Les bois de charpente

Le bois de charpente

- Avant de rentrer dans le vif du sujet sur la construction de charpentes, il faut apprendre quelques notions sur le bois dont elles seront constituées !

- En excluant les charpentes de types fermettes et autres fabrications industrielles, pour les charpente traditionnelles il y a trois grandes familles de bois à utiliser pour leurs élaborations.

1/ Les bois de réemplois :

- Le réemplois de matériaux d'occasions est récurent depuis la nuit des temps dans la construction, il faut penser que les anciens ne perdaient rien et poussaient souvent la récupération de matériaux à ces extrêmes limites, avant de partir sur du neuf (Eh oui on à rien inventé !!! ) (fig 1-2).

- En charpente c'était pratiques courantes, et tout le monde à déjà aperçu des mortaises ou des entailles qui n'ont pas d'utilités ça et là dans des bois de charpentes anciennes.

- De nos jours la vente de matériaux d'occasions est devenu un commerce assez banal .

- a/ Avantages des bois de réemplois :

- Ces bois sont en premier lieu très secs, durs et résistants, ils permettent de construire des charpentes apparentes du plus bel effet parfaitement intégrables dans de la restauration authentique ou de la construction ou rénovations de bâtiments aux cachets anciens ou rustiques.

- L'usage de ces vieux matériaux est assez prisés malgré une mise en œuvre assez coûteuse .

- Hormis les bois de sapins et l'éventuel aubier piqué, ils n'ont en général pas besoin de traitement pour les feuillus (Chêne, orme, châtaigner) ou les pins et le mélèze.

- La taille de charpente en bois de réemplois est un travail très intéressant à pratiquer car elle démontre le savoir faire des charpentiers confirmés !

- b/ Inconvénients des bois de réemplois :

- L'approvisionnement complet des pièces d'un ouvrage de charpente, les prix parfois prohibitifs, les vices cachés par la saleté des bois d'occasions, les corps étrangers (clous, béton, morceaux de pierres ou de tuiles dans les gerces, souvent beaucoup d'aubier, etc ..).

- Le taillage qui demande beaucoup de manutention, nettoyage et blanchiment (Brossage, nettoyage haute pression, arrachage et recherche des clous, rabotage à main, plane, etc ..), et un tracé de piquage plus compliqué (plumée, contre jaugeage et lignage), suivi d'une exécution plus délicate des assemblages .

- Enfin il y a de la perte assez conséquente de matière et un besoin plus important d'affûtage et d’entretien de l'outillage .

2/ Les bois équarris de scierie :

- Tous le monde le connais, et une grande majorité des charpentes traditionnelles se taillent en bois toutes essences charpentières, neufs équarris de scierie (fig 3-4).

- Le bois est traité au bain pour la charpente et l'usage dans le bâtiment directement en scierie, et peut être séché (son degré d'humidité doit être compris entre 13 et 17% pour être considéré sec).

- A/ Avantages des bois équarris :

- Ce sont des bois de sections normalisées débités parallélépipédiques ainsi que des qualités visuelles différentes qui permettent une mise en œuvre simplifiée.

- Ils sont souvent assez bien purgés de défauts majeurs et du cœur (sauf les très grosse pièces) .

- Les variantes des nombreuses cotes des sections et de longueurs donnent un champs de choix applicables à chaque cas particulier de dimensionnement des éléments d'une charpente.

- Les feuilles de débit de bois bien faites ne provoquent pas de gaspillage ni de chutes importantes .

- Il peut être traité au bain, et aussi étuvé avant d'être livré ( délais parfois longs) ou encore il peut être auto-clavé, c'est à dire sec (ressuyé) et traité à cœur.

- Ils est aisé de les blanchir au rabot électrique de charpente et ont de bonnes faces d'appuis des autres outils électro portatifs .

- La finition fine pour de l'apparent (ponçage et teinte/peinture) se fait assez facilement (en bois sec ou ressuyé de surface).

- Il est facile à empiler et de le conditionner pour du transport ou du levage .

- Ils n y à pas de problèmes à tailler des bois “verts” pour des charpente en combles perdus ou des communs !

- b/ Inconvénients des bois équarris :

- Les bois de charpentes sont rarement secs naturellement, leur approvisionnement étant souvent en temps réel et le traitement au bain sur du bois “vert” n'est pas très efficace, il faut parfois refaire le traitement des bois après la taille et un peu de “réessuyage”, ou encore la teinte rouge ou jaune de témoins de traitement encore humides tachent les bois rabotés un peu plus secs .

- De ce fait ils sont souvent assez lourds au levage et plein de sève ou résine collante, ils travaillent beaucoup au séchage après la taille et la pose ce qui peut poser des problèmes d'esthétiques en apparent ou de déformations si le charpentier n'a pas les compétences pour anticiper in situ et contrebalancer ainsi le séchage à posteriori (Fluage, désolidarisation d'assemblages, fendages mal situés ' etc ..) !

- L’entreposition des bois demandes de la réflexion et de la place .

- Les outils sont souvent à nettoyer et à essuyer à cause des résines, des sels de traitements non secs et de l'humidité .

- En cas de pose en hiver par gel, les bois humides gèlent et deviennent très glissants .

3/ Les bois en lamellé collés :

- De nos jours l'approvisionnement en bois lamellés collés est assez rapide, et il y a beaucoup plus de sections différentes disponibles et de grandes longueurs possibles, ce qui permet de créer des ouvrages de charpentes renforcés et/ou parés d une certaine esthétique très design (fig 5-6).

- a/ Avantages des bois lamellés-collés :

- Les bois lamellés sont secs et stables, calibrés droits et rabotés, ce qui en fait une mise en œuvre très simplifiée (piquage des bois à la pièce carrée ou à l’équerre, pas de polene ).

- Les bois peuvent être appareillés de façons plus audacieuses pour des esthétiques innovantes .

- Le lamellé collés se ponce et se teinte et se vernis aisément, ouvrant un peu plus le domaines des possibilités et de choix de décorations .

- b/ Inconvénients des bois lamellés-collés :

- Les inconvénients se situes surtout à la manutention et levage par le poids de matériaux conséquents, et de fait en plus la relative “fragilité” aux rayures, chocs, taches, mouillages et intempéries qui pourraient y être apposés, ces bois étant considérés comme “finis” voir même déjà vernis, on donc doit les manœuvrer avec beaucoup de précautions quand il s'agira d'ouvrages apparents et/ou design !

- Certaines colles utilisées dans la fabrication des lamellés collés sont assez dures et silencieuses, peuvent endommager l'outillage .

Bois anciens de réemplois Charpente réalisée en bois de réemplois Bois standard neufs Charpente réalisée en bois standard neufs Bois en lamellés collés Charpente réalisée en bois lamellés collés

Les cotes standard de bois de charpentes traditionnelles

- Généralement nous avons accès facilement à des sections standardisées pour une longueur usuelle de 6 mètres !

- Après c'est du débit sur liste avec des proposition de longueurs jusqu à 12/15 mètres suivant les essences de bois !

- Enfin on peut évidemment demander à la scierie du sciage à façon des sections non standard que l'on désire mais en général c'est plus cher !(par exemple pour un plafond à la française)

- Suivant les différents distributeur ou scieries régionales, il y a parfois des petites variantes d'appellations.

Les poutres de sections carrées :

- Elles sont principalement destinées à l'élaboration de poinçons et de poteaux !

- Dimensions standards : 12 x 12 cm / 15 x 15 cm / 20 x 20 cm.

- Dimensions sur liste : 25 x 25 cm / 30 x 30 cm.

Les sections de Madriers (ou pannes) :

- Dimensions standard : 8 x 22 cm / 10 x 22 cm (l'ancien 10 x 20 cm est généralement abandonné au profit du 10 x 22 cm ).

- Dimensions sur liste : 12 x 24 cm / 15 x 25 cm.

Les sections de bastaings et demi-bastaings :

- Pour des bois de charpente secondaires, ex : Grosses sablière à plat, bois de lucarnes, petit auvent, appentis, chevrons cintrés, etc …

- Dimensions standard : 8 x 15 cm / 8 x 18 cm . - Dimensions standard : 4 x 15 cm / 4 x 18 cm .

Les sections demi-madrier (solivettes) et (plateaux de maçon) :

- Dimensions standard : 4 x 21 cm /5 x 25 cm .

Les sections de chevrons :

- Comme le noms l'indique, sections de bois destinés au chevronnages ainsi qu'aux sablières sur arasement de mur (8/11 ou 8/12 cm) .

- Dimensions standard : 6 x 8 cm / 7 x 9 cm / 8 x 8 cm / 8 x 10 cm / 10 x 10 cm / 8 x 11 cm ou 8 x 12 cm .

- Demi-chevron (lambourde et fourrure) : 6 x 4 cm / 8 x 2,7 cm .

Les sections planches, voliges et lattes (4 mètres à 5 mètres en standard :

- Dimensions standard planches ép 27 mm : Largeur de 15 cm (chenaux) , 18 cm, 20 cm, 22 cm, etc ..

- Dimensions standard voliges ép 15 et 18 mm : Largeur de 10, 12, 15, 18 cm

- Dimensions standard lattes : 27 x 40 mm / 18 x 27 mm / 18 x 40 mm / 30 x 30 mm .

Les bois lamellés collés :

- Ici la plaquette d'un fabriquant intéressante et assez détaillée avec des sections de fabrications et résistances !

- https://www.binderholz.com/fil...-

Les essences de bois en charpente traditionnelle

- Les essences de bois indigènes et locales étaient utilisées jadis par la nécessité de prélever sur place, ainsi que les architectures différentes régionalement, c'est pour cela que l'on trouve à peu près de tout parfois dans les ouvrages de charpentes des bâtiments anciens et rustiques .

- Les essences étant principalement le chêne, le châtaignier (actuellement attaqué par un insecte exotique), (l'orme ayant pratiquement disparut hélas, n'est plus utilisé) pour les feuillus et les sapins (Jura, Vosges, douglas), épicéa, les pins (maritime, des Landes, Sylvestre) et mélèzes pour les résineux .

- Le peuplier qui est une essence facile à trouver et à mettre en œuvre et résistante aux insectes mais qui à été délaissée de nos jours en charpente.

- Toutefois on débite toujours le peuplier pour du voligeage notamment !

- Le robinier ou “faux acacia” est parfois utilisé, mais il est tellement dur et nerveux au séchage qu'il est souvent rejeté, par contre en bois fendu puis raboté, il est idéal pour façonner les chevilles de charpente .

- Si dessous quelques résultats d'ouvrages de charpentes en différentes essences. Dans l’ordre, chêne, châtaignier, salin, douglas, pin des landes, mélèze .

Masses volumiques des bois de charpente :

- La masse volumique des différents bois humide et sec sont parfois à connaître et à estimer dans des calcul de charpentes (Poids de chargement d'une charpente complète par exemple pour grue ou transport ),

- ci dessous les principales essences qui nous intéressent !

- On lit les masses pour 1 mètre cube de bois. Pour du bois “mi-sec” on fait la moyenne pour estimer .

essence	vert	sec
Chêne	vert +/-1000 kg	sec +/- 690 kg
Orme (ormeau)	vert +/-1050 kg	sec +/- 690 kg
Châtaigner	vert +/-1050 kg	sec +/- 620 kg
Robinier	vert +/-770 kg	sec +/- 660 kg
Sapin blanc	vert +/-940 kg	sec +/- 450 kg
Épicéa	vert +/-840 kg	sec +/- 470 kg
Pin sylvestre	vert +/-900 kg	sec +/- 530 kg
Mélèze	vert +/-860 kg	sec +/- 580 kg
Pin Landes	vert +/-800 kg	sec +/- 400 kg
Douglas	vert +/-620 kg	sec +/- 450 kg

- Lamellés collés : aux environs de 500 kg/m3 pour les lamellés résineux, supérieure à 700 kg/m3 pour le bois lamellés de chêne .

Charpente réalisée en chêne Charpente réalisée en châtaignier Charpente réalisée en sapin Charpente réalisée en douglas Charpente réalisée en pin des Landes Charpente réalisée en mélèze

Traitement et séchages des bois de charpentes

Traitement au sel de bore :

- Les bois de charpentes contemporaines sont traités préventivement généralement à la sortie de scierie par bain de sel de bore, considéré comme biologiquement accepté !

- Le Sel de Bore est à la fois un excellent insecticide et un antifongique (anti champignons et moisissures).

- Il est aussi ignifuge (il ralenti la propagation du feux) .

- Le Sel de Bore peut aussi être appliqué curativement sur un bois déjà infesté par pulvérisation, infiltration ou imprégnation, car il permet de faire disparaître les insectes et champignons qui ce sont installés .

- Un sac de 1 kg sel de bore mélangé a de l'eau chaude pour la préparation permet de faire environ 9/10 litres de traitement .

Traitement autoclave :

- Principe très utilisé de nos jours, il permet de traiter le bois “à cœur” en plus de sécher les bois !

- Les bois sciés “verts” sont enfermés dans l'autoclave, celui ci par le vide extrait l'humidité du bois, puis il est traité sous pression par un agent de traitement, et enfin on refait le vide pour ressuyer le bois en surface !

Les séchoirs :

- Il est rare l'heure actuelle de voir des entreprises de charpentes avec un stock de bois séchant à l'air libre, avec l imposition sur le stockage, les métiers du bois dont les charpentiers doivent se fournir en temps réel .

- Les scieries, s'équipent donc de plus en plus en séchoir pour palier à la demande croissante de bois secs .

- Trois grands principes de séchage artificiels : Les séchoirs à haute température, Les séchoirs à basse température, Les séchoirs par le vide (associés au traitement).

Traitement des bois de charpente au bain de sels... Autoclave Séchoir à bois

Notions de base de charpente pour L'Air du Bois

— Michaud Jacky 2019/03/17 16:30