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L’ossature bois

Préambule : Les différentes techniques de construction paille

Il existe plusieurs techniques de construction en paille avec chacune leurs avantages et inconvénients. Ces techniques peuvent être regroupées en trois grandes familles selon l’ossature bois qui accompagne l’isolant en paille :

Parmi elles, nous pouvons citer :

  1. Sans structure bois mais en grosses bottes de paille : Technique Nebraska (les pionniers de la fin du XIX-ème siècle)
  2. Structure bois de faible section : GREB (Canadien), Cellule sous tension (CST)
  3. Structure bois de forte section : Poteaux-poutres, les caissons préfabriqués, ossature type maison « Feuillette » (notre maître à penser)

Notre choix constructif

Pour notre part, nous avons choisi la technique de la paille de remplissage dans une ossature porteuse en bois.

Cette technique s’inspire de celle de la maison Feuillette qui est le bâtiment en paille le plus ancien d’Europe datant de 1921 (pour ceux qui se pose la question de la durabilité de la construction paille). Ce bâtiment situé à Montargis (45) est aujourd’hui le siège du Réseau Français de la Construction Paille (RFCP) référent national pour la construction paille.

AvantagesInconvénients
Solidité structurelle, bâtiment antisismique
Modélisation possible et calculable par l’Eurocode 8 (Résistance des structures aux séismes)
Murs autoportants et toiture finis avant le début du chantier paille
Chantier paille totalement hors d’eau
Possibilité de préfabrication des portions de mur sur place
(Positionnement précis des bois par équerre de 5 x 3 m ancrée dans la dalle de béton)
Chantier autoconstruit par un charpentier spécialisé « bâtiment paille » et deux débutants motivés
Construction relativement rapide des murs porteurs (3 mois pour 260 m2 de surface de plancher)
Très peu sensible aux qualités requises pour les bottes de paille (écart de longueur de bottes, densité minimale, tension ficelles, …)
Coût élevé du poste bois et quincaillerie
Bruit de l’électroportatif (scies circulaires) compresseur, cloueur pneumatique, …
Surface d’emprise au sol des seuls murs : 64m2
Epaisseur murs extérieurs de 80 cm
Epaisseur murs de refend de 30 cm
Tableau avantages / inconvénients de notre type d’ossature bois pour construction paille

La matière première

Semi-remorque de livraison du bois d'ossature de notre bâtiment agricole
Semi-remorque de livraison du bois

Le volume de bois pour les murs porteurs a représenté un semi-remorque complet.

Le diaphragme antisismique Horizontal sous toiture a été réalisé en bois d’ossature

Il faut y rajouter un deuxième camion pour les fermettes préfabriquées et les bois d’assemblage associés de plus faible section.

le bois utilisé

Le bois massif (BM) utilisé est du Douglas C24 brut de sciage non traité sauf pour la première lisse basse de démarrage :

  • BM 75 x 200 traité classe IV pour le premier niveau de bois. Posé sur couche d’arase d’étanchéité et ancré dans les surbots ( entraxe 1,20 m) en béton armé. (seul bois d’ossature traité, avec les fermettes industrielles)
  • BM 75 x 200 non traité pour la lisse haute de fin de mur porteur et ancrage pour la pose des fermettes industrielles et des bois massifs de diaphragme antisismique
  • BM 45 x 200 pour les montants verticaux des murs extérieurs et de refend, des lisses basse et haute internes et pour les écharpes de contreventement
  • BM 45 x 145 pour les entretoises horizontales et les encadrement d’ouvrants
  • BM 45 x 45 pour le lattis à 45° de contreventement des murs extérieurs et de refend

L’ossature bois des murs extérieurs et de refend

Murs extérieurs

Vue transversale d'un mur extérieur sur le principe d'une échelle de géant de 3 mètres de haut avec une entretoise tous les mètres (barreau de renfort).
Vue transversale d’un mur extérieur

Murs intérieurs de refend

Murs intérieurs de refend. Un seul voile de montants verticaux d'épaisseur 20 centimètres. Les linteaux de dessus d'ouvrant sont réalisés en bois de forte section (75 mm d'épaisseur)
Murs intérieurs de refend

La lisse basse

Sur le haut des surbots (à 20 cm de hauteur par rapport au niveau du rejaillissement d’eau (voir les Règles Professionnelles de Construction Paille : il n’y a pas de DTU pour la construction paille actuellement) une bande d’arase souple est posée pour assurer la coupure d’étanchéité de la structure bois.

La lisse basse est en bois de section 75 x 200 mm traité classe IV. Ces madriers sont ancrés tous les 1,20 m d’entraxe maximum dans le béton par des chevilles type HST M 12 HILTI

Lisse basse d'ossature bois. Sur le surbot et l'arase d'étanchéité, la lisse basse est le support de tous les murs d'élévation. Il s'agit du seul bois traité classe IV pour les murs.
Lisse basse d’ossature bois

L’équerre géante de préfabrication

Pour préfabriquer rapidement 4 mètres linéaires de montants de murs, une équerre de 4 x 3 m a été ancrée dans la dalle BA pour toute la durée de la phase de construction des murs en ossature bois.

Deux opérateurs ont pu assembler 4 m linéaires de mur toutes les 20 minutes en moyenne.

A noter à l’arrière plan les bois en attente, couverts et répartis sur le chantier pour réduire les distances de transport / travail.

Equerre géante splittée sur la dalle de béton. Elle a servi de référence pour réaliser chaque tronçon de mur de trois mètres de long parfaitement d'équerre.
Equerre géante splittée sur la dalle de béton

La pose de la 1-ère pierre

Pose de « la première pierre » du bâtiment. Ce premier panneau est normalisé à L 200 x Hauteur 300 cm.

Il s’agit du flan intérieur d’un mur extérieur. l’absence de contreventement à 45° permet le remplissage des bottes de paille par l’intérieur après le stade hors d’eau.

Pose de la 1ère pierre en ossature bois. Le 1er tronçon d'ossature bois est amené au chariot élévateur. Les lattis de renfort à 45° ne sont pas posés, il s'agit donc d'un montant de mur intérieur.
Pose de la 1ère pierre en ossature bois

Point d’amélioration : s’approcher plus près du mur pour relever la flèche (> 45°) et la rentrer afin de réduire les efforts et les risques. Il faut bien un début à tout.

Le premier angle contreventé

1er angle de mur contreventé. Le charpentier a réalisé le calage précis des verticales et de l'angle droit pour le bon équerrage de l'ensemble des murs.
1er angle de mur contreventé

On notera les barres de réglage de verticalité ancrées au sol ou en lisse basse. Les lisses basses sont posées généralement en continu et recoupées seulement en fin de chantier murs. Un passage de porte est déjà coupé sur la photo (devant l’escabeau).

Sur le haut de la photo, on devine le calepinage des voiles intérieurs et extérieurs. La lisse haute finale (ép. 75mm) inversera le calepinage pour assurer la continuité des reprises d’effort (cf. calepinage avec demi-recouvrement en parpaing classique).

Les murs de refend

On remarquera les points suivants :

  • Ils sont constitués d’une seule nappe de bois au lieu de deux entretoisés pour les murs remplis de paille
  • les lisses basses au droit des portes sont continues et découpées en fin de chantier murs.
  • Les linteaux au dessus des ouvrants sont réalisés en BM 75 x 200 posés de champ

Fin de pose des murs

Fin de l'élévation des murs vue de la façade sud. Les écharpes à 45° larges de 20 cm assurent le contreventement de l'ossature pour le calcul antisismique de l'eurocode 8.
Fin de l’élévation des murs vue de la façade sud après 1 mois de chantier murs

Pose de la toiture

Pose des pignons

Pignons de toiture deux pans posés. Chaque pignon est réalisé en deux parties à l'instar des fermettes industrielles à venir.
On note le parepluie noir protégeant les panneaux d'OSB.
Pignons de toiture deux pans posés

Chaque pignon a été réalisé en 2 parties symétriques et assemblées après pose.

Pose de la charpente

Début de la pose des 1/2 fermettes industrielles. Les petiis tasseaux horizontaux assurant le calage vertical des fermettes seront enlevés après la pose des bois de renfort posés en plusieurs plans verticaux, horizontaux et obliques.
Début de la pose des 1/2 fermettes industrielles

On notera la poutre au vent accolée au flanc intérieur du pignon et qui reprend les efforts horizontaux de vent

Bâtiment hors d’eau

Bâtiment hors d'eau. La toiture est posée avec les seules tuiles couvrantes (pas les versantes) posées sur des plaques en fibrociment Eternit.
Bâtiment hors d’eau

Durée du chantier toiture, 1mois (construction et pose des 4 demi-pignons, pose des demi-fermettes, bois de renfort industrialisés + bois de structure « diaphragme anti-sismique », chevrons, plaques sous tuiles, tuiles canals couvrantes uniquement).

Détail : les jonctions antisismiques basses

Détail des équerres de renfort au droit des écharpes antisismiques (peintes en blanc)
Détail des équerres de renfort au droit des écharpes antisismiques

Points notables :

  • les murs isolés en paille comportent deux voiles de bois massif 4 x H 3 m posés séparément puis reliés après la pose par trois entretoises horizontales de 145 x 45 dans le sens de l’épaisseur du mur (on voit la 1ère ligne de pose à 1 mètre de hauteur)
  • Pour les bois posés à 45°, Les écharpes antisismiques sont en largeur 200 mm, les lattis sont en 45 x 45 mm (ils ne rentrent pas dans le calcul de dimensionnement antisismique de l’Eurocode 8)
  • au droit des écharpes le clouage standard en 70 mm est complété par des équerres SIMPSON (peintes en blanc). Les écharpes sont vissées très précisément dans la lisse basse avec 5 vis SIMPSON SDW 22338 réparties uniformément sur l’axe médian de la lisse basse, pour ne pas fragiliser le bois.

Détail : les jonctions antisismiques hautes

Equerres de renfort des jonctions antisismiques hautes.
Equerres de renfort des jonctions antisismiques hautes

Équerres SIMPSON (peintes en blanc) de renfort des assemblages au droit des écharpes en largeur 200 mm.

Détail : Nœud antisismique sous charpente

Noeud antisismique de charpente assurant la fonction de diaphragme. Les bois de forte section posés en diagonales forment de grandes croix de Saint-André reliant les angles de murs au niveau du plafond horizontal.
Noeud antisismique de charpente assurant la fonction de diaphragme

Les nœuds antisismiques au droit des jonctions des murs intérieurs sont composés de blocs de bois massif vissés par très longues vis Alsafix 8 x 200 mm VBL

Le bâtiment étant hors d’eau, le chantier paille peut commencer à l’abri des intempéries : Le chantier paille.