (la partie horizontale) le plus souvent composée de bois massif.

 

L’intérêt de ces systèmes est multiple : portées importantes, surcharges d’exploitation élevées, épaisseurs réduites, rapidité et simplicité de mise en œuvre.Les portées peuvent atteindre 15 mètres, pour un encombrement et des sections limités.

 

♦ Premier domaine d’application, le plancher. La mise en œuvre peut se faire de façon traditionnelle par encastrement dans les murs porteurs, mais nombre d’entreprises préfèrent utiliser une poutre périphérique dénommée « muralière ». Cette dernière est alors scellée dans le gros œuvre et équipée de connecteurs qui supportent ensuite les poutres en « I ». Selon l’aspect recherché, la structure ainsi créée peut être laissée apparente, ou au contraire disparaître sous un plafond en plaques de plâtre. Ce choix permet  d’incorporer dans le plénum un isolant acoustique ou thermique. Il peut aussi répondre dans certaines configurations à des critères de tenue au feu.

 

♦ Second domaine d’application : la charpente. Les portées atteintes permettent de dégager des volumes importants en combles. Ces produits trouvent aussi des applications lors de création de mezzanines,  pour doubler un plancher existant devant être renforcé, ou encore pour reprendre les charges dans le cadre du percement d’un refend porteur.

 

Les poutres en I sont d'abord utilisées pour la réalisation de planchers, elles peuvent être "tout bois", ou mixer le bois et l'acier.

 

A RETENIR

 

Intérêts : Portées importantes ; Hauteurs réduites ; Facilité et rapidité de mise en œuvre ; Atouts de la filière sèche

Limites : Esthétique utilitaire ; Tenue au feu pour certaines applications

 

Solution n° 2 : En lamellé collés : les grandes portées

 

Les poutres en lamellé collé sont d’abord utilisées pour les ouvrages de grandes portées : gymnases, piscines, bâtiments de stockage…

De nombreux fabricants proposent des produits certifiés, standard et sur mesure, avec des possibilités de courbure très intéressantes. Le redéploiement de la construction à ossature bois a vu le développement des poutres en  lamellé collé pour des portées plus réduites, parfois inférieures à 10 mètres. Leur coût est plus élevé mais leur aspect permet de les laisser apparentes et leurs caractéristiques de résistance au feu sont supérieures. Pour les petites portées, les BMR (bois massifs reconstitués) offrent les avantages du lamellé collé pour des coûts inférieurs.

 

En surélévation, l'usage de poutres courbes permet d'optimiser la hauteur sous plafond et de créer du volume habitable. 

 

A RETENIR

 

Intérêts : Possibilités de portées très importantes ; Esthétique ; Résistance au feu

Limites : Coût pour les petites portées

 

Le plancher collaborant associe les performances de deux matériaux complémentaires : le bois (ou l’acier) et le béton.

 

Ces procédés permettent à la structure bois de "collaborer" avec la dalle en béton. Pour lier ces éléments, des connecteurs métalliques sont mis en place en partie supérieure. Les poutres deviennent alors des nervures tendues. L’inertie de l’ensemble est augmentée, puisque l’on passe de poutres rectangulaires à des poutres en "T".

 

♦ En neuf, le plancher collaborant bois-béton est surtout utilisé en construction à ossature bois ou à structure bois. Il prend généralement appui sur des solives traditionnelles, ou en lamellé collé lorsque les portées deviennent importantes. Le plancher proprement dit fait appel à des panneaux (CTBH, CTBX ou autres) ayant fonction de coffrage perdu. Au dessus, une dalle de béton mécaniquement  solidaire des solives contribue à la résistance mécanique de l’ensemble. Selon l’affectation future, il est ensuite possible de mettre en œuvre une chape flottante. On bénéficie alors d’un complexe d’épaisseur limitée, et doublement performant en terme de surcharges d’exploitation et d’isolation acoustique.

 

♦ En rénovation, cette technique est à retenir lorsque la sous face doit être préservée dans son intégrité (monument classé, décors, frises, peintures en plafond… ), ou lorsque l’on souhaite augmenter les surcharges d’exploitation. Le système permet également de rattraper les flèches des poutres et d’assurer la planéité du plancher.

 

 

 

 

La mise en oeuvre d'un plancher collaborant permet de concilier l'esthétique d'un plafond traditionnel avec des performances mécaniques et acoustiques élevées. 

 

A RETENIR

 

Intérêts : Performances mécaniques et acoustiques ; Préservation de l’esthétique de la sous face

Limites : Mise en œuvre technique ; Coût ; Délais de séchage 

 

Solution n° 4 :  Systèmes de renfort : au cas par cas

 

Pour renforcer une structure en bois, une solution simple consiste à doubler les éléments porteurs. Il est aussi possible de remplacer les poutres existantes par d’autres de section plus importante.

 

L’orientation technique dépend de l’esthétique recherchée, de la hauteur sous plafond disponible, mais aussi de la portée, sachant que des poutres de forte section et de grande portée ne sont pas disponibles partout à un coût réaliste. Les performances mécaniques d’un plancher peuvent également être augmentées par réduction de sa portée. Il faut alors mettre en œuvre des poteaux intermédiaires au niveau inférieur, avec un  éventuel report des charges jusqu’aux fondations. Cette solution peut  être retenue, uniquement dans le cas d’un cloisonnement au niveau inférieur, dans lequel les poteaux seront noyés. Lorsque la sous-face n’est pas destinée à rester apparente, différentes techniques sont possibles, du renfort à l’aide de profilés métalliques, aux poutres composites en passant par la précontrainte. Ce procédé est d’ailleurs utilisé en neuf pour des ouvrages de grande portée, essentiellement sur la base de poutres en lamellé collé.

 

Dans cette maison à ossature bois, la création d'un poteau intermédiaire et la mise en place de poutres horizontales permettent d'augmenter fortement les surcharges d'exploitation du plancher du premier niveau. 

 

 

 

A RETENIR

 

Intérêts : Adaptation à des cas de figure complexes ; Solutions de dédoublement simples à mettre en œuvre ; Performances mécaniques (précontrainte)

Limites : Esthétique ; Encombrement ; Coût et complexité technique ( précontrainte )

 

 

Nous intervenons dans de nombreuses opérations de rénovation, surélévation et extension, à Paris et en Ile de France. Nous privilégions souvent l’ossature bois, qui permet de ne pas surcharger les structures, réduit les temps d’intervention et résout les problèmes d’accès dans des parcelles parfois très étroites. Dans ce cadre, les poutres en « i » et en lamellé collé sont parfaitement en phase avec ces contraintes. On peut réaliser des portées importantes en conservant des hauteurs sous plafond acceptables, reprendre des charges élevées, s’affranchir d’un gros œuvre « limite ». Sur un chantier récent de surélévation, nous nous sommes ainsi affranchis du gros œuvre existant en enveloppant la partie ancienne de la maison d’une structure en lamellé collé qui supporte la surélévation. Sur ces chantiers souvent difficiles d’accès, ces procédés évitent tout moyen de manutention lourd, ces poutres sont la plupart du temps manuportables à une ou deux personnes, elles passent par les cages d’escalier ou les fenêtres. Enfin l’absence de temps de séchage permet de réduire au minimum le temps d’intervention.

 

*Architecte à Paris

 

INFOS PRATIQUES

 

Liens utiles

 

♦ CNDB ( centre national du développement du bois ) - 6, av de Saint-Mandé 75012 Paris - tel 01 53 17 19 60. Nombreuses publications, aides, cessions de formation et brochures

♦ Net bois (www.netbois.com ) annuaire sur Internet de la filière bois. Coordonnées de fabricants de poutres en lamellé collé, poutres en I, systèmes de renforcements de planchers….

 

Normes

Norme NF P 63-203 - DTU 51.3 planchers en bois ou en panneaux dérivés du bois

Norme NF P 06-001 charges d’exploitation des bâtiments

Norme NF P 06-004 charges permanentes et charges d’exploitation dues aux forces de pesanteur.

Norme NF P 14-201  : chapes et dalles à base de liants hydrauliques