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Les murs à ossature bois sont généralement constitués de pièces de bois de faible section. Ils forment un cadre par assemblage vertical et horizontal, qui constitue l’ossature à proprement parler. Mais cette ossature est encore très fragile si elle est laissée telle quelle. En effet, la résistance aux effets horizontaux, verticaux et en torsion de la structure est faible sans dispositif supplémentaire. C’est à ce moment qu’intervient le contreventement. Cette technique est utilisée pour augmenter la résistance aux effets extérieurs de tous les murs, peu importe le matériau utilisé. Voyons dans cet article comment le contreventement est mis en œuvre, qu’elle est son utilité ainsi que les différents matériaux et méthodes disponibles.
1. Utilité du contreventement pour les murs à ossature bois
Tout d’abord, le but du contreventement est de récupérer les efforts appliqués aux murs. Par exemple avec le vent. Le contreventement va permettre de rediriger les efforts vers le bas. En effet, imaginez une structure en cadre constituée uniquement des portants extérieurs. Imaginez-vous maintenant la pousser par un des coins supérieurs. Spontanément, vous diriez que la structure risque de se déformer et de casser. Surtout si la poussée est forte. Maintenant, imaginez que ce cadre soit complété d’une poutre allant d’un coin à un autre diagonalement. Cette fois, la structure semble bien plus résistante à une poussée par le côté. Si l’on remplace cette poutre en diagonal par une plaque couvrant tout l’espace vide, la structure gagne encore en résistance et en stabilité. Autrement dit, les contreventements ont principalement pour but de répartir les forces et les contraintes appliquées à la structure pour augmenter sa résistance.
2. Les Techniques de Contreventement
Il existe trois façons principales de contreventer un mur à ossature bois : les écharpes de bois ou de métal, les panneaux (ou plaques) à base de fibres de bois, et les panneaux en matière composite.
Contreventement et mur ossature bois : les écharpes de bois ou de métal
Le contreventement peut être assuré par des sections de bois posées en diagonale des ossatures ou de métal (le feuillard). Ces bois sont nommés « écharpes ». Ils permettent de rigidifier l’ouvrage par triangulation. Cette solution, plus difficile à mettre en œuvre que l’utilisation de plaques de contreventement, permet d’utiliser uniquement du bois massif dans la réalisation des ossatures. (Si le choix est porté sur une écharpe de bois). Par contre, les contreventements triangulés ont le désavantage de rendre difficile la réalisation d’ouverture 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.
Ainsi, le panneau est capable d’absorber et de rediriger les forces qui sont appliquées sur la structure. Généralement, ces panneaux sont placés sur la partie extérieure de la façade. A l’opposé, la partie intérieure est couverte par une plaque de plâtre qui protège du feu. Attention, ce parement intérieur ne doit pas être fixé directement sur la structure.
Composition du mur
En plus, du contreventement et de ces plaques de plâtres, d’autres éléments entre en compte dans la composition d’un mur ossature bois. Par exemple, l’isolant. Il est quant à lui est placé au sein de l’ossature, entre les sections de bois. (Lire l’article sur l’isolation en ossature bois ici). De plus, une couche de pare-vapeur doit être apposée sur la face intérieure. Elle est placée entre l’ossature et l’isolant. A savoir qu’il doit être en contact avec l’isolant. Et il doit être posé en continu sur toute la surface de la façade pour éviter les fuites. De l’autre côté, en extérieur, un film pare-pluie doit être appliqué. Il protège l’ossature contre la pluie et l’humidité. Cependant il doit être perméable pour permettre à la vapeur de s’échapper vers l’extérieur.
Par ailleurs, les bois utilisés doivent avoir un taux d’humidité inférieur à 18%. Idéalement aux alentours de 15%. Ils doivent aussi être protégés contre les intempéries, comme expliqué plus haut, à l’aide d’un film pare-pluie. Enfin, ils doivent être traités contre les contaminations fongiques et les nuisibles. En effet, il est important de s’assurer que les caractéristiques du bois soient préservées. Pourquoi ? Car la solidité de la structure repose sur ces dernières. Le choix de l’isolant par contre est laissé libre. A condition que les caractéristiques du matériau correspondent 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) : Des fibres de bois liées dans du ciment composent majoritairement ces plaques. Elles allient les avantages des deux matériaux. Imputrescibles, elles sont résistantes au feu, aux nuisibles et aux champignons. De plus elles sont aussi plus légères que des plaques de ciment classiques. Selon le fabricant, elles peuvent être utilisées en intérieur ou en extérieur.
- Plaques en gypse et cellulose (Fermacell) : Quatre parts de plâtre de gypse et une part de fibres de cellulose, (obtenues à partir de papier recyclé) composent ces plaques. Résistantes au feu, à l’humidité et écologique, ces plaques offrent aussi 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 permet d’augmenter sa résistance. Elles peuvent être utilisées comme voile travaillant de contreventement, ou comme pare-pluie. Dans ce dernier cas, la plaque peut être directement recouverte d’enduit.
- Certaines autres plaques composites intègrent aussi de l’aluminium, du polystyrène, de l’aluminium thermolaqué ou encore de la fibre minérale. Ces matériaux apportent des caractéristiques supplémentaires aux plaques. Mais elles n’intègrent généralement pas de bois. Elles sont utilisées pour la construction de bâtiments dans des conditions particulières.
Pour des structures bois spécifiques il est intéressant de faire appel à un bureau d’études bois pour choisir un contreventement approprié. En effet, les structures bois (ossatures bois ou autres) obéissent à des règles de calcul très précises. Cela relève de la compétence de ce type de bureaux d’étude structure (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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