Métré de la charpenterie et de l'ossature

L'erreur la plus courante sur la longueur d'ossature consiste à prendre le mur jusqu'à la face finie de gypse ou de plâtre qu'utilisent les métiers de finition. La longueur d'ossature suit plutôt la ligne des montants, et la convention de dessin nord-américaine est asymétrique. Les murs extérieurs et porteurs se rapportent à la face extérieure des montants, là où la fondation, la lisse de rive et le revêtement s'alignent. Les cloisons intérieures se prennent à l'axe, parce que l'espacement entraxe se divise proprement le long d'une longueur d'axe et que les jonctions s'équilibrent d'elles-mêmes. Les chantiers commerciaux d'envergure cotent parfois plutôt les cloisons à la face de l'ossature. Choisir la mauvaise référence fausse la longueur d'environ une demi-largeur de montant à chaque extrémité et décale toutes les quantités qui en découlent.

Cette distinction relève d'une pratique de traçage établie en Amérique du Nord plutôt que d'une règle publiée; il faut donc s'en remettre à la face que le plan déclare coter. Sous la norme RICS NRM2, la question disparaît : la section de travaux 16 mesure les éléments d'ossature sur leur longueur à la section transversale indiquée, et l'axe est la ligne d'estimation pratique.

Lorsqu'une longueur d'axe est multipliée par une épaisseur de mur, l'axe surévalue le compte aux endroits où les murs se rejoignent, et la correction est une norme de la pratique du métré. Un coin en L s'équilibre de lui-même : la portion comptée deux fois sur une branche compense la portion omise sur l'autre, de sorte qu'aucun ajustement n'est nécessaire. Une intersection en T ou un mur transversal surévalue le compte, et il faut donc déduire la moitié de l'épaisseur du mur à chaque jonction. Comme un seul mur transversal forme deux jonctions, c'est une épaisseur complète qui est retranchée par mur transversal. La longueur d'axe nette est égale à la longueur d'axe totale moins la demi-épaisseur multipliée par le nombre de jonctions.

Voilà l'asymétrie longueur-surface de l'ossature, et c'est la règle à tenir fermement. Les lisses et les rails se prolongent en continu au-delà de chaque ouverture, et le mur au-dessus et en dessous d'une ouverture existe toujours; une ouverture n'est donc jamais déduite de la longueur linéaire de mur, quelle que soit la méthode. La norme RICS NRM2 et la pratique nord-américaine concordent. Ce qu'une ouverture fait plutôt, c'est réduire la surface de revêtement et ajouter des pièces d'ossature.

La surface de revêtement est réduite, mais seulement pour les grandes ouvertures, parce que la main-d'œuvre nécessaire pour découper autour d'une petite ouverture compense le matériau économisé. La pratique nord-américaine des produits en feuilles, empruntée à la convention du gypse, ignore les ouvertures jusqu'à environ un panneau de 4 sur 8 (à peu près 32 pieds carrés) et déduit tout ce qui est plus grand, de sorte qu'une porte standard d'environ 21 pieds carrés reste comptée. La norme RICS NRM2 déduit les vides de revêtement supérieurs à son seuil pour les ouvrages superficiels, soit environ 0,50 mètre carré. La valeur de 1,00 mètre carré ailleurs dans cette lignée de normes appartient aux sections du bardage en feuilles, du vitrage et de l'étanchéité, et non au revêtement en bois, et elle ne devrait pas être reprise ici. La charpenterie allemande sous VOB/C (DIN 18334) constitue un régime distinct : pour les ouvrages de bois mesurés au volume, elle mesure la section transversale complète sans déduire les découpes.

Le compte des pièces d'ossature augmente. Chaque ouverture ajoute des poteaux de rive, des poteaux nains (ou de support), un linteau de tête (ou, au Royaume-Uni et sur les marchés métriques, un linteau préfabriqué), et des nains au-dessus du linteau de tête, plus une lisse d'appui et des nains d'appui pour les fenêtres. Les rôles de ces éléments sont reconnus par l'IRC; le compte typique de deux poteaux de rive plus deux poteaux nains, avec un linteau de tête et des nains, relève de la convention de l'ossature.

La dérivation de base est la même pour l'ossature verticale et horizontale : le nombre d'éléments est égal à la longueur divisée par l'espacement entraxe, plus un, plus les ajouts de convention. Le diviseur d'espacement est tabulé par le code; les ajouts relèvent de la pratique.

Pour les montants, on prend les montants courants selon l'espacement, puis on ajoute trois par coin, deux par intersection de cloison, un par extrémité de mur, et deux poteaux de rive plus deux poteaux nains par ouverture. L'espacement standard est de 16 pouces (406 millimètres) entraxe dans les tableaux de l'IRC et de l'IBC; 24 pouces (610 millimètres) est permis pour l'ossature optimisée. La longueur du montant n'est pas la hauteur nominale du mur. Un mur standard de 8 pieds utilise un montant prédécoupé de 92 et 5/8 de pouce afin qu'avec une lisse basse de 1 et 1/2 pouce et une double lisse haute de 3 pouces, l'assemblage atteigne la ligne du plafond; les murs de 9 pieds et de 10 pieds utilisent des montants de 104 et 5/8 de pouce et de 116 et 5/8 de pouce.

Le bois des lisses est égal à la longueur du mur multipliée par le nombre de rangées : trois par défaut (une lisse basse plus une double lisse haute), ou deux avec une lisse haute simple en ossature optimisée. Les solives de plancher et de plafond suivent la disposition des montants le long de la longueur du plancher, plus le doublage sous les cloisons parallèles, le doublage avec chevêtres et solives d'enchevêtrure autour des ouvertures, et les solives de rive au pourtour. Les chevrons se comptent comme la longueur de la toiture divisée par l'espacement plus un par versant, mais la longueur doit être la véritable longueur en pente, et non la projection horizontale. La véritable longueur est égale à la projection horizontale multipliée par le facteur de pente (la racine carrée de un plus le carré de la pente exprimée en montée sur projection), plus le débord et une réserve pour la faîtière. Les arêtiers et les noues utilisent leur propre facteur de pente, plus long.

Dans les régions régies par la norme RICS NRM2 et par la CIQS, cette dérivation du compte n'apparaît pas dans le bordereau. Les montants, les solives et les chevrons sont mesurés comme des éléments au mètre linéaire à la section transversale indiquée, et l'entrepreneur établit lui-même le nombre de pièces. Les tableaux d'espacement relèvent du code; les ajouts et le multiplicateur de trois rangées de lisses relèvent de la convention. Les valeurs d'espacement métriques par défaut (400 millimètres au Royaume-Uni, 600 en Europe continentale, 450 en Australie et en Nouvelle-Zélande sous la norme AS 1684) sont des modules courants plutôt que des valeurs imposées, puisque l'espacement dépend de la portée et de la charge et se lit sur le dessin.

Un mur de pignon ou un mur rampant comporte des montants qui s'allongent de l'extrémité courte vers le sommet, chacun plus long que le précédent de la pente (montée sur projection) multipliée par l'espacement. Le compte demeure la longueur divisée par l'espacement, mais la quantité de bois doit additionner les longueurs croissantes réelles plutôt que d'appliquer la hauteur du sommet à chaque montant. Un raccourci courant utilise la longueur moyenne des montants, soit environ la moitié de la hauteur du sommet, multipliée par le compte. La surface de revêtement du pignon est la surface du triangle : la base multipliée par la hauteur, divisée par deux. Traiter un pignon comme un rectangle à la hauteur du sommet surcommande à la fois les montants et le revêtement.

Avant toute conversion de surface en feuilles, il faut établir quelles surfaces sont revêtues, car se tromper sur le nombre de faces est une erreur d'un facteur deux. Les murs extérieurs sont habituellement revêtus sur une face, la face extérieure. Un mur revêtu des deux côtés pour le contreventement ou la cote de résistance au feu double la surface. Un platelage de toiture utilise la surface réelle du plan en pente, et un platelage de plancher utilise la surface en plan du plancher d'ossature.

On convertit ensuite la surface en feuilles. Le nombre de feuilles est la surface revêtue divisée par la surface du panneau, arrondie à la feuille entière supérieure. Le panneau standard mesure 4 sur 8 pieds, soit 32 pieds carrés, une dimension de panneau coté en performance publiée par l'association du commerce du bois d'ingénierie. Les marchés métriques utilisent un panneau de 1,2 sur 2,4 mètres, soit environ 2,88 mètres carrés. La déduction de surface des ouvertures s'applique avant l'arrondi.

L'ossature comporte des connecteurs et des fixations métalliques en plus des éléments eux-mêmes : sabots de solive, attaches anti-soulèvement et antitempête, équerres d'ossature, et clous ou vis. L'approche prévoit un sabot par raccordement solive-poutre et des attaches par appui de chevron ou de ferme, les comptes exacts étant tirés du tableau des connecteurs du projet et du tableau de clouage de l'IRC. La norme RICS NRM2 les énumère à titre de quincaillerie de fixation. L'exigence et les rôles des éléments sont ancrés dans le code et la norme; les comptes précis proviennent du tableau.

Le coupe-feu prescrit par le code est dérivable. L'article R302.11 de l'IRC exige des coupe-feu dans les murs à montants combustibles aux niveaux du plafond et du plancher, et horizontalement à des intervalles n'excédant pas 10 pieds (3 048 millimètres), de même qu'aux soffites et aux limons d'escalier; les pièces horizontales correspondent donc à peu près à la longueur du mur divisée par 10 pieds, plus les longueurs par niveau. Les 10 pieds constituent un intervalle d'espacement maximal utilisé comme diviseur, et non une longueur d'élément. Le pare-feu résidentiel sous l'article R302.12 de l'IRC subdivise les assemblages combustibles dissimulés de plancher et de plafond de 1 000 pieds carrés ou moins. Le pare-feu de comble distinct de 3 000 pieds carrés ou moins est une disposition commerciale de l'article 718.4.2 de l'IBC pour les bâtiments du groupe R, et non une valeur résidentielle.

Les entremises hors code dépendent des détails : fonds de clouage et appuis pour les armoires, les barres d'appui et les appareils, entremises de bord de panneau là où les rives du revêtement tombent entre les montants, et rangées de croix de Saint-André à mi-portée dans les solives de plancher, généralement environ une rangée tous les 8 pieds de portée. Aucune clause publiée n'en fixe le compte; il est donc tiré des détails architecturaux et de la disposition des panneaux ou des solives, ou intégré à une réserve générale de bois d'œuvre.

Les fermes de toiture et de plancher d'ingénierie sont des éléments répertoriés et conçus; elles se comptent donc à la pièce, par repère de ferme, à partir des dessins de conception des fermes (types courant, en croupe, support, mono, en ciseaux et de pignon), et non par dérivation à partir de l'espacement comme le sont les chevrons et les solives en ossature traditionnelle. L'IRC et la norme de conception des fermes TPI 1 les régissent, et la norme RICS NRM2 énumère les chevrons à treillis au nombre.

L'élément qui enjambe une ouverture est quantifié différemment selon la région. Les murs à ossature légère nord-américains utilisent un linteau de tête en bois de dimension assemblé ou en bois d'ingénierie, compté dans le bois d'ossature, avec une longueur égale à la largeur de l'ouverture plus l'appui sur chaque poteau nain, multipliée par le nombre de plis. La pratique britannique et européenne utilise souvent plutôt un linteau préfabriqué en acier ou en béton préfabriqué, mesuré en mètres linéaires selon la référence indiquée et porté à une section distincte du bordereau. L'ossature de bois australienne et néo-zélandaise sous la norme AS 1684 utilise un linteau en bois, avec de l'acier là où le tableau l'exige. Modéliser l'un comme l'autre place l'élément de tête dans le mauvais bordereau et dans le mauvais matériau.

Les boulons d'ancrage de lisse basse sont dérivables du code à partir de la longueur de la lisse basse. L'article R403.1.6 de l'IRC fixe les boulons d'ancrage à au plus 6 pieds entraxe, avec un boulon à moins de 12 pouces de chaque extrémité de lisse et un minimum de deux par pièce de lisse; le compte est donc à peu près la longueur de lisse divisée par 6 pieds, plus un, plus les boulons d'extrémité. Les zones à forte sismicité et à vents forts resserrent l'espacement et ajoutent des rondelles de lisse selon l'amendement local.

L'acier formé à froid se métré de façon identique au bois : la longueur multipliée par l'espacement donne les montants, et un rail en U haut plus bas donne le rail de course, mesuré comme deux fois la longueur du mur et commandé en longueurs de stock de 10 pieds (deux rangées, l'équivalent métallique des lisses de bois). Trois choses changent. Les éléments sont identifiés par la désignation AISI ou SSMA : 362S125-33 signifie une âme de 3,625 pouces, S pour montant (« stud »), une aile de 1,25 pouce et un acier de base de 33 mils, les éléments non structuraux étant marqués NS sous la norme AISI S220 et les éléments structuraux suivant la norme AISI S240. Il n'y a pas de pied-planche; l'acier se commande à la pièce et se chiffre au poids, soit les livres par pied de section. L'épaisseur en mils (33, 43, 54, 68 ou 97) remplace la qualité du bois et se lit dans le devis, sans être dérivée de la longueur.

En Amérique du Nord, le bois d'œuvre se commande et se chiffre au pied-planche. Un pied-planche équivaut à 144 pouces cubes, et les pieds-planche sont égaux à l'épaisseur multipliée par la largeur, multipliée par la longueur, divisée par 144, toutes les dimensions étant en pouces. Pour le bois d'ossature de dimension, on utilise la section transversale nominale; ainsi, un 2 sur 4 sur 8 donne 5,33 pieds-planche, ce qui correspond à la façon dont les scieries comptabilisent le bois résineux; la dimension finie réelle de 1,5 sur 3,5 pouces sous-estime la quantité. Le pied-planche est une unité nord-américaine; les marchés métriques chiffrent le bois au mètre linéaire ou au mètre cube à la section sciée indiquée sous les normes RICS NRM2, CIQS et AS 1684. La qualité et l'essence sont un descripteur de métré : la norme NRM2 exige que la section transversale et la nature du bois soient indiquées; ainsi, un SPF n° 2 par rapport à un sapin Douglas-mélèze, ou les qualités britanniques C16 par rapport au C24, ne peuvent être regroupés sur une même ligne. Chaque type de mur fait l'objet d'un métré distinct, puisque les types de murs diffèrent par leur épaisseur, la taille et l'espacement des montants, le nombre de lisses, la cote de résistance au feu, le revêtement et la ligne de référence.

La rigueur, en fin de compte, consiste à bien distinguer les deux systèmes d'unités. La quantité mesurée, utilisée pour les soumissions et le rapport de l'étendue des travaux, est la longueur de mur sur la ligne de référence et la surface de revêtement, en pieds linéaires et en pieds carrés ou en mètres carrés, sous la forme NRM2 et CIQS. La quantité commandée, utilisée pour l'approvisionnement, convertit cela en pieds-planche, en panneaux entiers et en pièces de montant ou de rail, puis ajoute une perte : couramment de 10 à 15 pour cent sur le bois d'ossature et environ 10 pour cent sur le revêtement, appliquée à la commande et jamais au périmètre mesuré. Ces fourchettes de perte sont des règles empiriques de l'industrie. Rapporter une quantité de commande comme une soumission surévalue l'étendue des travaux, et rapporter une quantité mesurée comme une commande sous-approvisionne le chantier. Exayard lit les dessins et applique ces règles automatiquement, traçant chaque longueur de mur sur sa ligne de référence, déduisant les ouvertures qui franchissent le seuil retenu, et déduisant les montants, les lisses, les solives, les chevrons, le revêtement et les connecteurs pour la région en usage.