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Les murs à ossature bois sont généralement composés de pièces de bois de faible section, qui forment un cadre par assemblage vertical et horizontal, constituant ainsi l’ossature proprement dite. Cependant, cette ossature reste très fragile si on la laisse telle quelle. En effet, la structure présente une résistance faible aux effets horizontaux, verticaux et en torsion sans dispositifs supplémentaires. C’est à ce moment que le contreventement intervient. Cette technique renforce la résistance aux effets extérieurs de tous les murs, quel que soit le matériau utilisé. Dans cet article, nous allons examiner comment on met en œuvre le contreventement, son utilité, ainsi que les différents matériaux et méthodes disponibles.
1. Utilité du contreventement pour les murs à ossature bois
Tout d’abord, le contreventement a pour but de récupérer les efforts appliqués aux murs, comme ceux causés par le vent. Il redirige ces efforts vers le bas. Par exemple, imaginez une structure en cadre composée uniquement des portants extérieurs. Si vous poussez l’un des coins supérieurs, vous constateriez que la structure risque de se déformer et de casser, surtout si la poussée est forte. Maintenant, si vous ajoutez une poutre allant d’un coin à un autre en diagonale, la structure devient nettement plus résistante à une poussée latérale. Et si vous remplacez cette poutre diagonale par une plaque couvrant tout l’espace vide, la structure gagne encore plus en résistance et en stabilité. En d’autres termes, le contreventement sert principalement à répartir les forces et les contraintes appliquées à la structure, augmentant ainsi sa résistance.
2. Les Techniques de Contreventement
On peut contreventer un mur à ossature bois de trois façons principales : en utilisant des écharpes en bois ou en métal, des panneaux (ou plaques) à base de fibres de bois, ou des panneaux en matière composite.
Contreventement et mur ossature bois : les écharpes de bois ou de métal
On peut assurer le contreventement en posant des sections de bois en diagonale sur les ossatures ou en utilisant du métal (comme le feuillard). Ces sections, appelées « écharpes », rigidifient l’ouvrage par triangulation. Bien que cette solution soit plus difficile à mettre en œuvre que l’utilisation de plaques de contreventement, elle permet de réaliser les ossatures uniquement en bois massif, si l’on opte pour une écharpe en bois. Cependant, les contreventements triangulés présentent l’inconvénient de compliquer la réalisation d’ouvertures dans les façades.
Cependant, ces techniques de contreventements ne sont plus très utilisées de nos jours. On leur préfèrera l’utilisation de plaques en fibres de bois.
Contreventement et mur ossature bois : les panneaux à base de bois
Les plaques à base de bois faisant office de voile travaillant sont des produits supportant l’humidité. Voici les principaux :
- Panneaux contreplaqués conformes à la norme NF EN 636,
- Panneaux OSB (Oriented Strand Board) 3 conformes à la norme NF EN 300,
- Panneaux OSB 4 conformes à la norme NF EN 300,
- Panneaux de particules conformes à la norme NF EN 312,
- Panneaux LVL (lamibois) conformes à la norme NF EN 14374 ou NF EN 14279
Tous ces produits peuvent être utilisés dans la composition de murs ossature bois préfabriqués en atelier. (Lire aussi : “Les 10 raisons de faire réaliser des ossatures bois préfabriqués”)
Avec cette technique, des pointes et des agrafes fixent sur les panneaux les section de bois qui forment la structure du mur.
Le panneau absorbe et redirige les forces appliquées sur la structure. En général, on place ces panneaux sur la partie extérieure de la façade. À l’inverse, la partie intérieure est recouverte d’une plaque de plâtre qui protège contre le feu. Il est important de ne pas fixer directement ce parement intérieur sur la structure.
Composition du mur
En plus du contreventement et des plaques de plâtre, d’autres éléments entrent en jeu dans la composition d’un mur à ossature bois. Par exemple, on place l’isolant au sein de l’ossature, entre les sections de bois. (Lire l’article sur l’isolation en ossature bois ici). De plus, on applique une couche de pare-vapeur sur la face intérieure, entre l’ossature et l’isolant. Ce pare-vapeur doit être en contact avec l’isolant et posé de manière continue sur toute la surface de la façade pour éviter les fuites. À l’extérieur, on applique un film pare-pluie pour protéger l’ossature contre la pluie et l’humidité. Ce film doit être perméable pour permettre à la vapeur de s’échapper vers l’extérieur.
Par ailleurs, on doit utiliser des bois avec un taux d’humidité inférieur à 18 %, idéalement autour de 15 %. On les protège contre les intempéries avec un film pare-pluie, comme mentionné précédemment, et on les traite contre les contaminations fongiques et les nuisibles. Il est crucial de préserver les caractéristiques du bois, car la solidité de la structure en dépend. En revanche, le choix de l’isolant reste libre, tant que ses caractéristiques répondent aux normes exigées.
(Lire aussi : “Les niveaux de préfabrication en ossature bois“)
OSB
Contreplaqué
Contreventement et mur ossature bois : les panneaux composites
Les panneaux en matériaux composites supportent l’humidité au même titre que les plaques à base de bois. Voici les principaux (la liste n’est pas exhaustive) :
- Plaques en ciment et particules de bois (Duripanel de chez Eternit) : Ces plaques se composent majoritairement de fibres de bois liées dans du ciment. Elles combinent les avantages des deux matériaux : elles sont imputrescibles, résistantes au feu, aux nuisibles et aux champignons, et elles sont également plus légères que les plaques de ciment classiques. Selon le fabricant, on peut les utiliser aussi bien en intérieur qu’en extérieur.
- Plaques en gypse et cellulose (Fermacell) : Ces plaques se composent de quatre parts de plâtre de gypse et d’une part de fibres de cellulose, obtenues à partir de papier recyclé. Elles sont résistantes au feu, à l’humidité, et sont écologiques. En plus, elles offrent de bonnes performances d’isolation.
- Plaques de ciment armé et fibre de verre (Plaque Powerpanel HD – Fermacell) : Ces plaques à base de ciment contiennent de la fibre de verre et de l’agglomérat expansé, ce qui augmente leur résistance. On peut les utiliser comme voile travaillant de contreventement ou comme pare-pluie. Dans ce dernier cas, on peut directement recouvrir la plaque d’enduit.
- Certaines autres plaques composites intègrent de l’aluminium, du polystyrène, de l’aluminium thermolaqué ou de la fibre minérale, ajoutant ainsi des caractéristiques supplémentaires aux plaques. En revanche, elles n’intègrent généralement pas de bois. On les utilise pour la construction de bâtiments dans des conditions particulières.
Les structures bois (ossatures bois ou autres) obéissent à des règles de calcul très précises. C’est pourquoi il est intéressant de faire appel à un bureau d’étude spécialisé pour choisir (Voir notre article sur les BE bois).
PowerPanel HD – Crédit Fermacell
3. Norme et mise en œuvre des panneaux de contreventement
Le DTU 31.2 Maisons et bâtiments à ossature bois détermine les règles de mise en oeuvre du voile de contreventement. Elle précise le mode de fixation des plaques. Elles peuvent être fixées par agrafes, visses ou clous sur l’ensemble du pourtour et sur les montants de l’ossature. Un minimum de 35 mm de pénétration dans le bois et un écart maximal de 150 mm sur le pourtour et 300 mm sur les ossatures.
Le DTU accepte les deux types de contreventement. D’un côté, le contreventement intérieur avec les plaques fixées côté intérieur des montants d’ossature. Et d’autre part, le contreventement extérieur avec les plaques fixées côté extérieur des ossatures.
A noter que certaines plaques, notamment l’OSB peuvent être utilisées en frein-vapeur si elles sont scotchées à leurs interstices.
4. A la recherche de la plaque polyvalente
Trois types de plaques peuvent être utiles dans un mur ossature bois : les plaques (panneaux) de contreventement comme indiqué plus haut, les plaques posées en vêture extérieure comme support d’enduit (Lire l’article sur les supports d’enduit ici) et les plaques servant d’écran incombustible (A2-s2,d0) entre l’ossature et le bardage bois. Ce dernier élément concerne les ouvrages d’envergure ciblés par l’Instruction Techniques 249 (IT 249) et utilisant du bardage bois en vêture.
Certaines plaques ont la capacité de répondre à chacune de ces trois fonctions mais jamais en même temps. Par exemple, la plaque Plaque Powerpanel HD (Fermacell). Elle peut servir de panneau de contreventement (fonction statique) ou de support d’enduit. Cependant, elle ne peut pas réaliser les deux fonctions en même temps sur un même ouvrage. Autrement dit, le contreventement devra être assuré par une plaque et le support d’enduit par une autre.
De la même manière, les panneaux FiberTech RWH. Ce sont des panneaux en fibre de bois qui peuvent être utilisés comme contreventement, ou comme pare-pluie. Ils sont donc destinés à une application sur la face extérieure. Ils doivent malgré tout être protégés à l’aide d’une finition par enduit ou par bardage.
Au contraire, les panneaux Durelis VapourBlock sont dotés d’un revêtement qui confère aux panneaux une grande étanchéité à l’air et à la vapeur. Ainsi, ces panneaux sont destinés à être utilisés soit comme contreventement, soit comme pare-vapeur (donc, sur la face intérieure). A nouveau, ces panneaux ne peuvent remplir ces deux fonctions en même temps. Cependant, l’utilisation de tels panneaux en tant que pare-vapeur aura tout de même pour effet de renforcer la structure.
A ce jour, aucune plaque ne peut assurer l’ensemble des fonctions en même temps. Une telle polyvalence permettrait une économie de temps importante.
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