Fluage d'une charpente bois
Photographie d'une charpente bois ancienne dans le cadre d'un projet de Réparabat.
Ma charpente est déformée, est-ce grave ?
À la vue de cette photo, on peut observer une panne intermédiaire présentant une flèche, ainsi que des chevrons non parfaitement rectilignes.
Pour un œil non averti, ces déformations peuvent laisser penser que la charpente se déforme anormalement ou qu’elle est en souffrance.
Pourtant, l’image d’une charpente parfaitement droite, régulière et alignée est relativement récente dans l’histoire de la construction bois.
Jusqu’à la fin du XVIIIᵉ siècle, le bois de charpente est majoritairement travaillé à la main, à la hache ou à la doloire. Les arbres sont débités selon leur forme naturelle, ce qui conduit à des pièces présentant des sections irrégulières et parfois légèrement cintrées.
Avec la diffusion des scies mécaniques et l’apparition des clous et assemblages métalliques, les sections deviennent progressivement plus régulières, et l’exigence de rectitude s’impose dans la construction.
Peinture issue de la Bibliothèque nationale de France - 16ème siècle - Gilles de Rome - BnF, Arsenal, Ms 5 062, fol.15.
Ainsi, les déformations observées sur une charpente existante peuvent être anciennes et liées à la nature même du bois, sans traduire nécessairement un désordre structurel.
Le bois n’est pas un matériau inerte. Avec le temps, il peut subir :
• des phénomènes de retrait, provoqués par l’écart entre l’humidité du bois lors de sa mise en œuvre et l’humidité du milieu dans lequel il évolue,
• du fluage, c’est-à-dire une déformation lente des fibres sous l’effet des charges permanentes, sans provoquer de rupture brutale.
Fait intéressant : selon l’Eurocode 5 (dimensionnement des structures bois), dans un local où l’humidité reste inférieure à 20 %, la vérification des déformations à l’ELS (flèche instantanée) impose de prévoir une part importante de fluage sur le long terme.
Sur une durée de référence de 50 ans, cela correspond à un coefficient kdef = 0.6 : le fluage représente environ 37,5 % de la flèche totale (w_fin = w_inst × (1 + k_def))
Concrètement, pour une panne de 6,00 m :
• flèche limite à L/200 = 30 mm
• 37,5 % de 30 mm = 11,25 mm.
Soit environ 1,1 cm de déformation en 50 ans, uniquement par fluage.
Schéma théorique simplifié du principe de fluage sur structure en bois - Réparabat
Ici, les bois présentent un aspect sec, sans trace d’humidité, ni développement fongique visible. Ces éléments tendent à indiquer que la déformation observée est ancienne et stabilisée, et que la charpente, âgée de plus d’un siècle (voire davantage), fonctionne ainsi depuis longtemps.
Une charpente déformée n’est donc pas forcément synonyme de charpente en danger.
En revanche, il reste indispensable de s’interroger sur l’évolution du phénomène :
• la déformation est-elle récente ?
• a-t-elle évolué rapidement ?
• y a-t-il eu un dégât des eaux, une fuite, ou une modification récente du bâtiment ?
L’enjeu est donc de distinguer une déformation naturelle et stabilisée d’une déformation liée à une pathologie
Les trois points essentielles à retenir :