Les panneaux CLT peuvent servir de plancher, mur, voile, allège, linteau, support de couverture, élément de contreventement, sur-poutre, portique. Il est possible de combiner plusieurs fonctions structurelles avec un seul élément de CLT.
Le calcul et le dimensionnement du bois contrecollé se font avec les méthodes habituelles et (re)connues pour le dimensionnement des éléments filaires, complétées dans certains cas par des calculs 3D pour les plaques ou les voiles.
Panneaux posés à plat
Les panneaux posés à plat sont principalement utilisés en tant que support de plancher. Le sens porteur principal est défini par l’orientation des plis majoritaires, reconnaissables par les plis extérieurs des panneaux. Dans les cas courants, la vérification par rapport aux charges perpendiculaires à la face du panneau est faite comme pour une poutre, c.-à.-d. que l’on mène les calculs sur une bande d’une largeur d’un mètre. Les plis perpendiculaires aux plis extérieurs permettent également de faire une vérification plus précise en considérant la raideur du panneau selon les deux orientations des plis.
La composition des panneaux, avec plusieurs couches croisées et collées, permet de réaliser des éléments irréguliers : des appuis non linéaires / continus, des porte-à-faux, des chargements ponctuels ou des ouvertures pour trémies qui ne nécessitent alors pas obligatoirement la mise en place de renforts. Cependant, un calcul avec un logiciel 3D (par exemple ROBOT, RFEM ou ACORBAT) peut s’imposer afin d’obtenir des résultats réalistes.
Pour un plancher, dans la plupart des cas, la vérification aux états limites de service est déterminante pour la conception, la vérification par rapport aux vibrations peut être encore plus défavorable que celle à la déformation, en particulier pour les planchers résidentiels de grande portée.
Simultanément aux sollicitations perpendiculaires, les panneaux peuvent également être chargés par des efforts de contreventement horizontaux parallèles à leur plan.
Panneaux posés à chant
Les panneaux posés à chant peuvent être pleins ou avec ouvertures. Les plis majoritaires, donc aussi les extérieurs, des panneaux sont normalement orientés verticalement. Les panneaux peuvent être sollicités par des charges verticales, des charges horizontales perpendiculaires à la face des panneaux (vent sur un mur de façade) et par des charges horizontales dans le plan des panneaux (contreventement en tant que palée de stabilité verticale).
La vérification par rapport aux charges linéaires (ou quasi linéaires) verticales se fait comme pour un poteau, en ramenant les actions et les résistances associées sur une largeur spécifique du panneau.
Les charges perpendiculaires à la grande face des panneaux sont vérifiées selon les principes indiqués pour les panneaux posés à plat.
Les actions horizontales dans le plan des panneaux sont à vérifier par rapport à la résistance au cisaillement des plis verticaux.
Des solutions simplifiées pour la vérification des panneaux avec ouvertures peuvent être appliquées dans certains cas. Les montants peuvent être vérifiés en considérant des poteaux encastrés dans les allèges, le calcul des linteaux peut être réalisé comme pour une poutre sur deux appuis en considérant seulement les plis horizontaux.
Assemblages
Contrairement à des structures filaires en bois massif ou bois lamellé collé, les sollicitations dans les structures en CLT ne sont pas transmises sur des appuis ponctuels, mais à travers des assemblages linéaires. Cela implique, que les efforts sont repartis et que des organes d’assemblage simples (comme les vis autotaradeuses) répartis sur les surfaces d’assemblage permettent de transmettre des efforts importants.
La transmission directe des efforts – de préférence par contact entre les différents panneaux – est souvent l’assemblage la plus efficace. Sont également couramment utilisées des équerres et d’autres petites ferrures simples produits industriels.
Merci à Thomas Steuerwald (directeur du BET Ingénierie Bois à Bischheim) pour cette contribution