Mechanical evaluation of French Oak (Sessile and pedunculate) for structural use - Archive ouverte HAL Access content directly
Journal Articles Revue forestière française Year : 2012

Mechanical evaluation of French Oak (Sessile and pedunculate) for structural use

Caractérisation du Chêne sessile et pédonculé de France en vue de son utilisation en structure

,
Jean-Denis Lanvin
  • Function : Author
Didier Reuling
  • Function : Author

Abstract

Characterising the mechanical properties of oak intended for construction uses has become necessary to apply regulations concerning CE marking of construction materials as of 2012. To acquire the needed information, in 2002 FCBA engaged in a large-scale study of two species of French oak - Quercus petraea Liebl. and Quercus robur L.. 420 trees from the two species in the 25 cm to more than 70 cm range were harvested from 70 stands selected in seven French areas. Non-destructive and destructive tests were performed on a total of 3105 planks (50*150*3000 mm). Three main criteria (density, modulus of elasticity and modulus of rupture) establishing the strength classes according to EN 338 appeared of high value. The optimal grading gives 71% in D40 and 13% in D30 mechanical classes. However, correlations between special features (knottiness, growth ring width, slope of grain, etc.) and mechanical properties appeared low (R2=0.26). Therefore, visual grading according to the NF B 52-001 standard does not allow efficient grading of planks (26% in D30, 21% in D24 and 28% in D18). Using a crude statistical analysis of available data, a simple model has been developed to predict mechanical behavior on the basis of tree’s diameter at breast height and stem height from which plank is sawn.
La caractérisation mécanique du bois de Chêne destiné à la construction est devenue une nécessité en vue du marquage CE des produits de la construction applicable en 2012. Dans cette perspective, 420 chênes (Quercus petraea Liebl. et Quercus robur L.) de diamètre à 1,30 m variant de 25 à plus de 70 cm ont été sélectionnés par FCBA au niveau national sur 70 placettes provenant de 7 régions administratives. Un total de 3 105 planches (50 x 150 x 3 000 mm) ont été testées en flexion de manière à établir les performances mécaniques en liaison avec la mesure préalable des singularités (noeuds, largeur de cernes, pente de fil, etc.). Une première analyse montre que le bois de Chêne possède de bonnes caractéristiques moyennes en termes de résistance et de module d’élasticité. Le classement optimal identifie 71 % de la population en classe D40 et 13 % en classe D30. Cependant, la mauvaise corrélation entre singularités et performances mécaniques (R2 = 0,26) ne permet pas de discriminer la ressource au moyen d’un classement visuel publié dans la norme NF B 52-001 (26 % en D30-choix 1, 21 % en D24-choix 2 et 28 % en D18-choix 3). À travers une première analyse statistique des données disponibles, un modèle simple a notamment pu être établi qui permet de prédire la qualité mécanique des planches en fonction du diamètre à 1,30 m de l’arbre d’origine et de la hauteur de prélèvement de la planche dans l’arbre.
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hal-03446628 , version 1 (24-11-2021)

Identifiers

Cite

Jean-Denis Lanvin, Didier Reuling. Caractérisation du Chêne sessile et pédonculé de France en vue de son utilisation en structure. Revue forestière française, 2012, 64 (2), pp.151-165. ⟨10.4267/2042/47474⟩. ⟨hal-03446628⟩
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