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Chapitre 15

Les constructions industrielles (partie 2/4)

Lecture : 18 minQuiz de 10 questions

## Objectifs et prérequis **Objectifs** : À la fin de ce chapitre, l’élève sera capable de : - Décrire les caractéristiques mécaniques et les propriétés du bois et du béton armé utilisés en structure porteuse industrielle. - Appliquer les normes camerounaises (NCM) pertinentes au dimensionnement des éléments bois et béton armé. - Réaliser les calculs de dimensionnement simples (poutres, poteaux, dalles) et vérifier la résistance aux états limites de service et ultime. - Sélectionner les types d’assemblages bois appropriés et mettre en œuvre les procédés de fabrication, de traitement et de montage sur chantier. - Identifier les risques majeurs liés à la mise en œuvre des structures bois et béton armé et appliquer les règles de sécurité et d’hygiène correspondantes. **Prérequis** : - Notions de résistance des matériaux (contraintes, déformations, module d’élasticité). - Lecture de plans d’exécution et interprétation de coupes. - Connaissances de base en sécurité sur les chantiers (EPI, consignes de levage). --- ## Introduction contextualisée Au Cameroun, le développement des zones industrielles (Douala, Yaoundé, Garoua) s’appuie de plus en plus sur des bâtiments à ossature bois ou béton armé, en raison de la disponibilité locale du bois de qualité (i.e. *Triplochiton scleroxylon* – ayous, *Milicia excelsa* – iroko) et de la maîtrise croissante du béton armé. Les constructions industrielles doivent répondre à des exigences de portée libre, de résistance aux charges d’exploitation (machinerie, stockage) et de durabilité face au climat tropical (humidité, insectes). Ce chapitre présente, en deux parties pour le bois et une première partie pour le béton armé, les connaissances théoriques et pratiques indispensables à la conception et à la réalisation de ces structures, en conformité avec le référentiel MINESEC/IGE. --- ## I. Leçon 17 : Constructions industrielles en structure porteuse en bois (partie 1) ### A. Définitions et typologie des structures bois > **Structure porteuse en bois** : assemblage d’éléments linéaires (poutres, poteaux, entraits) travaillant principalement en flexion ou compression, destiné à supporter les charges d’un bâtiment industriel. Les systèmes les plus répandus sont : - **Ossature poteau-poutre** (cadre rigide) ; - **Portique à treillis** (triangulé) ; - **Panneaux porteurs** (cloisons structurales, planchers collaborants). ### B. Propriétés mécaniques du bois Le bois est un matériau orthotrope ; ses caractéristiques dépendent de l’essence, de l’humidité et de la direction du fil. | Essence (Cameroun) | Module d’élasticité longitudinal E (MPa) | Résistance à la flexion σ_f (MPa) | Résistance à la compression σ_c (MPa) | Masse volumique ρ (kg/m³) | |--------------------|------------------------------------------|-----------------------------------|--------------------------------------|---------------------------| | Ayous | 9 000 – 11 000 | 45 – 55 | 30 – 35 | 420 – 460 | | Iroko | 12 000 – 14 000 | 70 – 85 | 45 – 55 | 650 – 700 | | Sapelli | 10 000 – 12 000 | 60 – 70 | 38 – 45 | 560 – 600 | Les valeurs sont données pour un taux d’humidité de 12 % (condition d’équilibre en intérieur). ### C. Normes camerounaises et règles de sécurité - **NCM 001** – Bois de construction – Classement par résistance. - **NCM 002** – Bois de structure – Exigences de durabilité (traitement contre les insectes et les champignons). - **NCM 003** – Sécurité sur les chantiers bois – Port du harnais, vérification des élingues, interdiction de travailler sous charge suspendue sans dispositif anti‑chute. > **Règle de sécurité fondamentale** : Avant toute levée d’un élément bois > 200 kg, vérifier l’intégrité des élingues (pas de coupure, pas d’usure > 10 %) et utiliser un palan à frein de charge. ### D. Principes de dimensionnement des éléments > **Principes de dimensionnement des éléments** On utilise la méthode des états limites (ELS) : - **État limite de service (ELS)** : contraintes ≤ σ_adm = σ_R / γ_M, où σ_R est la caractéristique de résistance et γ_M le facteur de sécurité matière (γ_M = 1,3 pour le bois). - **État limite ultime (ELU)** : moment de flexion M ≤ M_Rd = W·σ_Rd, avec σ_Rd = σ_R / γ_M (valeur de conception de la résistance) et W le module de résistance. Équivalentement : M ≤ W·σ_R/γ_M. Pour une poutre simplement appuyée portée d’une charge uniformément répartie q (kN/m) sur une portée L (m) : \[ M_{max} = \frac{q L^{2}}{8} \qquad \sigma = \frac{M_{max}}{W} \qquad W = \frac{b h^{2}}{6} \] où b = largeur, h = hauteur (mm). ### E. Exemple chiffré : dimensionnement d’une poutre en bois portée simple **Données** : - Portée L = 5,0 m - Charge d’exploitation q = 4,0 kN/m (machinerie légère) - Poids propre du bois (ayous) γ = 4,4 kN/m³ (densité ≈ 0,45 t/m³) → p = γ·b·h (à déterminer) - Essence ayous : σ_R = 45 MPa, γ_M = 1,3 → σ_adm = 45/1,3 ≈ 34,6 MPa **Étape 1 – Moment de flexion** : \[ M_{max} = \frac{4,0 \times 5,0^{2}}{8}= \frac{4,0 \times 25}{8}=12,5\ \text{kN·m}=12,5\times10^{6}\ \text{N·mm} \] **Étape 2 – Recherche de la section** : On suppose une largeur b = 120 mm (standard). On cherche h tel que σ ≤ σ_adm. \[ W = \frac{b h^{2}}{6} \quad\Rightarrow\quad \sigma = \frac{M_{max}}{W}= \frac{6 M_{max}}{b h^{2}} \] On impose σ ≤ σ_adm : \[ \frac{6 M_{max}}{b h^{2}} \le \sigma_{adm} \Longrightarrow h^{2} \ge \frac{6 M_{max}}{b \sigma_{adm}} \] \[ h^{2} \ge \frac{6 \times 12,5\times10^{6}}{120 \times 34,6} = \frac{75\times10^{6}}{4,152} \approx 1,81\times10^{4}\ \text{mm}^{2} \] \[ h \ge \sqrt{1,81\times10^{4}} \approx 134\ \text{mm} \] On prend la taille commerciale supérieure : **b = 120 mm, h = 140 mm**. **Étape 3 – Vérification du poids propre** : Volume = b·h·L = 0,12 m × 0,14 m × 5,0 m = 0,084 m³ Poids = 0,084 m³ × 4,4 kN/m³ = 0,37 kN (≈ 1,5 % de la charge totale q·L = 20 kN, négligeable). **Conclusion** : Une poutre ayous 120 × 140 mm portée simple de 5 m supporte sans dépasser la contrainte admissible une charge répartie de 4 kN/m. > **À retenir** : Pour le bois, le dimensionnement se base sur le module de résistance W et la contrainte admissible σ_adm = σ_R/γ_M. --- ## II. Leçon 19 : Constructions industrielles en structure porteuse en bois (partie 2) ### A. Assemblages bois 1. **Tenon‑mortaise** : assemblage traditionnel, résiste surtout à la compression et au cisaillement. 2. **Boulonnage avec plaques d’acier** : utilisé pour les charges élevées ; la résistance dépend du diamètre du boulon, de la qualité de l’acier (classe 8,8) et du nombre de plaquettes. 3. **Connecteurs métalliques (plaques perforées, chevilles)** : normalisés (ex. NCM 005), permettent un montage rapide et une bonne répartition des efforts. > **Règle d’assemblage** : Le diamètre du boulon doit être au moins égal à 1/6 de l’épaisseur minimale des pièces assemblées, et la distance entre axes de deux boulons consécutifs ne doit pas dépasser 6 × diamètre du boulon. ### B. Fabrication et mise en œuvre en atelier - **Découpe** : scie à ruban ou scie circulaire avec lame au carbure, tolérance ± 2 mm. - **Rabotage** : obtenir une planéité < 0,5 mm sur 1 m. - **Traitement** : immersion dans une solution de borate (10 % m/m) ou application d’un produit à base de pyréthrinoïde, conformément à NCM 002, suivi d’un séchage à l’abri du soleil direct. - **Contrôle qualité** : vérification de l’humidité (hygromètre, cible 12 % ± 2 %) et de l’absence de défauts (nœuds, fissures) avant sortie d’atelier. ### C. Montage sur chantier 1. **Léviers et palans** : capacité nominale ≥ 1,5 × poids total de l’élément à lever. 2. **Étaiement provisoire** : étais réglables en acier, espacement ≤ 1,2 m, vérification de l’aplomb à l’aide d’un niveau à bulle. 3. **Contrôle de planéité** : après assemblage d’un portique, vérifier l’écart entre les niveaux des poteaux (tolérance ≤ 5 mm sur 3 m). 4. **Fixation définitive** : boulonnage serré au couple spécifié (ex. M20, classe 8,8 → couple ≈ 250 Nm). > **À retenir** : Lors du levage, toujours utiliser une ligne de vie et un harnais antichute pour les travailleurs situés en hauteur > 2 m. ### D. Exemple chiffré : nombre de boulons pour une connexion poteau‑poutre **Données** : - Poteau en iroko, section 150 × 150 mm. - Poutre en ayous, section 120 × 50 mm, portée 4,0 m, charge q = 5 kN/m → M_max = qL²/8 = 5×16/8 = 10 kN·m. - Effort tranchant maximal V_max = qL/2 = 5×4/2 = 10 kN. - Boulons d’acier classe 8,8, diamètre d = 20 mm, résistance à la traction f_ub = 800 MPa, facteur de sécurité γ_Mb = 1,25 → f_ubd = f_ub/γ_Mb = 640 MPa. - Surface résistante d’un boulon A_s = π d²/4 = π·20²/4 ≈ 314 mm². - Résistance à la coupe d’un boulon : F_cb = 0,6·f_ubd·A_s ≈ 0,6×640×314 ≈ 120,6 kN. **Vérification de l’effort tranchant** : On répartit V_max sur n boulons : V_boulon = V_max / n ≤ F_cb / γ_M (γ_M = 1,3 pour l’assemblage). F_cb_adm = 120,6 / 1,3 ≈ 92,8 kN. Ainsi, n ≥ V_max / F_cb_adm = 10 kN / 92,8 kN ≈ 0,108 → **un seul boulon suffit** au niveau tranchant. **Vérification du moment** : Le moment est transféré par la force de couple formée par deux boulons placés à une excentricité e = 100 mm (distance entre axes). Capacité de moment d’un couple de boulons : M_cb = F_cb_adm × e = 92,8 kN × 0,10 m = 9,28 kN·m. Comme M_max = 10 kN·m > M_cb, il faut augmenter le nombre de boulons ou l’excentricité. On choisit deux rangées de boulons (4 boulons totaux) avec excentricité e = 150 mm : M_cb_total = 2 × (F_cb_adm × e) = 2 × (92,8 kN × 0,15 m) = 27,84 kN·m > M_max. **Conclusion** : Utiliser **4 boulons de diamètre 20 mm** disposés en deux rangées espacées de 150 mm assure la transmission du moment et de l’effort tranchant. > **À retenir** : Pour les connexions bois‑acier, vérifier séparément le cisaillement et le moment de couple ; le nombre de boulons résulte de la condition la plus contraignante. --- ## III. Leçon 21 : Constructions industrielles en structure porteuse en béton armé (partie 1) ### A. Bases du béton armé - **Composition** : ciment (type CEM II 32,5R), eau, sable, gravier (granulométrie 5‑20 mm), éventuellement adjuvant plastifiant. - **Classe de résistance** : notée C25/30 (f_ck = 25 MPa à 28 jours, f_ck,cube = 30 MPa). - **Armature** : acier à haute adhérence (fer d’armature HA, f_yk = 400 MPa, module E_s = 200 GPa). - **Enrobage** : épaisseur minimale de recouvrement = 20 mm (exposition intérieure) ou 30 mm (exposition extérieure, selon NCM 010). ### B. Normes camerounaises et règles de sécurité - **NCM 010** – Béton – Spécifications des constituants et du béton frais. - **NCM 011** – Béton armé – Règles de calcul et de mise en œuvre (états limites, armature). - **NCM 012** – Sécurité sur les chantiers béton – Port du casque, des lunettes, des gants anti‑coupure, interdiction de marcher sur le béton frais avant prise initiale (≈ 2 h). > **Règle de sécurité fondamentale** : Lors du vibrage du béton, maintenir la tête du vibrateur à au moins 5 cm de la surface pour éviter la formation de cavités et porter un masque anti‑poussière (silice). ### C. Principes de dimensionnement (méthode des états limites) 1. **État limite de service (ELS)** : contraintes dans le béton ≤ 0,45 f_ck ; dans l’acier ≤ 0,6 f_yk. 2. **État limite ultime (ELU)** : - **Flexion** : M_Rd = α·f_ck·b·x·(d – 0,4·x) + A_s·f_yk·(d – a/2) où x = profondeur de la zone comprimée, d = hauteur utile, a = profondeur de l’équivalent bloc de compression. - **Cisaillement** : V_Rd = 0,18·√f_ck·b·d (armature minimale) + V_sd (armature transversale). Pour une **dalle pleine** simplement appuyée, on utilise la formule approximative : \[ h \ge \sqrt{\frac{q L^{2}}{k \, f_{ck}}} \] où k ≈ 0,04 pour une dalle simplement appuyée (coefficients issus des tableaux de l’EC2). ### D. Exemple chiffré : dimensionnement d’une dalle industrielle **Données** : - Portée libre L = 6,0 m (dans les deux directions, dalle carrée). - Charge d’exploitation q = 5,0 kN/m² (machinerie, stockage léger). - Poids propre du béton γ_c = 25 kN/m³. - Classe de béton C25/30 → f_ck = 25 MPa. - Enrobage = 25 mm, barres d’armature HA Ø12 mm (f_yk = 400 MPa). **Étape 1 – Épaisseur initiale** : \[ h \ge \sqrt{\frac{(q + \gamma_c h) L^{2}}{k f_{ck}}} \] On résout par itération. Supposons h = 0,15 m (15 cm) comme première estimation. Poids propre = γ_c·h = 25×0,15 = 3,75 kN/m². Charge totale = q + poids propre = 5,0 + 3,75 = 8,75 kN/m². \[ h_{calc}= \sqrt{\frac{8,75 \times 6^{2}}{0,04 \times 25}} = \sqrt{\frac{8,75 \times 36}{1}} = \sqrt{315}=17,75\ \text{cm} \] Comme h_calc > h supposée, on augmente h. **Deuxième itération** : h = 0,18 m. Poids propre = 25×0,18 = 4,5 kN/m². Charge totale = 9,5 kN/m². \[ h_{calc}= \sqrt{\frac{9,5 \times 36}{1}} = \sqrt{342}=18,5\ \text{cm} \] h_calc ≈ 18,5 cm ≈ h supposée → on accepte **h = 18,5 cm**, on arrête à la taille commerciale supérieure : **h = 20 cm**. **Étape 2 – Armature inférieure** : Moment maximal pour une dalle carrée simplement appuyée (coefficients de l’EC2) : \[ M_{max}= \alpha \, q \, L^{2} \] avec α ≈ 0,024 (case carrée, simplement appuyée). \[ M_{max}=0,024 \times 8,75 \times 6^{2}=0,024 \times 8,75 \times 36 = 7,56\ \text{kN·m/m} \] Conversion en N·mm par mètre de largeur : 7,56 × 10⁶ N·mm/m. Surface d’acier nécessaire : \[ A_s = \frac{M_{max}}{f_{yk} (d - a/2)} \] On prend d = h – enrobage = 200 mm – 20 mm = 180 mm. On estime a ≈ 0,2 d = 36 mm (bloc de compression simplifié). \[ A_s = \frac{7,56 \times 10^{6}}{400 \times (180 - 18)} = \frac{7,56 \times 10^{6}}{400 \times 162}= \frac{7,56 \times 10^{6}}{64\,800}\approx 116,7\ \text{mm²/m} \] On choisit des barres Ø12 mm (A_s,barre = π·12²/4 ≈ 113 mm²). Espacement : s = 1000 mm / (116,7/113) ≈ 975 mm → on arrête à **150 mm** (standard) pour garantir du surplus. Donc on pose des barres Ø12 mm tous les 150 mm dans les deux directions (treillis). **Étape 3 – Vérification du cisaillement** : Pour une dalle, le cisaillement est généralement négligé si l’épaisseur > 150 mm et l’armature minimale est respectée. On vérifie rapidement : \[ V_{Rd,min}=0,18 \sqrt{f_{ck}} b d =0,18 \times 5 \times 1000 \times 180 = 16,2\ \text{kN/m} \] La charge de cisaillement maximale V_max ≈ qL/2 = 8,75×6/2 = 26,3 kN/m > V_Rd,min → il faut ajouter des étriers. On prend des étriers Ø6 mm, espacement 150 mm : A_s,étrier = 2 × (π·6²/4) = 2 × 28,27 = 56,5 mm². V_sd = (A_s,étrier f_yk) / s = (56,5 × 400) / 150 = 150,6 N ≈ 0,15 kN/m (faible). On augmente donc l’espacement à 100 mm : V_sd = (56,5×400)/100 = 226 N = 0,23 kN/m. Comme la contribution reste faible, on préfère augmenter l’épaisseur à 22 cm ou doubler l’armature inférieure. Pour simplifier, on accepte l’épaisseur de 20 cm avec armature Ø12 mm tous les 100 mm (double quantité). **Résultat final** : Dalle pleine épaisseur **20 cm**, armature inférieure Ø12 mm espacée **100 mm** dans les deux directions, enrobage 20 mm, béton C25/30. > **À retenir** : Le dimensionnement d’une dalle en béton armé commence par l’estimation de l’épaisseur à partir de la charge totale, puis le calcul de l’armature flexionnelle à partir du moment maximal, enfin la vérification du cisaillement et de l’enrobage selon les NCM. --- ## Synthèse du chapitre (mini‑fiche de révision) - **Bois** : propriétés mécaniques dépendant de l’essence, module E, résistances σ_f, σ_c ; normes NCM 001‑003 ; dimensionnement par états limites (σ_adm = σ_R/γ_M) ; assemblages : tenon‑mortaise, boulonnage, connecteurs métalliques ; règles de sécurité : harnais, vérification d’élingues, port du casque. - **Béton armé** : composition, classe C25/30, f_ck, f_yk, enrobage ≥ 20 mm ; normes NCM 010‑012 ; dimensionnement ELS/ELU : contraintes admissibles, moment de flexion M_Rd, cisaillement V_Rd ; exemple de dalle : épaisseur 20 cm, armature Ø12 mm espacée 100 mm, béton C25/30. - **Points communs** : utilisation de la méthode des états limites, prise en compte des facteurs de sécurité matière (γ_M), respect des normes camerounaises, vérification de la stabilité (flambage, renversement) et de la sécurité des travailleurs. --- ## Glossaire (10 termes clés) > **Module d’élasticité (E)** : rapport contrainte‑déformation dans le domaine élastique, exprimé en MPa. > **Résistance caractéristique (f_ck ou σ_R)** : valeur de résistance du matériau utilisée pour le calcul, définie à 5 % de fractile. > **Facteur de sécurité matière (γ_M)** : coefficient appliqué à la caractéristique de résistance pour obtenir la valeur de conception admissible. > **État limite de service (ELS)** : condition garantissant la fonctionnalité normale (déformations, fissures) sans endommagement. > **État limite ultime (ELU)** : condition garantissant la résistance à la rupture sous les charges maximales. > **Module de résistance (W)** : géométrie de la section permettant de convertir un moment en contrainte (W = I / y_max). > **Enrobage** : épaisseur de béton recouvrant l’armature, assurant protection contre la corrosion et le feu. > **Tenon‑mortaise** : assemblage traditionnel où un tenon s’insère dans une mortaise, résistant principalement à la compression. > **Connecteur métallique** : dispositif normalisé (plaque perforée, cheville) permettant la liaison rapide d’éléments bois. > **Vibrage du béton** : opération consistant à éliminer l’air emprisonné dans le béton frais à l’aide d’un vibrateur interne ou externe. --- ## Exercices d'application corrigés ### Exercice 1 – Dimensionnement d’une poutre en bois (scenario atelier) **Énoncé** : Une scierie de Bamenda doit installer une poutre en iroko pour supporter une charge répartie de 6 kN/m sur une portée de 4,5 m. La poutre sera simplement appuyée. Déterminer la section minimale (largeur b = 140 mm) en iroko, sachant que σ_R = 70 MPa et γ_M = 1,3. Vérifier le poids propre (γ = 6,4 kN/m³). **Corrigé** : 1. Moment maximal : \(M_{max}= qL^{2}/8 = 6 \times 4,5^{2}/8 = 6 \times 20,25 /8 = 15,1875\ \text{kN·m}=15,1875\times10^{6}\ \text{N·mm}\). 2. Contrainte admissible : \(\sigma_{adm}= \sigma_R/γ_M = 70/1,3 = 53,85\ \text{MPa}\). 3. Module de résistance nécessaire : \(W = M_{max}/\sigma_{adm}= 15,1875\times10^{6} / 53,85 = 282\,000\ \text{mm³}\). 4. Pour une section rectangulaire, \(W = b h^{2}/6\). En posant b = 140 mm : \[ h^{2}= \frac{6W}{b}= \frac{6 \times 282\,000}{140}=12\,085,7\ \text{mm²} \] \[ h = \sqrt{12\,085,7}\approx 110\ \text{mm} \] 5. Arrondir à la taille commerciale supérieure : **h = 120 mm**. 6. Vérification du poids propre : Volume = 0,14 m × 0,12 m × 4,5 m = 0,0756 m³. Poids = 0,0756 × 6,4 kN/m³ = 0,48 kN (≈ 1,8 % de la charge répartie q·L = 27 kN, négligeable). **Réponse** : Section **140 mm × 120 mm** en iroko. ### Exercice 2 – Nombre de boulons pour une connexion poteau‑poutre (scenario chantier) **Énoncé** : Sur un chantier de Douala, on doit assembler un poteau en ayous (150 × 150 mm) à une poutre en ayous (120 × 50 mm) portant un moment de flexion de 9 kN·m et un effort tranchant de 12 kN. On utilise des boulons d’acier classe 8,8 de diamètre 16 mm (f_ub = 800 MPa, γ_Mb = 1,25). Déterminer le nombre minimal de boulons disposés sur une ligne, avec une excentricité e = 80 mm entre les lignes de boulons. **Corrigé** : 1. Résistance à la traction du boulon : \(f_{ubd}= f_{ub}/γ_{Mb}= 800/1,25 = 640\ \text{MPa}\). 2. Surface d’un boulon : \(A_s = \pi d^{2}/4 = \pi \times 16^{2}/4 = 201\ \text{mm²}\). 3. Résistance à la coupe d’un boulon : \(F_{cb}=0,6 f_{ubd} A_s =0,6 \times 640 \times 201 = 77\,184\ \text{N}=77,2\ \text{kN}\). 4. Contrainte admissible en coupe (γ_M = 1,3) : \(F_{cb,adm}= 77,2/1,3 = 59,4\ \text{kN}\). 5. Répartition de l’effort tranchant : \(V_{boulon}= V_{max}/n\). On veut \(V_{boulon} \le F_{cb,adm}\). \[ n \ge V_{max}/F_{cb,adm}= 12/59,4 =0,202 \Rightarrow n_{min}=1 \] Un boulon suffit au cisaillement. 6. Vérification du moment : Capacité de moment d’un couple de boulons (deux lignes) : \[ M_{cb}= F_{cb,adm} \times e = 59,4\ \text{kN} \times 0,08\ \text{m}=4,75\ \text{kN·m} \] Comme le moment appliqué est 9 kN·m > 4,75 kN·m, il faut augmenter le nombre de lignes ou l’excentricité. On choisit deux lignes de boulons (soit 2 boulons par ligne, total 4 boulons) avec excentricité e = 120 mm : \[ M_{cb,total}= 2 \times (F_{cb,adm} \times e)=2 \times (59,4 \times 0,12)=14,26\ \text{kN·m}>9\ \text{kN·m} \] Le cisaillement reste vérifié (V par boulon = 12 kN/4 = 3 kN < 59,4 kN). **Réponse** : Utiliser **4 boulons de diamètre 16 mm**, disposés en **2 lignes de 2 boulons chacune**, espacées de **120 mm**. --- ## Erreurs fréquentes et règles de sécurité (5 cas) | # | Erreur fréquente | Conséquence | Règle de prévention / bonne pratique | |---|------------------|-------------|--------------------------------------| | 1 | Oublier de vérifier l’humidité du bois avant assemblage (taux > 18 %). | Risque de retrait ultérieur, fissures, perte de portance. | Mesurer l’humidité avec un hygromètre ; attendre l’équilibre (12 % ± 2 %) ou appliquer un traitement de séchage. | | 2 | Sous‑dimensionner l’enrobage du béton armé (ex. 10 mm au lieu de 20 mm). | Corrosion de l’armature, réduction de la durée de vie, risque de rupture prématurée. | Respecter les valeurs d’enrobage prescrites par NCM 010 (20 mm intérieur, 30 mm extérieur) ; utiliser des cales d’enrobage lors du coffrage. | | 3 | Serrer excessivement les boulons d’assemblage bois‑acier au-delà du couple recommandé. | Écrasement du bois, fissure longitudinale, perte de capacité portante. | Utiliser une clé dynamométrique réglée au couple spécifié (ex. M20 classe 8,8 → 250 Nm) ; vérifier avec un indicateur de couple. | | 4 | Négliger le cintrage des armatures lors de la mise en place du béton (armatures trop courtes, pas de crochets). | Ancrage insuffisant, glissement de l’armature sous charge, fissuration. | Respecter les longueurs d’ancrage et les crochets définis dans les plans d’armature ; vérifier visuellement avant le coulage. | | 5 | Monter une charge lourde sur une structure bois sans étaiement provisoire adéquat. | Flambage ou renversement du poteau, accident de travail. | Installer des étais réglables en acier, espacés ≤ 1,2 m, vérifier l’aplomb à l’aide d’un niveau à bulle avant de retirer les étais. | --- *Fin du cours.*

Quiz du chapitre

10 questions — vérifie chaque réponse pour voir l'explication.

  1. 1. Quelle est la caractéristique principale d'une structure porteuse en bois utilisée dans les constructions industrielles?
  2. 2. Quelle essence de bois est fréquemment recommandée pour les structures porteuses industrielles au Cameroun en raison de sa durabilité naturelle et de sa résistance mécanique?
  3. 3. Selon la norme camerounaise de construction (NC 2005), quelle est l'épaisseur minimale du revêtement de béton (enrobage) requise pour les armatures situées dans une dalle industrielle exposée à l'humidité?
  4. 4. Une poutre en bois rectangulaire de section 120 mm × 240 mm (hauteur 240 mm) supporte une flexion maximale admissible de 12 MPa. Quel est le moment fléchissant maximal admissible (en kN·m) que peut supporter cette poutre?
  5. 5. Pour couvrir un hall industriel de 30 m de portée libre, on hésite entre utiliser des poutres lamellées-collées (glulam) en épicéa ou des poutres en bois massif de même section. Quel critère justifie le choix du glulam dans ce contexte?
  6. 6. Une colonne en béton armé de section 300 mm × 300 mm supporte une force de cisaillement Vu = 180 kN. Le béton a une résistance à la compression f'c = 25 MPa et l'acier des étriers a une limite d'élasticité fy = 400 MPa. En utilisant la formule simplifiée Vc = 0,17 * sqrt(f'c) * b * d (avec b = largeur, d = hauteur effective ≈ 270 mm), quel est le nombre minimum d'étriers de diamètre 10 mm (As = 78,5 mm²) nécessaires si chaque étrier contribue à Vs = As * fy * (s/d) avec un espacement s = 150 mm? (Arrondir à l'entier supérieur.)
  7. 7. Dans un entrepôt industriel, on doit choisir entre un plancher en bois massif de 180 mm d'épaisseur et une dalle en béton armé de 150 mm d'épaisseur pour garantir une résistance au feu de classe REI 60. Quelle affirmation est correcte?
  8. 8. Un plancher industriel en bois de portée 6 m est constitué de poutres espacées de 0,6 m, chacune de section 100 mm × 200 mm (hauteur 200 mm). Le module d'élasticité du bois est E = 12 GPa. Sous une charge uniformément répartie de 2,5 kN/m², quelle est la flèche maximale approximative au milieu de la portée (en mm) en utilisant la formule δ = (5 * w * L^4) / (384 * E * I) pour une poutre simplement appuyée, où w est la charge linéaire (kN/m) sur la poutre?
  9. 9. Une colonne en bois de section 150 mm × 150 mm et de hauteur 4 m supporte une charge axiale P = 120 kN. Le module d'élasticité du bois est E = 10 GPa et le coefficient de facteur de longueur effective K = 1,0 (appui pivot-pivot). Le béton de la semelle sous la colonne a une résistance à la compression f'c = 20 MPa et une épaisseur de 200 mm. En négligeant le flambage du béton, vérifier si la colonne en bois est sûre contre le flambage d'Euler (charge critique Pcr = π² E I / (K L)²). Quel est le rapport P / Pcr ?
  10. 10. Une dalle industrielle en béton armé doit supporter une charge uniforme de service q = 8 kN/m² (incluant le poids propre) sur une portée libre de 5 m, simplement appuyée sur deux côtés. En utilisant la méthode approximative de la dalle pleine (moment maximal M = q L² / 8) et en admettant une résistance à la flexion du béton armé de fck = 25 MPa avec un facteur de sécurité γc = 1,5, quelle épaisseur minimale h (en mm) faut-il prévoir si l'on considère une armature inférieure de diamètre 16 mm (As = 201 mm²) placée à une profondeur effective d = h - 50 mm (enrobage de 25 mm chaque côté) et que le moment de résistance est donné par MR = As * fyd * (d - a/2) avec fyd = 400 MPa / γs (γs =1,15) et a = As * fyd / (0,85 * fck * b) où b = 1 m (largeur considérée). Quelle est l'épaisseur la plus proche parmi les propositions?