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pan_de_bois [2011/03/19 19:04] l_triquet |
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+ | ===== PANS DE BOIS ===== | ||
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**PANS DE BOIS** (DÉCHARGE, CROIX DE SAINT-ANDRÉ, | **PANS DE BOIS** (DÉCHARGE, CROIX DE SAINT-ANDRÉ, | ||
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* les //poteaux de remplissage// | * les //poteaux de remplissage// | ||
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- | Les **pièces obliques** assurent un double rôle de // | + | Les **pièces obliques** assurent un double rôle de // |
+ | __À Paris, on en trouve de trois sortes :__ \\ | ||
* les // | * les // | ||
* //les croix de Saint-André// | * //les croix de Saint-André// | ||
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Les décharges et les guettes sont le plus souvent dédoublées en sens contraire, afin d’assurer une rigidité (dite de // | Les décharges et les guettes sont le plus souvent dédoublées en sens contraire, afin d’assurer une rigidité (dite de // | ||
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+ | On distingue plusieurs **types de pans de bois** selon la continuité de leurs poteaux ou de leurs sablières, ce qui traduit des modes de transmission des efforts (schémas statiques) différents, | ||
+ | - les //pans de bois à cadre complet de hauteur d’étage//, | ||
+ | - les //pans de bois en pseudo-portiques de hauteur d’étage// | ||
+ | - les //pans de bois en pseudo-portiques continus sur plusieurs hauteurs d’étages// | ||
+ | - il existe à Paris des dispositions composites avec poteaux de fond montant sur deux niveaux, décalés alternativement d’un étage à l’autre, assemblés avec des sablières semi-continues, | ||
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+ | **Les épaisseurs des pans de bois** sont caractéristiques, | ||
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+ | La **continuité entre membrures** verticales et horizontales de même nature est assurée par diverses // | ||
+ | Le **pan de bois cylindrique** diffère peu du pan de bois plan : ses sablières sont courbes, faites de bois enturés et chaînés les uns aux autres ; les pièces obliques sont pratiquement absentes étant donné que la courbure du cylindre lui confère une rigidité de forme.\\ | ||
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+ | __Dans les pans de bois enduits, non apparents, on peut aisément **repérer les principales pièces** de charpente :__\\ | ||
+ | * les sablières hautes sont placées juste au-dessous de l’appui des cours de solives des planchers ;\\ | ||
+ | * des poteaux sont placés à chaque changement de direction, à la rencontre de deux parois et de part et d’autre de chaque baie ;\\ | ||
+ | * les extrémités supérieures des décharges sont souvent implantées au voisinage de l’appui des solives d’enchevêtrure, | ||
+ | * les poteaux de remplissage sont placés dans les // | ||
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+ | Les pièces restantes, peu nombreuses, se conjecturent aisément ou se repèrent par leur spectre, leurs déformations, | ||
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+ | La principale source de **désordres** dans les pans de bois – en dehors des risques d’incendie (combustion lente) – est due à l’eau et à l’humidité sous toutes leurs formes ; qu’elles proviennent de l’extérieur à travers les enduits, chéneaux, gouttières, | ||
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+ | Les **pans de fer** ne comportent habituellement que des sablières hautes et des poteaux : ils n’ont pas ordinairement de pièces obliques qui compliqueraient l’exécution de leur remplissage (l’usine Menier à Noisiel est une exception, restée sans suite). Leur // | ||
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+ | === I. HISTORIQUE : === | ||
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+ | A. Ancienneté. Les pans de bois sont utilisés à Paris conjointement et à la place des parois en maçonnerie ; on les observe dès l’époque romaine et, en France, depuis le Moyen Âge jusqu’au début du XXe siècle. Avantages et inconvénients : le pan de bois occupe moins de place, pèse moins lourd, est moins coûteux, mais il est périssable (eau-humidité, | ||
+ | B. Spécificité du pan de bois parisien. Abondance de bois de chêne amené par flottage (Champagne, Bourgogne, Morvan), de plâtre, de moellons de calcaire ; sous sa forme gothique, il est probablement de tradition nordique ; le pan de bois parisien est enduit au plâtre et sans encorbellement sur rue depuis la fin du XVIe siècle ; il est interdit en limites de parcelles où la coutume exige des ouvrages de maçonnerie coupe-feu.\\ | ||
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+ | === II. DÉFINITION: | ||
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+ | Assemblage de pièces de bois (verticales, | ||
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+ | === III. CONSÉQUENCES DE L’ANISOTROPIE DU BOIS DANS LES PANS DE BOIS : === | ||
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+ | Contraintes admissibles du bois de chêne axialement et transversalement : en traction (axiale : 100 bars ; transversale : 5 à 10 bars) ; en compression (axiale : 90-110 bars ; transversale : 40-44 bars), cisaillement (16 bars), flexion statique (125 bars).\\ | ||
+ | En conséquence, | ||
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+ | === IV. DONNÉES CARACTÉRISTIQUES : === | ||
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+ | A. __Essence de bois :__ chêne flotté ;\\ | ||
+ | B. __Épaisseurs :__ en première approximation, | ||
+ | C. __Poids | ||
+ | D. __Prix au mètre cube de bois mis en œuvre :__ 3 à 5 000 F. (450 à 800 euros).\\ | ||
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+ | === V. PANNEAU TYPE, VOCABULAIRE DE BASE === | ||
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+ | Pièces horizontales (// | ||
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+ | === VI. ASSEMBLAGES === | ||
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+ | Tenons et mortaises chevillés (tenon standard de 14 à 15 lignes d’épaisseur courant sur toute la largeur de la pièce) ; d’une façon générale, les assemblages des pan de bois ne travaillent pas en traction ; pour cette raison, ils sont fréquemment dédoublés (hypothèse de symétrie des efforts horizontaux) ou renforcés par des pièces en fer (plates-bandes, | ||
+ | Assemblage de poteau sur sablière (tenon et mortaise, voir § 3) ; assemblage de sablière sur poteau : tenon et mortaise avec épaulement reprenant une partie du cisaillement ; assemblage oblique : tenon et mortaise avec ou sans embrèvement (découverts, | ||
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+ | === VII. ÉQUARRISSAGES === | ||
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+ | Membrures de pans de bois de façade de 10’ à 12’ de hauteur d’étage (3,20 m à 3,90 m) et de n niveaux portants planchers ; poteaux de fond d’au moins deux hauteurs d’étage (corniers, rencontre de deux parois, etc. équarrissage courant sur 1 pied de diamètre) ; sablières hautes de grandes longueurs (section transversale de 8 à 10" de haut, un arbre scié en deux ; sablières basses (6" de gros) ; poteaux d’huisserie (6" à 8" selon que le chambranle est rapporté ou non) ; décharges (10" en section transversale) ; guettes, poteaux de remplage (5" à 7" de gros).\\ | ||
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+ | === VIII. PANS DE BOIS SPÉCIAUX ET TRANSFERTS STATIQUES === | ||
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+ | A. Appuis sur poitrails en façades : sur sablières basses posées au nu de la face extérieure du poitrail.\\ | ||
+ | B. Poutres-allèges (poutres extradossées) : à 1 poinçon (king post), à 2 poinçons (queen post) ;\\ | ||
+ | C. Poutres-cloisons de hauteur d’étage avec écharpes, sous-sablières et aiguilles pendantes.\\ | ||
+ | D. Étage en retrait et transfert \\ | ||
+ | - par sablière basse sur un plancher d’assemblage à système d’enchevêtrure \\ | ||
+ | - sur poutre à lambourdes disposée parallèlement à la façade.\\ | ||
+ | E. Possibilité de cage d’escalier demi-cylindrique portée à chaque étage par les enchevêtrures de planchers.\\ | ||
+ | F. Courette portée par les planchers, en tout ou partie.\\ | ||
+ | G. Conduits de cheminée portés à chaque étage par les enchevêtrures de plancher : le pan de bois est interrompu au droit des batteries de conduits ; repérage : absence de refend au rez-de chaussée au-dessous de ces conduits.\\ | ||
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+ | === IX. CHAÎNAGES ET ANCRAGES === | ||
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+ | Fragilité des pans de bois au flambement (voir l’élancement géométrique de 13 à 21 en moyenne) ; nécessité d’ancrages systématiques à chaque niveau de plancher (//tirants et ancres, harpons à crochets, boulons plates-bandes//, | ||
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+ | === X. DIMENSIONS À RELEVER === | ||
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+ | Dimensions à relever : dans œuvre (fini, brut) horizontal à 1 m du sol fini, entraxes ; hauteur d’étage brute : dessous brut des solives d’enchevêtrures d’un niveau à l’autre (dessus des sablières hautes). N.B. : le plus souvent, il n’y a pas d’enchevêtrures déchargeant les baies d’un pan de bois, les sablières étant supposées assurer le transfert horizontal des charges (présence néanmoins d’exceptions) ; cependant, on en dispose à l’autre extrémité de la travure afin d’assurer un entretoisement correct des solives courantes.\\ | ||
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+ | === XI. CONDITIONS ET ENDROITS PATHOGÈNES === | ||
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+ | A. Exposition à l’eau et l’humidité (alternance sec-humide) en corniches, bandeaux, voisinage du sol ; usage prohibé en sous-sols, risqué en murs périmétraux de rez-de-chaussée.\\ | ||
+ | B. Voisinage de la collecte des eaux de pluie (chéneaux, gouttières, | ||
+ | C. Voisinage de la collecte des eaux vannes et usées (W.-C., cuisines, salles d’eau).\\ | ||
+ | D. Confinement en courettes ainsi que dans les angles des murs d’une cour, etc.\\ | ||
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+ | ===== PANS DE FER ===== | ||
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+ | === I. SIMILARITÉS ET DIFFÉRENCES AVEC LE PAN DE BOIS === | ||
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+ | (dilatation, | ||
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+ | === II. EMPLOI du pan de fer dans l’habitation courante === | ||
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+ | Refend, façades sur cour ou sur courettes ; comparaison avec le mur en brique pleine et limites d’emploi dans les épaisseurs courantes de murs périphériques.\\ | ||
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+ | === III. PANS DE FER DE BÂTIMENTS À ÉTAGES === | ||
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+ | Superposition de panneaux ; assemblage des poteaux par éclisses, cornières et boulons traversants ; doublement des sablières ; poteaux composés de deux profilés interrompus à chaque étage assemblés à un profilé I intérieur, perpendiculaire, | ||
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+ | === IV. POITRAILS === | ||
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+ | Deux profilés I laminés ou reconstitués, | ||
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+ | === V. POTEAUX === | ||
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+ | __Poteaux en I :__ ils doivent être capables de résister au flambage (voir abaques) ; le poteau reçoit en tête une semelle en tôle, généralement constituée par deux équerres rivées sur les âmes de la poutrelle ; on trouve en pied le même dispositif, complété par une tôle supplémentaire rivée sur les équerres et recevant des boulons d’ancrage de part et d’autre du poteau ;\\ | ||
+ | __Poteaux formés avec des fers en U :__ on assemble deux fers U, directement âme contre âme, ou bien on maintient écarté deux fers U entretoisés par leurs ailes à des fers plats (3 couples d’entretoises par hauteur d’étage) ; leur écartement est réglé sur la demi-brique qui sert généralement de remplissage et contribue, avec les enduits en plâtre, à protéger contre l’incendie ;\\ | ||
+ | __Poteaux composés de 3 poutrelles :__ ils comportent 2 poutrelles principales, | ||
+ | __Poteaux d’angle :__ ils peuvent être constitués de 2 poutrelles I et d’une cornière, entretoisées par des plats façonnés en forme de tube carré dont un des angles est disposé pour que les deux ailes des poutrelles I disposées perpendiculairement entre elles puissent former le dièdre intérieur du pan de fer ; une autre solution consiste à assembler 2 fers U perpendiculairement entre eux, de façon à ce que l’aile de l’un soit en continuité avec l’âme de l’autre et que chacun d’eux puisse recevoir la demi brique de remplissage des parois d’angle.\\ | ||
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+ | === VI. SABLIÈRES === | ||
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+ | Elles sont généralement constituées de 2 poutrelles I, entretoisées (comme dans un filet ou un poitrail). | ||
+ | Assemblages des poteaux et sablières.\\ | ||
+ | Les âmes des poteaux s’interrompent au droit des sablières et sont assemblées entre elles par des éclisses ; elles peuvent aussi recevoir des cornières rivetées de chaque côté, assemblées haut et bas entre elles par des boulons traversants placés entre les deux profilés formant sablière.\\ | ||
+ | Appui des poutrelles de plancher sur les sablières : les poutrelles, éventuellement grugées dans leurs ailes supérieures, | ||
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