La technique du bois pour monter un mur, autrement du poteau / poutre structurant, rentre dans le domaine de compétences du charpentier. Mais au fil des ans, les matériaux de remplissage utilisés se sont diversifiés, intéressant peu à peu le maçon.
Une technique propre au charpentier
La technique du poteau/poutre consiste simplement à construire une structure porteuse, des poteaux verticaux et des poutres horizontales, puis à combler les espaces vides avec des éléments de remplissage, opaques pour faire des murs, ouverts pour les portes, vitrées pour la lumière. Ce mode constructif a toujours été l’apanage des charpentiers. Les plus belles réalisations défient le temps à l’exemple des maisons à colombage.
Question de remplissage
Depuis le temps que cette technique existe, tous les matériaux ou presque ont servi de remplissage. C’est d’autant plus facile puisque ces éléments ne sont pas porteurs. Il y a donc eu du torchis sur clin, du pisé banché, de l’adobe, de la terre cuite voire, plus récemment du béton cellulaire, du mortier chaux/chanvre. Ces matériaux restent d’actualité en rénovation.
Pour le neuf, il faut ajouter une épaisseur d’isolation thermique conséquente, à l’intérieur ou à l’extérieur. Mais il est surtout possible d’utiliser les espaces vides de la structure pour intégrer l’isolant. L’idée est d’obtenir les mêmes performances que le bois de structure afin de disposer d’un coefficient Up homogène, qu’il est facile de compléter, par l’intérieur ou l’extérieur, avec une épaisseur supplémentaire bien plus réduite. Différents types d’isolants peuvent être utilisés, des laines minérales ou bien, pour rester dans le thème, de la cellulose, de la paille ou de la laine de bois…
La structure poteau/poutre doit disposer de systèmes de contreventements efficaces, régler les liaisons avec les fondations et soigner le comportement à l’eau.
Le poteau/poutre structurant : grands principes
Les poteaux sont généralement espacés de 2,50 à 5 m. Cela dépend des choix architecturaux, du bois utilisé, massif ou lamellé, de la section. Reliés aux poutres, ils forment une trame régulière. À l’intérieur de cette trame, les remplissages sont mis en place. La structure s’adapte donc en fonction des besoins.
Les poteaux seront rapprochés s’il faut encadrer une baie, créer un cadre de porte, supporter un balcon. Si en maçonnerie les renforts sont placés en périphérie des murs grâce aux chaînages verticaux et horizontaux, ces mêmes renforts seront répartis dans une structure bois. Ajouter un poteau supplémentaire n’est guère plus onéreux et ne présente pas de difficulté technique particulière.
Quels matériaux ?
La plupart des résineux et certains feuillus (chêne, châtaignier…) peuvent être mis en œuvre pour le squelette. Généralement il s’agit d’épicéa, de pin, de sapin ou de douglas. Le taux d’humidité résiduel est de 15 %. Les points singuliers comme les pieds de poteaux en contact direct avec la maçonnerie (classe IV) sont protégés contre les risques biologiques (insectes, remontées capillaires).
Pour le dimensionnement, les poteaux affichent une section minimum de 10 x 10 cm (14 x 14 cm en R + 2). Pour les poutres, la section (hauteur h, largeur l) dépend de la portée L (h = 1/15 L, l = ½ h).
L’assemblage traditionnel est réalisé par tenons et mortaises. Aujourd’hui, il est remplacé par des assemblages moisés et boulonnés ou, surtout, par une panoplie complète de connecteurs métalliques.
Comme toute construction, et particulièrement en bois, la structure poteau/poutre doit disposer de systèmes de contreventements efficaces (voiles travaillants, maçonnerie, tirants métalliques…), régler les liaisons avec les fondations (pieds de poteaux, lisses), et soigner le comportement à l’eau, aux transferts thermiques et de vapeur d’eau de l’ensemble de la paroi finie, avec ses revêtements intérieurs et extérieurs.
Pour aller plus loin
D'autres techniques
Les CLT (Cross Laminated Timber) sont des panneaux multiplis (jusqu’à 8) en couches croisées, en épicéa généralement, qui peuvent mesurer jusqu’à 16 m de long, 2,95 m de large et 40 cm d’épaisseur. Ils sont livrés préfabriqués sur chantier pour la réalisation de murs, de plafonds ou de toiture. Outre la rapidité de montage, les CLT étant massifs disposent d’une excellente étanchéité à l’air. Leur utilisation fait l’objet d’un avis technique. Du fait de leurs dimensions, ces panneaux posés à l’horizontale permettent de monter des murs sans joints. Les assemblages entre les différents éléments sont assurés par des connecteurs traversants vissés, ou des planches en feuillure ou en applique.
Les parois sandwich industrielles sont de grands panneaux composés de deux parements renfermant un isolant thermique. Il existe une très grande diversité de composition avec tous les types de parements (métal, fibre-ciment…) et d’isolants (laines minérales, PSE, P IR…). Pour le bois, il s’agit notamment des panneaux SIP (Structural Insulated Panel), panneaux structurels isolants, composés de deux parements en OSB et une âme en PSE. Ils peuvent être livrés en kit, prêts à monter.
Le bois empilé est la version moderne de la fuste, soit l’assemblage traditionnel en rondins moisés. Aujourd’hui, il ne s’agit plus de troncs grossièrement écorcés mais de madriers (ou de rondins rabotés) en massif ou en lamellé-collé, rectifiés pour permettre en assemblage précis. Les points singuliers sont armés de tirants métalliques. Ce sont des constructions à évolution, qui se tassent les premières années. Un phénomène pris en compte par les professionnels qualifiés qui n’engendre pas de désordres notables (étanchéité à l’air, blocages des menuiseries, etc). L’épaisseur des parois peut être amincie jusqu’à 9 cm, voire moins.
DTU en évolution, rage en complément
La technique poteau/poutre relève des travaux de charpente et donc du DTU 31.1. Pour l’ossature, il s’agit du DTU 31.2. Ce dernier est en cours de révision. Une première mise à jour a été réalisée en 2011. Une refonte plus importante était attendue pour fin 2012, puis pour 2013. Seul un amendement a été publié en juin 2014, modifiant trois paragraphes. Cette refonte prend donc son temps et des aspects techniques entiers attendent des clari fications, notamment en matière de réglementation thermique. En effet, les prescriptions liées aux réglementations thermiques, celle en vigueur (RT2012) et la prochaine en préparation (RT2020), ne sont pas véritablement prises en compte dans les textes actuels. En attendant cette refonte, des RAGE, Règles de l’Art Grenelle Environnement, sont éditées. Ce sont des fascicules à destination des professionnels, disponibles gratuitement, qui viennent compléter les documents officiels. Les RAGE 2012 pour l’ossature bois sont parues en mars 2013. Il existe une dizaines d’autres RAGE, en rapport avec la construction bois ou autre (isolation intérieure ou répartie, isolation des planchers bas…). Pour l’ossature, la combinaison du DTU 31.2 actuel et des RAGE correspondantes permet de concevoir un ensemble bâti conforme aux prescriptions de la RT 2012, en parties courantes comme dans le traitement des points singuliers, pour les différentes méthodes d’isolation (dans l’âme, avec ou sans complément intérieur, extérieur ou les deux). La traditionnalité concerne principalement les isolants fibreux de type laines minérales ou laines de bois.
