Les panneaux contreplaqués
Définition
Panneau, plat ou moulé, composé d'un empilage de plis de bois. La cohésion entre les couches de l'empilage est assurée par un liant organique.
Caractéristiques et dimensionnement
Classe d'emploi
Suivant la qualité de leur collage, les contreplaqués peuvent être utilisés dans les classes d'emploi (selon NF EN 335-3) :
- classe de collage 1 (milieu intérieur sec) pour la classe d'emploi 1 ;
- classe de collage 2 (milieu intérieur humide) pour la classe d'emploi 2 ;
- classe de collage 3 (milieu extérieur) pour la classe d'emploi 3.
Classification
Le contreplaqué et ses variantes sont composés de plusieurs couches ou plis de placages de bois déroulé collées entre elles, dont le sens des fils est perpendiculaire. Si les couches fil sur fil dominent, on obtient un panneau LAMIBOIS (LVL dans la terminologie anglo-saxonne).
Selon les classes de service, la norme NF EN 636 distingue 3 types de panneaux :
- panneaux utilisés en milieu sec (636-1) ;
- panneaux utilisés en milieu humide (636-2) ;
- panneaux utilisés en milieu extérieur (636-3).
Dimensions courantes
- Épaisseur : 6, 8, 10, 12, 15, 18, 22, 25, 30, 50 mm
- Largeur : 1,25 m — 1,50 m
- Longueur : 2,50 m — 3,10 m
La longueur d'un panneau correspond à la dimension dans le plan dans le sens du pli de face.
Exigences générales pour tous types de contreplaqués
La norme NF EN 636 définit les valeurs des exigences à respecter pour un certain nombre de caractéristiques, et les normes d'essais correspondantes.
Étapes de fabrication
- Étuvage des grumes
- Débit des grumes (déterminant pour la qualité des placages, parement ou âme)
- Séchage des placages (souvent ligne âme et ligne parement)
- Massicotage et pré-composition des plis
- Encollage
- Composition
- Pré-pressage (à 20 °C)
- Pressage avec chauffage à 120–130 °C (1 min/mm)
- Calibrage (mise à format)
- Ponçage éventuel
- Stockage
Placages
Pour l'usage courant, les placages sont obtenus par déroulage des grumes (débit sur dosse pure). Les épaisseurs courantes de placage vont de 10 à 30/10 mm (de 1 à 3 mm).
Pour les panneaux contreplaqués destinés à recevoir une finition, les placages des couches de surface sont généralement obtenus par tranchage. Un traitement éventuel des placages (ignifugation, préservation par biocide) peut être introduit avant la composition.
Principales spécifications et recommandations
Panneau travaillant
Le contreplaqué est typiquement un panneau travaillant. La connaissance de ses propriétés mécaniques est donc primordiale. Les plus couramment utilisées sont les propriétés en flexion.
Classe de service 3
Le contreplaqué conforme à la NF EN 636-3 est également le seul panneau (avec le panneau bois-ciment) susceptible d'être employé en classe d'emploi 3, c'est-à-dire typiquement en façade et menuiserie extérieure.
Application dans le bâtiment
Les épaisseurs minimales des panneaux en fonction de leur nature, de l'utilisation, de la charge et de la portée sont définies dans les tableaux suivants :
Système certification qualité
- NF Extérieur CTB-X : certification de produits de panneaux contreplaqués pour emplois extérieurs.
- NF Coffrage CTB-C : certification de produits de panneaux contreplaqués pour emplois de coffrage.
Les panneaux de particules
Définition
Panneau dérivé du bois, souvent appelé panneau aggloméré, constitué de particules ou de copeaux avec addition d'un liant organique ou d'un liant minéral, en une ou plusieurs couches.
Ces particules sont obtenues par la découpe des bois provenant soit des bois ronds (petits bois, branches, grumes déclassées), soit des produits connexes (copeaux, plaquettes, etc.) engendrés par d'autres industries travaillant le bois (scieries, menuiseries, fabriques de meubles, etc.), soit de bois de recyclage.
Les panneaux de particules sont des panneaux très utilisés dans le monde puisqu'il s'en fabrique plus de 70 millions de m³ par an, dont environ 35 millions de m³ en Europe.
Caractéristiques et dimensionnement
Classe d'emploi (classe de risques d'attaques biologiques selon NF EN 335-3)
- le milieu sec correspond à la classe d'emploi 1 ;
- le milieu humide correspond à la classe d'emploi 2.
Classification
Sept types de panneaux de particules peuvent se rencontrer, selon les exigences de la norme NF EN 312 :
- P1 : panneaux pour usage général utilisés en milieu sec ;
- P2 : panneaux pour agencements intérieurs, y compris meubles, utilisés en milieu sec ;
- P3 : panneaux non travaillants utilisés en milieu humide ;
- P4 : panneaux travaillants utilisés en milieu sec (CTB-S) ;
- P5 : panneaux travaillants utilisés en milieu humide (CTB-H) ;
- P6 : panneaux travaillants sous contrainte élevée utilisés en milieu sec ;
- P7 : panneaux travaillants sous contrainte élevée utilisés en milieu humide.
On trouve également des panneaux spéciaux : panneaux avec résistance améliorée vis-à-vis des attaques biologiques, panneaux ignifugés, panneaux pour isolation acoustique.
Parmi les panneaux de particules à liant minéral, citons les panneaux de particules liées au ciment, définis dans la norme NF EN 633. Selon la norme NF EN 335-3, en raison du ciment, le risque d'attaque par des agents lignivores est insignifiant dans toutes les classes de risque.
Code couleur recommandé
La norme NF EN 309 recommande un code de couleur à apposer sur les panneaux afin d'identifier la qualité du panneau : par exemple vert en milieu humide.
À retenir — CTB-S et CTB-H ne sont pas des matériaux différents
Ce sont des marques de certification (FCBA) apposées sur des panneaux de particules travaillants, selon le milieu auquel ils sont destinés :
- CTB-S — panneau de type P4 : travaillant en milieu sec. Repère jaune.
- CTB-H — panneau de type P5 : travaillant en milieu humide. Repère vert.
Un panneau CTB-H est donc bien un panneau de particules : la certification garantit son aptitude au milieu humide, elle ne change pas la nature du matériau. Par exception, le repère peut être rouge pour les panneaux ignifugés classés B/M1.
Dimensions courantes
- Épaisseur : 6 à 38 mm
- Largeur : 0,60 m — 0,90 m — 1,25 m — 1,85 m — 2,10 m
- Longueur : de 2,500 m à 6,100 m
Exigences générales pour tous les panneaux de particules travaillants selon NF EN 312
La norme NF EN 312 définit les valeurs des exigences à respecter pour un certain nombre de caractéristiques, et les normes d'essais correspondantes.
Étapes de fabrication
Approvisionnements : rondins, produits connexes de scierie et découpe, plaquettes, copeaux de rabotage, produits connexes d'autres industries du bois, sciures.
- Découpe
- Séchage
- Triage
- Encollage (colles Urée-Formol ou Mélamine-Urée-Formol)
- Conformation des panneaux
- Pressage des panneaux (presse continue, multi-étages ou mono-étage)
- Équarrissage et découpe
- Refroidissement
- Ponçage
Principales spécifications
Application dans le bâtiment
Les épaisseurs minimales des panneaux en fonction de la nature du panneau, de l'utilisation, de la charge et de la portée sont définies dans les tableaux suivants :
Questionnaire
Sur une feuille annexe, répondre aux questions suivantes :
- Quels sont les deux constituants d'un panneau de particules ?
- Quelle est la production européenne annuelle ?
- Selon la norme NF EN 312, quelle est la classification d'un panneau travaillant en milieu humide ?
- Selon la norme NF EN 309, quelle sera la couleur de ce panneau ?
- Trouvé sur le catalogue Leroy Merlin, ce panneau est-il un panneau de dimensions courantes ? À votre avis, quelle est sa classification selon la norme NF EN 312 ?
Panneau aggloméré intérieur ép. 10 mm — 250 × 125 cm
Prix indicatif : 11,05 € / unité
Milieu d'utilisation : intérieur sec · Matière : aggloméré · Longueur : 250 cm
- Toujours d'après NF EN 312, quel peut être l'écart maximum d'épaisseur entre deux panneaux de particules travaillants poncés ?
- À deux endroits différents d'un même panneau de particules travaillant non poncé ?
- Quelle est la tolérance sur la longueur d'un panneau de particules travaillant ?
- D'après la norme NF EN 317, quel serait le gonflement en épaisseur d'un panneau P5 que l'on aurait immergé ?
- Si ce panneau fait auparavant 28 mm, quelle est son épaisseur après ?
- D'après la norme NF EN 717-1, quelle serait la classe d'un panneau dégageant du formaldéhyde à hauteur de 0,080 mg/m³ d'air ?
- À l'aide des tableaux de dimensionnement, choisissez l'épaisseur qu'il convient d'utiliser dans les cas suivants :
- Dalle de plancher pour une salle de bain sur solivage entraxe 50 et charges d'exploitation à 250 daN/m². Classe d'emploi 2.
- Dalle de plancher pour une chambre sur solivage entraxe 65 et charge d'exploitation à 150 daN/m². Classe d'emploi 1.
- Habillage de la sous-face d'une avancée de toiture avec entraxe des supports à 60 cm. Classe d'emploi 2.
- Donner l'entraxe des supports de panneau dans le cas d'un plafond suspendu en panneau épaisseur 15, avec isolation et luminaire, dans une salle de bain. Classe d'emploi 2.
Les panneaux OSB
Définition
Panneau dit « de process » constitué de grandes lamelles orientées et liées entre elles par un collage organique. L'appellation OSB est l'acronyme de sa dénomination anglo-saxonne Oriented Strand Board (panneau de lamelles minces, longues et orientées).
Les lamelles sont disposées en trois couches croisées : orientées dans le sens de la longueur du panneau pour les couches extérieures, perpendiculairement pour la couche intérieure.
Par rapport aux autres panneaux dits « de process », l'OSB présente des propriétés dans le plan qui sont très nettement différenciées selon la direction : le rapport d'anisotropie est de l'ordre de 2 pour la flexion et pour les variations dimensionnelles dans le plan.
Caractéristiques et dimensionnement
Classification
Quatre types de panneaux peuvent se rencontrer, selon les exigences de la norme NF EN 300 :
- OSB/1 : panneau pour usage général en milieu sec ;
- OSB/2 : panneau travaillant utilisé en milieu sec ;
- OSB/3 : panneau travaillant utilisé en milieu humide ;
- OSB/4 : panneau travaillant sous contrainte élevée en milieu humide.
Concrètement, sur le marché, l'OSB/3 et l'OSB/4 sont pratiquement les seuls présents.
Classe d'emploi (classe de risques d'attaques biologiques selon NF EN 335)
- le milieu sec correspond à la classe d'emploi 1 ;
- le milieu humide correspond à la classe d'emploi 2.
Dimensions courantes
- Épaisseur : 6, 8, 10, 12, 15, 18, 22 mm
- Largeur : 1,20 m — 2,50 m
- Longueur : 2,50 m — 5,00 m
Exigences générales pour tous types d'OSB
La norme NF EN 300 définit les valeurs des exigences à respecter pour un certain nombre de caractéristiques, et les normes d'essais correspondantes : tolérances sur dimensions nominales (NF EN 324), teneur en humidité (NF EN 322), masse volumique (NF EN 323), cohésion interne (NF EN 319), gonflement en épaisseur après 24 h d'immersion (NF EN 317), dégagement de formaldéhyde (NF EN 717-1).
- Classe E1 : ≤ 0,124 mg/m³ d'air ;
- Classe E2 : > 0,124 mg/m³ d'air.
Ces valeurs sont caractérisées par une humidité dans le matériau correspondant à une humidité relative de 65 % et une température de 20 °C.
Réaction au feu
La norme harmonisée NF EN 13986+A1 indique la classe de performance conventionnelle en réaction au feu. À titre d'exemple, un panneau OSB conforme à l'EN 300, de masse volumique 600 kg/m³ et d'épaisseur 9 mm, est classé D-s2, d0 (et DFL-s1 en revêtement de sol).
Conductivité thermique
Pour une masse volumique moyenne de 650 kg/m³, λ = 0,13 W/m·K (NF EN 13986+A1).
Étapes de fabrication
- « Coupe » du bois en lamelles longues de 0,5 à 1,5 mm d'épaisseur
- Stockage des lamelles
- Séchage des lamelles
- Triage des lamelles (élimination des petites lamelles)
- Stockage séparé : couches extérieures / couche intérieure
- Encollage des couches extérieures et de la couche intérieure (MUF, PMDI ou phénolique)
- Conformation des couches : extérieure — intérieure — extérieure
- Pressage (presse en continu ou à étages)
- Délignage
- Ponçage
C'est à l'étape de conformation que se joue la caractéristique du panneau : les lamelles des couches extérieures sont orientées parallèlement à la longueur du panneau, celles de la couche intérieure perpendiculairement — d'où l'anisotropie marquée du produit fini.
Principales spécifications et recommandations
Panneau travaillant
Les OSB/2, OSB/3 et OSB/4 sont des panneaux travaillants. Le dimensionnement se fait conformément à l'Eurocode 5 (contraintes caractéristiques de la NF EN 12369-1) ou, sous réserve d'accord, suivant les règles CB 71 (contraintes admissibles de la NF P 21-400). Les valeurs dépendent du type de panneau, du sens d'orientation des lamelles (parallèle ou perpendiculaire) et de l'épaisseur.
La masse volumique moyenne retenue pour le calcul est de 550 kg/m³.
Résistance à l'humidité
Elle est vérifiée par la résistance à la flexion (NF EN 310) après épreuve V 313 (NF EN 321) et par la cohésion interne (NF EN 319) après épreuve V 313 ou V 100. Ces propriétés dépendent du type de panneau (OSB/3 et OSB/4) et de son épaisseur.
Application dans le bâtiment
Épaisseurs et entraxes minimaux selon l'utilisation, la charge et la portée :
Plafond suspendu — flèche relative de L/550 à 600. Entraxe des supports (en cm) pour OSB/2 en milieu sec, OSB/3 ou OSB/4 en milieu humide :
| Charges (daN/m²) | 10 mm | 12 mm | 15 mm | 18 mm |
|---|---|---|---|---|
| Panneau seul | 80 | 91 | 106 | 120 |
| Répartie (isolation) 10 daN/m² | 59 | 69 | 83 | 97 |
| Localisée (luminaire) 10 daN | 42 | 54 | 70 | 87 |
| Répartie + localisée | 39 | 48 | 64 | 78 |
Habillage extérieur, selon DTU 41.2 — flèche relative de L/300. Épaisseur des panneaux OSB/3 ou OSB/4 en milieu humide (en mm) :
| Localisation | 40 cm | 50 cm | 60 cm | 75 cm | 90 cm |
|---|---|---|---|---|---|
| Sous-avancée de toiture | 10 | 12 | 15 | 18 | 22 |
| Bardage exposé | Pas d'utilisation possible ! | ||||
Support de couverture — charge ponctuelle de 100 daN, flèche relative de L/300, 1/3 des charges de courtes durées. Épaisseur (en mm) selon l'entraxe des chevrons :
| Charges (daN/m²) | 60 cm | 70 cm | 80 cm | 90 cm | 100 cm |
|---|---|---|---|---|---|
| OSB/3 en milieu humide | |||||
| 100 | 15 | 15 | 18 | 18 | 22 |
| 150 | 15 | 18 | 22 | 25 | 25 |
| 200 | 16 | 18 | 22 | 25 | 28 |
| OSB/4 en milieu humide | |||||
| 100 | 15 | 15 | 15 | 16 | 18 |
| 150 | 15 | 15 | 16 | 18 | 22 |
| 200 | 15 | 15 | 18 | 18 | 22 |
Les tableaux de dimensionnement des planchers (avec ou sans chape) figurent dans la fiche FCBA 21.01 ; ils dépendent de la catégorie d'usage du local et n'ont pas été reproduits ici.
Marquage et certification
Marquage CE
Les panneaux à base de bois nécessitent un système d'Évaluation et de Vérification de la Constance des Performances (EVCP) de niveau 1 à 4, selon les exigences de la norme européenne harmonisée NF EN 13986+A1, en fonction de leur classe de réaction au feu et de leur usage.
Tous les panneaux OSB à usage structurel mis sur le marché doivent être marqués CE.
Système de certification qualité
La certification des panneaux OSB (panneaux en milieu humide) porte sur les caractéristiques suivantes :
- tolérances dimensionnelles ;
- humidité ;
- tolérance sur la masse volumique ;
- gonflement en épaisseur après immersion dans l'eau ;
- traction perpendiculaire aux faces ;
- contrainte de rupture en flexion et module d'élasticité, sens long et travers ;
- teneur en formaldéhyde ;
- résistance à l'humidité.
Références normatives
- NF EN 300 : panneaux de lamelles minces, longues et orientées (OSB) — définitions, classification et exigences
- NF EN 13986+A1 : panneaux à base de bois destinés à la construction
- NF EN 12369-1 : valeurs caractéristiques pour la conception des structures
- NF EN 12871 : panneaux travaillants utilisés en planchers, murs et toitures
- NF EN 335 : définition des classes d'emploi
- NF EN 1995 (Eurocode 5) et NF P 21-701 (CB 71) : calcul des structures en bois
Fiche rédigée d'après le catalogue Panneaux dérivés du bois — fiche 21.01 « Panneaux de lamelles minces, longues et orientées (OSB) », FCBA / IRABOIS, juin 2023.
Les panneaux de fibres (MDF)
Définition
Panneau dit « de process », constitué de fibres de bois ou d'autres matières lignocellulosiques, d'une épaisseur supérieure ou égale à 1,5 mm, avec application de chaleur et/ou de pression.
La cohésion provient :
- soit du feutrage de ces fibres et de leurs propriétés adhésives intrinsèques (procédé humide) ;
- soit de l'addition aux fibres d'un liant synthétique (procédé sec).
D'autres additifs peuvent être ajoutés.
Contrairement au panneau de particules ou au contreplaqué, le MDF ne présente ni grain ni pli : c'est ce qui permet d'usiner directement ses chants.
Caractéristiques et dimensionnement
Classification générale (NF EN 316), selon le procédé de fabrication :
- Procédé humide, distingué selon la masse volumique :
- panneaux isolants (≤ 400 kg/m³) — propriétés thermiques et phoniques ;
- panneaux mi-durs (> 400 et ≤ 900 kg/m³) ;
- panneaux durs (≥ 900 kg/m³).
- Procédé sec : masse volumique ≥ 600 kg/m³.
Les MDF (panneaux de fibres de moyenne densité) sont fabriqués à l'aide d'un liant synthétique sous l'action de la chaleur et de la pression. Différents types se rencontrent, selon la norme NF EN 622-5 :
- MDF : panneau pour usage général en milieu sec ;
- MDF-H : panneau pour usage général en milieu humide ;
- MDF-LA : panneau travaillant utilisé en milieu sec ;
- MDF-HLS : panneau travaillant utilisé en milieu humide ;
- panneau ignifugé dans la masse ;
- panneau cintrable ; panneau pour presse à membrane ;
- MDF-HDF : panneau haute densité ; MDF-LDF : panneau léger.
Classe d'emploi (selon NF EN 335)
- le milieu sec correspond à la classe d'emploi 1 ;
- le milieu humide correspond à la classe d'emploi 2.
Dimensions courantes
- Épaisseur : 3 à 40 mm
- Largeur et longueur : dimensions très variables selon les fabricants
Étapes de fabrication
Panneaux obtenus par procédé sec (cas des MDF)
- Déchiquetage pour réaliser les plaquettes
- Triage et dépoussiérage des plaquettes (éventuellement lavage)
- Défibrage par traitement thermomécanique
- Encollage des fibres (colles UF ou MUF)
- Séchage
- Conformation du mat
- Pressage
- Refroidissement et stabilisation
- Mise au format
Panneaux obtenus par procédé humide
- Écorçage des billes
- Déchiquetage en plaquettes
- Triage et dépoussiérage des plaquettes
- Défibrage : les défibreurs combinent une action thermique, qui ramollit le bois, et une action mécanique. Les fibres ramollies à la vapeur à 180 °C sont laminées entre des disques qui les désolidarisent.
- Formation du panneau par des caisses de tête
- Essorage — pour les panneaux isolants, la fabrication s'achève ici, sans pressage, après un séchage à 8 % d'humidité
- Prépressage, puis pressage à chaud
- Stabilisation
Tous les panneaux obtenus par procédé humide sont gaufrés sur une face : une grille est interposée dans la presse pour permettre à l'eau de s'évacuer.
Spécifications et normes
Certification
La marque CTB-RH certifie les panneaux MDF-HLS destinés au milieu intérieur humide (risque d'humidité temporaire).
Caractéristiques mécaniques pour le calcul
Les contraintes admissibles sont définies par la NF P 21-400 (règles CB 71) ou, pour l'Eurocode 5, par la NF EN 12369. Les valeurs dépendent de la qualité des panneaux travaillants conformes à la NF EN 622, de leur épaisseur et de leur humidité (15 % maximum, au-delà un coefficient réducteur s'applique).
Références normatives
- NF EN 316 : panneaux de fibres — définition, classification et symboles
- NF EN 622-5 : panneaux de fibres — exigences pour panneaux obtenus par procédé à sec (MDF)
- NF EN 13986+A1 : panneaux à base de bois destinés à la construction
- NF EN 12369 : valeurs caractéristiques pour la conception des structures
- NF EN 335 : définition des classes d'emploi
Fiche rédigée d'après le catalogue Panneaux dérivés du bois — fiche 21.04 « Panneaux de fibres », FCBA / IRABOIS.
Les bois massifs aboutés (BMA)
Définition
Bois de structure à section rectangulaire avec aboutage à entures multiples collées. Il s'agit d'un aboutage à auto-emboîtement, formé en usinant dans les extrémités des membrures de bois un certain nombre d'entures similaires, coniques et symétriques, assemblées ensuite par collage.
L'aboutage permet d'obtenir de grandes longueurs à partir de pièces courtes, tout en purgeant les défauts du bois.
Utilisation — on rencontre le plus couramment :
- membrures pour poutres en I ;
- bois de structure : panne, chevron, montant d'ossature bois.
Caractéristiques et dimensionnement
Dimensions courantes
- Largeur : de 40 à 150 mm
- Hauteur : de 45 à 250 mm
- Longueur : jusqu'à 13 m et plus
Essences de bois
- Sapin
- Épicéa
- Pin sylvestre
- Douglas
Classement structure
Le bois utilisé pour la fabrication du bois de structure avec aboutages à entures multiples doit être classé selon la résistance, conformément à l'EN 14081-1. Les contraintes caractéristiques à utiliser pour le calcul (Eurocode 5) sont celles définies par la NF EN 338.
Réaction au feu
Pour un bois de structure abouté par entures multiples couvert par la NF EN 15497, de masse volumique 350 kg/m³ et d'épaisseur minimale 22 mm, la classe est D-s2, d0.
Étapes de fabrication
- Réception et tri des bois
- Séchage ou stabilisation en humidité
- Purge des lamelles (élimination des défauts)
- Composition : les lames sont orientées avec le cœur du même côté
- Aboutage et mise à longueur
- Stabilisation pour durcissement complet des joints d'aboutage
- Rabotage pour mise à section finale
Spécifications et normes
Nœuds et fentes
Les nœuds de diamètre inférieur ou égal à 6 mm doivent être négligés. Il ne doit y avoir ni nœud, ni fente, ni pente de fil élevée à l'intérieur même de l'aboutage.
En dehors de l'aboutage, la distance entre un nœud et l'extrémité du bois coupé en travers ne doit pas être inférieure à l + 3d, où d représente le diamètre du nœud mesuré perpendiculairement au sens du fil et l la longueur de l'aboutage. Lorsqu'un élément est tronçonné pour éliminer un nœud, la coupe doit être réalisée à une distance du nœud au moins égale à 3d.
Marquage CE
Selon le Règlement Produits de Construction (RPC n° 305-2011), le fabricant doit apposer le marquage CE sur chaque produit pour lequel une déclaration de performances (DoP) est établie.
Références normatives
- NF EN 15497 : bois massifs de structure à entures multiples — exigences de performance et exigences minimales de fabrication
- NF EN 301 et NF EN 302 : adhésifs pour structures portantes en bois
- NF EN 15425 : adhésifs polyuréthane monocomposants
- NF EN 338 : classes de résistance
- NF EN 14081 : bois de structure classé selon la résistance
- NF EN 1995 (Eurocode 5) : calcul des structures en bois
Fiche rédigée d'après le catalogue Bois de structure — fiche 11.03 « Bois massifs aboutés (BMA) », FCBA / IRABOIS.
Le bois lamellé-collé (BLC)
Définition
Élément structurel obtenu par l'aboutage et le collage de lamelles de bois dont le fil est généralement parallèle.
L'épaisseur des lamelles est limitée à 45 mm inclus pour les résineux et le peuplier en classes d'emploi 1 et 2, et à 35 mm pour les classes d'emploi 3 et 4. Au-delà de 45 mm d'épaisseur de lamelle, il ne s'agit plus de lamellé-collé mais de bois massif reconstitué (BMR).
Le lamellé-collé reprend le principe de l'aboutage vu pour le BMA, mais en superposant les lamelles collées : on obtient des sections et des portées inaccessibles au bois massif.
Lamellé-collé et lamibois LVL : quelle différence ?
Les deux sont des produits collés à fil parallèle, obtenus en purgeant les défauts du bois — d'où leur régularité et leurs grandes portées. Ce qui les sépare, c'est l'élément de base :
| Lamibois (LVL) | Lamellé-collé (BLC) | |
|---|---|---|
| Élément de base | Placage déroulé ≈ 3 mm | Lamelle sciée ≤ 45 mm |
| Produit livré | Plateau large, recoupé ensuite | Pièce de structure à sa forme finale |
| Formes possibles | Plan uniquement | Droite, à inertie variable, courbe |
| Longueur | 18 m ou plus | jusqu'à 40 m |
| Classement | Propre à chaque fabricant | Classes normalisées GL24h, GL28h, GL32h… |
En résumé : le LVL est un panneau épais que l'on recoupe, le lamellé-collé est une pièce de charpente fabriquée à la forme voulue — c'est ce qui lui permet les grandes arches et les poutres cintrées.
Caractéristiques et dimensionnement
Constitution
Les poutres en bois lamellé-collé peuvent être composées :
- soit de lamelles de bois massif de classe mécanique identique : lamellé-collé homogène, noté GLxxh ;
- soit de lamelles de classes mécaniques différentes : lamellé-collé panaché, noté GLxxc — les lamelles les plus performantes sont alors placées en partie haute et basse, là où la flexion sollicite le plus.
Sens des plans de collage
Vue en coupe de la section. Le cas courant en charpente est le lamellé-collé horizontal.
Formes
Les poutres peuvent être à inertie constante (hauteur régulière) ou à inertie variable (hauteur évolutive, poutre à dévers). C'est la possibilité de cintrer les lamelles avant pressage qui permet au lamellé-collé de réaliser des arcs et des poutres courbes.
Essences les plus couramment utilisées
- Sapin
- Épicéa
- Pin sylvestre
- Douglas
- Mélèze
Dimensions
- Largeur : de 40 à 210 mm
- Hauteur : de 100 à 2 000 mm
- Longueur : jusqu'à 40 m
Classes de résistance (NF EN 14080) — quelques valeurs caractéristiques :
| Symbole | Désignation | Unité | GL24h | GL28h | GL32h |
|---|---|---|---|---|---|
| fm,g,k | Contrainte de flexion | N/mm² | 24 | 28 | 32 |
| ft,0,g,k | Traction axiale | N/mm² | 19,2 | 22,4 | 25,6 |
| fv,g,k | Cisaillement | N/mm² | 3,5 | ||
| E0,g,mean | Module moyen axial | kN/mm² | 11,5 | 12,6 | 13,6 |
| ρg,k | Masse volumique caractéristique | kg/m³ | 385 | 425 | 440 |
Le nombre qui suit « GL » est directement la contrainte de flexion caractéristique en N/mm² : un GL24h fléchit à 24 N/mm².
Étapes de fabrication
- Réception et tri des bois
- Séchage si nécessaire et stabilisation
- Purge des lamelles (élimination des défauts)
- Aboutage et mise à longueur
- Rabotage et encollage des lamelles
- Pressage et stabilisation sur banc ou presse HF — c'est à ce stade que la forme, droite ou courbe, est donnée
- Rabotage de finition
- Taille (usinage des assemblages)
- Finition, préservation
Les étapes sont très proches de celles du bois massif abouté jusqu'à l'aboutage ; c'est l'empilage et le pressage qui distinguent ensuite le lamellé-collé.
Spécifications et normes
Classes de service (Eurocode 5)
- Classe de service 1 : structure intérieure en milieu sec — humidité moyenne des bois stabilisée de 7 % à 13 % ;
- Classe de service 2 : charpente abritée soumise à variations hygrométriques — humidité moyenne stabilisée de 13 % à 20 % ;
- Classe de service 3 : conditions climatiques conduisant à des taux d'humidité plus élevés.
Classes d'emploi et préservation
Il est préférable de concevoir en lamellé-collé en privilégiant les classes d'emploi 1 et 2 ; une utilisation en classes 3 et 4 reste possible, mais avec une étude au cas par cas et sous conditions particulières.
| Système de préservation | Classe d'emploi atteinte |
|---|---|
| Traitement en surface après usinage | 2 |
| Lamelles traitées en classe 3 par autoclave avant fabrication | 3b |
| Lamelles traitées en classe 4 par autoclave avant fabrication | 3b |
Références normatives
- NF EN 14080 : structures en bois — bois lamellé-collé et bois massif reconstitué — exigences
- NF EN 301 / 302 / 15425 : adhésifs pour structures portantes en bois
- NF EN 1912 et NF EN 14081 : classes de résistance et classement du bois de structure
- NF EN 335 / 350 / 351 / 460 : durabilité et classes d'emploi
- NF EN 1995 (Eurocode 5) : calcul des structures en bois
Fiche rédigée d'après le catalogue Bois de structure — fiche 11.04 « Bois lamellés-collés (BLC) », FCBA / IRABOIS.
Le lamibois (LVL)
Définition
Le terme lamibois est l'équivalent français officiel du terme LVL (Laminated Veneer Lumber).
Il désigne un matériau composite constitué de couches de placages de bois dont les fibres sont principalement orientées dans la même direction ; la présence de placages à fils croisés est possible.
C'est la différence essentielle avec le contreplaqué, dont les plis sont croisés à 90° : ici les fibres restent parallèles, d'où des performances axiales très élevées.
Caractéristiques et dimensionnement
Constitution
Matériau à vocation essentiellement structurelle, il se présente en plateaux larges, dans une gamme d'épaisseur variant en fonction du nombre de plis assemblés (épaisseur unitaire de l'ordre de 3 mm), et en longueurs importantes.
Chaque pli voit sa continuité mécanique assurée par un scarfage (joint en sifflet) ou par un court recouvrement longitudinal sur le pli suivant.
Certains producteurs proposent une variante avec une petite proportion de plis disposés avec leur fil perpendiculaire à l'axe principal du plateau, afin d'en améliorer la stabilité physique et d'éviter notamment le tuilage sous l'effet d'un gradient d'humidité.
Ce matériau, peu dispersif par nature et maîtrisé par la sélection des placages en amont, présente des caractéristiques mécaniques variables d'un procédé à l'autre, mais toujours très élevées en matière de contraintes de travail axiales : de l'ordre du double d'un bois massif.
Dimensions courantes
- Épaisseur : 25 à 75 mm
- Largeur : 100 à 2 500 mm
- Longueur : 18 m ou plus
Fabrication et emplois
Le lamibois est produit à partir de placages déroulés, séchés et triés, encollés puis pressés à chaud en continu — le principe est proche de celui du contreplaqué, à ceci près que les plis ne sont pas croisés.
Utilisation — le lamibois est utilisé par recoupe de plateaux :
- en membrure de poutre composite en I ;
- disposé sur chant, comme poutre à section rectangulaire ;
- comme panneau autoporteur à plat, en support de couverture ou en plancher.
Spécifications et normes
Dimensionnement
Son calcul relève des règles générales relatives aux ouvrages en bois concernés, mais chaque production doit être justifiée en fonction des paramètres mécaniques qui lui sont propres. Le dimensionnement se fait conformément aux règles de l'Eurocode 5.
Dès lors qu'une justification en situation d'incendie ou de séisme est à effectuer, il faut obligatoirement utiliser les Eurocodes ; dans le cas contraire, il est possible d'utiliser les règles CB 71 sous réserve d'accord du client.
Références normatives
- NF EN 14374 : structures en bois — LVL — exigences
- NF EN 1995 (Eurocode 5) : calcul des structures en bois
- NF EN 301 / 302 : adhésifs pour structures portantes en bois
Fiche rédigée d'après le catalogue Bois de structure — fiche 11.06 « Lamibois (LVL) », FCBA / IRABOIS.
Les poutres en I (poutres composites)
Définition
Poutres prismatiques dont la section est composée de membrures en bois ou en matériaux dérivés (lamellé-collé, contrecollé, lamibois…) et d'âme(s) en bois ou panneaux dérivés du bois, ou en métal. La liaison avec les membrures est assurée soit mécaniquement, soit par collage.
La matière est concentrée là où elle travaille : les membrures reprennent la flexion, l'âme reprend l'effort tranchant. D'où une poutre très légère à performance égale.
Caractéristiques et dimensionnement
Dimensions courantes
- Largeur : de 60 à 120 mm
- Hauteur : de 200 à 500 mm
- Longueur : de 5 à 12 m
Dimensionnement
Les poutres à liaisons mécaniques (pointes, boulons ou vis) se calculent selon les codes de calcul généraux de charpente bois en vigueur.
Les poutres à liaisons collées, ne faisant l'objet d'aucune normalisation spécifique à ce jour, sont évaluées par une procédure d'ATE (Agrément Technique Européen) à portée européenne, complétée par un DTA (Document Technique d'Application) à portée nationale pour les aspects de mise en œuvre.
Le dimensionnement se fait conformément aux règles de l'Eurocode 5 ; les valeurs à utiliser sont celles données par le fabricant.
Composition et emplois
Composition
- Les membrures sont le plus souvent réalisées en résineux (sapin, épicéa, pins) massif, contrecollé (« bilame » ou « trilame »), lamellé-collé ou LVL (lamibois).
- Les âmes sont le plus souvent réalisées en OSB, parfois en contreplaqué ou en panneaux de fibres à hautes performances, parfois également en tôle d'acier.
La poutre en I est donc un bon exemple d'assemblage de plusieurs dérivés du bois étudiés dans ce cours : membrure en LVL ou bois abouté, âme en OSB.
Utilisation
Les principaux emplois des poutres composites dans le bâtiment sont :
- les solivages de plancher ;
- les pannes ou chevrons de couverture ;
- parfois des poteaux d'ossature pour des parois à très forte isolation ;
- la réalisation de petites fermes portiques.
Spécifications et normes
Certification
En France, la poutre en I fait l'objet d'une certification produit : CTB PI.
Références normatives
- NF EN 1995 (Eurocode 5) : calcul des structures en bois
- ATE / DTA pour les poutres à liaisons collées
- NF EN 300 (âmes en OSB), NF EN 636 (âmes en contreplaqué)
- NF EN 14081 : bois de structure classé selon la résistance (membrures)
Fiche rédigée d'après le catalogue Bois de structure — fiche 11.07 « Poutres composites », FCBA / IRABOIS.
Le bois lamellé croisé (CLT — KLH)
Définition
Panneaux constitués de couches de planches croisées à 90° et collées entre elles. Le nombre de couches est impair, avec un minimum de trois. L'épaisseur finie des planches est comprise entre 6 et 60 mm, leur largeur varie de 40 à 300 mm à 12 % d'humidité. Les planches peuvent être aboutées et/ou collées à chant.
CLT ou KLH ? CLT est le nom générique du matériau (Cross Laminated Timber, bois lamellé croisé). KLH est le nom d'un fabricant autrichien, passé dans le langage courant du métier pour désigner ce type de panneau — comme « Placo » pour la plaque de plâtre.
Le croisement des couches assure une bonne stabilité dimensionnelle du panneau vis-à-vis des variations hygrométriques, comparé au bois massif.
Caractéristiques et dimensionnement
Dimensions
- Épaisseur : de 60 à 500 mm
- Largeur : de 1,20 m à 4,80 m
- Longueur : jusqu'à 18 m
Essences les plus couramment utilisées
- Sapin — Épicéa
- Pin sylvestre
- Pin maritime
- Douglas
Utilisation
Ces panneaux sont utilisés en murs, planchers, support de couverture et d'étanchéité. Ils permettent la construction de bâtiments bois au-delà de R+4, quelle que soit la catégorie (ERP, bureaux, logements…), contrairement à l'ossature bois « standard » type NF DTU 31.2 : ils peuvent en effet reprendre des descentes de charges et des efforts horizontaux relativement élevés.
Les parois peuvent être préfabriquées en usine : ouvertures réalisées dans les panneaux, menuiseries posées, doublages intégrés.
Acoustique et thermique
- Acoustique : la masse des panneaux est un atout aussi bien vis-à-vis des bruits aériens que des bruits de chocs par rapport aux planchers bois traditionnels ; elle permet de réduire significativement l'épaisseur des complexes de plancher.
- Thermique : sa masse intrinsèque confère davantage d'inertie à la construction que l'ossature bois traditionnelle, ce qui est particulièrement intéressant pour le confort d'été. Les solutions d'isolation ITI ou ITE peuvent y être associées.
Étapes de fabrication
- Réception et tri des bois
- Séchage si nécessaire et stabilisation
- Purge des lamelles
- Aboutage (le cas échéant) et mise à longueur
- Rabotage
- Constitution des plis et encollage
- Pressage
- Stabilisation
- Usinage des panneaux (ouvertures, réservations)
- Finition, préservation
Spécifications et normes
Principe de calcul
Le dimensionnement se fait conformément aux règles de l'Eurocode 5. La méthode de calcul est adaptée en fonction de la composition et des propriétés des couches longitudinales et transversales, et de la fabrication (planches collées à chant ou non).
- Pour les murs sous charge descendante : on ne considère que les plis parallèles à la charge.
- Pour les planchers : seuls les plis parallèles à la portée sont considérés. Les planchers doivent être conçus pour fonctionner en flexion sur deux appuis, et non sur quatre côtés.
Mise en œuvre
Le CLT est un procédé non traditionnel : il doit être mis en œuvre conformément aux préconisations du fabricant (Avis technique ou document similaire).
Références normatives
- NF EN 16351 : structures en bois — bois lamellé croisé — exigences
- NF EN 301 / 302 / 15425 : adhésifs pour structures portantes en bois
- NF EN 338 et NF EN 14081 : classes de résistance et classement du bois de structure
- NF EN 1995 (Eurocode 5) : calcul des structures en bois
- Guide RAGE : Panneaux massifs bois contrecollés
Fiche rédigée d'après le catalogue Bois de structure — fiche 11.09 « Bois lamellé croisé (CLT) », FCBA / IRABOIS.
QCM — Validation des savoirs
20 questions couvrant l'ensemble des dérivés du bois étudiés. Renseignez votre nom puis répondez à toutes les questions avant de valider.