Méthodes de calcul de contreventement ossature bois
La justification de la résistance en contreventement des murs à ossature bois doit être menée selon les règles Eurocode 5. Comme l’indique l’Eurocode 5 au paragraphe 9.2.4.1, la méthode retenue doit satisfaire ou permettre les points suivants :- La résistance au contreventement d'un mur doit être déterminée soit par essai conformément à EN 594, soit par calcul en utilisant les méthodes analytiques ou les modèles de calcul appropriés,
- Le calcul de diaphragmes de mur doit considérer à la fois la construction du matériau et l'arrangement géométrique du mur considéré,
- La réponse de diaphragme de mur aux actions doit être vérifiée afin de s'assurer que la construction reste dans des limites d'aptitude au service appropriées. Pour atteindre ces objectifs, l’Eurocode 5 n’impose pas une méthode (pas de clauses du type « Principes ») mais propose deux méthodes alternatives.
La méthode A (celle recommandée et
la plus utilisée) et la méthode B (anglo-saxonne).
L’annexe nationale française recommande également la méthode A, sans l’imposer, et en
précisant « dans l’attente de la méthode C ».
L’objectif de ce rapport est de proposer une méthode alternative permettant de satisfaire les
exigences de l’Eurocode 5 paragraphe 9.2.4.1 tout en optimisant la résistance des murs,
notamment en tenant compte des diaphragmes avec ouvertures.
En effet, la méthode A est une méthode très simple mais conservatrice car elle ne tient
absolument pas compte des effets bénéfiques des descentes de charges, effets systèmes
(participation des murs perpendiculaires, …), participation des diaphragmes avec ouverture, …
Un travail bibliographique a été mené afin de faire tour d’horizon des travaux existants sur le sujet
(expérimentaux et théoriques). Les différentes approches ont été analysées afin de ne retenir que
les éléments présentant un bon rapport « cout du calcul / performance du mur ».
En effet,
certaines approches sont intéressantes (notamment les méthodes « plastiques ») mais nécessite
une mise en application qui peut être complexe pour en tirer tous les avantages.
À partir de ce travail d’analyse, une méthode alternative relativement aisée à mettre en œuvre
est proposée. De plus, une version simplifiée de cette méthode est proposée afin d’en faciliter
l’application dans un domaine d’emploi usuel mais limité.
Enfin, la plupart des approches se concentrent sur la résistance uniquement et ne donne pas de
méthode pour déterminer la raideur du mur en contreventement. Il est alors difficile de justifier les
déformations associées aux actions du vent et/ou du séisme. Pour les petits ouvrages (R+1 max)
avec peu d’ouvertures cela n’est pas un problème. Cependant, avec les nouvelles architectures
fortement ouvertes et l’augmentation du nombre de niveaux des constructions bois, cela devient
indispensable. L’évaluation de la raideur du mur en contreventement est donc également traitée.
D’une manière générale, il est possible de classer l’ensemble des approches selon trois grandes
catégories :
- Les approches élastiques sans prises en compte des ouvertures
- Les approches élastiques avec prises en compte des ouvertures
- Les approches plastiques Toutes les méthodes et documents exploités sont listés en annexe.
Les approches plastiques ont été jugées trop complexes à mettre en œuvre dans le cadre de
l’objectif de cette étude. Les références bibliographiques sont données mais le travail d’analyse
qui a été effectué n’est pas décrit dans ce rapport.
Les méthodes élastiques « classiques » sont donc retenues. Les approches correspondant le
plus au besoin de cette étude sont présentées ci-après. Le travail d’analyse des autres méthodes
listées mais non retenues n’est pas décrit dans ce rapport.
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