Mémoire

le premier exemple d’utilisation d’une recomposition d’un arc en bois par le clavetage de pièces courtes.

Ce principe sera repris et amélioré au XIXème siècle par le colonel Emy qui associe un arc en planches boulonnées à un cadre droit pour réaliser par exemple le manège de Libourne (1821).

2 Les charpentes ballon et plate-forme

La diffusion des scies actionnées mécaniquement, l’invention de la scie multi-lames et la mise au point d’une machine à fabriquer les clous, dès la fin du XVIIIème siècle vont bouleverser les pratiques constructives aux Etats Unis.

La planche clouée marque une véritable révolution, non seulement en rendant la construction d’une maison moins onéreuse, mais aussi en permettant à un ouvrier d’ériger sa maison tout seul, au moyen de bois de moindres dimensions.

Le système consiste en une ossature légère en bois, avec parois en charpente montant sur deux étages, habillées de planches faisant office de raidisseurs. Les premières maisons de ce type (balloon frame house) furent construites à Chicago entre 1830 et 1840, d’où ce système de construction se répandit d’une manière générale.

• la construction « Chicago »

C’est à George Washington Snow (1797-1870), un quaker de la Nouvelle-Angleterre, entrepreneur, marchand de bois et agent immobilier, que l’on doit l’invention de la charpente ballon. Le terme fut donné ironiquement à cette technique en allusion à sa fragilité apparente. D’ailleurs jusqu’en 1870, la charpente ballon fut nommée « Chicago construction ».

• Charpente en plate-forme

Un système analogue dit « plateform frame » en est très vite dérivé. La différence avec le type ballon réside dans les parois en charpente qui ne font qu’un étage, tandis que le plancher du premier étage sert de plate-forme pour la construction de l’étage suivant

Le « ballon frame » est encore un usage de nos jours. Mais c’est l’ossature plate-forme qui s’est généralisée dans le monde. Les panneaux en contre-plaqué sont venus compléter le système à partir du début du XXème siècle. La technique constructive a parallèlement connu différentes formes de préfabrication.

• Le bois lamellé-collé

Maison à Nantes – Architecte E. Boucher

L’idée d’assembler des lamelles en bois par collage remonte au début du XIXème siècle. C’est en effet vers 1830 qu’un fabricant de sièges, Michael Thonet réalise ses premiers essais de moulage de lamellé collé pour former des structures de siège. Il fait bouillir des lamelles de bois dans de la colle avant de les fixer dans des moules en fer.

Thonet présente son premier siège en bois lamellé-collé en 1836 et le commercialise rapidement. La faible résistance en milieu humide des colles utilisées alors le conduira pourtant à abandonner cette technique au profit de celle du bois massif étuvé cintré.

Il faudra attendre de début du siècle suivant pour voir réapparaître la technique du lamellé-collé cette fois dans le domaine de la charpente. Otta Hetzer, Maître charpentier allemand, dépose en 1900 un brevet de fabrication pour des poutres composées de lamelles de pin sylvestre assemblées par de la colle caséine et destinées à servir de solives de plancher.

Par la suite, ayant eu probablement connaissance des travaux du colonel Emy, il pense à réaliser des éléments courbes dont la forme serait aussi proche que possible de la ligne de pression. Il dépose donc un nouveau brevet en 1906 pour la réalisation d’éléments de construction en bois cintré.

Cette technique du bois lamellé-collé cintré va très vite se développer dans tous les pays d’Europe sauf en France où il faudra attendre les années 1950.

On va, en particulier, l’utiliser pour réaliser des hangars, tels ceux qui abriteront les fameux gonflables Zeppelins, et des halls d’exposition, comme le bâtiment construit en 1910 à Bruxelles et dont la portée atteignait déjà 43 mètres.

Au delà du bouleversement technique induit par la lamellation et la colle, c’est bien l’inscription du matériau dans un système conceptuel renouvelé comme la structure-arc et l’édifice-tunnel qui va donner au Bois lamellé-collé sa pleine capacité d’innovation.

Le lamellé-collé s’immigre

La technique du bois lamellé-collé sera importée aux Etats Unis dans les années 1930 par des immigrés allemands et en particulier l’architecte ingénieur Max Hanish qui avait travaillé avec Otta Hetzer.

L’architecte américain Victor Lundy sera un des premiers à lui trouver une expression architecturale de qualité (Eglise unitarienne, Westport, Etats-Unis).

2 – METHODE

2.1 – CONCEPTION GENERALE

3 Méthode d’aide à la conception des projets « bois

La réalisation d’un ouvrage en bois fait appel à des pratiques spécifiques. La nature et les caractéristiques du matériau, ses technologies au niveau de sa transformation, de son façonnage et de sa mise en œuvre induisent des procédures de construction particulières.

Tous les acteurs de la filière construction sont concernés et doivent intégrer dans leur travail des méthodes adaptées qui garantiront la qualité de leur prestation et plus globalement la qualité de l’ouvrage réalisé.

A l’amont du processus de construction, le travail de conception doit lui aussi prendre en compte ces spécificités.

Du point de vue de l’organisation, deux aspects sont aujourd’hui fondamentaux :

- tendre vers une ingénierie fortement concourante. L’architecte, le bureau d’études bois et l’économiste doivent travailler de concert pour assurer une conception globale qui prenne en compte l’architecture, la technique et le coût.

- Tendre vers une ingénierie fortement spécifiante. L’équipe de conception doit pouvoir produire des plans d’exécution, des devis descriptifs et quantitatifs très précis et détaillés.

Du point de vue du travail mêle du projet, il importe que tous les problèmes liés à la définition des espaces et des éléments physiques du bâti soient abordés. Nous proposons une méthode d’analyse en quatre thèmes dont l’objectif est d’aider le concepteur dans des choix :

- Comparaison des différents systèmes constructifs

Nous identifions les principales caractéristiques des grandes familles de systèmes structuraux

- Comparaison des différentes logiques de production

Nous évoquons les grands traits des systèmes de fabrication et de mise en œuvre.

- Facteurs de choix d’un système constructif

➢ Nous définissons une check-list des points qui doivent être envisagés. L’ordre des points, leur importance et les réponses apportées relèvent bien évidemment des particularités propres à chaque projet.

- Incidence du choix d’un système constructif sur le projet

➢ Nous répertorions les principales conséquences des choix constructifs en matière de définition du projet.

Comparaison des différents systèmes constructifs

1 Ossature légère

- Système le plus répandu

- Bonne adaptation à tout milieu et toute typologie d’ouvrage

- Grande flexibilité constructive

- Fabrication sur site ou industrialisée

- Bonne performance en matière d’isolation thermique

- Modes d’expression architecturale très différenciés

- Prix compétitifs

1 Poteaux et poutres

- Système haut de gamme

- Grande importance des détails constructifs

- Ingénierie et production très qualifiées

- Grandes potentialités formelles et lumineuses

- Expression architecturale typée (rationalisme structurel)

- Prix plus élevés

2 Madriers empilés

- système essentiellement limité à l’habitat diffus non urbain

- Préfabrication et montage sur site

- Bon optimum d’ambiances thermiques (isolation, inertie), acoustiques et phoniques

- Potentialités formelles