Etude de cas : appréhender la complexité des ouvrages CLT

Chantier CLT Simpson Strongtie

Nos équipes vous proposent un troisième et dernier zoom sur le chantier de l’UAB (consulter les autres articles de cette série), qui met en lumière un ensemble d’applications tantôt traditionnelles, tantôt disruptives et complexes, rencontrées sur ce type de structure bois.

Cas Pratique : Extension d’un bâtiment administratif en structure bois – UAB, Vendée.

Le montage du bâtiment CLT en milieu occupé apporte son lot de contraintes. Pour minimiser le dérangement dans l’environnement avoisinant, un tel ouvrage doit être réalisé rapidement, et la construction se doit d’être silencieuse et rapide. La clé du succès d’un tel projet ? Utiliser les bons produits au bon endroit.

Les problématiques d’un chantier en zone sismique et occupée

"Ce bâtiment repose sur une fondation béton et prend appui sur 3 blocs de béton dédiés aux cages d’ascenseurs et escaliers", rapporte Nicolas Honoré, Ingénieur Prescription Simpson Strong-Tie. "Il est contraint par la présence de bâtiments pré-existants, qui apportent des problématiques d’alignement pour créer des accès entre l’existant et le nouveau bâtiment." Ce projet est situé en Vendée, en zone de sismicité 3. L’ensemble des chevilles d’ancrages employées sur ce chantier doit donc être dimensionné et certifié pour cette typologie de terrain.

Lier les fondations aux murs CLT

La liaison entre la fondation béton et le mur CLT est réalisée à l’aide :

  • d’équerres HTT5 (aussi appelées ancrages pour montants d'ossature) qui sont spécialisées dans la reprise de charge au soulèvement
  • et d’équerres ABR255, qui sont des équerres renforcées conçus pour les projets CLT, très efficaces en cisaillement.

"Elles sont réparties régulièrement sur toute la longueur de la liaison afin de reprendre le maximum d’efforts" commente l'ingénieur.

Les cages d’escalier et les panneaux se connectent de deux manières différentes :

  • Lorsque les deux éléments sont alignés, on emploie des ferrures sur mesure. Ces connexions métalliques plates réalisées par les équipes du Service Spécial de Simpson Strong-Tie possèdent un gousset évitant leur déformation hors plans.

  • Lorsque l’alignement ne se fait pas en bord de béton, ce sont des équerres ABR255 qui sont utilisées. Elles sont alors posées préalablement, sur un côté, afin de servir de guide de positionnement.

Connecter les éléments bois entre eux

La liaison bois-bois en extérieure s’effectue grâce à des plaques perforées de grandes dimensions, conçues elles-aussi sur mesure. Ces plaques ont pour mission de reprendre les efforts de traction.

En intérieur, on privilégie les équerres AE116 pour leur côté versatile. « Cette équerre est intéressante car elle a une bonne capacité en cisaillement et des bonnes performances en soulèvement. » explique l’ingénieur Prescription N. Honoré. Et de poursuivre : « Elle peut s’installer sur béton ou bois, avec des pointes CNA ou des vis SSH. »

Gérer les temps de pose les plus complexes

Se jouer du bâti existant et occupé

Sur le chantier, l’une des cloisons CLT se situe à quelques centimètres du bâtiment existant. « On ne peut pas utiliser de plaques perforées dans cette situation, car l’espace n’est pas suffisant pour aller ajouter les fixations. » Dans ce cas-là, on opte pour une solution un peu moins traditionnelle mais tout aussi efficaces.

Il faut d’abord faire reposer les planchers sur murallière, au lieu d’être pris en sandwich entre les murs. Pour la reprise d’efforts de traction entre les étages, on vient poser deux HTT22E ; l’un sur le mur du bas et l’autre sur le mur du haut. Ces deux connecteurs sont reliés entre eux à l’aide de tiges filetées THR, qui transmettent les efforts d’un étage à l’autre.
« Ce type de montage nécessite une grande précision -de l’ordre du millimètre- tout au long de la conception, de la fabrication mais aussi de la pose. Ce sont toutefois des contraintes plutôt habituelles sur les chantiers CLT et qui sont maitrisées sans soucis, tant par les concepteurs que les poseurs. » poursuit l’ingénieur.

Assumer les contraintes esthétiques et architecturales

Ce projet architectural a été pensé pour mettre en avant le matériau principal de cette extension : le bois. Aussi, l’un panneau CLT se retrouve apparent sur ses deux faces, et doit être relié à l’une des cages d’escalier. Pour ce faire, la pose s’effectue à l’aide d’étriers en âme CBH. « Ils sont parfaits pour la liaison au béton et sont dissimulés dans l’épaisseur du panneau. »

La connexion dans le plan des panneaux est, quant à elle, effectuée à l’aide de languettes bois fixées avec des vis WSV. Ce cas est détaillé dans un article précédent.
D’autres vis filetage partiel et tête plate (type ESCR) ont été utilisées un peu partout sur le chantier pour différentes applications : fixation des murallières, fixation des planchers sur les murallières, …

Du CLT du plancher au toit

Arrive alors la partie la plus haute de la structure : Le débord de toiture.

"On repasse sur une structure plus "standard" avec des pannes et un panneau OSB. Pour fixer cela, on opte tout simplement pour des sabots à ailes extérieures. Les liens de contreventement sont quant à eux fixer à l'aide de ferrures sur mesure. " achève Nicolas Honoré.

Isoler le bâtiment bois

  • Extrait exclusif du Guide ITE 2021

Isoler le bâtiment bois

Une fois la structure achevée, il faut s’attaquer à l’enveloppe. L'UAB a opté pour une isolation par l’extérieur (ITE). Toutefois, s'agissant d'un support bois, l'on n'utilise pas d'équerre mais des chevrons vissés directement au CLT à l’aide de vis TTUFS.

L'Isolation Thermique par l'Extérieur fera l'objet d'un prochain guide, pensé, rédigé et publié par les experts Simpson Strong-Tie. Dans la lignée des précédents ouvrages publiés par la marque, il abordera toutes les problématiques rencontrées sur les chantiers ITE, et détaillera -entre autres- la méthode pour obtenir une ITE performante sur tous types de bâtiments, qu'ils soient traditionnels, en ossature bois ou en CLT.

La connexion CLT – Une spécialité Simpson Strong-Tie

  • Crédit photo : Triade

Désormais achevé, cet ancien chantier accueille désormais une partie des bureaux et administration de l'Union des Artisans du Bois. "Pour réaliser cette extension, il a fallu appréhender la complexité de mise en oeuvre, et ce malgré la contrainte d'évoluer en terrain réduit et occupé tout au long du chantier", analyse N. Honoré. "Sur le terrain, il est de plus en plus fréquent de faire face à cette typologie de bâtiment ; on y mêle assemblages traditionnels et techniques plus innovantes, pour s'adapter aux mieux cahiers de charges architecturales" conclut-il.

Simpson Strong-Tie propose une large gamme de connecteurs et fixations pour CLT, tant standard que sur-mesure, pour accompagner les concepteurs et les poseurs et répondre à toutes les questions d'assemblages CLT.