Matériaux, fixations et systèmes de support

Matériaux, fixations et systèmes de support

Introduction au chapitre

Ce chapitre couvre l'ensemble des matériaux, fixations et systèmes de support que le lather (systèmes intérieurs) doit maîtriser pour l'examen Sceau rouge. Vous devez non seulement connaître les produits, mais aussi comprendre pourquoi ils sont utilisés, comment ils interagissent entre eux, et quelles règles du Code national du bâtiment (CNB) et du Code canadien de l'électricité (CCÉ) s'appliquent. La sélection d'un mauvais matériau ou d'une fixation inadéquate est une cause fréquente de défaillance d'assemblage, de bris de cloison, ou de non-conformité aux exigences de résistance au feu. Ce chapitre vous prépare à répondre aux questions de l'examen qui portent sur le choix éclairé, le calcul des charges, et l'application des normes.

2.1 Les métaux utilisés en lattage et systèmes intérieurs

2.1.1 L'acier galvanisé

L'acier galvanisé est le matériau de base des fourrures, montants, rails et suspentes. La galvanisation (revêtement de zinc) protège contre la corrosion. Pour les systèmes intérieurs, on utilise généralement une galvanisation de classe G40 (0,40 oz/pi²) à G60 (0,60 oz/pi²). Le G60 est requis dans les environnements humides (salles de bain, piscines, buanderies).

Caractéristiques mécaniques :

2.1.2 L'aluminium

L'aluminium est utilisé pour les profilés de finition (bordures, coins) et certains systèmes de plafonds suspendus. Il est plus léger que l'acier, résiste à la corrosion, mais est plus mou et plus coûteux. Il ne doit jamais être en contact direct avec l'acier galvanisé en présence d'humidité (corrosion galvanique). Un isolant (ruban, peinture) doit séparer les deux métaux.

2.1.3 L'acier inoxydable

Réservé aux applications spéciales : environnements corrosifs (usines chimiques, zones côtières) et fixations apparentes où l'esthétique importe. Les vis et boulons en acier inoxydable de type 304 ou 316 sont utilisés avec les profilés en acier inoxydable.

2.2 Les profilés et composants de support

2.2.1 Les montants (studs)

Les montants sont des profilés en forme de C (ou U) qui forment l'ossature verticale des cloisons. Ils sont fabriqués en acier galvanisé par formage à froid.

Règle d'entreaxe : L'entreaxe des montants est de 400 mm (16 po) ou 600 mm (24 po) au centre. Le 400 mm est requis pour les cloisons de 1 heure ou plus, et pour les murs carrelés. Le 600 mm est permis pour les cloisons non portantes avec panneaux de gypse de 12,7 mm (1/2 po) ou plus.

2.2.2 Les rails (tracks)

Les rails sont des profilés en U qui reçoivent les montants en haut et en bas. Ils ont la même largeur que les montants correspondants. Le rail doit être d'au moins la même épaisseur que le montant. La longueur du rail doit dépasser d'au moins 150 mm à chaque extrémité du dernier montant, ou être ancrée à un élément structural adjacent.

2.2.3 Les fourrures (furring channels)

Les fourrures sont des profilés en forme de Z ou de hat (chapeau) utilisés pour :

Les fourrures en Z sont fixées directement à la structure. Les fourrures en chapeau (hat channel) sont utilisées avec des suspentes pour créer un espace de service. L'entreaxe maximal des fourrures est de 400 mm pour le gypse de 12,7 mm et de 600 mm pour le gypse de 15,9 mm (5/8 po) posé perpendiculairement.

2.2.4 Les suspentes (hangers)

Les suspentes sont des tiges filetées (tige de suspension) ou des fils d'acier qui supportent les fourrures ou les rails d'un plafond suspendu.

Règle du CNB (9.29.5.3) : Les suspentes doivent être espacées d'au plus 1200 mm le long des fourrures, et les fourrures doivent être espacées d'au plus 1200 mm entre elles. La distance entre la suspente la plus proche et le mur ne doit pas dépasser 150 mm.

2.2.5 Les attaches de suspension (hanger clips)

Les attaches relient la suspente à la fourrure ou au rail. Les types courants :

La charge admissible de chaque clip doit être vérifiée. Un clip mal installé (pas complètement enclenché) est une cause fréquente de chute de plafond.

2.3 Les matériaux de revêtement

2.3.1 Les panneaux de gypse (gypse)

Le gypse est le matériau de revêtement le plus courant. Il est composé d'une âme de sulfate de calcium dihydraté (CaSO₄·2H₂O) enrobée de papier recyclé.

Propriétés du Type X : Le Type X contient des fibres de verre et des additifs qui maintiennent l'intégrité du panneau sous l'effet de la chaleur. Il offre une résistance au feu de 1 heure pour une cloison simple de 15,9 mm sur montants de 92 mm espacés à 400 mm.

Règle de pose (CNB 9.29.5.8) : Les panneaux de gypse doivent être posés perpendiculairement aux montants ou fourrures, avec les joints décalés d'au moins 200 mm entre les rangées adjacentes. Les vis doivent être espacées de 300 mm au centre sur les montants et de 400 mm au centre sur les fourrures.

2.3.2 Les panneaux de ciment (ciment board)

Utilisés dans les zones humides (douches, saunas, comptoirs). Ils ne se dégradent pas en présence d'eau. Épaisseurs courantes : 12,7 mm et 15,9 mm. Ils se coupent à l'aide d'une meuleuse ou d'un couteau à carbure. Les vis doivent être en acier inoxydable ou galvanisé à tête fraisée, espacées de 200 mm au centre.

2.3.3 Les panneaux de fibres-gypse (gypsum fiber)

Plus denses que le gypse régulier, ils offrent une meilleure résistance aux chocs et à l'humidité. Utilisés pour les murs de cages d'escalier et les gaines techniques. Ils se fixent avec des vis autoforeuses et se coupent avec une scie sauteuse ou une scie circulaire à lame carbure.

2.3.4 Les panneaux acoustiques (plafonds suspendus)

Les panneaux de plafond suspendu (tuiles) sont faits de fibres minérales, de fibre de verre ou de gypse. Leur performance acoustique est mesurée par le NRC (coefficient de réduction du bruit) et le CAC (classe d'isolation acoustique). Un NRC de 0,70 signifie que 70 % de l'énergie sonore incidente est absorbée.

2.4 Les fixations

2.4.1 Les vis à gypse (drywall screws)

Les vis à gypse sont des vis autoforeuses à tête fraisée (Phillips ou Torx) avec un pas de vis agressif.

Règle de pénétration : La vis doit pénétrer d'au moins 10 mm dans le montant en acier ou le bois. La tête doit être fraisée de 1 à 2 mm sous la surface du panneau, sans déchirer le papier.

2.4.2 Les clous

Les clous sont utilisés pour la fixation du gypse sur le bois uniquement. Ils doivent être annelés (ring-shank) ou à spirale pour améliorer l'arrachement. L'entreaxe maximal est de 200 mm sur les montants et de 150 mm sur les rives. Les clous sont rarement utilisés dans les systèmes commerciaux modernes, mais l'examen peut vous interroger sur leurs limites.

2.4.3 Les ancrages (anchors)

Pour fixer les rails ou les suspentes au béton ou à la maçonnerie, on utilise :

Règle importante : La profondeur d'ancrage minimale dans le béton est de 25 mm pour les chevilles à expansion et de 30 mm pour les vis à béton. Le trou doit être percé perpendiculairement à la surface, et la poussière doit être soufflée avant l'insertion.

2.4.4 Les boulons et écrous

Utilisés pour les assemblages structuraux (suspentes de plafond, supports de rails). Les boulons doivent être de grade 2 ou supérieur, avec des rondelles sous la tête et l'écrou. Le filetage doit dépasser d'au moins 2 filets au-delà de l'écrou.

2.5 Les calculs de charge et d'espacement

2.5.1 Charge linéaire sur une suspente

La charge sur une suspente se calcule comme suit :

Charge = (surface supportée par la suspente) × (poids du plafond par m²)

Exemple : Plafond suspendu de gypse 12,7 mm (poids ≈ 8 kg/m²) avec fourrures espacées de 600 mm et suspentes espacées de 1200 mm.

Surface supportée par une suspente = 0,6 m × 1,2 m = 0,72 m²

Charge = 0,72 m² × 8 kg/m² = 5,76 kg ≈ 56 N

Cette charge est bien inférieure à la capacité d'une tige filetée de 6 mm (450 N). Mais si on ajoute l'isolant (5 kg/m²) et les accessoires (2 kg/m²), la charge totale devient 15 kg/m², soit 10,8 kg par suspente. Il faut toujours vérifier la capacité de la suspente et de l'attache.

2.5.2 Nombre de vis par panneau

Pour un panneau de gypse de 1,2 m × 2,4 m (2,88 m²) fixé sur des montants espacés de 400 mm :

2.5.3 Calcul de la longueur des montants

La longueur d'un montant = hauteur de la cloison − 2 × hauteur du rail (généralement 25 mm chacun).

Pour une cloison de 3,0 m avec des rails de 25 mm :

Longueur du montant = 3000 mm − 50 mm = 2950 mm

Le montant doit être inséré dans le rail avec un jeu de 6 mm en haut pour permettre la dilatation thermique et les mouvements du bâtiment.

2.6 Les normes et codes applicables

2.6.1 Code national du bâtiment (CNB)

Le CNB est la référence principale pour les systèmes intérieurs. Les sections pertinentes :

Règle 9.29.5.2 : Les panneaux de gypse doivent être fixés de manière à ce que les joints ne coïncident pas avec les bords des ouvertures (portes, fenêtres).

Règle 9.30.1.2 : Les plafonds suspendus doivent être conçus pour supporter leur propre poids plus une charge supplémentaire de 0,25 kPa (25 kg/m²) pour l'entretien.

2.6.2 Code canadien de l'électricité, Chapitre V

Le CCÉ, Chapitre V (norme CSA C22.1) s'applique aux installations électriques, mais le lather doit connaître les règles concernant l'espace pour les boîtes électriques et les câbles :

Règle 8-200 : Les boîtes électriques doivent être accessibles. Le lather ne doit jamais recouvrir une boîte de jonction sans s'assurer qu'un couvercle est installé et accessible.

Règle 12-100 : Les câbles doivent être supportés à des intervalles d'au plus 1,5 m et à moins de 300 mm de chaque boîte. Le lather doit prévoir des ouvertures dans les montants pour le passage des câbles.

2.6.3 CSA B149.1 (Code du gaz naturel et du propane)

Bien que ce code concerne les installateurs de gaz, le lather doit savoir que les conduits de gaz ne doivent pas être encastrés dans les cloisons sans protection. La règle 6.3.1 exige que les tuyaux de gaz soient accessibles ou protégés contre la corrosion.

2.6.4 Normes ASTM et CAN/CGSB

2.7 Procédures d'installation

2.7.1 Installation des rails

2.7.2 Installation des montants

2.7.3 Installation des fourrures au plafond

2.7.4 Pose des panneaux de gypse

2.8 Les systèmes de support spéciaux

2.8.1 Les cloisons coupe-feu

Les cloisons coupe-feu sont évaluées en heures (1 h, 2 h, 3 h). Les composants doivent être conformes à l'assemblage testé (ULC, Intertek). Les règles clés :

2.8.2 Les plafonds à performance acoustique

Pour obtenir une cote STC (Sound Transmission Class) élevée :

2.8.3 Les gaines techniques (shaft walls)

Les gaines techniques pour les conduits de ventilation, les tuyaux et les câbles utilisent des systèmes spécifiques :

2.9 Les erreurs courantes et les inspections

2.9.1 Défauts d'installation fréquents

2.9.2 Points d'inspection obligatoires

Avant de fermer une cloison, vérifier :

2.10 Calculs pratiques pour l'examen

2.10.1 Nombre de panneaux de gypse

Pour une pièce de 4 m × 5 m avec une hauteur de 2,7 m :

Surface des murs = 2 × (4 + 5) × 2,7 = 48,6 m²

Surface d'un panneau = 1,2 × 2,4 = 2,88 m²

Nombre de panneaux = 48,6 / 2,88 = 16,9 → 17 panneaux (arrondir au supérieur)

Ajouter 5 à 10 % pour les pertes (découpes, erreurs) : 18 à 19 panneaux.

2.10.2 Nombre de vis

Pour le même projet, avec des montants espacés de 400 mm :

Vis par panneau = 38 (calculé précédemment)

Nombre total de vis = 17 panneaux × 38 vis = 646 vis

Ajouter 10 % de pertes : 710 vis (boîte de 1000 recommandée)

2.10.3 Longueur de fourrures

Pour un plafond de 4 m × 5 m avec des fourrures espacées de 600 mm :

Nombre de rangées = 4 m / 0,6 m = 6,67 → 7 rangées

Longueur totale = 7 rangées × 5 m = 35 m

Ajouter 5 % pour les coupes : 37 m de fourrures

Résumé

Pièges à éviter