DIN 52185 Essai du bois - Détermination de la résistance à la compression parallèlement à la direction des fibres

DIN 52185 Essai du bois - Détermination de la résistance à la compression parallèlement à la direction des fibres

La norme DIN 52185 « Essai du bois – Détermination de la résistance à la compression parallèle au sens du fil », élaborée par l'Institut allemand de normalisation (DIN), décrit une méthode de détermination de la résistance à la compression du bois parallèlement au sens du fil, à l'aide de petits échantillons sans défaut. Les valeurs de résistance à la compression déterminées selon cette norme ne sont pas facilement transposables aux éléments de structure, car leur résistance dépend des dimensions et de la qualité du bois (caractéristiques de croissance, défauts du bois). La procédure d'essai pour la détermination du module de Young a été omise dans cette norme.

DIN 52185 Essai du bois - Détermination de la résistance à la compression parallèlement à la direction des fibres

Aux fins de la présente norme, la résistance à la compression désigne la force maximale développée sous une charge de compression par rapport à la section transversale initiale de l'échantillon.

Pour déterminer la résistance à la compression du bois dans le sens du grain, l'équipement de test suivant est nécessaire :

  • Appareil de mesure de longueur (micromètre ou similaire) permettant de déterminer les dimensions de l'échantillon avec une précision de 0,1 mm.
  • Une machine d'essai de compression (par exemple, une machine d'essai de compression d'une machine d'essai de traction selon DIN 51 221 ou une machine d'essai de compression de classe 1 selon DIN 51 223 et DIN 51 220) est un dispositif dans lequel un échantillon est comprimé entre deux plaques plates en acier trempé, placées au centre. Au moins une des deux plaques doit être montée mobile sur un corps sphérique et être mobile verticalement.
  • L'appareil de mesure de force doit permettre de mesurer jusqu'à 1 pour cent de la force de compression maximale.

Pour la détermination de la résistance à la compression, il convient d'utiliser autant que possible des éprouvettes cubiques de section carrée et de côté de 20 mm. Pour les bois à fil très irrégulier, notamment ceux présentant de larges zones d'imbrication, il convient d'utiliser des sections plus grandes (jusqu'à 50 mm de côté), si possible, afin d'enregistrer au moins cinq cernes ou zones de croissance. La longueur (hauteur) de l'éprouvette dans le sens du fil doit être comprise entre 1,5 mm et 3 mm. Les surfaces des éprouvettes doivent être planes et suffisamment lisses pour permettre une détermination dimensionnelle avec une précision de 0,1 mm. La production doit être réalisée dans un environnement climatisé, garantissant le parallélisme des surfaces opposées, en particulier des extrémités, et la perpendicularité des surfaces adjacentes.

Avant l'essai, les échantillons doivent être conservés dans un environnement humide jusqu'à ce qu'ils atteignent un poids constant dans un climat standard (20 °C ± 1 °C et 65 % ± 3 % d'humidité relative, conformément à la norme DIN 50014). Dans un environnement climatisé, un poids constant est considéré comme atteint si le poids de l'échantillon ne varie pas de plus de 0,1 % par rapport à la pesée précédente, toutes les 24 heures.

Dans le monde de l'ingénierie des matériaux et de la foresterie, les procédures d'essai normalisées sont essentielles pour garantir la qualité, la fiabilité et la sécurité des produits en bois utilisés dans la construction, l'ameublement et diverses applications industrielles. L'une de ces normes fondamentales est la norme DIN 52185. Cette norme fournit une méthodologie rigoureuse pour évaluer la résistance à la compression du bois dans le sens du fil. Bien que les normes européennes et internationales modernes aient évolué pour intégrer ou remplacer des éléments de cette norme, la DIN 52185 demeure une référence fondamentale.

La norme DIN 52185 a été créée pour répondre au besoin d'une méthode uniforme d'évaluation des propriétés mécaniques du bois en compression, un facteur critique pour les applications structurelles telles que les poutres, les poteaux et les éléments porteurs des bâtiments. Avant l'adoption de ces normes, les méthodes d'essai variaient considérablement, ce qui entraînait des incohérences dans les propriétés des matériaux et les évaluations de sécurité.

Bien que cette norme n'ait pas été officiellement retirée, elle propose une transition vers de nouvelles normes telles que la DIN EN 408 Structures en bois – Bois de construction et bois lamellé-collé – Détermination de certaines propriétés physiques et mécaniques, qui s'appuient sur les procédures initiales et les améliorent. La norme DIN 52185 reste toutefois en vigueur.

L'objectif principal de cette norme est de déterminer la résistance à la compression du bois dans le sens du fil, une propriété mécanique fondamentale qui mesure la charge qu'un échantillon de bois peut supporter en compression axiale avant de se rompre. Cet essai est essentiel pour :

  • Conception structurelle : les ingénieurs utilisent des données pour calculer les capacités de charge sûres des éléments en bois des ponts, des toits et des charpentes.
  • Contrôle de la qualité : les fabricants garantissent la conformité aux réglementations de construction en évaluant la cohérence des lots dans la production de bois.
  • Recherche et développement : les scientifiques étudient les différences entre les essences de bois, les effets du traitement (par exemple, le séchage ou l’imprégnation chimique) et les influences environnementales sur la résistance.

Cette norme s'applique aux échantillons de bois massif, généralement obtenus à partir de résineux ou de feuillus, et ne couvre pas les produits d'ingénierie tels que le contreplaqué ou le bois de placage stratifié, sauf indication contraire. Elle privilégie les essais dans le sens longitudinal du fil, qui est le plus résistant du bois grâce à l'alignement des fibres de cellulose.

En normalisant des variables telles que les dimensions des échantillons, les taux de charge et les critères de rupture, la norme DIN 52185 minimise les erreurs expérimentales et garantit des résultats comparables entre les laboratoires et les pays.

La norme DIN 52185 décrit un protocole d'essai de compression simple mais rigoureux, conçu pour les machines d'essai universelles couramment utilisées dans les laboratoires de matériaux. Cette procédure comprend principalement les étapes suivantes :

  • Préparation des échantillons : Des échantillons de bois propres et impeccables mesurant 20 mm x 20 mm x 300 mm (section x longueur) sont sélectionnés, leurs longueurs étant parallèles au sens du fil. Les échantillons sont amenés à un taux d’humidité standard (généralement 12 % pour le bois de construction) dans une chambre climatique contrôlée afin de simuler les conditions d’utilisation. Les dimensions et la masse initiales sont mesurées avec précision.
  • Installation : L'échantillon est placé verticalement entre les plaques de chargement d'une machine d'essai, en veillant à ce que les surfaces d'extrémité soient planes et perpendiculaires à la direction des fibres. Une légère précharge (environ 1 % de la charge maximale prévue) est appliquée pour maintenir l'échantillon en place.
  • Chargement et essai : La force de compression est appliquée à une vitesse constante de 1 mm par minute jusqu’à la rupture, définie comme une diminution de 10 % de la charge après atteinte du niveau maximal ou apparent de flambage/écrasement. Les données charge-déformation sont enregistrées en continu pour tracer la courbe contrainte-déformation. La vitesse d’essai garantit des conditions quasi statiques, évitant ainsi les effets dynamiques.
  • Calcul et rapport : Calculer la résistance à la compression en divisant la charge maximale par la section initiale. Les résultats sont indiqués avec le module d'élasticité, s'il est dérivé d'une courbe. Des informations sur l'essence de bois, la densité et les anomalies éventuelles sont également fournies.

Des précautions de sécurité telles que l’utilisation d’écrans de protection autour de la machine doivent être prises pour éviter les risques d’éclats.

La norme DIN 52185 a profondément influencé la filière bois en fournissant des données fiables pour la réglementation de conception des structures en bois en Europe. Par exemple, les valeurs de résistance à la compression obtenues grâce à cet essai déterminent les contraintes admissibles dans les codes du bâtiment, réduisant ainsi la sur-ingénierie et le gaspillage de matériaux.

Cette norme est utilisée dans les domaines d'application suivants :

  • Construction : Aux fins de vérification des poutres en bois lamellé-collé pour les bâtiments en bois de grande hauteur.
  • Fabrication de meubles : Pour garantir que les pieds de table ou les cadres de chaise résistent aux charges quotidiennes.
  • Recherche : Études comparatives sur les arbres des climats tropicaux et tempérés pour une utilisation durable des ressources.

En définitive, la norme DIN 52185 illustre l'importance de normes concises et pratiques pour favoriser l'innovation et la sécurité. En standardisant les essais de pression en fonction de la texture, elle permet aux ingénieurs de construire en toute confiance avec du bois. Que ce soit dans une scierie mobile ou un laboratoire de recherche de pointe, ses principes continuent de garantir l'intégrité structurelle mondiale.

Notre organisation, forte de nombreuses années d'expérience et suivant attentivement les avancées scientifiques et technologiques mondiales, dispose d'une équipe qualifiée et d'une infrastructure complète pour réaliser des essais, des mesures et des analyses dans un large éventail de domaines pour des entreprises de tous secteurs. Dans ce contexte, nous proposons également des services d'essais conformes à la norme DIN 52185 « Essai du bois - Détermination de la résistance à la compression parallèle au sens du fil ».

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