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

12.02.2025

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

Dans cet article, un mur à ossature bois est calculé avec le type d’épaisseur « Ossature bois ».

Les règles de calcul selon l'EC 5 présentées dans l'article Calcul des panneaux en bois avec le type d'épaisseur des panneaux en bois sont expliqué. Les valeurs de matériau et de géométrie sont tirées de cet article et ne seront pas déterminées à nouveau ici.

KB | Vérification d’un mur à ossature bois avec le type d’épaisseur « Ossature bois »

Un seul côté du mur à ossature bois est recouvert. Le calcul est effectué pour une flèche horizontale de 12 kN dans la combinaison de charges 1.

La largeur de plaque est appliquée avec une longueur de 2,56 m. Les plaques de grand format ne sont généralement pas utilisées. Pour des plaques normales, la largeur doit être définie sur 1,25 m !

Les charges verticales sont introduites par le modèle 3D au niveau du portique supérieur. En raison de l'effet de continuité, l'effort normal résultant de 6,75 kN/m × 0,625 m = 4,22 kN déterminé dans le calcul manuel n'a pas d'effet.

Modèle de mur en panneaux de bois dans RFEM 6

Panneau de contreventement : Distribution des charges dans RFEM 6

Lors du calcul avec le type d'épaisseur de plaque en treillis, on obtient un effort normal maximal de -4,72 kN à partir d'une charge verticale de 6,75 kN/m. La figure affiche les efforts normaux une fois les effets de continuité considérés et une fois sans.

Avec la force horizontale, on obtient une force de compression de -12,66 kN dans la combinaison de charges.

Simulation de la force normale décisive dans une cloison en bois nervurée dans RFEM 6

Effort normal dans les nervures du panneau de mur en bois dans RFEM 6

Les nervures sont considérées comme maintenues latéralement contre la rotation et le flambement. Ainsi, la vérification selon 6.3.2 de [1] est effectuée autour de l'axe fort.

Vérification des poutres

Analyse de stabilité d’un panneau en bois selon l’Eurocode 5

Analyse de stabilité de diaphragme de poutre pour mur de panneau en bois

Les inclinaisons (imperfections) et les charges de vent seront abordées dans un autre article consacré à l'analyse 3D.

Vérification du panneau de contreventement

Trois modes de rupture doivent être analysés pour la vérification du panneau de contreventement.

Vérification des organes d’assemblage
Résistance au cisaillement du panneau OSB/3
Flambement du panneau de contreventement

Vérification des organes d’assemblage

Résistance au flambement (selon 8,30 [1])

La résistance en traction est supposée être f_{u, k} = 900 N/mm².

M_{y, Rk} = 0.3 \cdot f_{u, k} d^{2.6} = 0.3 \cdot 900 N / {mm}^{2} \cdot 1 . 5^{2.6} = 774.8 Nmm

Moment plastique caractéristique

Résistance à la pression diamétrale du panneau OSB (8,22 [1])

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 en pression diamétrale des panneaux OSB

Résistance au flambement (NA.116[1])

Facteur A = 0,8 du tableau NA.13[1]

F_{v, Rk} = A \sqrt{2 M_{y, Rk} \cdot f_{h, 1, k} \cdot d} = 0.8 \sqrt{2 \cdot 774.8 \cdot 64.16 \cdot 1.5} = 308.9 N \approx 0.31 kN

Résistance de l'agrafe

Résistance ultime de plaque (9,21 [1])

Largeur du voile de cisaillement b_i = 256 cm
Facteur c_i = 1 (9,21 {%}#Refer [1]]])
Distance des organes d’assemblage s = 7,5 cm

F_{i, v, Rd} = \frac{F_{v, Rk} \cdot b_{i} \cdot c_{i}}{s} = \frac{0.31 kN \cdot 256 cm \cdot 1}{7.5 cm} = 12.65 kN

Résistance du panneau VBM

Flux de cisaillement

s_{v, 0, Rd} = \frac{F_{i, v, Rd}}{L} = \frac{12.65 kN}{2.56 m} = 4.94 kN / m

État limite ultime du flux de cisaillement

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

Charge du flux de cisaillement

Cette valeur est calculée de la même manière dans les diagrammes de résultats grâce à un lissage correct.

Distribution des contraintes de cisaillement dans un mur à ossature bois

Distribution des flux de cisaillement dans un mur à ossature bois

Outre les diagrammes de résultats, les forces sont également affichées graphiquement dans les efforts des articulations linéiques. Dans cet exemple, les rigidités sont calculées uniquement dans la direction longitudinale de l’articulation linéique. Il suffit donc d’analyser les efforts pour n comme indiqué sur la figure suivante. Si la rigidité en C_u,z est également considérée, l’effort v_z doit également être analysé.

Visualisation du flux de cisaillement et des forces agissant sur un mur à ossature bois

Flux de cisaillement dans un mur à ossature bois

Vérification des organes d’assemblage :

η = \frac{s_{v, 0, d}}{s_{v, 0, Rd}} = \frac{4.69 kN / m}{4.94 kN / m} = 0.95 \leq 1

Vérification de l'assemblage

Voilement par cisaillement de la plaque (selon 9.2.4.2[1])

b_net = 565 mm (distance libre des nervures)
b_net/t = 565 mm/15 mm = 37,7 inférieur à 100

--> L'analyse du flambement est effectuée.

Étant donné que la distance est supérieure à 35, le facteur k_sb est considéré dans la vérification de la plaque selon l'AN allemande.

Vérification de plaque

s_{v, 0, Rd, P} = \frac{f_{v, k} \cdot k_{\mod} \cdot t \cdot k_{sb} \cdot k_{da}}{γ_{M}} = \frac{6.8 N / mm ² \cdot 1 \cdot 15 mm \cdot 0.84 \cdot 1}{1.2} = 71.4 kN / m

Flux de cisaillement de l'état limite ultime du panneau

Résistance au cisaillement du panneau OSB f_v,k =6,8 N/mm²
Coefficient partiel de sécurité y_M =1,2
Facteur de modification k_mod = 1,0
Cisaillement de la dalle k_sb = 35 * t/b_r = 0,84
Facteur selon NCI 9.2.4.2_ka = 1,0 (dû au panneau de contreventement d'un côté)
Distance aux nervures b_r = 62,5 cm

η = \frac{s_{v, 0, d}}{s_{v, 0, R d, P}} = \frac{4, 69 k N / m}{71, 4 k N / m} = 0, 07 < 1

Vérification de plaque

Auteur

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

Liens

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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

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