6 Justifications

Les vérifications doivent être menées conformément à l'Eurocode 5 (NF EN 1995-1-1) et son Annexe Nationale.

6.1 Barres

6.1.1 Généralités

Les propriétés mécaniques des bois massifs de section rectangulaire (conformes à la NF EN 14081-1) sont fournies par la NF EN 338. Les propriétés des bois lamellés (conformes à la NF EN 14080) sont fournies par la NF EN 1194. Les propriétés des BMR sont fournies par le NF B 52-010. Les propriétés des lamibois (LVL) sont déclarées conformément à NF EN 14374.

NOTE

Méthode de calcul des sections à 12 % : D_ref étant la dimension (épaisseur ou hauteur) connue de l'élément à H_ref % d'humidité, et D la dimension cherchée de l'élément à 12 % d'humidité, on obtient : D = D_ref * [1 − β₉₀ * (H_ref − 12)] ; avec : β₉₀ = 0,0025 (coefficient issu de la NF EN 336).

EXEMPLE Elément dont la section est de 36 mm² x 97 mm² à 20 % d'humidité :

épaisseur à 12 % = 36 * [1 − 0,0025 * (20 − 12)] = 35,28 mm ;
largeur à 12 % = 97 * [1 − 0,0025 * (20 − 12)] = 95,06 mm.

Dans les calculs aux ELU (résistances) et aux ELS (déformations), la section à utiliser pour le calcul de cet élément est de 35,28 mm² x 95,06 mm².

6.1.2 Vérification ELU des barres

Les barres doivent être vérifiées conformément aux règles de la NF EN 1995-1-1, et à celles citées au paragraphe précédent.

L'effet système peut être pris en compte par le coefficient, k_sys, conformément aux paragraphes 6.6 (1), (2) et (3) de l'Eurocode 5.

Facteurs de hauteur pour les bois massifs :

flexion : si la hauteur est inférieure à 150 mm, la résistance en flexion, f_m,k, peut être augmentée du facteur k_h ;
traction : si la plus grande dimension de la section est inférieure à 150 mm, la résistance en traction, f_t,0,k, peut être augmentée du facteur k_h :

Pour les autres matériaux, utiliser les facteurs de hauteur donnés dans l'Eurocode 5 paragraphes 3.2, 3.3 et 3.4.

6.1.3 Longueurs de flambement

6.1.3.1 Flambement dans le plan de la ferme

Pour les barres périphériques, la longueur de flambement est la longueur d'épure de la barre entre deux noeuds multipliée par 0,8, avec les conditions suivantes :

barres continues sur deux travées au moins ;
barres avec une charge répartie (génératrice de flexion).

Pour la vérification des barres internes comprimées, la longueur totale de la barre est retenue.

Cas particulier :

Pour les fermes totalement triangulées et si les éléments ne sont pas chargés dans leur plan entre deux noeuds, la longueur efficace de flambement est la longueur de travée (voir Figure 18).

Figure 18

6.1.3.2 Flambement hors plan – cas général

Pour la vérification des barres internes comprimées, la longueur totale de la barre est retenue sauf si elle est maintenue par une ou plusieurs lisses ou tout autre dispositif d'antiflambement.

Pour la vérification des barres périphériques comprimées (arbalétriers notamment), la longueur de flambement hors plan, l_ef, est définie comme suit :

l_ef = c x e

où :

e
- antiflambement de type A (définition au 6.4.2.1) :
  
  e = entraxe des fermes (limite maximale de l'entraxe des éléments de rappel au 6.4.2.1)
- antiflambement de types B et C (définition aux 6.4.2.2 et 6.4.2.3) :
  
  e = entraxe des éléments de rappel
c coefficient dépendant de la portée (voir Tableau 3).

On entend ici par « portée », la plus grande distance entre deux appuis consécutifs (pris en compte dans le calcul) de la ferme étudiée (voir Figure 1).

Tableau 3 Exemple de coefficient pour la longueur de flambement hors du plan

Lorsque l'antiflambement est assuré par des panneaux cloués directement sur les fermes, I_ef est égal à :

l_ef = 1,1 · d

où :

d est la distance entre points de fixation sur l'arbalétrier.

La méthodologie de justification de ces dispositifs d'antiflambement est donnée au 6.4.

Les trois types d'antiflambement envisagés ci-après sont définis au 6.4 :

type A : Antiflambement continu par diagonales sous arbalétriers ;
type B : Antiflambement par poutre au vent ;
type C : Antiflambement par le chaînage des pignons en maçonnerie.

Lors de la vérification du flambement hors plan des barres composées (par exemples fermes multiples), il convient d'appliquer l'Eurocode 5 (NF EN 1995-1-1) pour le calcul de l'Inertie efficace, I_ef.

6.1.3.3 Flambement hors plan – barre de réhausse

Réhausse d'arbalétrier (voir Figure 19) :

La longueur de flambement de la réhausse sera le maximum entre :

l'entraxe des organes de liaisons (connecteurs), d_c ;
la longueur de flambement de l'arbalétrier, l_ef,arba,y définie selon 6.1.3.2.

Figure 19 Longueur de flambement de la barre de rehausse

Rehausse des autres barres :

La longueur de flambement de la rehausse sera le maximum entre :

l'entraxe des organes de liaisons (connecteurs), d_c ;
l'entraxe des éléments de rappel (lambourdes, entretoises, lisses filantes, etc.).

6.1.4 Déversement

Pour les pièces fléchies, la vérification du déversement est effectuée par calcul selon la règle énoncée dans l'Eurocode 5 (NF EN 1995-1-1).

Pour l'application de cette règle, la présence des éléments latéraux et secondaires (lisses filantes, entretoises etc.) peuvent être pris en compte dans l'étude.

6.2 Assemblages

6.2.1 Règles générales

6.2.1.1 Vérification ELU

L'effet système peut être pris en compte tel que défini dans le paragraphe 6.1.2.

Pour la vérification de la surface de contact de l'ancrage, on soustrait la tolérance de positionnement, définie dans la norme NF EN 14250, à l'aire efficace (A_ef) définie dans l'Eurocode 5 (NF EN 1995-1-1).

Lors de la prise en compte du contact bois-bois, il convient de considérer la composante de l'effort de compression perpendiculaire à la surface de contact telle que définie dans l'Eurocode 5 (NF EN 1995-1-1), pour :

la vérification des surfaces d'ancrage ;
la vérification de la capacité de la plaque.

6.2.1.2 Vérification ELS

Pour le calcul des déformations, on doit tenir compte des glissements et du fluage des assemblages.

Les modules de glissement, K_ser des assemblages sont évalués sur la base de résultats d'essai (selon NF EN 14545 et NF EN 1075). Le fluage des assemblages est supposé égal à celui des bois assemblés.

6.2.1.3 Règles constructives

Le recouvrement minimum du connecteur sur l'élément de bois, h_e (voir Figure 20), indiqué sur les plans de fabrication, est au moins égal à : où :

h est la hauteur de l'élément de bois.

Figure 20 Hauteur de recouvrement

6.2.1.4 Joints de transport ou de chantier

Les assemblages réalisés sur chantier doivent être dimensionnés dans le cadre de l'étude de la ferme. Leurs caractéristiques mécaniques doivent être incorporées aux hypothèses de cette étude. D'autre part, ils doivent être décrits sur les plans de pose.

Les raideurs K_ser doivent être prises en compte lorsque leur incidence est avérée.

Lorsque l'on ne peut pas éviter la création de moments secondaires perpendiculaires au plan de ferme, on étudie les mesures à mettre en oeuvre (contreventements, antiflambements) pour en éliminer les conséquences néfastes.

6.2.2 Vérifications locales

6.2.2.1 Traction axiale (en rupture de bloc)

La traction axiale induite par l'effort d'assemblage doit être vérifiée si la condition suivante est constatée : où :

h_e est la hauteur de recouvrement du connecteur ;
h est la hauteur de l'élément.

La section de référence A_net,t pour la vérification de la traction axiale est définie sur la Figure 21 :

A_net,t = h_e·b

La traction axiale doit être vérifiée selon les règles énoncées dans l'Annexe A de l'Eurocode 5 (NF EN 1995-1-1).

Figure 21 Section de référence pour la vérification de la traction axiale

6.2.2.2 Traction transversale

La traction transversale doit être vérifiée selon les règles énoncées dans l'Eurocode 5 (NF EN 1995-1-1).

Pour l'application de cette règle les dimensions indiquées dans les figures suivantes doivent être utilisées (voir Figures 22 et 23).

Figure 22 — Figure 23

6.2.2.3 Cisaillement (en rupture de bloc)

Le cisaillement doit être vérifié selon les règles énoncées dans l'Annexe A de l'Eurocode 5 (NF EN 1995-1-1).

6.2.3 Joints de continuité

Pour les joints de continuité par connecteurs (paragraphes 6.2.3.1, 6.2.3.2 et 6.2.3.3), il est recommandé de privilégier le positionnement du joint au voisinage de l'emplacement théorique du point de moment minimal.

NOTE

Cette position est en général évaluée sous la combinaison : 1,35 G + 1,5 Q_{Neige unif.} + 1,5 Ψ₀ Q_Exp.

6.2.3.1 Assemblages de continuité à une paire de connecteurs

Les connecteurs utilisés dans les joints de continuité des barres périphériques ont au minimum les dimensions suivantes (voir Figure 24) :

en hauteur : 0,6 x h (h est la hauteur de l'élément bois) ;
en longueur : 1,2 x h ;
min 72 mm x 150 mm.

Figure 24 Joint de continuité à une paire de connecteurs

6.2.3.2 Assemblages de continuité à une paire de connecteurs à l'aide d'une cale

S'il n'existe pas de connecteur à la dimension du bois, l'assemblage peut être réalisé à l'aide d'un connecteur de dimension supérieure au bois (voir Figure 25) auquel cas une cale doit être mise en oeuvre. Pour la vérification de la résistance du connecteur :

la cale participe à la tolérance de positionnement du coté de la cale ;
la partie de connecteur sur la cale (ancrage et joint) n'est pas prise en compte.

Figure 25 Exemple de joint avec cale

6.2.3.3 Assemblages de continuité à deux paires de connecteurs

Pour les bois de hauteur h inférieure à 250 mm à 20 % d'humidité, la longueur minimum des connecteurs est de 1,2 x h (voir Figure 26).

NOTE

Il est recommandé de prendre la hauteur totale h' de l'assemblage au moins égale à 0,9 fois la hauteur des pièces h.

Figure 26 Joint de continuité à deux paires de connecteurs

Pour les bois de hauteur supérieure à 250 mm à 20 % d'humidité, la longueur des connecteurs est issue du dimensionnement.

6.2.3.4 Assemblages de chantier

Tous les assemblages de chantier (et faisant appel à des plaques d'acier pré-percées, goussets en contreplaqué cloués, fourrures en bois massif, boulons) doivent être étudiés et calculés selon les règles de l'Eurocode 5 (NF EN 1995-1-1) et définis sur plan (voir Figures 27 et 28).

NOTE

L'Annexe A donne des exemples de résistance caractéristique.

Figure 27 Joints par recouvrement

Figure 28 Joints par fourrures (Schéma de reprise d'efforts)

6.3 Fermes

6.3.1 Vérifications ELS

Pour la vibration, les méthodes de calcul données dans l'Eurocode 5 (NF EN 1995-1-1) ne sont pas applicables pour les fermes à entrait porteur.

Les flèches sont illustrées dans la NF EN 1995-1-1/NA.

6.3.2 Méthodes de calcul / fluage

Le fluage doit être pris en compte par le coefficient k_def. conformément à la règle énoncée dans l'Eurocode 5 (NF EN 1995-1-1).

6.3.3 Déplacements aux noeuds et flèches limites

Des exemples définissant des déplacements aux noeuds et des flèches limites sont donnés en Figure 29. En application de l'annexe nationale de la norme NF EN 1990 (Eurocode 0), ces déformations correspondent aux déformations limites w_lim1.

Des déformations limites w_lim2 (ou w_tot2) peuvent être imposées par des documents de mise en oeuvre de matériaux de second oeuvre (DTU, avis techniques, Documents Techniques d'Application, etc.). En l'absence de ces valeurs, la déformation calculée u_lim2 (ou u_tot2) doit être indiquée.

NOTE

Les deux notations w_lim2 (ou u_lim2) et w_tot2 (ou u_tot2) peuvent être utilisées indifféremment.

Figure 29 Exemples de déplacements aux noeuds flèches limites (1)

Figure 29 Exemples de déplacements aux noeuds flèches limites (2)

Tableau 4 Valeurs limites de déformations

Pour la vérification des déplacements aux noeuds, la portée de référence (l) d'une ferme représente la distance entre appuis rigides telle que définie dans le Tableau 5 et devant satisfaire les valeurs limites indiquées dans le Tableau 3. Les fermes singulières coupées au droit des accidents de toiture (cheminée, lucarne, fenêtre de toit, escalier, etc.) ne sont pas concernées par la présente définition de la portée de référence.

Tableau 5 portées de référence pour les déformations

Tableau 5 Portées de référence pour les déformations (suite)

6.3.4 Spécificité des appuis intermédiaires

Les appuis intermédiaires sont situés de préférence au droit de noeuds de triangulation.

Concernant les fermes ayant au moins un appui sur un élément porteur en flexion, on distingue deux cas :

Lorsque les déformations de la (ou des) poutre(s) n'influent pas sur le comportement des fermes portées (pas d'interaction hyperstatique ; par exemple, fermes de croupes), le calcul des fermes portées est conduit comme pour une ferme isolée.
Dans le cas d'un appui intermédiaire constitué par une poutre porteuse, les déformations de celle-ci influent sur le fonctionnement des fermes portées. Le treillis est alors globalement considéré comme hyperstatique, à moins que des dispositions ne soient prises pour supprimer la continuité sur les appuis intermédiaires. Il existe différentes méthodes pour l'approche par calcul de ce type de systèmes :
- Méthode 3D : La méthode la plus précise consiste à réaliser le calcul global d'un modèle incorporant la totalité des fermes portées et de la poutre porteuse. Les éventuels glissements d'assemblage devront être pris en compte.
- Méthode 2D : Déroulement de la méthode de calcul :
  1. Calcul de la ferme portée sans déplacement des appuis (la poutre porteuse étant considérée comme infiniment rigide dans son propre plan) (Figure 30).
    
    Figure 30 Modélisation avec appui rigide
  2. Calcul de la flèche de l'élément porteur, u_fin,poutre, en tenant compte des réactions d'appui de l'étape 1 (Figure 31).
    
    Figure 31 Calcul de l'élément porteur
  3. Détermination de la nature de l'appui constitué par la ferme porteuse :
    
    Si les déformations de la poutre porteuse, u_fin,poutre, respectent la condition suivante :
    
    Alors l'appui peut être considéré comme rigide. Dans ce cas, aucune contreflèche de fabrication ne peut être prise en compte.
    
    Sinon le calcul de la ferme portée s'effectue avec un appui élastique qui tient compte de la rigidité de l'élément porteur (Figure 32).
    
    Figure 32 Modélisation avec appui élastique
    
    Constante de ressort de l'appui élastique, K : où :
    - R est la réaction d'appui provenant de l'étape 1 ;
    - u_fin,poutre est le déplacement maximum de la poutre porteuse au point d'application de R.
    Ces paramètres sont proposés suivant le même rapport que celui des flèches limites de la norme NF DTU 31.3 sur celles de l'Annexe Nationale de l'Eurocode 5, dans l'attente d'un retour d'une calibration et retour d'expérience.

6.3.5 Liaisons à l'infrastructure

Les fermes et les divers éléments porteurs principaux de la charpente doivent être munis de dispositifs d'appuis susceptibles de reprendre en sécurité les divers efforts correspondant aux cas de charge étudiés. Ces dispositifs doivent par ailleurs respecter au mieux les hypothèses du calcul théorique (appuis à rotule ou libres par exemple), voir 5.3.3. Pour les justifications aux ELU, on doit vérifier en particulier :

la compression localisée des surfaces d'appui (voir la norme NF EN 1995-1-1) ;
le cisaillement longitudinal au droit des appuis (voir la norme NF EN 1995-1-1) ;
la résistance des organes de liaisons :
- aux efforts de soulèvement ;
- aux efforts horizontaux dans les plans parallèles et perpendiculaires aux fermes.

6.3.6 Fermes multiples

6.3.6.1 Charge verticale excentrée

Lorsque l'on prévoit d'avoir recours à des éléments multiples en épaisseur (fermes doublées, triplées, etc.) et si la transmission des charges excentrées doit être assurée par les organes de liaison entre fermes (par exemple le clouage dans le cas d'une ferme support multiple chargée sur le côté de l'entrait), il convient de réduire l'épaisseur de calcul des fermes en fonction du nombre total d'épaisseurs unitaires. Voir Figure 33.

Figure 33 Chargement excentré

Ce qui conduit dans le calcul à adopter pour l'ensemble porteur une épaisseur équivalente tirée du Tableau 6 suivant :

Tableau 6 Epaisseur équivalente

La mise en place d'un renfort partiel de la ferme créant un plan de cisaillement supplémentaire par rapport au point d'application de la charge implique aussi la prise en compte d'une réduction effective du nombre de pli.

Dans ce cas, il conviendra d'appliquer le coefficient de réduction des plis sur la zone renforcée en tenant compte du pli du renfort, les autres zones étant affectées du coefficient sans tenir compte du pli du renfort.

On doit en outre vérifier les transferts de cisaillement entre éléments en fonction de la méthode d'assemblage utilisée.

Enfin, on évite d'assembler un nombre n d'éléments tel que l'épaisseur totale (nx e) soit supérieure à la hauteur des éléments principaux de la ferme (entrait ou arbalétrier) majorée de 10 % soit :

NOTE

On s'assure que les dimensions des bois constituant les fermes porteuses et les fermes portées permettent la fixation correcte des dispositifs de liaison.

6.3.6.2 Charge verticale centrée uniformément répartie

On fait référence ici aux chargements dont la résultante se situe au voisinage de l'axe de la section constituée par les fermes multiples (voir Figure 34).

Figure 34 Résultante du chargement appliquée sur l'élément central

Il n'y pas de réduction du nombre de plis.

Le système de liaison entre les fermes doit être capable de distribuer uniformément la charge entre les plis.

Enfin, on évite d'assembler un nombre n d'éléments tel que l'épaisseur totale (n x e) soit supérieure à la hauteur des éléments principaux de la ferme (entrait ou arbalétrier) majorée de 10 % soit :

NOTE

On s'assure que les dimensions des bois constituant les fermes porteuses et les fermes portées permettent la fixation correcte des dispositifs de liaison.

6.3.7 Fermes de pignon, support de bardage

Ces fermes doivent faire l'objet des justifications rendues nécessaires par les sollicitations particulières, perpendiculaires à leur plan, auxquelles elles sont soumises (par les efforts de vent notamment).

6.3.8 Fermes supports de chevêtres

Quel que soit le nombre de fermes coupées pour faire place à des trémies, les fermes supports de chevêtre sont dimensionnées en fonction de leur surcharge et de manière à respecter les mêmes critères de sécurité et rigidité que les fermes adjacentes.

Leurs déformations doivent être compatibles avec celles des fermes adjacentes et avec la nature des matériaux utilisés.

Les moyens de fixation des éléments de report doivent être dimensionnés.

6.4 Système de stabilisation

6.4.1 Généralités concernant l'antiflambement

La fonction de l'antiflambement est d'empêcher la translation transversale de points intermédiaires de la pièce par rapport à ses extrémités. Les éléments d'antiflambement doivent être dimensionnés conformément à la norme NF EN 1995-1-1 (Eurocode 5). Les Tableaux 7 et 8 ci-dessous donnent, pour des exemples de sections, la valeur caractéristique de résistance au flambement R_c,k :

Tableau 7 Valeurs caractéristiques pour des bois à 12 % d'humidité et de classe de résistance C24

Tableau 8 Valeurs caractéristiques pour des bois à 12 % d'humidité et de classe de résistance C18

Pour les entraxes supérieurs à 1,10 m, les sections doivent être justifiées par calculs (voir la norme NF EN 1995-1-1).

Les liaisons avec les éléments de stabilisation doivent être réalisées conformément à la partie 1-1 (CCT) du présent document, et dimensionnées conformément à la NF EN 1995-1-1 (Eurocode 5).

La position et la nature des dispositifs d'antiflambement doivent impérativement être mentionnées sur les plans d'exécution.

L'antiflambement des pièces peut être assuré :

par des éléments à haute rigidité tels que des panneaux supports de couverture si ceux-ci sont solidarisés aux pièces à antiflamber (certains cas d'arbalétriers ou d'entraits). Cette méthode d'antiflambement peut être justifiée, dans le cas des panneaux dérivés du bois, selon la norme NF EN 1995-1-1 (Eurocode 5) ;
par la création de blocages intermédiaires (selon le plan dans lequel on doit empêcher le flambement) à des écartements suffisamment réduits pour annuler le risque de flambement. Ce système est décrit au 6.4.2 ci-après ;
par l'adjonction à la barre concernée d'une pièce lui conférant, dans le plan où l'on doit assurer l'antiflambement, une inertie suffisante (voir norme NF EN 1995-1-1).

Dans les paragraphes suivants, l'effort N_d tient compte de l'effort de déversement, le cas échéant (voir paragraphe 9.2.5.2 de l'Eurocode 5).

6.4.2 Antiflambement d'arbalétriers

6.4.2.1 Antiflambement continu / Type A

On peut concevoir la réalisation d'un antiflambement continu de plusieurs manières :

l'antiflambement est réalisé à l'aide de lisses fixées sous les arbalétriers (Anti-Flambement sous Arbalétriers, AFA). L'antiflambement forme avec ces derniers un angle voisin de 45°. La distance entre les intersections antiflambement-arbalétriers est alors égale à la valeur « L » proche de l'entraxe des fermes. (Voir Figure 38). Cette méthode d'antiflambement n'est valide que dans la mesure où il existe, dans le plan des arbalétriers, des éléments de rappel, perpendiculaires au plan des fermes, fixés individuellement sur les fermes, dont l'écartement n'excède pas celui des fermes (voir Figure 40). Dans le cas de supports à entraxe supérieur à celui des fermes, des éléments de rappel intermédiaires doivent être ajoutés. En alternative, chaque AFA peut être remplacé par une paire de feuillards d'acier disposés en Croix-de-Saint-André (voir Figure 35). Des lisses filantes sont disposées à chaque noeud des arbalétriers et bloquées à leurs extrémités ;

Figure 35 Stabilisation par feuillards d'acier disposés en croix de Saint-André
l'antiflambement est réalisé par des éléments à haute rigidité tels que des panneaux à base de bois si ceux ci sont solidarisés aux pièces à antiflamber (certains cas d'arbalétriers ou d'entraits) ;

NOTE
Dans ce cas, des lisses filantes aux noeuds ne sont pas nécessaires dans le plan concerné.

Figure 36 Stabilisation par panneau
l'antiflambement est réalisé par le seul voligeage, fixé aux arbalétriers par au moins deux pointes par point de fixation.

Figure 37 Stabilisation par voliges

Figure 38 Antiflamblement continu de type A

Ces antiflambements (AFA) doivent exister sur toute la longueur de la charpente et sur toute la longueur des parties comprimées des arbalétriers.

Chacune de leurs extrémités inférieures doit être fixée à un appui rigide tel que :

entretoisement entre pieds de fermes (ESA) (Figure 38) ;
entretoisement entre fermes au droit de la sablière dans le cas de fermes à entrait prolongé (Figure 39).

Figure 39 Entretoisement sur mur pour fermes à entrait prolongé

En alternative, chaque AFA peut être remplacé par une paire de feuillards d'acier disposés en Croix-de-Saint-André (Figure 35).

Des lisses filantes sont disposées à chaque noeud des arbalétriers et bloquées à leurs extrémités.

Figure 40 écartement des éléments de rappel

La conception de ces éléments de rappel et leur mise en oeuvre doit assurer leur continuité par le biais de fixations adaptées (voir 5.4.3 de la partie 1-1 (CCT) du présent document) ainsi que la transmission des efforts axiaux.

(Figure 41b modifiée par l'Amendement A1)

Figure 41 Exemples de positionnement d'AFA pour des bâtiments courants

6.4.2.2 Antiflambement ponctuel / Type B

L'antiflambement est assuré par la combinaison des éléments suivants :

une ou plusieurs poutres (triangulées, panneaux à base de bois, etc.) posée(s) dans le plan du rampant (qui peuvent aussi servir au contreventement de la charpente). Voir Figure 43, Figure 46 et Figure 47. La distance intérieure entre ces poutres, ou tout autre blocage, n'excède pas 12 m sauf justification des éléments de rappel et de leurs liaisons (Figure 42) ;
par les éléments de rappel transmettant les efforts d'antiflambement de chaque ferme à la poutre au vent ;
chaque noeud d'arbalétrier est maintenu par une lisse ou une panne présentant les mêmes critères de rigidité.

(Figure 42 en haut à droite modifiée par l'Amendement A1)

Figure 42 Exemples de positionnement des poutres

Figure 43 Antiflambement de type B

Les assemblages, tels que ancrages des fermes, joints de faîtage, qui sont réalisés sur chantier doivent être conçus pour transférer les efforts.

NOTE

Il est recommandé qu'une telle poutre soit préfabriquée et assemblée aux arbalétriers.

6.4.2.3 Antiflambement par pignon en maçonnerie / Type C

Le chaînage de pignon peut être pris en compte comme poutre d'antiflambement sous les conditions suivantes :

la distance intérieure entre deux pignons ou refends n'excède pas 12 m sauf justification des éléments de rappel et de leurs liaisons ;
la poutre de chaînage du pignon satisfait aux mêmes critères de résistance qu'une poutre d'antiflambement (telle que prévue pour le type B) ;
les éléments d'antiflambement (les lisses filantes aux noeuds) sont rigidement fixés au chaînage par des dispositifs (ferrures, clouage ou vissage dans une pièce de bois solidaire du chaînage, fermes ou échelles fixées contre le chaînage) présentant une résistance compatible avec les efforts à transmettre.

6.4.2.4 Justification des dispositifs d'antiflambement d'arbalétriers

La méthode suivante suppose que la pose des fermes est réalisée conformément à la partie 1-1 (CCT) du présent document.

Lorsque le dispositif d'antiflambement fait aussi office de contreventement, la charge due à une action horizontale externe (par exemple vent, séisme) est à prendre en compte.

Le dispositif d'antiflambement (éléments et assemblages) doit être capable de résister à une charge de stabilité interne uniformément répartie, q_d, où :

n est le nombre de fermes afférentes à la poutre ;
N_d est l'effort normal moyen de compression (valeur de calcul) dans l'arbalétrier ;
l est la longueur du rampant ou de l'arbalétrier ;
k_l = 1 quelque soit la longueur l.

6.4.2.5 Justification de la liaison entre l'arbalétrier et les éléments de rappel

Ces liaisons doivent pouvoir résister à un effort Q_d,rap.

où :

l_e est l'écartement des éléments de rappel (liteaux, pannelettes ou lisses filantes), dans le plan du rampant (voir Figure 1) ;
N_d est l'effort normal moyen de compression (valeur de calcul) dans l'arbalétrier ;
l est la longueur du rampant ou de l'arbalétrier ;
k_l = 1 quelque soit la longueur l.

6.4.2.6 Justification de la liaison entre l'arbalétrier et l'AFA (type A)

Ces liaisons doivent pouvoir résister à un effort Q_d,afa.

(Formule modifiée par l'Amendement A1)

où :

L est la distance, dans le plan du rampant, entre deux points durs (égale à l'entraxe des fermes si l'antiflambement est posé à 45° de celles-ci) (voir Figure 38) ;
n est le nombre de fermes afférentes à la poutre ;
N_d est l'effort normal moyen de compression (valeur de calcul) dans l'arbalétrier ;
l est la longueur du rampant ou de l'arbalétrier ;
k_l = 1 quelque soit la longueur.

6.4.2.7 Justification de la liaison de l'AFA à l'infrastructure (type A)

Cette liaison doit pouvoir résister à un effort axial dans l'AFA, Q_d,str.

où :

L_af est la longueur à antiflamber de l'arbalétrier.

NOTE

Dans les cas courants, L_af est égale à la longueur du rampant.

6.4.2.8 Cas des ouvrages courants

Lorsque les caractéristiques suivantes sont réunies dans l'ouvrage concerné :

la longueur (distance entre pignons) n'excède pas 15 m ;
l'effort maximal de compression axiale dans les arbalétriers n'excède pas 17 kN (effort ELU) ;
les pignons ou refends sont porteurs et rigides ;
l'écartement des fermes n'excède pas 1 m ;
il existe, dans le plan des arbalétriers, des éléments de rappel, perpendiculaires au plan des fermes (supports de couverture entre autres), fixés individuellement sur les fermes, dont l'écartement n'excède pas 60 cm ;
les sections des éléments de stabilité sont au minimum celles données dans le Tableau 2 du CGM ;
la fixation des éléments de stabilité à chaque ferme est réalisée par 2 pointes dont les dimensions sont définies dans la partie 1-1 (CCT) du présent document.

On considère comme suffisant, pour l'antiflambement des arbalétriers, un dispositif de type A (antiflambement continu), à condition qu'une ferme soit adjointe et rigidement solidarisée à chaque pignon ou refend.

Pour la longueur de flambement hors plan des arbalétriers, le coefficient c est défini au paragraphe 6.1.3.2.

6.4.3 Antiflambement des autres barres

L'antiflambement d'une pièce comprimée peut être réalisé par une (ou plusieurs) lisse(s) horizontale(s) dans le cas où les conditions suivantes sont respectées :

chaque lisse relie les pièces comprimées de toutes les fermes ;
chaque lisse est bloquée en translation, au moins à chaque extrémité du bâtiment :
- soit par une pièce oblique (élément de blocage) joignant la lisse à l'une des extrémités de la pièce comprimée (voir Figure 45) ;
- soit par fixation ou butée sur un appui rigide de la structure ;
le retour à un appui rigide doit être effectué tous les 12 m (ou sinon voir NF EN 1995-1-1).

Les pièces de contreventement de la structure peuvent réaliser ce blocage. Chaque contrefiche peut être antiflambée individuellement sur chaque ferme par des raidisseurs (Figure 44) disposés soit latéralement, soit sur l'un des chants de la pièce.

Figure 44 Exemple de raidisseurs a) et b) en « T » et c) en latéral

6.4.3.1 Justification des liaisons entre l'antiflambement et la pièce comprimée

La liaison de la lisse d'antiflambement avec la pièce comprimée doit être vérifiée pour un effort, F_d :

(Formule modifiée par l'Amendement A1)

où :

N_d est l'effort normal moyen (valeur de calcul) dans l'élément comprimé.

6.4.3.2 Justification des liaisons de l'élément de blocage

Les liaisons de l'élément de blocage doivent être vérifiées pour un effort, F_d,bl : où :

n est le nombre de fermes ;
N_d est l'effort normal moyen (valeur de calcul) dans l'élément comprimé.

Figure 45 Exemple d'éléments de blocage

6.4.4 Eléments de maintien de la verticalité

Ces éléments, usuellement désignés contreventements de stabilisation (CVS), servent à relier de manière rigide, transversalement au plan des fermes, l'entrait à l'arbalétrier (maintien de la verticalité). Voir la partie 1-1 (CCT) du présent document. Les diagonales de CVS sont positionnées sur les fiches. Elles peuvent être entrecoupées mais la continuité de la liaison entre l'entrait et l'arbalétrier doit toujours être conservée. Leurs extrémités doivent être placées le plus près possible des noeuds d'assemblage. L'orientation des CVS dans leur propre plan doit être le plus proche possible de 45°.

6.5 Contreventements pour les actions extérieures

6.5.1 Généralités

Pour répondre à des besoins spécifiques (par exemple stabilisation de long-pan et pignon sous l'effet du vent, de séismes, etc.), exprimés conformément à la partie 2 « Cahier des Clauses Spéciales » du présent, la charpente peut être utilisée comme support pour les éléments de diaphragme dans différents plans de la toiture.

Les diaphragmes de contreventements pour efforts extérieurs, ainsi que leurs liaisons à la structure porteuse (mur, dalle, poutre, etc.), doivent être justifiés par calcul.

6.5.2 Sollicitation parallèle au faîtage

Dans le cas où il est nécessaire de reprendre les efforts agissant sur la structure parallèlement au faîtage, un diaphragme doit être réalisé dans le plan des entraits et/ou dans le plan des arbalétriers (voir Figures 46 et 47).

NOTE

Sous réserve de justification, le système défini par ailleurs pour assurer l'antiflambement des arbalétriers peut assurer cette fonction.

Figure 46 Poutre-au-vent avec appui horizontal au faîtage

Figure 47 Poutre-au-vent avec appuis horizontaux aux extrémités des fermes

6.5.3 Sollicitation perpendiculaire au faîtage

Dans le cas où il est nécessaire de reprendre les efforts agissant sur la structure perpendiculairement au faîtage, un diaphragme doit être réalisé dans le plan des entraits.

NOTE

Sous réserve de justification, le système défini par ailleurs pour assurer l'antiflambement des arbalétriers de type A peut assurer cette fonction.