Cahier Pratique de Calcul Et Estimation Charpente

7/29/2019 Cahier Pratique de Calcul Et Estimation Charpente

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CHARPENTES DE BOISCOMMERCIALES DUN TAGE

CHARPENTES DE BOISCOMMERCIALES DUN TAGE

Cahier pratiquede calcul et

destimation

Un projet du Conseil canadien du bois

http://topographi.blogspot.com/


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CAHIER PRATIQUEDE CALCUL ETDESTIMATION

Un guide des

charpentes debois commercialesdun tage

Conseilcanadiendu bois

CanadianWoodCouncil



3/66

1999 Copyright

Conseil canadien du bois

Canadian Wood Council1400 Blair Place, suite 210

Ottawa, Ontario, Canada

K1J 9B8

tl: 1-800-463-5091

ISBN 0-921628-57-9

2M99-4

Crdits photographiques :

D.E. Schaefer Architect Ltd.

Conception et production :

Accurate Design & Communication Inc.

Impression :

Lomor Printers Ltd.

Imprim au Canada sur du papier recycl.

C a h i e r p r a t i q u e d e c a l c u l e t d e s t i m a t i o n



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Prface

Au Canada, le bois se prte bien aux

btiments com merciaux dun quatre tages.Les changements rcents au code ont tendules possibilits dutilisation du bois et desnouveaux systmes constructifs dingnierieen bois capables de plus longues por tes etdune plus grande capacit portante. Comb insau Cahier pr atique de calcul et destimation,ces deux facteurs devraient ouvrir de nom-breux nouveaux horizons aux prescripteursdu bois.

Le Cahier pr atique de calcul et destimation faitpartie dune srie de publications d estines expliquer les tapes ncessaires au calcul et lestimation juste des constructions ossaturede bois. Le prsent manuel vise les btimentscommerciaux et industriels jusqu 14 400 m 2.

Le Conseil canadien du bois disp ose dunensemble complet de publications et doutilsde calculs destins faciliter la conceptionet la construction de charpentes en bois.Parmi ces publications, mentionnons leManuel de calcul des charpentes en boisauquel il est fait rfrence dans le prsentexemple ainsi que la suite complte du logicielde calcul des charpentes en bois WoodWorks

(Design Office 99). WoodWorks (DesignOffice 99) comp rend les mod ules SIZER,

CONNECTIONS et SHEARWALLS qui f acilitentle processus de calcul. On trouvera uneversion de dmonstration du logiciel http://www.woodworks-software.com/.

Le plus rcent logiciel, CodeCHEK est un outil

de contr le de faisabilit qui permet lutilisa-teur de dterminer aisment la conform it aucode des btiments en bois sur la base desexigences de scurit incendie. Cet applet gratuit et le lo giciel tlchargeable sontdisponibles www.wood-works.org.

La diffusion daides au calcul est un des butsdu Conseil canadien du b ois. On trouvera www.wood-works.orgun formulaire permet-tant de recueillir vos commentaires.

Outre les facteurs conom iques, les questionsenvironnementales peuvent jouer un rledans la prise des dcisions de construction

de btiments. ce chapitre, le bois disposedes avantages suivants :

Le bois est le seul matriau de construct ionmajeur qui so it renouvelable.

Le bois gnre moins d e pollution ltape dela fabrication et consomme moins dnergieque les autres matriaux de construction.

Le bois procure de plus grandes conomiesdnergie du fait de sa performance ther-mique suprieure.

Tous les efforts ont t investis pour assurer

que les donnes et les informations prsentesici soient aussi justes que possible. Cependant,le Conseil canadien du bois dcline touteresponsabilit quant aux erreurs ou aux omis-sions de la prsente publication ainsi quauxconcepts ou aux plans qui sen seraient inspirs.

Le Conseil canadien du b ois salue la contrib u-tion des p ersonnes suivantes llaborationdu prsent ouvr age :

John Pao, P. Eng., Bogdonov PaoAssociates Ltd., Ed Lim, P. Eng.,Cloverdale Truss Co. Ltd.



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v

Table des matires

1.0 Int roducti on . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

2. 0 Agencem ent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32.1 lvations du b timent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

2.2 Plan du rez-de-chausse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

2.3 Plan du toit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2.4 Gom trie du btim ent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2.5 Caractristiq ues de lemp lacement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2.6 Charges permanentes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

3 .0 Ca lcul prl im inai re . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93.1 Tableaux Ferm es du toit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

3.2 Tableaux Produi ts ding nierie en bois . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

3.3 Tableaux

Murs dossature. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163.4 Relev de matriaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

3.5 Tableau Sommaire des cots . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

3.6 Tableau Somm aire des lments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

4. 0 Calcul . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274.1 Surcharges dues la neige. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

4.2 Surcharges dues au vent . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

4.2.1 Pression externe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

4.2.2 Pressions externe et interne. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

4.2.3 Charges de vent prvues . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

4.2.4 Somm aire des charges dues au vent. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 384.3 Charges dues aux sism es . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

4.3.1 Calculs s ismiques. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

4.3.2 Sommaire des charges sismiques. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

4.4 Rsultats du chargement latral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

4.5 Calcul du diaphr agme de toit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

4.5.1 Calcul du d iaphragme. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

4.5.2 Calcul des membrures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

4.5.3 Calcul des jo ints. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

4.6 Calcul du m ur de cisaillement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

4.6.1 Calcul du mu r de cisaillement. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

4.6.2 Ancrage de la lisse basse. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 464.6.3 Renversement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

4.6.4 Calcul des mem brures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

4.7 Charges linaires des murs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

4.8 Calcul des murs dossature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

4.9 Calcul de poutr e compose (B1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

4.10 Calcul de pout re LVL (B1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

4.11 Calcul de poteau compos (C1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

5. 0 Concl usi on . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62



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Le prsent cahier vise faire valoir les

avantages du bois dans la constructioncomm erciale. La grande popu larit des bti-ments commerciaux dun tage et la grandedisponibilit du bois au Canada ouvrent denom breuses perspectives aux pro jeteurs. Lestables de calcul prliminaire et un exemple d ecalcul dmontrent comment le bois est bienadapt la construction d ingnierie.

Cette publication cons titue un outil de calculet destimation pour btiments commerciauxdun tage charpente de bois. Elle faciliteralvaluation de la faisabilit du projet et leffi-cacit cot-avantages des charpentes en boiset comprend :

Des tableaux destimation pour d terminerla faisabilit et la com ptitivit en matirede cots.

Un exemple de calcul guid pas pas destin expliquer le calcul in itial.

Le cahier est divis comme suit :

1. INTRODUCTION I nfo rm ations de b ase.

2. AGENCEMENT Prsente un exemplede btiment, y com pris lvations, vuesen plan et agencements de charpente de

toit ty pes. Prsente galement les chargesclimatiques, les dimensions et la gomtriedu btiment.

3. CALCUL PRLIMINAIRE Comporte destableaux incluant un e gamme de por teset de conditions d e chargement destins faciliter lestimation des quantits dematriaux et des cots de charpente dunbtiment com mercial dun tage. Prsenteles quantits de matriaux et les cotsdu btiment type. Des valeurs sous formede tableaux perm ettent lutilisateur dedterminer rapidement les qu antits et lescots estimatifs dun btiment particulier.

4. CALCUL Prsen te un exemp le de calc uldtaill de chacun des lments de char-pente utiliss dans le btiment d un tage.Les notes dans la marge de gauche ren-voient aux sections appropries desouvrages suivants :

h Manuel de calcul d es charpentes

en bois, 1995a CSA O86.1-94 Rgles de calcul aux

tats limites des charpentes en bois

A Code national du btim ent

du Canada

e Commentaire sur le calcul des

structures CNB 1995 (Partie 4)

Lexemple de calcul com porte des lmentset des systmes structuraux types dunbtiment commercial en bois, y compris boisdoeuvre, montants, poteaux, poutres, fermesde bois, bois de charpente com posite (SCL) etrevtement intermdiaire.

5. CONCLUSION

Les charpentes en bois offrent de nombreuxavantages dans le cas de btiments com-merciaux. Le cahier permet lutilisateurdvaluer rapidement une option de constru-ction. De plus, le bois prsente une diversitde choix, dont :

Cots de main-doeuvre concurrentiels.

Disponibilit de main-doeuvre.

Facilit de montage et de m anutention

des m atriaux. Mise en uvre plus r apide.

Options de finition.

Form es de btiment com plexes relativementfaciles raliser.

1.0 Introduction



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La section 2 prsente le btiment type faisant

lobjet du cahier. Elle indique les dimensions,les lvations et les plans types, les dtails desfermes de toit, les donnes climatiques et lesmatriaux ainsi que les charges permanentes etleur incidence respectives sur le calcul.

On a opt pour un btiment gnrique afinde dmontr er la flexibilit et la polyvalencede la construction en bois.

Les utilisateurs peuvent adapter le form atmodulaire du btiment type leurs propres

projets en utilisant les t ableaux de la section 3

qui couvrent une gamme de portes et deconditions de chargement.

La prsence de nombr euses baies dans lesmurs, dans une zone sismique relativementactive, dmon tre toute la flexibilit de laconstruction en bois.

Lexemple retenu est un m ail comm ercial enbande, bien que les tableaux puiss ent tre utili-ss pour nimporte quel btiment dun tage.

2.0 Agencement

2.1 lvations du btiment

LVATION SUD (AVANT)

LVATION NORD (ARRI RE)

LVATIONS DES MURS EST ET OUEST

1,82912

4

3,660

1,82912

4

3,660

3,048

2,134

2134

2743

124 1,829

124 1,829

124 1,829

AVANTARRIRE

0,610

3,660

2,743

2,134 Les dimensions

sont en mtres

Ces trois lvations illustrent les caractris-tiques du btim ent type. Les caractristiquescomprennent notamm ent 75 % douverturesdans les baies avant, des fentres latrales,des portes de chargement larrire et des

dimensions standard. Une configurationconomique de toit en crou pe avec pente 4/12 at chois pour la structure. Les sections avantet latrales sont surmontes de fermes de bois porte--faux afin de recouvrir les vitrines.

Figure 2.1lvations du btim ent



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Le btiment comporte quatre baies de 93-112 m 2

(1000-1200 pi2), chacune disposant de fentresavant et de portes d accs de service larrire.Le btiment ne ncessite pas de murs porteurset permet donc de maximiser lutilisation delespace commercial. Les dimensions sontcourantes pour ce genre de btiment.

La figure 2.2 renvoie aux dimensions et auxlments de charpente, qui sont ombrs dansla section 4. Les donnes destimation sontdrives de la figure 2.2.


4

Figure 2.2Plan durez-de-chausse

C1

B1

C6

12,192

3,048 7,925 1,220

1,220

6,706

2,438

2,438

2,438

6,706

1,220

5,182

5,182

2,931

2,134

2,134

2,134

2,134

2,931

2,931

0,915

TYP

0,915

TYP.

2,931

C2

C4

C3

C3

C4

C4

C4

C2

C2

2,642

3,048 7,925

12,192

1,220

2,642 2,642 C6 C5 C5 C6

B4 B4 B4

C7

C7

C7

C7

C7

C

7

C7

C7B3

B3

B3

B3

C2

C1

B1

B2

B2

B2

B1

B2

B14

,877

3,048

2,438

3,048

3,048

3,048

4,877

2,438

9,144

7,620

7,620

9,144

33,528

0,610

0,610

0,610

0,915

TYP.

0,915

TYP.

0,915

TYP.

0,61

0

0,915

TYP.

0,915

TYP.

0,915

TYP.

C5 C5 C6

B4 B4 B4

2,642 2,642 2,642

NORDDU

B

IMEN

N

Mur de cisaillement N-S

Mur mitoyen

Le mur central estun mur de cisaillement

Mur mitoyen

Les dimensions

sont en mtres

2.2 Plan du r ez-de-chausse



9/66

Le plan du toit illustre le positionnement etlagencement des ferm es en croupe. Le porte--faux est de 1,829 m (6 pi) sur trois des facesdu btim ent. Une attention to ute particuliredoit tre apporte aux fermes en porte--faux

et leurs ractions sur les poutres dappui.Il faut galement tenir compte du contrevente-ment latral des fermes et du transfert approprides forces latrales aux murs de cisaillement.

Figure 2.3Plan du toit

33,528

1,829

1,829

1,829

1,220

6,706

2,438

2,438

2,438

6,706

1,2201,829

5,182

5,182

1,82912,1920,610

3,048 7,925 1,220

9,144

7,620

7,620

9

,144

NORDDU

B

IMEN

N

Les fermes dangle ncessitentune attention spciale puisquellessont habituellement montes dunseul tenant et comportent desdtails de fixation particuliers.

Fermes de croupe

Ferme-matresse

Les dimensions sont en mtres

2.3 Plan du toit



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Figure 2.4Btiment standard


PEN

TEDUTO

ITHAUTEUR

LARGEURDUBTIMENT

LONG

UEUR

DUBTIM

ENT

Gomtrie du bti ment

Pente du toit : 18,43 (4/12)

Haut eu r sous avant- toit : 3,660 m ( 12 pi)

Largeur du btiment : 12,192 m (40 pi)

Longueur du btim ent : 33,528 m (110 pi)

Nombre dtages : 1

Lemplacement du btiment tmoin est repr-sentatif dun cas type. Ce cas particulier utiliseune charge de neige modre, une forte charge

sismique et une lgre charge de vent. Lesutilisateurs peuvent adapter leur btiment enapportant des changements au btiment tmoin.

Les donnes de calcul sont celles du Codenational du btiment du Canada, Annexe C

Donnes climatiques pour le calcul des bti-ments au Canada .

Lieu de rfrence : Surrey (Colombie-britannique)

Charges prvues :

Neige Charge de neige au sol (rcurrence 1/30) Ss = 2,20 kPa (45,9 lbf /p i

2)

Charge de pluie associe Sr = 0,30 kPa (6,26 lbf /p i2)

Vent Pression dynamique de rfrence q1/10 = 0,36 kPa (7,52 lbf /p i2)(rcurrence 1/10)

Pression dynamique de rfrence q1/30 = 0,43 kPa (8,98 lbf /p i2)

(rcurrence 1/30)

Pression dynamique de rfrence q1/100 = 0,52 kPa (10,9 lbf /p i2)

(rcurrence 1/100)

Sismiques Zone sism ique dacclration Za = 4

Zone sismique de vitesse Zv = 4

Rapport de vitesse de la zone v = 0,20

2.4 Gomtrie du btiment

2.5 Caractristiques de lemplacement



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Les charges permanentes choisies sont repr-sentatives des matriaux de construc tion typesutiliss au Canada pour ce type de constr uction.

Cependant, les applications diffrent les unes desautres et lutilisateur peut m odifier le cas de calculet ladapter ses besoins.

Les charges permanentes prsentesci-dessus sont reprsentatives de certainsmatriaux de construction courants. Toutesces valeurs peuvent tre remplaces par

celles des matriaux numres la page571 du h. Par exemple : 0,12 kPa pourdes bardeaux dasphalte au lieu de 0,070 kPapour lacier ondul.

2.6 Charges permanentes

Ces charges prvues sont celles utilises pour le calcul.

Toit

Acier ondul WD/Cos (18,43) 0,074 kPa (1,54 lb f/p i2) WD = 0,070 kPa (1,46 lbf/pi

2)

Revtement intermdiaire contreplaquou OSB WD/Cos ( 18,43) de 12 ,5 m m 0,079 kPa (1,65 lb f/p i

2) WD = 0,075 kPa (1,57 lbf/pi2)

Isolant en matelas, 175 mm 0,035 kPa (0,73 lbf/pi2)

Ferm es du toit (par le fournisseur) 0,096 kPa (2,00 lbf/pi2)

Plafond panneau sec de 12,5 m m 0,125 kPa (2,61 lbf/pi2)

Mcanique et lectricit 0,145 kPa (3,03 lbf/pi2)

Divers 0,096 kPa (2,00 lbf/pi2)

Total relativement la pro jection horizontale : 0,65kPa ( 13 ,57 lb f/ pi2

)

Murs extrieurs

Parement daluminium 0,070 kPa (1,46 lbf/pi2)

Revtement intermdiairecontreplaqu ou OSB de 12,5 m m 0,075 kPa (1,57 lbf/pi2)

Montants 38 x 140 mm espacs de 406 mm 0,070 kPa (1,46 lbf /pi2)

Isolant en matelas, 140 mm 0,028 kPa (0,58 lbf/pi2)

Murs, panneau sec de 12,5 mm 0,125 kPa (2,61 lbf/pi2)

Total relativement la surface murale : 0,37kPa ( 7,6 8 lb f/p i2)



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3.0 Calcul prli minaire

Porte

La section 3 com porte des tableaux et un exem-ple destimation dtaill. Les deux premiers

jeux de tab leaux (po ur le to it et pour les m ursdossature), permettent lutilisateur d e choisirune solution en fonction de la gomtrie et descharges du btiment. Un exemple destimationdtaill, driv des exigences de calcul de lasection 4, est prsent de manire illustrerlensemble du processus destimation et decalcul. Un tableau rsum est prsent demanire souligner les cots str ucturaux totauxde chaque lment ainsi que le cot global dela charpente. Un tableau Rsum des compo-sants illustre les exigences structuralesdu m me exemple sous tro is scnarios dechargement distincts.

Paramtres de cot

Le prsent cahier peut faciliter lestimationdes quantits et des cots dune charpentede base. Grce aux tables de cot, lestimateurpeut dterminer laire du btiment, sa hauteur,sa largeur et son emplacement et ainsi estimerrapidement les cots de son projet. Deux jeuxde tableaux sont p rsents : un pour les toitset lautre pour les murs. Les toits et les m ursregroupent lessentiel des cots dun btimentdun tage.

La prescription des matriaux de constructioncompte essentiellement su r un e dterminationrapide de la faisabilit du projet. Ce cahiercontribue raccourcir ce processus et dter-miner les effets des ch angements apports auxparamtres du btiment. Cette mthodologiese base sur des simplifications pour tablir unemoyenne des cots dun systme structural.Par consquent, les tableaux sont recommandspour les fins destimation prliminaire, cest--dire pour les estimations de classe-D. Leprocessus de soum ission exige de dterminerles cots dfinitifs qui sont sujets aux fluctua-

tions locales, rgionales et commerciales.Comment util iser les tableaux

Les tableaux destimation permettent luti-lisateur de dterminer les effets des diversesvaleurs de longueur, de largeur, de hauteur,de type et de pente de toit. La modificationde la largeur dun btiment o u lutilisationdun concept existant un nouvel endroit,sous dautres charges, aura une influencesur lestimation pr liminaire.

La premire tape consiste obtenir un

indice de cot de chacun des fournisseursde matriaux, savoir:

l Fournisseur de ferm es $/pied mesure de planche

l Fournisseur de bo is doeuvre $/pied mesure de planche

l Fournisseur de LVL $/pied mesure de planche

l Fournisseur de revtement intermdiaire $/pied carr

Lunitpied mesure de p lanch eest utilise parlindustrie du bois pour mesurer les quantits.

Un pied mesure de planche (pmp) quivaut la largeur nominale multiple par lpaisseurnominale (en pouces) et divise par 12 fois lalongeur en pieds. On lutilise ici pour illustrer lesbesoins en matriaux relativement une solu-tion particulire. Par exemple, une ferme de44 pieds pour rait ncessiter 150 pieds m esurede planche (pmp). En outre, le cot dun pm pdune ferme comprend le cot de conception, defabrication et de matriau. Par exemple, 1,50 $pourrait reprsenter le cot par pmp dun eferme, pour en arriver un cot de 225,00 $pour la ferme. Cependant, dans le cas du boisdoeuvre, du revtement intermdiaire et des

produits d ingnierie en bois, le pmp est plustroitement associ aux cots de matriau.

Par consquent, les cots en d ollars par pmpou les indices de co t reposent sur certaineshypothses. Celles-ci sont numres ctde chacun des tableaux qui en font mention.Lorsquon demande des cots en fonction deces indices, il importe que le fournisseur dematriau comprenne le sens de ces hypoth ses.Les cots associs aux divers matriauxvarieront dune rgion lautre. Cest pourquoiil impo rte que les indices de cot obtenussoient spcifiques la rgion concerne.

Lorsquon dsire substituer des lments spci-fiques ou b revets des produits gnriques,il faut driver les valeurs de calcul des spcifica-tions du fabricant. Il est suggr de procder lestimation avec prcaution puisque lobjet estdtablir une estimation prliminaire. Cest lutilisateur qu il incom be de dterminer avec

justesse le cot de chacune des catgor iesde matriaux envisages dans le cadredu projet vis.



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Les tableaux des fermes suivants donnentles pmp de fermes par aire de toit horizontal.Ces chiffres peuvent tre traduits en cot defermes par pied carr daire de toit horizontale,par application de lindice de cot (1,50 $ parpmp pour le prsent exemple).

On peut gnralement o btenir cet indice d ecot de ferm es local ou rgional et celui-cidevrait comprendre les cots de matriau,de main-doeuvre, de conception et les fraisgnraux. Ces cots u nitaires sont sujetsaux fluctuations locales, rgionales etcommerciales.

Une ferme utilise habituellement plusieursqualits et formats de bois doeuvre. Pourfaciliter le processus destimation, lindice de

cot comporte un cot de matriau moyen.

Lorsquil soumissionne sur un projet spci-fique, le fournisseur de fermes soumet uncot plu s dtaill.

Les tableaux ci-dessous portent sur deuxstyles de toit : I) les ferm es de divers typeset II) les produits en bois dingnierie pourles toits plats de faible profondeur u tilisslorsque le dgagement dtage a une grandeimportance.

Les tableaux comprennent un porte--fauxde 1,2 m (4 pi) pour les fermes. Lutilisateurqui vise une estimation b udgtaire peutremplacer les valeurs du p orte--faux pardes portes libres, sans changement notable.Llimination dun lment dappui dmevertical peut quivaloir, peu prs, une aug-

mentation de la porte libre de 1,2 m (4 pi).

Exemple : Comment util iser les tableaux de fermes

La prsente estimation est b ase sur la configur ation du btim ent de calcul tmoin.

Les parties ombrages indiquent la solution du calcul tmoin de la section 4.

Le premier grou pe de tableaux prsente une exigence de pmp par pied carr, tandis quele second prsente les cots p ar pied carr daire de toit ho rizontale.

tape Dans l exemple

1 Choisir le type de systme de toit. Fermes2 Choisir un profil de toit. Fermes en croupe du Tableau 3.1.

3 Choisir, dans le tableau Fermes en croupe La porte est de 13,4 m (y compris le(pm p/pieds carrs) la porte, la charge porte--faux de 1,2 m), charge de toitprvue et la pente. prvue de 2 kPa et pente de toit de 4/12.

4 Dtermin er, laide du tableau, le nom bre Dans la partie omb rage, lire 1,70 pmp /pi2de pm p ncessaire par pied carr daire daire de toit horizontale.de toit horizontal.

5 Dtermin er lindice de cot du fournisseur Utiliser 1,50 $ par pmp .de fermes. Voir explication ci-dessus.

6 Multip lier lindice par le nom bre de 1,70 pmp /pi2 x 1,50 $ donne 2,55 $ par pi2

pmp/pieds carrs. selon le Tableau 3.6.

7 Mult ip lier l ai re de bt iment par 2,55 $. 2,55 $ x (44 p i x 110 p i) donne 12,342 $pour le systme de toit.

8 Pour lensemble de calcul du btiment, Aire : 4840 pi2. Pmp totaux = 4840 x 1,70 = 8228reporter laire du btiment, le total et indice de 1,50 $.de pmp et lindice de cot dans letableau Rsum d es cots d e la page 25.

Note : Il sagit dun cot prliminaire.

3.1 Tableaux Fermes du toi t



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Tableau 3.1

Pmp par aire detoit horizontale (pi2)pour fermes

en croupe

Tableau 3.2Pmp par aire detoit horizontale (pi2)pour fermes pignon

Tableaux des besoins en pmp de fermes

Notes :Lutilisateur notera que lefficacit est maximale 16,5 m (54 pi) . Lutilisation dune pente de toit plus faiblerduira galement les besoins en matriau, surtout dans le cas de la porte de 16,5 m (54 p i).

FERMESCharges de toit prvues

EN CROUPE 1 kPa (20 lbf/pi2) 2 kPa (40 lbf/pi2) 3 kPa (60 lbf/pi2)

pente 4/12 6/12 8/12 4/12 6/12 8/12 4/12 6/12 8/12

porte

1 0,4 m ( 34 p i) 1 ,4 6 1 ,6 4 1 ,8 0 1 ,6 3 1 ,7 8 1 ,9 4 1 ,8 5 1 ,9 2 1 ,9 7

13,4 m (44 pi) 1,70 1,70 1,88 1,70 1,86 2,06 2,04 2,07 2,30

1 6,5 m ( 54 p i) 1 ,6 4 1 ,9 5 2 ,3 4 1,6 7 2 ,0 3 2 ,4 0 2 ,0 2 2 ,2 5 2 ,5 7

19,5 m (64 p i) 1,81 2,07 2,03 2,08 2,15 2,41

Notes :Lutilisateur no tera que lefficacit est m aximale 16,5 m (54 p i). Lutilisation dune pente de toit plus faiblerduira galement les besoins en matriau, surtout d ans le cas de la porte de 16,5 m ( 54 pi).

Charges de toit prvues

FERMES PIGNON 1 kPa (20 lbf/pi2) 2 kPa (40 lbf/pi2) 3 kPa (60 lbf/pi2)

pente 4/12 6/12 8/12 4/12 6/12 8/12 4/12 6/12 8/12porte

1 0,4 m ( 34 p i) 1 ,4 6 1 ,5 8 1 ,7 2 1,6 3 1 ,7 8 1 ,8 8 2 ,0 0 1 ,9 2 1 ,9 7

1 3,4 m ( 44 p i) 1 ,7 0 1 ,7 0 1 ,8 8 1,7 0 1 ,8 6 2 ,0 6 2 ,0 4 2 ,0 7 2 ,3 0

1 6,5 m ( 54 p i) 1 ,6 0 1 ,9 5 2 ,3 4 1,6 1 2 ,0 3 2 ,4 0 2 ,0 0 2 ,2 5 2 ,5 7

19,5 m (64 pi) 1,68 2,07 2,08 2,08 2,15 2 ,41



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1 kPa (20 lbf/pi2) 2 kPa (40 l bf /p i2) 3 kPa (60 lb f/pi2)

porte

10,4 m (34 pi) 1,58 1,78 1,92

13,4 m (44 pi) 1,70 1,86 2,07

16,5 m (54 pi) 1,95 2,03 2,25

19,5 m (64 pi) 2,07 2,08 2,41


1 kPa (20 lbf/pi2) 2 kPa ( 40 lb f/ pi2) 3 kPa (60 lb f/pi2)

pente 0,5/12 0,5/12 0,5/12

porte

10,4 m (34 pi) 1,58 1,78 1,92

13,4 m (44 pi) 1,70 1,86 2,07

16,5 m (54 pi) 1,95 2,03 2,25

19,5 m (64 pi) 2,07 2,08 2,41

Notes:Il est pris pour hypothse quune ferme-matresse de 7,32 m ( 24 pi)supporte deux fermes monopentes de 10,35 m (34 pi).

FERMES ENMANSARDE

FERMES FAIBLE PENTE


1 kPa (20 lbf/pi2) 2 kPa ( 40 lb f/p i2) 3 kPa (60 lb f/pi2)

pente 4/12 4/12 4/12

porte

20,7 m (68 pi) 2,23 2,77 3,05

FERMESMONOPENTES SURFERME-MATRESSE

Tableau 3.3

Pmp par aire detoit horizontale (pi2)pour fermes

en mansarde

Tableau 3.4

Pmp par aire detoit horizontale (pi2)

pour fermes faible pente

Tableau 3.5Pmp par aire detoit horizontale (pi2)pour fermesmonopentes surferme-matresse



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Tableau 3.6

Cot par ai re detoit horizontale (pi2)bas sur un indicede cot de 1,50 $pour fermes en croupe

Table 3.7

Cot par ai re detoit horizontale (pi2)bas sur un indicede cot de 1,50 $pour fermes pignon

Tableaux des cots de fermes

Notes :Lutilisateur notera que lefficacit est maximale 16,5 m (54 pi). Lutilisation dune pente de toit plus

faible rduira galement les besoins en matriau, surtout dans le cas de la porte de 16,5 m (54 pi).

FERMES Charges de toit prvuesEN CROUPE 1 kPa (20 lbf/pi2) 2 kPa (40 lbf/pi2) 3 kPa (60 lbf/pi2)

pente 4/12 6/12 8/12 4/12 6/12 8/12 4/12 6/12 8/12porte

10,4 m (34 p i) 2 ,19 $ 2 ,47 $ 2 ,70 $ 2 ,44 $ 2 ,68 $ 2 ,91 $ 2 ,77 $ 2 ,88 $ 2 ,95 $

1 3,4 m ( 44 p i) 2 ,5 5 $ 2 ,5 5 $ 2 ,8 2 $ 2 ,55$ 2,79 $ 3,09 $ 3,06 $ 3,11 $ 3,45 $

16,5 m (54 p i) 2 ,46 $ 2 ,93 $ 3 ,52 $ 2 ,50 $ 3 ,05 $ 3 ,60 $ 3 ,03 $ 3 ,37 $ 3 ,85 $

1 9,5 m ( 64 pi) 2,7 2 $ 3,10 $ 3 ,0 4 $ 3,1 3 $ 3,23 $ 3,62 $

Notes :Lutilisateur notera que lefficacit est maximale 16,5 m (54 pi). Lutilisation dune pente de toit plus faiblerduira galement les besoins en matriau, surtout dans le cas de la porte de 16,5 m (54 pi).


FERMES PIGNON 1 kPa (20 lbf/pi2) 2 kPa (40 lbf/pi2) 3 kPa (60 lbf/pi2)

pente 4/12 6/12 8/12 4/12 6/12 8/12 4/12 6/12 8/12

porte

10,4 m (34 p i) 2 ,19 $ 2 ,37 $ 2 ,58 $ 2 ,44 $ 2 ,68 $ 2 ,81 $ 3 ,00 $ 2 ,88 $ 2,95 $

1 3, 4 m ( 44 p i) 2 ,5 5 $ 2 ,5 5 $ 2 ,8 2 $ 2 ,5 5 $ 2 ,7 9 $ 3 ,0 9 $ 3 ,0 6 $ 3 ,1 1 $ 3 ,4 5 $

16,5 m (54 p i) 2 ,40 $ 2 ,93 $ 3 ,52 $ 2 ,42 $ 3 ,05 $ 3 ,60 $ 3 ,00 $ 3 ,37 $ 3,85 $1 9, 5 m ( 64 p i) 2 ,5 2 $ 3 ,1 0 $ 3 ,1 1 $ 3 ,1 3 $ 3 ,2 3 $ 3 ,6 2 $

Ces tableaux indiquent lutilisateur le cot par pied carr bas sur un indice de cot d e 1,50 $tir de lexemple ci-dessus. Lutilisateur doit se procurer cet in dice de cot auprs de sonfournisseur de ferm es puisque ces valeurs fluctuent.



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1 kPa (20 lbf/pi2) 2 kPa (40 lbf/pi2) 3 kPa ( 60 lbf/pi2)

porte

10,4 m (34 pi) 2,37 $ 2,68 $ 2,88 $

13,4 m (44 pi) 2,55 $ 2,79 $ 3,11 $

16,5 m (54 pi) 2,93 $ 3,05 $ 3,37 $

19,5 m (64 pi) 3,10 $ 3,13 $ 3,62 $


1 kPa (20 lbf/pi2) 2 kPa (40 lbf/pi2) 3 kPa (60 lbf/pi2)

pente 0,5/12 0,5/12 0,5/12

porte

10,4 m (34 pi) 2,37 $ 2,68 $ 2,88 $

13,4 m (44 pi) 2,55 $ 2,79 $ 3,11 $

16,5 m (54 pi) 2,93 $ 3,05 $ 3,37 $

19,5 m (64 pi) 3,10 $ 3,13 $ 3,62 $

Notes :Il est pris pour hypothse quune ferme-matresse de 7,32 m ( 24 pi) supp orte deuxfermes monopentes de 10,35 m (34 pi).

FERMES ENMANSARDE

FERMES FAIBLE PENTE

Charges de toit prvues1 kPa (20 lbf/pi2) 2 kPa (40 lbf/pi2) 3 kPa (60 lbf/pi2)

pente 4/12 4/12 4/12portedu systme

20,7 m (68 pi) 3,34 $ 4,16 $ 4,57 $

FERMESMONOPENTES SURFERME-MATRESSE

Hypothses des tableaux de fermes du toit

Le cot est bas sur des situations types avec les charges de toit prvues 1, 2 et 3 kPa. Les accumula-tions de neige et les charges mcaniques nont p as t prises en compte puisq ue ces cas peuventdiffrer trs fortement.

Les fermes sont espaces de 610 mm entre axes.

Chaque porte comporte un porte--faux de 1,2 m (4 pi).

Les tableaux sont bass sur lempreinte des ferm es relativement au calcul des aires.

Lindice pmp comprend le cot complet dune ferme non livre.

Lindice de cot de ferme pm p a t tabli 1,50 $ par pied carr de couverture horizontale.

Tableau 3.8

Cot par ai re detoit horizontale (pi2)bas sur un indice

de cot de 1,50 $pour fermes enmansarde

Tableau 3.9

Cot par aire de t oithorizontale (pi2) bassur un indice de cotde 1,50 $ pour fermes faible pente

Tableau 3.10

Cot par ai re detoit horizontale (pi2)bas sur un indicede cot de 1,50 $ pourfermes monopentessur ferme-matresse



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Une variante de toit plat consisterait utiliser des produits d ingnierie en boisde la manire indique ci-dessous. Si les

exigences de votre btiment requirent unehauteur dtage suprieure, ces produitspourraient tre avantageux.

SOLIVES DE BOISEN I OU FERMES TREILLISTUBULAIRE

3.2 Tableaux Produits dingnierie en bois


1 kPa (20 lbf/pi 2) 2 kPa (40 lbf/pi 2) 3 kPa (60 lbf/pi2)

porte

10,4 m (34 pi) 406 mm 16 po srie350 559 mm 22 po srie L60 584 mm 23 po srie TJL OW

13,4 m (44 pi) 559 mm 22 po srieL60 711 mm 28 po srie TJL OW 965m m 38 po srie TJLX OW

16,5 m (54 pi) 610 mm 24 po srieH90 1016 mm 40 po srie TJLX 1118 mm 44 po srie TJS OW

19,5 m (64 pi) 940 mm 37 po srie 1143 mm 45 po srie 1016 mm 40 po srieTJLX OW TJS OW TJH OW


1 kPa (20 lbf/pi2) 2 kPa (40 lbf/pi 2) 3 kPa (60 lbf/pi2)

porte

10,4 m (34 pi) 1,58 $ 1,59 $ 2,34 $

13,4 m (44 pi) 1,59 $ 2,47 $ 3,10 $

16,5 m (54 pi) 2,30 $ 2,87 $ 3,63 $19,5 m (64 pi) 2,65 $ 3,63 $ 5,35 $

Notes :Ces exemples de cots furent comm uniqus par Trus Joist MacMillan aux fins destimation prliminaire.Il incom be lutil isateur de sinform er des cots reprsentatifs auprs de son fournisseur, puisque denombr eux fournisseurs offrent une grande diversit de produits et de configurations.

Hypothses des tableaux de produits en bois d ingnieri e

Le cot est bas sur des situations types avec les charges de toit prvues 1, 2 et 3 kPa.Les accumulations d e neige et les charges mcaniques nont pas t prises en com pte puisqueces cas peuvent diffrer trs fortement.

Les lments en bois dingnierie sont espacs de 610 m m entre axes.

Les portes des tableaux comportent un porte--faux de 1,2 m (4 pi). Par consquent, la portelibre est de 1,2 m (4 pi) plus courte que la porte du systme.

Sil veut raliser la pleine porte du systme, lutilisateur est invit comm uniquer avec sonfournisseur de produits dingnierie en bois.

Ces tableaux sont bass sur une charge perm anente de 0,67 kPa (14 lb f/pi2).

Tableau 3.11Bois dingnierieSolutions Produits

Tableau 3.12Bois dingnierieCots Produitspar aire de toithorizontale (pi2)

SOLIVES DE BOISEN I OU FERMES TREILLISTUBULAIRE



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3.3 Tableaux Murs dossature


Les tableaux pour murs dossature ci-dessousindiquent le form at, la hauteur et le cot parmtre relativement diverses configu rations.

Les tableaux gnraux pour murs dossatureindiquent les cots associs une hauteuret un espacement de m ontants particuliersrelativement une diversit de c as.

Les tableaux solutions pour murs dossatureindiquent la solution la plus conomique et lecot par mtre pour une largeur de btimentet une charge de toit laide dun cot de0,50 $ par pmp.

Cet indice de cot devrait tre fourni par lefournisseur local de bois doeuvre et est sousrserve des fluctuations locales, rgionaleset comm erciales.

Tableaux gnraux Murs dossature

89 mm2 x 4

espacement hauteur pmp/m de mur $/m de mur mm (po) m (pi )

3,05 (10) 32,8 16,40 $

305(12) 3,66 (12) 37,2 18,59 $

4,27 (14) 43,7 21,87 $4,88 (16) 48,1 24,06 $

3,05 (10) 27,3 13,67 $

406(16) 3,66 (12) 30,6 15,31 $

4,27 (14) 36,1 18,04 $

4,88 (16) 39,4 19,68 $

3,05 (10) 21,9 10,94 $

610(24) 3,66 (12) 24,1 12,03 $

4,27 (14) 28,4 14,22 $

4,88 (16) 30,6 15,31 $

140 mm2 x 6


3,05 (10) 49,2 24,61 $

305(12) 3,66 (12) 55,8 27,89 $

4,27 (14) 65,6 32,81 $

4,88 (16) 72,2 36,09 $

3,05 (10) 41,0 20,51 $

406(16) 3,66 (12) 45,9 22,97 $

4,27 (14) 54,1 27,07 $

4,88 (16) 59,1 29,53 $

3,05 (10) 32,8 16,40 $610(24) 3,66 (12) 36,1 18,04 $

4,27 (14) 42,7 21,33 $

4,88 (16) 45,9 22,97 $

Tableau 3.13Besoins enmontants de38x89 mm




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184 mm2 x 8


3,05 ( 10) 65,6 32,81 $

305(12) 3,66 (12) 74,4 37,18 $4,27 ( 14) 87,5 43,74 $

4,88 ( 16) 96,2 48,12 $

3,05 (10) 54,7 27,34 $

406(16) 3,66 (12) 61,2 30,62 $

4,27 (14) 72,2 36,09 $

4,88 (16) 78,7 39,37 $

3,05 (10) 43,7 21,87 $

610(24) 3,66 (12) 48,1 24,06 $

4,27 (14) 56,9 28,43 $

4,88 (16) 61,2 30,62 $

235 mm2 x 10


3,05 ( 10) 82,0 41,01 $

305(12) 3,66 (12) 93,0 46,48 $

4,27 (14) 109,4 54,68 $

4,88 (16) 120,3 60,15 $

3,05 (10) 68,4 34,18 $

406(16) 3,66 (12) 76,6 38,28 $

4,27 ( 14) 90,2 45,11 $

4,88 ( 16) 98,4 49,21 $3,05 (10) 54,7 27,34 $

610(24) 3,66 (12) 60,1 30,07 $

4,27 ( 14) 71,1 35,54 $

4,88 ( 16) 76,6 38,28 $

Notes:1. Les cots sont exprims en dollars par mtre.2. La seconde colonne reprsente les pmp par mtre de mur.3. Ces tableaux sappliquent des montants de 38 mm dpaisseur.





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Exemple

Les parties ombrages indiquent la solution lexemple de calcul prsent dans la partie 4.

tape Dans l exemple

1 Choisir le tableau corr espondant 12,2 m (40 pi) du Tableau 3.18. la largeur de votre btiment.

2 Choisir la hauteur de mur et la Hauteur de mur de 3,66 m (12 pi),charge de toit prvue. charge de toit prvue de 2 kPa.

3 Dterminer la rencontre de 3,66 m et 2 kPa. Sous Solution, lire 6 16, utiliser38 x 140 mm espacs de 406 mm.

4 Dterminer le cot de 38 x 140 mm Obtenir 45,9 pmp par mtre deespacs de 406 mm. matriau au cot de 22,97 $/mtre.

Note : Il sagit dune estimation de cot prliminaire.

Hypothses des tableaux de murs dossature

Les cots sont bass sur un ind ice de cot de 0,50 $ par pm p.

Les murs dossature comportent une sablire double et une lisse basse simple et dessupports de clouage espacs dau plus 1,2 m.

Ces tableaux indiquent les rsultats pour charges de gravit et charges de vent.Il na pas t tenu compte dans le calcul de lincidence des murs de cisaillement.



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largeur du btimentporte--fauxde 0.6 1.83 m

Largeur de btiment 9,1 m (30 pi)

Charge de toit prvue 1 kPa 2 kPa 3 kPa

(20 lbf/pi2) (40 lbf/pi2) (60 lbf/pi2)

Longueur de mon tan t So lu ti on Pmp/m Cot /m So lu ti on Pmp/m Cot /m So lu ti on Pmp/m Cot /m

3,05 m (10 pi) 4 12 32,8 16,40 $ 4 12 32,8 16,40 $ 6 16 41,0 20,51 $

3,66 m (12 pi) 6 16 45,9 22,97 $ 6 16 45,9 22,97 $ 6 16 45,9 22,97 $4,27 m (14 pi) 6 16 54,1 27,07 $ 6 16 54,1 27,07 $ 6 12 65,6 32,81 $

4,88 m (16 pi) 8 24 61,2 30,62 $ 8 24 61,2 30,62 $ 8 16 78,7 39,37 $

Notes :1. 4 12 est un montant de 38 x 89 mm espacement de 305 mm2. 6 12 est un montant de 38 x 140 mm espacement de 305 mm3. 6 16 est un montant de 38 x 140 mm espacement de 406 mm4. 8 12 est un montant de 38 x 184 mm espacement de 305 mm5. 8 16 est un montant de 38 x 184 mm espacement de 406 mm6. 8 24 est un montant de 38 x 184 mm espacement de 610 mm

Tableaux des ossatures murales les plus conomiques

Tableau 3.17Ossature mural ela plus conomiquepour des systmesde 9,1 m de largeur





Longueur de montan t So lu ti on Pmp/m Cot /m So lu ti on Pmp/m Cot /m So lu ti on Pmp/m Cot /m

3,05 m (10 pi) 4 12 32,8 16,40 $ 6 16 41,0 20,51 $ 6 16 41,0 20,51 $

3,66 m (12 pi) 6 16 45,9 22,97 $ 6 16 45,9 22,97 $ 6 16 45,9 22,97 $

4,27 m (14 pi) 6 16 54,1 27,07 $ 6 16 54,1 27,07 $ 8 24 56,9 28,43 $

4,88 m (16 pi) 8 24 78,7 39,37 $ 8 16 78,7 39,37 $ 8 16 78,7 39,37 $



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Notes :1. 4 12 est un montant de 38 x 89 mm espacement de 305 mm2. 6 12 est un montant de 38 x 140 mm espacement de 305 mm3. 6 16 est un montant de 38 x 140 mm espacement de 406 mm4. 8 12 est un montant de 38 x 184 mm espacement de 305 mm5. 8 16 est un montant de 38 x 184 mm espacement de 406 mm

6. 8 24 est un montant de 38 x 184 mm espacement de 610 mm

Hypothses des tableaux des ossatures murales l es plus conomiques

Les charges de vent utilises pour dterminer la pression latrale sont bases sur unq30 de 0,5 kPa et un q10 de 0,4 kPa.

Il a t suppos une dure dapplication courte pour charge combine.

Il a t suppos une utilisation en milieu sec et labsence de traitement.

Les montants sont im mobiliss et retenus latralement par le r evtement intermdiairequi prvient galement le flambage dans laxe le plus faible.

Le mur respecte les critres dun systme de cas 2.

La largeur du btiment est la distance dun mur extrieur un autre mur extrieur.

Les tableaux tiennent compte dun porte--faux de 0,6 1,83 m (2 6 pi).

Les tableaux gnraux prsentent les cots de nombreux ensembles de murs dossaturepour ceux qui ont dj complt leurs calculs.

Ces cots sont bass sur un indice de cot de 0,50 $ par pmp.




Longueur de montan t So lu ti on Pmp/m Cot /m So lu ti on Pmp/m Cot /m So lu ti on Pmp/m Cot /m3,05 m (10 pi) 4 12 32,8 16,40 $ 6 16 41,0 20,51 $ 6 16 41,0 20,51 $

3,66 m (12 pi) 6 16 45,9 22,97 $ 6 16 45,9 22,97 $ 6 16 45,9 22,97 $

4,27 m (14 pi) 6 16 54,1 27,07 $ 6 12 65,6 32,81 $ 6 12 65,6 32,81 $

4,88 m (16 pi) 8 16 78,7 39,37 $ 8 16 78,7 39,37 $ 8 16 78,7 39,37 $





Longueur de mon tan t So lu ti on Pmp/m Cot /m So lu ti on Pmp/m Cot /m So lu ti on Pmp/m Cot /m

3,05 m (10 pi) 4 12 32,8 16,40 $ 6 16 41,0 20,51 $ 6 16 41,0 20,51 $

3,66 m (12 pi) 6 16 45,9 22,97 $ 6 16 45,9 22,97 $ 6 12 55,8 27,89 $

4,27 m (14 pi) 6 16 54,1 27,07 $ 6 12 65,6 32,81 $ 8 16 72,2 36,09 $

4,88 m (16 pi) 8 16 78,7 39,37 $ 8 16 78,7 39,37 $ 8 16 78,7 39,37 $




24/66

3.4 Relev de matriaux

Extrieur

Aire du mur nord : 3,660 x 33,528 = 122,7 m2

Aire du mur sud : 3,660 x 33,528 = 122,7 m2

Aire du mur est : 3,660 x 12,192 = 44,6 m2

Aire du mur ouest : 3,660 x 12,192 = 44,6 m2

334,7 m 2

Intrieur

Aire du m ur de cisaillem ent : 3,660 x 12,192 = 44,6 m2

Air e des m ur s m it oyens (x 2) : 3,660 x 12,19 2 x 2 = 8 9,2 m2

133,8 m 2

Fentres

Mur nord :

Baies d e ch ar gem en t 3 ,0 48 x 3 ,0 48 x 4 = 3 7,2 m2

Portes du personnel 0,915 x 2,134 x 4 = 7,8 m2

45,0 m 2

Mur sud :

Baies fentre de bout/por te 6,706 x 2,134 x 2 = 28,6 m2

Baies fentre centre/por te 5,182 x 2,134 x 2 = 2 2,1 m2

50,7 m 2

Mur est :

Baie de fentre 7,925 x 2,134 = 16,9 m2

Mur ouest :

Baie de fentre 7,925 x 2,134 = 16,9 m2

Aire de fentre totale : 129,5 m 2

Ai re de mur to ta le pou r revtemen t de 12,5 mm : 339 ,0 m2

Le relev de matriau const itue un exempledtaill des qu antits estimatives du c alcultype. Chaque lment est calcul de faonexacte et le do cum ent laisse lutilisateurla possibilit dajouter un pou rcentage pourtenir compte des dcoupes, des chutes, ducontreventement et du renforcement desgrandes baies.

Aires totales des murs et du toitPour calculer les aires de mur afin de dterminerles quantits de montants, la surface de chaque

mur est calcule et laire des ouvertures estsoustraite de manire dterminer laire demur exacte. Ce calcul est fait pour dterminerles quantits de revtement intermdiaire etde montants.



25/66

Toit

Dans le cas dun to it pente de 4/12 (18,43), le calcul se fait com me suit :

Pentes est et ouest : 2(0,5 (14,631 x 7,71)) = 112,8 m2

Pentes nord et sud : 2( 0,5 ( 37,187 + 22,555)x 7,71) = 460,6 m2

Aire de toit tot ale : 573,4 m2

Alternat ivement (37,187 x 14,631) / cos (18,43) = 573,4 m2

Ai re de toi t to ta le pour rev tement de 12 ,5 mm : 573 ,4 m2


Laire du toit est calcule relativement au toiten croup e de lexemple. Les quatre panneauxdu toit font lobjet dun calcul tridimensionnelexact. Leur total constitue le besoin en revte-ment int ermdiaire de toit. Une fois encore,cest lestimateur quil incombe de prvoir

une quantit additionn elle de revtementintermdiaire pour tenir compte desconfigurations de toit particulires.

Murs dossature

La longueur totale des montants des murs estcalcule en fonctio n de laire de mur co uverte.Dans le cas du pr sent exemple, le m ur d e cisaille-ment et les murs mitoyens utilisent un espacementde 610 mm comparativement 406 mm pour lesmurs extrieurs.

Montants espacs de 406 mmAire de surface extrieure du m ur (m oins les fentres) :

334,7 129,5 = 205,1 m 2

Longueur totale des montants espacs de 406 mm

205,1 / 0,406 = 506,5 m

Montants espacs de 610 mm

Ai re de sur face i nt r ieu re du mur : 133 ,8 m 2

Longueur totale des montants espacs de 610 mm

133,8 / 0,610 = 219,42 m

Longueur totale de montants de 38x140 mm (2x6) : 725,9 m



26/66

Poteau C1 38x140 mm (5 plis) quantit = 2

longueur t otale de 38x140 mm : 2 x 5 x 3 ,660 = 36,6 m













Longueur totale de poteaux 38x140 mm (2x6) : 336,7 m

Poteaux

Les calculs des poteaux et des poutressont r elativement simp les. On dtermineles besoins en matriaux en multipliantle nombre dlments de la membrure

structurale par la longueur des lments.



27/66

Poutres LVL

Poutre B1 45 x 302 mm (2 plis) quantit = 4


Poutre B2 45 x 302 mm (2 plis) quantit = 4longueur t otale de 45x302 mm : 4 x 2 x 2 ,414 = 19,3 m

Poutre B3 45 x 302 mm (2 plis) quantit = 4


Longueur to ta le de pout res LVL de 45x302 mm (1 3/4 x 11 7/8) : 71 ,6 m

Poutres en gros bois doeuvre

Poutre B4 38x286 mm (3 pl is) quantit = 6


Longueur totale de poutres en gros bois d'oeuvre de 38x286 mm (2x12) : 52,6 m

Les rsultats de cette estimation de quantits sont reports dans le tableauSomm aire des cotspour lestimation des cots du projet.




28/66


25

lments Dimensions des lments Quantit Indice de prixstructuraux requise pmp1 (par pmp) Cot

Murs dossature No 1/No 2 SPF 38x140 mm espacs de 406 mm 725,9 m 2381 0,50 $ 1,190,47 $

Poteau C1 No 1/No 2 SPF (5) 38x140 mm 36,6 m 120 0,50 $ 60,02 $







Montants nains No 1/No 2 SPF (2) 38x140 mm 247,0 m 810 0,50 $ 405,08 $

1309,6 m 4295 PMP 2,147,74 $

Sablires doubles No 1/No 2 SPF (2) 38x140 mm 184 m 604 0,50 $ $301,76 $

Lisses basses No 1/No 2 SPF (1) 38x140 mm 92 m 302 0,50 $ $150,88 $

Calage No 1/No 2 SPF (1) 38x140 mm 184 m 604 0,50 $ 301,76 $

460 m 1509 PMP 754,40 $

Poutre B1 LVL (2) 45x302 mm 25,7 m 169 3,00 $ 505,78 $Poutre B2 LVL (2) 45x302 mm 19,3 m 127 3,00 $ 379,82 $

Poutre B3 LVL (2) 45x302 mm 26,6 m 174 3,00 $ 523,49 $

71,6 m 470 PMP 1,409,09 $

Poutre B4 No 1/No 2 SPF (3) 38x286 mm 52,6 m 345 0,50 $ 172,53 $

52,6 m 345 PMP 172,53 $

Murs de Contreplaqu ou OSB de 12,5 mm clou intervallescisaillement de100 mm avec clous de75 mm dansdesmontants SPF 339,0 m2 3647 pi2 0,75 $ 2,735,07 $

Revtement Contreplaqu ou OSB de 12,5 mm clou intervallesintermdiaire de toit de 75 mm avec clous de 75 mm dans des montants SPF 573,4 m2 6169 pi2 0,75 $ 4,626,65 $

912,4 m2 9816 pi2 7,361,72 $

Fermes de toit Ferme en croupe pente de 4/12 4840 pi2 8228 PM P 1,50 $ 12,342,00 $

12,342,00$

Cot totale : 24,187,47 $

Aire du btiment Intrieure 40 X 110 4400 ft2 5, 50 $ par pied carr

Ce tableau rsume les cots de chaque lment et,au moyen dun indice de prix type, calcule le cot duprojet. Lutilisateur devrait obtenir son pro pre indicede prix type, en fonction des quantits, pour finsdestimation spcifiques.

Ces quantits peuvent tre dtermines avec plusde prcision dans le cadre dun p rocessus de calculcomplet qui fournit lutilisateur les dimensions etles quantits exactes. Cependant, en se servant destableaux pour le toit et les mur s dossature, lutilisateur

peut estimer le cot de ces lments avec une relativejus tesse. Lestim ation d es po utr es et des poteaux peuttre drive des tableaux apparaissant dans le MCCB etdes calculs simples. Les besoins en r evtement inter-mdiaire peuvent tre dtermins partir des calculsdaires de surface. Lutilisateur do it cependant pr ocder un calcul dtaill dans le cas des besoins en mu rs decisaillement et en diaphragmes. Une fois que les quan-tits de matriaux ont t dtermin es, lestimation descots, base sur les indices de cots, devrait tretablie par les fou rnisseurs de m atriaux respectifs.

3.5 Tableau Somm aire des cots

Tableau 3.21

TableauSommaire des cots

Note :1. Un pied mesure de planche (pmp) quivaut la largeur nom inale multiplie par l'paisseur nominale (pouces) divise

par 12 fois la longueur en pieds. Ex. : 725,9 m de montants de 38 x 140 mm = 725,9 x 3,28 x (2 x 6) 12 = 2381 pmp.

Rsultats

Dans le prsent exemple, l e rsultat est 5,50 $ par pied carr ou 59,20 $ par mtre carr, ce qui est trsconcurrentiel pour ce type de btim ent.



29/66

Ce dernier tableau illustre lvolution delexemple de calcul en fonction des diversescharges de toit prvues. Il sagit dun sommaire

de lexemple de calcul dtaill selontrois scnarios de chargement.

Charge de neige Charge de neige Charge de neigelment Exemple de calcul de 1 kPa de 2 kPa de 3 kPa

Mur 38 x 140 No 1/No 2 38 x 140 No 1/No 2 38 x 140 No 1/No 2 38 x 140 No 1/No 2dossature espacs de 610 mm espacs de 610 mm espacs de 610 mm espacs de 487 mm

Poutre B1 (2) 45 x 302 LVL (2) 45 x 302 LVL (2) 45 x 302 LVL (2) 45 x 302 LVL

Poutre B2 (2) 45 x 302 LVL (3) 38 x 286 (2) 45 x 302 LVL (2) 45 x 302 LVLNo 1/No 2 SPF

Poutre B3 (2) 45 x 302 LVL (3) 38 x 286 (2) 45 x 302 LVL (2) 45 x 302 LVLNo 1/No 2 SPF

Poutre B4 (3) 38 x 286 (2) 38 x 286 (2) 38 x 286 (3) 38 x 286No 1/No 2 SPF No 1/No 2 SPF No 1/No 2 SPF No 1/No 2 SPF

Poteau C1 (5) 38 x 140 (5) 38 x 140 (5) 38 x 140 (6) 38 x 140No 1/No 2 SPF No 1/No 2 SPF No 1/No 2 SPF No 1/No 2 SPF







Diaphragme Contreplaqu ou OSB Contreplaqu ou OSB Contreplaqu ou OSB Contreplaqu ou OSBde 12,5 mm et clous de 7,5 mm et clous de 9,5 mm et clous de 12,5 mm et clousde 2-1/2 po espacs de 2 po espacs de 2 1/2 po espacs de 2-1/2 po espacsde 150 mm de 150 mm de 150 mm de 100-mm (avec calage)

Murs de Contreplaqu ou OSB Contreplaqu ou OSB Contreplaqu ou OSB Contreplaqu ou OSBcisaillement de 12,5 mm et clous de 9,5 mm et clous de 12,5 mm et clous de 12,5 mm et clous

de 3 po espacs de 2 1/2 po espacs de 3 po espacs de 3 po espacsde 100 mm de 150 mm de 100 mm de 64 mm

Tableau 3.22

Tableau Sommairedes lments

Notes :1. Toutes les dimensions sont exprimes en m m, sauf indications contraires.

3.6 Tableau Sommaire des lments



30/66

4.0 Calcul

Porte

La section 4 prsente un exemple de calculdun btiment dun seul tage type comme uncentre comm ercial, un restaurant, un m ail enbande ou un atelier. Lexemple a t retenusuite une revue des btiments types de cegenre que lon retrouve en Amrique du Nord.Ses caractristiques on t t dtermines demanire pouvoir tre facilement adaptes un btiment du n tage.

Lexemple com porte les calculs dtaills de lacharpente en bois dun btim ent dun tage etfait renvoi des formules structurales, au codedu btiment et son commentaire. Les forces

sollicitant les lments de la charpente sontextraites de scnarios de ch argement typesque lon retrouve au Canada.

Paramtres du btiment

Lexempe utilis est la fois flexible etconomique. Il est flexible parce quil comportedes traves modulaires de 12,2 m x 16,8 m(40 pi x 55 pi) qui peuvent tre orientes dediverses faons. Ses caractristiques com pren-nent notamment des sections en surplombau-dessus des cts vitrine et des portes dechargement de m archandise larrire de

chaque trave.Lexemple est un co ncept de calcul gnriquede la partie 4 du CNBC. Il constitue une utilisa-tion simple et conomique du bois dans unenvironnement commercial. Les charges sontreprsentatives de la gamm e comp lte desconditions de chargement possibles et visent dmontrer la polyvalence des constructionsen bois.

L'em placement est reprsentatif des pressionsde vent de calcul que l' on retrouv e au Canada.Toutefois, ce sont les charges sism iques quirgissent le calcul. Lexemple calcule chacun

des lments de la charpente communs cetype de btiment. Le com mentaire a t ajout lappui de nombreuses hypothses, formuleset dcisions. Cependant, dans le cas dun con-cept diffrent, le prsent exemple pourr aitservir de m odle de calcul.

Comment utiliser l exemple

Lexemple dbute avec le calcul des forcessollicitant un btiment prdfini. Le processusest dtaill de manire que les calculs p uissentservir pou r dautres exemples. Lexempleprsente une analyse complte des ch argesde gravit, des pressions dues au vent etdes forces sismiques et leurs rsultats sontprsents en tableaux, en squence logique.Lutilisateur peut ainsi adapter ses calculs auxconditions relles et enregistrer ses rsultats.

Une fois que les charges appliques ontt calcules, lexemple g uide lutilisateur travers le calcul type dun diaphragme de toit,

dun mur de cisaillement, dune membrureinfrieure, dun mur dossature, dune poutreet dun poteau. De nombreux produits ding-nierie en bois sont br evets et, pour cetteraison, le concepteur doit souvent obtenirles valeurs de calcul du fabricant. Lexemplede calcul utilise des valeurs gnriques. Lasubstitution avec des valeurs exclusives dunfabricant ncessite consultation avec le fabri-cant relativement aux cots et aux paramtresde calcul. Les hypothses lorigin e desvaleurs de calcul sont donnes, sil y a lieu.

La marge gauche a t rserve aux renvois

aux sections appropries des sourcessuivantes :

h Manuel de calcul des charpentes

en bois, 1995

a CSA O86.1-94 Rgles de calcul auxtats limites des charpentes en bois

A Code national du btim ent

du Canada

e Commentaire sur le calcul des

structures CNB 1995 (Partie 4)



31/66

4.1 Surcharges dues la nei ge


Le toit est-il glissant? (oui/non) : ouiPente du toi t (degrs) a = 18,43

Charge de neige au sol (rcur rence 1/30) : Ss = 2,2 kPa

Charge de pluie associe : Sr = 0,30 kPa

Coefficient de charge de neige au toit de base : Cb = 0,8

Coefficient dexposit ion au vent : Cw = 1,0

Coefficient de pente = 15


32/66


33/66


34/66

4.2 Surcharges dues au ventCes informations sont drives de CNBC 4.1.7 et 4.1.8.

4.2.1 Pression externe(Pour murs de cisaillement et diaphragmes)

p = qC eC gC p


Pression dynamique de rfrence : q = 0,43 kPa

(rcurrence de 1/30)

Coefficient dexposition :

Coefficient de rafale : Cg =

Coefficient depression extrieure : Cp =

Note:Les pressions intrieures sont gnralement de mm e intensit et de directions opposes dans le cas de mur sse faisant face et, par consquent, nont aucun effet sur les charges latrales globales sollicitant la charpente.

A 4.1.8.1.(1)

A Annexe C

A 4.1.8.1.(4)

A 4.1.8.1.(5)

A 4.1.8.1.(6)

e Commentaire B

Gomtrie du btiment : Gomtrie calcule du btiment : (Commentaire du CNBC, Figure B-7)

Pen te du to it ( degr s) a = 18 ,4 Haut eu r de r fr ence : h = 4 ,6 8 m

Haut eu r lavant -to it : H = 3,66 m Zon e dextr m it Z : Z = 1 ,2 2 m

Largeur du btim ent : B = 12,2 m Zone dextrm it Y : Y= 6 m

1

5Ce = (h /10) 0.90

CpCg sont combins dans les tableaux ci-dessous.(Valeurs tir es du Comm entaire B du CNBC 1995)



35/66

Cas de chargement A : Vents gnralement perpendicul aires au fate

A 4.1.8.1.(2)


Valeurs CpCg

Surface du btiment

Pente du toit 1 1E 2 2E 3 3E 4 4E

0 5 0,75 1,15 -1,3 -2,0 -0,7 -1,0 -0,55 -0,8

18,4 0,97 1,46 -1,30 -2,00 -0,88 -1,27 -0,77 -1,16

20 1,0 1,5 -1,3 -2,0 -0,9 -1,3 -0,8 -1,2

30 45 1,05 1,3 0,4 0,5 -0,8 -1,0 -0,7 -0,9

90 1,05 1,3 1,05 1,3 -0,7 -0,9 -0,7 -0,9

Ces valeurs sont interpoles pour lexemple de calcul

4E

ah

H

==

BY

3E

2E

1E

1

34

2

5

PLAGEDINCIDENCEDU VENT

Figur e 4.6Zones du bti mentpour les ventsperpendiculairesau fate

p = qCeCgCp = Charges de vent prvues (kPa)

1 1E 2 2E 3 3E 4 4E

0,38 0,57 -0,50 -0,77 -0,34 -0,49 -0,30 -0,45

e CNBCCommentaire BFigure B-7

Tableau 4.1

Coefficients depression externede pointe, CpCg,pour les ventsperpendiculairesau fate

Tableau 4.2Pressions externesprvues, p, pour les

vents perpendiculairesau fate



36/66

Cas de chargement B : Vents gnralement paral ll es au fatee CNBCCommentaire BFigure B-7

Valeurs CpCgPente Surface du btiment

du toit 1 1E 2 2E 3 3E 4 4E 5 5E 6 6E

0 90 -0,85 -0,9 -1,3 -2,0 -0,7 -1,0 -0,85 -0,9 0,75 1,15 -0,55 -0,8

p = qCeCgCp = Charges de vent prvues (kPa)

1 1E 2 2E 3 3E 4 4E 5 5E 6 6E

-0,33 -0,35 -0,5 -0,77 -0,27 -0,39 -0,33 -0,35 0,29 0,45 -0,21 -0,31

A 4.1.8.1.(2)

4E

ahH

==

B

Y

3E

2E

1E

1

34

2

55E

Z

PLAGEDINCIDENCEDU VENT

6E

6Figure 4.7Zones du btim entpour les ventsparallles au fate

Le CNBC exige que le btiment soit calcul selon les deux cas (vents perpendiculaires au fateet vents p arallles au f ate).

Tableau 4.3Coefficients de pres-sion externe de pointe,CpCg, pour les ventsparallles au fate

Tableau 4.4Pressions externesprvues, p, pourles vents paralllesau fate



37/66

4.2.2 Pressions externe et interne(Pour lm ents structuraux secondaires)

p = q(C eC gC p C eiC giC pi)

Catgorie de btiment : 2

Pression dynami que de rfrence : q1/30 = 0,43 kPa

(rcurrence de 1/30 pour la rsistance)

Pression dynamique de rfrence : q1/10 = 0,36 kPa

(rcurrence de 1/10 pour le flchissement)

Coef fi ci en t d exposi ti on (ex terne) : Ce = (h /10) 0,90

Co ef fi cien t d exp osi tio n (i nt er ne) : Ce = (h /10) 0,90

Coefficient de rafale externe : Cg = CpCg sont com bins dans lestableaux ci-dessous.(Valeurs tires du Commentaire Bdu CNBC 1995)

Coefficient de pression externe : Cp =

Coefficient de rafale interne : Cgi = 1,0

Coefficient de pression interne : Cpi = 0,7

Cpi = -0,7

A 4.1.8.1.(1)

A 4.1.8.1.(3)

e Commentaire BArticle (37)

A 4.1.8.1.(4c)

A 4.1.8.1.(4b)

A 4.1.8.1.(5)

e Commentaire BFigure B-15Paragraphe (3)

e Commentaire BFigure B-8

e Commentaire BArticle (37) &Figure B-15

Gomtrie du btiment : Gomtrie calcule du btiment : (Commentaire du CNBC, Figure B-7)

Pente du toit (degrs) : a = 18,4 Hauteur de rfrence : h = 4,68 m

Hauteur lavant-toit : H = 3,66 m Zone dextrmit Z : Z = 1,22 m

Largeur du btiment : B = 12,2 m Zone dextrmit Y : Y = 6 m

1

5

1

5



38/66

A 4.1.8.1.(3)

e CNBCCommentaire BFigure B-8

ahH

=

=

BY

E

WY

WE

E

Z

Z

E

Figure 4.8Zones du btim entpour les lmentsstructuraux secon-daires

Les valeurs CpCg qui suivent sont tires de la figure B-8 du CNBC, laire tributaire tant basesur la hauteur de calcul (H) et lespacement de montants (406 mm entre axes).

Coefficients de pression extrieure de pointe (CpCg) :

Surface extrieure du btiment

Valeurs CpCg

W W E E

-1,77 1,75 -2,04 1,75

Aire tributaire = 1,48 m 2

Charges de vent prvues (kPa)pe = Externes p i = Internes

W W E E W et E W et E

q1/30 -0,68 0,68 -0,79 0,68 0,27 -0,27

q1/10 -0,57 0,57 -0,66 0,57 0,23 -0,23

p = pe +/- pi = Charges de vent nettes prvues (kPa)

W W E E

q1/30 0,95 -0,96 0,95 -1,06

q1/10 0,79 -0,80 -0,89 -0,89

Tableau 4.5Coefficients depression externe depointe, CpCg, pour leslments structurauxsecondaires

Tableau 4.6Pressions de ventprvues (kPa) pour l eslments structurauxsecondaires

Tableau 4.7Pressions de ventnettes prvues (kPa)

pour les lmentsstructuraux secondaires



39/66

4.2.3 Charges de vent prvues

Les pressions externes prvues de lafigure 4.9 sont drives du Tableau 4.2puisquil correspond au pire scenario dechargement global pour le calcul des mur sde cisaillement et des diaphragmes.


CHARGES DE VENT PRVUES SECTIONS DE MUR INTRIEUR

CHARGES DE VENT PRVUES SECTIONS DE MUR DEXTRMIT

0,50 kPa x 7,712 m= 3,86 kN/m 3,66 kN/m

18

,43

0,50kPa

0,34kPa

2,49 kN/m

1,22 kN/m

0,61 m 12,192 m

0,38kPa

0,38kPax

3,660m

=1,39kN/m

0,30kPa

0,30kPax3,660m

=1,10kN/m

0,83 kN/m

0,34 kPa x 7,712 m= 2,62 kN/m

3,660m

0,77 kPa x 7,712 m

= 5,94 kN/m 5,63 kN/m

18

,43

0,77kPa

0,49kPa

3,58 kN/m

1,88 kN/m

0,61 m 12,192 m 1,830 m

0,57kPa

0,57kPax3,660m

=2,09kN/m

0,45kPa

0,45kPax3,66

0m

=1,65kN/m

1,19 kN/m

0,49 kPa x 7,712 m= 3,79 kN/m

3,660m

1,830 m

DIRECTION DU VENT

Figure 4.9Rsultantes des

charges prvues duesaux pressions de vent



40/66

Charges de vent latral es : Hypo thses : Diap hr agm e f lexible

Modle 2 portes simples


37

Figure 4.10Composantes decharges latralespondres duesaux pression de vent,pour le calcul desdiaphragmes et desmurs de cisaillement

NORDDU

B

IMEN

N

MUR M ITOYEN

MUR M ITOYEN

MURTOIT

MUR DE CISAILLEMENT

AGENCEMENT DUCONTREPLAQU

PLA

ND

TAGE-PRESSIONS

DEVENTPONDRES

TOITMUR

0,21 kPa x 1,5 x 6,10 m/2= 0,96 kN/m

R=6,62kN

R=13,73kN

R=8,89kN

2,09kN/mx1,5/2=1,57kN/m

1,88kN/mx1,5=2,82kN/m

1,39kN/mx1,5/2=1,04kN/m

1,22kN/mx1,5=1,83kN/m

R=17,35kN

R=35,73kN

R=22,08kN

1,19kN/mx1,5=1,79kN/m

1,65kN/mx1,5/2=1,24kN/m

0,83kN/mx1,5=1,24kN/m

1,10kN/mx1,5/2=0,83kN/m

Y=6,0m

Y=6,0m

9,144m

9,144m

7,620m

7,620m

33,528m

R = 6,38 kNR = 5,88 kN 12,192 mZ = 1,22 m Z = 1,22 m

0,31 kPa x 1,5 x 6,10 m /2= 1,42 kN/m

0,29 kPa x 1,5 x 6,10 m/2= 1,33 kN/m

R = 8,96 kNR = 8,14 kN

0,45 kPa x 1,5 x 6,10 m /2= 2,06 kN/m



41/66

4.2.4 Sommaire des charges latrales dues au vent

Hypo thses : D iaphragme f lex ib le

Modle 2 portes simples

MURS EST ET OUEST COMBINS(VENTS DU NORD ET DU SUD)

MURS NORD ET SUD COMBINS(VENTS DEST ET DOUEST)

Vf= 13,19 kN

Vf= 14,02 kN

CISAILLEMENT :

FLEXION :

CISAILLEMENT DE BASE :

Mf= 49,56 kNmTf= Cf= 49,56 kNm / 12,192 m = 4, 06 kN

Mf= 42,92 kNmTf= Cf= 42,92 kNm / 33,528 m = 1,28 kN

Mf= 44,97 kNmTf= Cf= 44,97 kNm / 12,192 m = 3,69 kN

vf= (17,35 kN - 6,62 kN) / 12,192 m= 0,88 kN/m

vf= (35,73 kN - 13,73 kN) / 12,192 m= 1,80 kN/m

vf= (22,08 kN - 8,89 kN) / 12,192 m= 1,08 kN/m

vf= (6,38 kN + 8,96 kN) / 33,528 m= 0,46 kN/m

vf= (5,88 kN + 8,14 kN) / 33,528 m= 0,42 kN/m

Vf= 10,73 kN

Vf= 11,27 kN

Vf= 15,34 kN

Vf= 10,73 kN

CISAILLEMENT :

FLEXION :

CISAILLEMENT DE BASE :

Figure 4.11Diagrammes decisaillement,diagrammes demoment flchissantet ractions duesaux charges devent latrales



42/66

4.3 Charges dues aux sismes

Ces informations sont drives de CNBC 4.1.9.

4.3.1 Calculs sismiques

Dterminer le cisaillement total Ve agissant sur le btiment

Ve = vSIFW

tant donn :


v = 0,2

Za = 4

Zv = 4

Dterminer S :

T = 0.09 hnD s

tant donn :

hn = 3,660 m

Longueur totale des murs supportant les charges latrales

Ds1 = 15,24 m Mur nord

Ds2 = 7,314 m Mur sud

Ds3

= 3,048 m M urs est et ouest

Calculer :

T1 = 0,084

T2 = 0,122 Tmax < 0,25

T3 = 0,188

Za/Zv = 1

alors : S = 3,0

I = 1 Le btiment nest pas une construction deprotection civile ni une cole.

F = 1 Il nest pas ncessaire que F soit plus grand que 1.Voir note ci-dessous.

Note : Puisque S = 3,0 et que Za = Zv, il nest pas ncessaire que F x S soitsuprieur 3. Par consquent F = 1.

A 4.1.9.1.(5)

A Annexe C

A Annexe C

A Annexe C

A 4.1.9.1.(6)

A 4.1.9.1.(7)(b)

A 4.1.9.1.(10)

A 4.1.9.1.(11)



43/66

Calculer Ve :

Ve

= vSIFW

tant donn :

v = 0.2

S = 3.0

I = 1.0

F = 1.0

Calculer :

Ve = 0,2 x 3 x 1 x1 x W = 0 ,60 W

Calculer Vf:

tant donn :

Ve = 0,60 WR = 3,0 Le systme de rsistance aux forces latrales est constitu

de panneaux de cisaillement en bois clous.

U = 0,6

Calculer :

Vf = 0,12 W

Calculer W :

Charge de neige prvue = 1,93 kPa

0,25 x neige = 0,48 kPa

Charge permanentedu toit = 0,65 kPa

Charge permanentedes murs = 0,37 kPa

Ai re du t oi t = 544 m2

50 % de laire dem ur totale = 168 m2

Charge permanentetotale du toit = 354 kN

25 % de charge de neigetotale au toit = 262 kN

50 % de la chargepermanente totale du m ur = 63 kN

W = 678 kN

Calculer Vf:

ainsi, Vf = 0,12W = 0,12 x 678 = 81 kN


Vf = (Ve )UR

A 4.1.9.1.(5)

A Tableau4.1.9.1.B

A 4.1.9.1.(4)

A 4.1.9.1.(4)

A 4.1.9.1.(2)



44/66

4.3. 2 Sommai re des charges sismiques

Vf

PD

Rf

A

NORDDU

B

IMEN

N

PLAND

TAGE

MUR M ITOYEN

MUR M ITOYEN

MUR DE CISAILLEMENT

AGENCEMENT DUCONTREPLAQU

FLEXION :FLEXION:

Wf= 81 kN / 12,192 m = 6,64 kN/m

Wf=81kN/33,528m=2,42kN/m

Mf= 6,64 kN/m x 12,192 m x 12, 192 m / 8 = 123 kNmTf= Cf= 123 kNm / 33,528 m = 3,68 kN

CISAILLEMENT :Vf= 6,64 kN/m x 12,192 m / 2 = 40, 48 kN

vf

= 40,48 kN / 33,528 m = 1,21 kN/m

CISAILLEMENT:

Vf=2,42kN/mx16,

76m/2=20,3kN

vf=20,3kN/12,192m=1,67kN/m

Mf=2,42kN/mx16,76

mx16,76m/8=85kNm

Tf=Cf=85kNm

/12,192m=6,97kN

12,192 mR = 40,48 kN

R=20,28kN

R=40,57kN

R=20,28kN

9,144m

7,620m

9,144m

33,528m

7,620m

R = 40,48 kN

Figure 4.12Composantes decharges latralespondres dues auxcharges sismiques,pour le calcul desdiaphragmes et desmurs de cisaillement



45/66

4.4 Rsultats du chargement latral

Le som maire des charges latrales prsent ci-dessous est bas sur les rsultats ob tenus desanalyses de vent et de sisme.

Charges de vent (Max. ) : Charges sismiques : Murs extrieurs nord et sud Murs extrieurs nord et sud

Charge est-ouest pour Charge est-ouest pourle v f au mur et au toit v f = 0,46 kN/m le vf au mur et au toit vf = 1 ,2 1 k N/ m

Murs extrieurs est et ouest Murs extrieurs est et ouest Charge nord-sud pour Charge nord-sud pourle v f au mur et au toit v f = 1,08 kN/m le vf au mur et au toit vf = 1 ,6 7 k N/ m

Murs intrieurs Murs intrieurs Charge nord-sud pour Charge nord-sud pourle v f au mur v f = 1 ,8 0 k N/ m l e vf au mur vf = 3 ,3 4 k N/ m

Murs intrieurs Murs intrieurs Charge nord-sud pour Charge nord-sud pourle v f au toit v f = 0,90 kN/m le vf au mur vf = 1 ,6 7 k N/ m

Rsultats

Les charges sismiques rgi ssentpour les m urs extrieursnord et sud (charges latrales est-ouest). vf = 1,21 kN/ m

Les charges sismiques rgi ssent pour les m urs extrieursest et ouest (charges latrales nord-sud). vf = 1,67 kN/ m

Les charges sismiques rgi ssentpour les murs intrieursest et ouest (charges latrales nord-sud). vau mur = 3,34 kN/ m

vau toit

= 1,67 kN/ m



46/66

4.5 Calcul du diaphragme de toit

Ces informations sont derives du chaptre 9 du Manuel de calcul des charpenter en bois.

4.5.1 Calcul du diaphragme

Hypo thses : D iaphragme f lex ib le

Fermes de 38 mm en SPF

Fermes espaces de 610 mm entre axes

Contreplaqu ou OSB de 12,5 mm

Sans calage

Bords du contr eplaqu non supports

Clous de 2 1/2 pouces espacs de 150 mm

Selon les tables de diaphragmes du MCCB pour le SPF

vr cas 1 = 3,66 kN/m

vr cas 2,3,4 = 2,76 kN/m

Pour les charges latrales est-ouest, lagencement du contreplaqu de 12,5 mmcorrespond au Cas 3 :

vr = 2,76 kN/m

vf = 1,21 kN/m vr > vf (Acceptable)

Pour les charges latrales nord-sud, lagencement du contreplaqu de 12,5 mmcorrespond au Cas 1 :

Diaphragme aux murs extrieursvr = 3,66 kN/m

vf = 1,67 kN/m vr > vf (Acceptable)

Diaphragme aux m urs intrieurs

vr = 3,66 kN/m

v f = 3,34 / 2 = 1,67 kN/m vr > vf (Acceptable)


43

Consulter le tableau9.5.1A duh pourl'agencement de

contreplaqu et laconfiguration dechargement descas 1,2,3,4.



47/66

4.5.2 Calcul des membrures

La fonction des membrures est habituellement remplie par la sablire.

Tf max = M f/h = 6 ,97 kN

Pour les sablires en SPF :Tr = 34,2 kN x 1 ,15 = 39,3 kN Tr > Tf (Acceptable)

4.5.3 Calcul des joints

Pour le joint chevauchement des membrures en SPF (doubles sablires) :

Pour clous communs de 3 po :

nu = 0,60 kNnSe = 1

K = 1,15 charge de courte dure

J = 1

nF= = 10 clous sont ncessaires l o le joint de lamembrure se trouve mi-porte entre deux mursde cisaillement.

Il im porte de placer les joints des m embrures du diaphragme loin de la m i-porte (o lemoment flchissant est trs lev) entre murs de cisaillement. Le dplacement des joints desmembr ures, dans les portions o les contraintes de flexion sont les plus faibles, permet de

rduire les exigences de clouage du joint, comme illustr ci-dessous :

Joint de m embrure de diaphragme plac une distance x de langle du mur avant : 3,048 m (10 pi)

Moment flchissant : M f = 62,19 kNm

Traction dans la mem brur e : Tf = 62 ,1 9 / 12 ,1 9 = 5 ,1 0 kN

En utilisant les conditions ci-dessus pour les m embrures en SPF :

= nF = Il faut prvoir 7 clous au joint de la membrure situ 3,048 m de langle du btiment.

h Chapitre 4, pp. 154

h Chapitre 7,Tableau 7.3


T fnunSeKJ

N r = nunFnSeKJ T f

Pour le diaphragme, utili ser :Un contreplaqu SPF ou un panneau OSB de 12,5 mm clou au mur dossature SPF de38 mm avec des clous de 2 1/2 po espacs de 150 mm sur l es bords et de 300 mm l elong des appuis intermdiaires.

Pour les m embrures, utiliser :2 - 38 x 140 mm SPF N1/N2, joints avec au moins 10 clous de 3 po par plan decisaillement.

Rsultats

T fnunSeKJ



48/66

4.6 Calcul du mur de cisail lement

Ces informations sont drives du chapitre 9 du Manuel de calcul des charpentes en bois.

4.6.1 Calcul du mur de cisaillement

Supposer un contreplaqu ou un panneau OSB de 12,5 mm clou aux montants de SPF et aucalage au moyen de clous com muns de 3 po espacs de 100 m m.

vr = 7,04 kN/m

NORDDUB IMEN

N

PLAN DTAGE

MURM

ITOYEN

M

.C.

MURM

ITOYEN

33,5289,144 9,144

3,3533,6583,353

M.C.40,48kN

40,48 kN

20,28kN

40,57kN

20,28kN

M.C.

3,048

1

2,192

1,220

M.C. M.C. M.C. M.C.

M.C.M.C.M.C.

M.C.

3,048

1,220

1,2202,4382,4382,4381,220

1

2,192

2,4382,438

7,620 7,620


Figure 4.13Plan dtage

Dans ce cas-ci, le mur de cisaillement aura un rapport daspect hauteur/largeur dau plus 2:1.

Murs est et ouest (sismique) :vr = 7,04 kN/m > vf = 6,65 kN/m (Acceptable)

Longueur du mur de cisaillement pleine hauteur : 3,048 m

Vr mur = 21,5 kN > V f = 20,28 kN (Acceptable)

Mur sud (sismique) :

vr = 7,04 kN/m > vf = 5,53 kN/m (Acceptable)

Longueur du mur de cisaillement pleine hauteur : 7,314 m

Vr mur = 51,5 kN > Vf = 40,48 kN (Acceptable)

Mur nord (sismique) :

vr = 7,04 kN/m > vf = 2,66 kN/m (Acceptable)Longueur du mur de cisaillement pleine hauteur : 15.240 m


Mur intrieur (sismique) :

vr = 7,04 kN/m > vf = 3,41 kN/m (Acceptable)

Longueur du m ur de cisaillement pleine hauteur : 11.912 m




49/66

4.6. 2 Ancrage de la li sse basse(Note : Il est r ecommand qu e le mur de cisaillement soit calcul de manire cder avant la rupturede la lisse basse.)

Lisse basse simple en SPF avec boulons de 19 mm de diamtre.

Calcul pour la pleine capacit :

vr = 7,04 kN/m

Pr = 5 ,2 1 x 1 ,1 5 = 5 ,9 9 k N/ bo ul on

Espacement des boulons : 0,85 m

Calcul pour le cisaill ement maximal du m ur extrieur :

Vf = 20,28 kN

Longueur du m ur = 3,048 m

vf la base = 6,7 kN/m

SPF et boulons de 19 mm de diamtre.

Espacement des boulons = 0,90 m

Calcul pour le cisaill ement maximal du mur i ntrieur :

Vf = 40,57 kN

Longueur du mur = 11,912 m

vf la base = 3,41 kN/m

SPF et boulons de 19 mm de diamtre.

Espacement des boulons = 1,76 m

Utiliser au moins 2 boulons par section de mur.Espacer les boulons dau plus 0,80 m pour assurer que le mur de cisaillement cdeen premier.

a 10.4.2.3




50/66

4.6.3 Renversement

Largeu r tr ibutai re du toi t = 3 ,049 m

Longueur de la sec ti on de mur = 3 ,048 m

Longueur de la section de mur r duite de300 mm pour faire place aux assemblages = 2,748 m

Charge permanente du toi t x 0 ,85 = 0,55 kPa

Charge permanente du mur x 0,85 = 0,32 kPa

Charge sollicitant le centre du mur PD = 8,67 kN

Pour assurer la rsistance au renversement d au vent,utiliser le le coefficient 0,85. Pour assurer la rsistanceau renversement d un sisme, utiliser le coefficient 1,0.Le coefficient 0,85 est choisi parce quil sagit duneestimation conservatrice.

Cisaillement Vf = 2 0,28 kN

Raction au coin du btiment :

Rf = 2 2,68 kN

La retenue ncessaire doit tre en fonction dun effort de soulvement de 22,68 kN.

M A = 0

Vf

PD

Rf

A

Figure 4.14Diagramme de corpslibre du murde cisaillement

A 4.1.3.2 (2)

A 4.1.3.2 (4a)

e Commentaire E-5

47http://topographi.blogspot.com/


51/66

4.6.4 Calcul des membrures

Membrure tendue :

Force dans la membrure tendue due au moment de renversement :

Tf = Rf = 22,68 kN

Pour 2 38 x 140 mm SPF N1/N 2

Charge de courte dure = 1,15

Rduction daire dueau bou lon de 19 mm = 0 ,85

Tr = 2 x 34.2 kN x 1.15 x 0.85 = 66,86 kN Tf < Tr (Acceptable)

Membrure comprime :

Force dans la membrure com prime due au m oment de renversement :

Longueur de la section demur rduite de 300 mm pour faire

place aux assemblages = 2,748 m

Pf = 31,35 kN

Pour 2 38 x 140 mm SPF N1/N 2

Charge de courte dure = 1,15

FcAKZcKc = Pr = 58,77 kN Pf < P r (Acceptable)

Il est pris pour hypothse que la membrur e comprim e est supporte sur toute sa longueurpar le revtement de contreplaqu.

h pp. 468

h pp. 468


48

Pour les murs de cisaillem ent, utili ser :Un contreplaqu SPF ou un panneau OSB de 12,5 mm clou aux montants dossature de 38 mmavec des clous de 3 po espacs de 100 mm sur les bords et de 300 mm le long des appuisintermdiaires.

Pour les membrures des murs de cisaill ement, util iser :2 38 x 140 mm SPF N1/N2 clous ensemble avec 2 clous de 3 po espacs de 220 mm

Pour les ancrages de retenue, util iser :Des ancrages ayant une capacit dau moin s 22,68 kN.

Rsultats



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4.7 Charges linaires des murs

Les lvations ci-dessous illustrent lescharges linaires rsultantes utilises pourle calcul des murs dossature, des poutreset des poteaux.

Ces valeurs sont tires du calcul descharges de toit ci-dessus.

VALEURS UTILISESCHARGES PRVUES :

NEIGE = 1,93 kPaPERMANENTE = 0, 65 kPaCHARGES PONDRES :

NEIGE = 1,93 kPa x 1,5 = 2,90 kPaPERMANENTE = 0,65 kPa x 1,25 = 0,81 kPa

TOTAL = 3, 71 kPa

CHARGES LINAIRES PONDRES DES M URS ( PERMANENTE + NEIGE)29,78 kN/m



LVATION SUD (AVANT)

LVATION NORD ( ARRIRE)

LVATION DES MURS EST ET OUEST

11,32 kN/m

1,82912

4

11,32 kN/m

1,829

3,660

2,134

2.134

2,743

2,743

2,134

124

11,32 kN/m

11,32 kN/m

1,829

1,829

AVANT

0,610

ARRIRE

1,8291,22

2,83 kN/m14,15 kN/m

124

124

124

11,32 kN/m

11,32 kN/m

1,829

1,22

3,66

0

3,660

3.048

124

124

2,83 kN/m14,15 kN/m

1,829


Figure 4.15Sommair e des chargeslin

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Cahier Pratique de Calcul Et Estimation Charpente