Les voiles travaillants sont des éléments des murs qui assurent le contreventement et qui sont constitués de panneaux (contreplaqué, OSB, aggloméré) cloués ou vissés sur l’ossature de bois. Ces voiles conviennent pour des ossatures-bois du type plateforme.
Chaque voile travaillant est constitué d’une ou de deux plaques de bois, posées en pleine hauteur, conformes aux spécifications de l’EN 13986 et clouées sur tous les montants et les traverses de l’ossature qu’elles recouvrent.
Les panneaux type OSB forment des voiles travaillants.
- 1 : le vent exerce une pression contre la paroi
- 2 : la force du vent se propage dans la structure
- 3 : le voile ne pouvant pas se déformer selon l’axe de cette force, il oppose donc une force de réaction qui maintient la structure.
Le choix du contreventement de type voile travaillant dispose de grands avantages car il est durable et solide, disponible en de grandes dimensions est permet d’avoir une bonne isolation thermique et phonique.
Il faut bien faire attention car tous les panneaux OSB ne sont pas utilisables en tant que contreventement. Pour jouer ce rôle, il faut qu’ils aient une certaine résistance à l’humidité et au contact direct avec l’eau pendant une courte durée (qui pourrait se produire durant la durée des travaux sur le chantier).
La NF DTU 31.2 sur la construction des maisons et bâtiments à ossature bois détermine une méthode de calcul qui permet le choix du type de contreventement.
Les trois paramètres à connaître à l’avance pour cela sont :
- l’effort maximal du vent de la région,
- la typologie du terrain,
- le type de bâtiment.
Par exemple, le tableau ci-dessous liste les efforts maximaux du vent selon la zone et la rugosité concernant une construction de type R + comble pour un terrain plat avec une pente de toiture < 50 %.
| Effort du vent (kN) | Rugosité | ||||
| Zone | 0 | II | IIIa | IIIb | IV |
| 1 | 20,1 | 15,4 | 11,4 | 10,6 | 10,2 |
| 2 | 23,9 | 18,4 | 13,6 | 12,6 | 12,1 |
| 3 | 28 | 21,6 | 15,9 | 14,8 | 14,2 |
| 4 | 32,5 | 25 | 18,5 | 17,2 | 16,5 |
La répartition des régions de vent (zones) est donnée par la carte suivante tirée de l’Eurocode1 EN1991-1-4.
La rugosité selon les catégories de terrains est donnée par le tableau suivant :
| Rugosité | Catégorie de terrain | Z0 | Zmin |
|---|---|---|---|
| 0 | Mer ou zone côtière exposée aux vents de mer ; lacs et plans d’eau parcourus par le vent sur une distance d’au moins 5 km | 0,003 | 1 |
| II | Rase campagne, avec ou non quelques obstacles isolés (arbres, bâtiments, etc,) séparés les un des autres par plus de 40 fois leur hauteur | 0,01 | 1 |
| IIIa | Campagne avec des haies ; vignobles ; bocage ; habitat dispersé | 0,05 | 2 |
| IIIb | Zones urbanisées ou industrielles ; bocage dense ; vergers | 0,3 | 5 |
| IV | Zones urbaines dont au moins 15 % de la surface sont recouverts de bâtiments dont la hauteur moyenne est supérieure à 15 m ; forêts | 1 | 10 |
Z0 et Zmin sont deux paramètres associés à la rugosité :
- Z0 : longueur de la rugosité
- Zmin : hauteur minimale en dessous de laquelle le coefficient d’exposition Ce est constant : Ce(z) > Ce(Zmin)
Selon la NF DTU 31.2 concernant les constructions à ossature bois, la résistance d’un panneau OSB est donné par la formule :
R= 7,05 × (b²/h) × Cfix
- R : résistance du panneau
- b : base du panneau
- h : hauteur du panneau
- Cfix : coefficient de fixation selon le diamètre et l’espacement des fixations utilisées.
| Cfix | Pointes | Agrafes | ||||
| Diamètre (mm) | Ø | 2,1 | 2,5 | 2,8 | 3,1 | 1,9 |
| Espacement (mm) | 150 | 1 | 1,2 | 1,4 | 1,6 | 1,9 |
| 100 | 1,5 | 1,8 | 2,1 | 2,3 | 2,8 | |
| 75 | 2 | 2,4 | 2,8 | 3,1 | 3,7 | |
Il faut que la somme des résistances de tous les panneaux sur une face extérieure du bâtiment soit supérieure à l’effort de vent maximal de la région pour que le contreventement de l’ouvrage par voile travaillant soit assuré.
Le tableau ci-après liste les panneaux OSB utilisables en contreventement.
| Types de panneaux | Épaisseur minimale |
|---|---|
| Contreplaqués conformes à la norme NF EN 636, type 3S | 7 mm |
| Panneaux OSB 3 conformes à la norme NF EN 300 | 9 mm |
| Panneaux OSB 4 conformes à la norme NF EN 300 | 8 mm |
| Panneaux de particules conformes à la norme NF EN 312, type P5 | 10 mm |
| Panneaux LVL (lamibois) conformes à la norme NF EN 14374 ou NF EN 14279 avec au minimum 5 plis, dont deux croisés au minimum | 15 mm |
Pour plus d’infos sur les accessoires de fixation : FBB02x : Fixation des panneaux OSB de toiture
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