Les planchers bois (partie 5)

La modélisation du platelage

Description

Dispositions constructives

Il existe différents types de platelage en fonction du milieu où ils vont être posés. On trouve donc des panneaux spécifiques :

  • Milieu sec uniquement
  • Milieu humide.
  • Milieu très humide.
  • Milieu humide et sécurité feu.

Les panneaux ont des dimensions standard. Les plus courantes sont 179×84 (cm) et 204×91

L’assemblage du platelage

On retrouve deux méthodes d’assemblage.

Assemblage rainé bouveté :

Assemblage rainuré et fausse languette :

L’assemblage constitue un point de faiblesse du platelage. Compte tenu des jeux on considèrera que les éléments individuels du platelage sont disjoints. En réalité, la technique de bouvetage permet de créer une liaison entre les plaques qui donne une rigidité d’ensemble au platelage et participe a une diminution globale des déformations.

Le positionnement du platelage

Afin d’éviter des problèmes de porte – à faux, les joints d’assemblages entre les différents éléments du platelage, doivent impérativement être positionnés sur les solives, car les plaques ne sont pas faites pour travailler comme des consoles en flexion.

Le montage s’effectue en quinconce suivant ce principe :

Ce système permet d’éviter que les joints se rejoignent en des points de discontinuité qui seraient plus fragiles ce qui évite un décollement des extrémités des panneaux bois lors de la mise en service des planchers.

Le positionnement en quinconce, permet aux éléments individuels de se solliciter mutuellement lors de la mise en charge du plancher, ce qui a pour effet de diminuer les déformations.

Méthode de modélisation des platelages

Le platelage est modélisé comme une juxtaposition de poutres d’une largeur d’un mètre sur plusieurs appuis simples. Cette modélisation bien que simpliste, permet de déterminer rapidement une relation entre l’épaisseur de platelage et l’espacement des solives. Ce modèle est justifié car les jeux d’assemblages ne permettent pas de considérer le platelage comme une plaque. En pratique, on choisit une dimension en général standard de platelage puis son épaisseur en fonction des charges à reprendre. Et de l’écartement des solives.

L’entraxe maximum admissible est fonction des charges et de l’épaisseur des dalles planchers selon le DTU 51.3 :

Pour un platelage ép 19 mm l’écartement entre deux solives est de 470 mm pour reprendre 200 daN/m². (milieu humide)

Pour un platelage ép 22 mm l’écartement entre deux solives est de 550 mm pour reprendre 200 daN/m². (milieu humide).

Les solives secondaires constituent les appuis sur lesquels repose le platelage. Il s’agit de réaction d’appui bloquant un seul degré de liberté. Le nombre d’appuis influence la déformation maximale admissible et donc varie selon l’épaisseur de platelage choisit.

Dans une maison uniquement constituée de bois, la stabilité longitudinale est assurée par le plancher bois qui fait office de contreventement. En effet, le plancher bloque tous déplacements horizontaux. De plus, le déversement est réduit. Le platelage participe donc au contreventement de manière significative.

Exemple de calcul

Les panneaux bois se calculent comme une poutre planes. Il faut donc :

  • Émettre les hypothèses de charges.
  • Choisir les matériaux.
  • Choisir les dimensions du panneau : épaisseur, largeur, longueur.

Principe de calcul d’un platelage :

Panneau CTBH ép 19 mm 2040×915 :
écartement théorique des solives = 470 mm.
On trouve donc 6 appuis avec un entraxe de 408 mm.

Hypothèses de chargement :

Charges permanentes : Poids propre = 14 daN/m²
Poids revêtement = 15daN/m²
(Parquet flottant)

Charges d’exploitation : 250 daN/m²
Combinaison de charges : G + 1.2S

Flèche admissible : 1/500 de la porté.

Déformée

T max = 75.57 daN


Mf max = 5.36 daN.m

Flèche max = 9.05 .10(-6) m < 8.16 .10(-4)

Contrainte admissible = 0.97 MPa

Panneau CTBH ép 22 mm 2040×915 : écartement théorique des solives = 550 mm
On trouve donc 5 appuis avec un entraxe de 510 mm.

Même hypothèse de chargements :

déformée

T max = 93.82 daN

Mf max = 8.44 daN.m

Flèche max = 1.38 .10(-5) m < 1.02 .10(-3)

Contrainte admissible = 1.14 Mpa

Les choix du nombre d’appuis et de l’épaisseur sont déterminants car les efforts maximums repris par le panneau augmentent de près de 25 à 50 % pour l’effort tranchant et le moment fléchissant. La contrainte normale augment très peu.

Conclusion

Afin de réaliser un ouvrage, il faut choisir un mode constructif et des matériaux spécifiques. Puis, il convient d’y associer un modèle théorique simple et fiable. La modélisation constitue la principale étape dans le travail de conception. Son but est de prévenir des désordres qui pourraient affecter l’ouvrage pendant sa réalisation et après sa mise en service.

Modéliser un plancher bois, c’est choisir un modèle de poutres pour décrire le comportement d’ensemble de la structure et permettre ainsi de fixer des conditions de contraintes et de déformation maximum à l’aide du calcul Rdm. Pour chaque élément du plancher, nous nous sommes intéressé aux appuis, à la modélisation des continuités, des charges tout en évoquant en parallèle les dispositions constructives.

Crédit photo : Jon Person @ flickr