L'époque des charpentes construites entièrement de bois d'oeuvre est révolue! Les produits de bois d'ingénierie ont pris leur place, ajoutant au passage de nouvelles possibilités architecturales. Survol d'une gamme de produits qui apporte stabilité, solidité et économie aux constructions neuves.
Le bois d'oeuvre n'a pas dit son dernier mot en construction résidentielle. Mais là où ses limites et ses défauts peuvent nuire à la qualité de la structure du bâtiment, le bois d'ingénierie s'impose en brillante alternative.
Le bois d'ingénierie remplace avantageusement les pièces de 2X6, 2X8 ou 2X10 utilisées en solives de plancher, solives de rive, poutres, linteaux et colonnes. Les produits sont composés de bois sec, assemblés en usine de façon entièrement automatisée dans plusieurs des cas.
Résultat : des pièces de charpente plus légères, plus stables, plus solides et aux portées plus longues que leur équivalent en bois d'oeuvre. Le montage de la charpente en chantier est plus rapide. Moins de coupes, moins d'assemblage de poutres et moins de doutes sur la qualité du bois utilisé.
« Avec tous ces éléments de charpente préfabriqués, le bâtiment est assemblé et fermé plus rapidement, ce qui réduit l'exposition prolongée aux intempéries », souligne l'ingénieur François Chaurette, conseiller technique chez Cecobois.
Il est maintenant possible de dépasser largement les portées de 16 pieds, sans avoir recours à des éléments en acier. En construction résidentielle, il n'y a pratiquement plus de limites à l'aménagement de grandes aires ouvertes.
Le bois d'ingénierie vient éliminer le problème du retrait du bois dans le sens perpendiculaire à la fibre. On peut maintenant largement dépasser les deux ou trois étages en charpente de bois sans craindre un affaissement attribuable au retrait.
Les produits de bois d'ingénierie représentent aussi un meilleur usage de nos ressources forestières. Des pièces de bois plus courtes peuvent être assemblées solidement pour en former de plus longues. Plusieurs produits sont composés de copeaux, assemblés avec de la colle. Ce qui autrefois aurait été laissé en forêt ou jeté en usine sert maintenant à fabriquer des produits encore plus solides que de véritables madriers de bois plein!
On distingue deux catégories de produits : les poutrelles de plancher et le bois de charpente composite. Attention! Les hauteurs des poutrelles, des rives et autres produits complémentaires en bois d'ingénierie ne sont souvent pas les mêmes que celles du bois d'oeuvre.
POUTRELLES
Les poutrelles de bois d'ingénierie viennent remplacer la traditionnelle solive de bois d'oeuvre. En construction résidentielle, les pièces de 2 X 10 ou 2 X 12 sont pratiquement disparues des assemblages de plancher ou de toit.
Les poutrelles de bois d'ingénierie sont de qualité constante. Leurs dimensions et leurs formes sont beaucoup plus stables que celles de pièces de bois d'oeuvre, qui peuvent subir un retrait dimensionnel une fois installé, ou se cambrer pendant l'entreposage sur le chantier.
Ces poutrelles sont toutes composées de bois séché. Certaines de leurs semelles peuvent être composées de bois jointé. Dans tous les cas, leur solidité et leur portée sont supérieures à celles de pièces de bois d'oeuvre de dimensions comparables.
Poutrelle en I
Disponible depuis plus de 30 ans, la poutrelle en I a été l'un des premiers produits de bois d'ingénierie à trouver sa place en construction résidentielle. Elle est fabriquée la plupart du temps d'une âme de panneau de lamelles orientées (OSB) de 3/8 po d'épaisseur et de semelles en 2 X 3. C'est la plus abordable des poutrelles de bois d'ingénierie. Elle est disponible en hauteurs et longueurs standards.
Le gros avantage des poutrelles en I est d'être tenues en inventaire chez les détaillants, pour une livraison rapide au chantier. Par contre, sur le chantier, elles demandent plus de travail, puisqu'il faut ajuster sa longueur et y percer des trous pour y passer la mécanique du bâtiment. Pour accélérer la mise en place, certains manufacturiers offrent des poutrelles en I avec des trous prépercés, qui s'ouvrent d'un simple coup de marteau.
Poutrelle ajourée à connecteurs métallique
Sur le marché depuis presque aussi longtemps que la poutrelle en I, la poutrelle ajourée à connecteurs métallique est légèrement plus coûteuse. Comme elle est fabriquée sur mesure, il n'y a pas d'ajustements de longueur à réaliser en chantier. On peut la commander avec des ouvertures de grande taille, pour y faire passer, par exemple, des conduits de ventilation rectangulaires.
Les membrures de l'âme et des semelles sont assemblées à l'aide de connecteurs métalliques dentés, pressés en usine. Cette opération peut être robotisée, mais dans la plupart des usines québécoises, elle est encore réalisée par des travailleurs. La solidité est comparable à celle d'une poutrelle assemblée avec de la colle.
Au moment de passer les fils électriques, l'électricien doit s'assurer de ne pas user leur gaine contre les connecteurs métalliques. Pour éliminer ce danger, le fabricant Hybrid Joist a choisi d'insérer des « passe-fils » sous forme de petites pièces de bois triangulaires qui dépassent légèrement le sommet de certains connecteurs.
Poutrelle ajourée à âme métallique
Cette poutrelle ressemble à la poutrelle ajourée à connecteurs métalliques, à la différence que les membrures en diagonale sont en acier de calibre 20 (environ 1 mm d'épaisseur). Ces membrures en forme de V et dotées de dents aux extrémités permettent aux fabricants de faire l'économie de coupes de bois en diagonale.
On retrouve la poutrelle ajourée à âme métallique principalement dans le secteur résidentiel. Elle est disponible en six hauteurs standards.
BOIS DE CHARPENTE COMPOSITE
Les produits de bois de charpente composite sont dans la plupart des cas de dimensions correspondantes aux hauteurs des poutrelles. On parle de produits d'accompagnement, qui ont leur fonction spécifique : poutre, colonne, linteau ou rive. Ils contribuent tous à la rapidité d'exécution en chantier et à la qualité de la structure.
Bois de placages stratifiés
Le bois de placage stratifié (LVL, ou laminated veneer lumber) sert à composer des poutres, colonnes et linteaux en chantier. Les pièces sont d'une épaisseur de 45 mm (1 ¾ po). Elles sont disponibles dans des hauteurs correspondant à celles des poutrelles de bois d'ingénierie et en des longueurs atteignant 20 mètres (66 pieds). Pour composer une poutre ou un linteau, on assemble jusqu'à quatre plis ensemble, à l'aide de clous, vis ou boulons.
Les pièces en LVL sont composées de placages de billes de bois déroulées, encollés et pressés à chaud. Contrairement au contreplaqué, les lamelles sont toutes orientées dans le même sens, parallèles à la longueur de la pièce. « S'il y a un noeud, il se limite à une seule lamelle, dit François Chaurette, de Cecobois. Les défauts sont répartis et on obtient des capacités structurales beaucoup plus élevées qu'avec du bois d'oeuvre. »
Bois de copeaux parallèles
Les poutres, colonnes et linteaux de bois de copeaux parallèle (PSL - parallel strand lumber) sont des produits de Goodfellow vendus sous le nom Parallam. Les pièces sont composées de minces et longs copeaux tous alignés dans le même sens, collés et pressés en usine. Contrairement au bois LVL, il n'y a pas d'assemblage en chantier : les pièces sont livrées en largeurs de 3 ½ po, 5 ¼ po, et 7 po, dans une large gamme de dimensions. Ces produits remplacent avantageusement les poutres, colonnes et linteaux d'acier de longue portée. L'aspect esthétique est très apprécié et les principales pièces sont souvent laissées apparentes.
Bois de copeaux longs lamifiés
Très polyvalent, le bois de copeaux longs lamifiés (LSL - laminated strand lumber) est un produit de Weyerhaeuser vendu sous la marque TimberStrand. Il est composé de longs copeaux d'en moyenne 305 mm (12 pouces), tous parallèles, pressés et collés ensemble. En apparence, il ressemble à l'OSB. Il est moins cher et moins résistant que d'autres produits de charpente de bois composite, mais sa gamme d'usages est plus large.
Le bois LVL est disponible en plusieurs largeurs et hauteurs, pour se combiner à des éléments de bois d'oeuvre et de bois d'ingénierie. Weyerhaeuser propose notamment des poutres, des linteaux pour portes et fenêtres, des rives et des sablières. Le fabricant offre aussi des pièces de colombage 2 X 6 en LSL pour des murs de plus de dix pieds de haut.
