Le bois classifié par contrainte mécanique se nomme le bois MSR (machine stress-rated). La fabrication du bois MSR relève de la norme des produits spéciaux pour le bois classé par machine SPS-2, élaborée par la Commission nationale de classification des sciages (NLGA).

Le bois d’œuvre est généralement classé visuellement par les classeurs de bois. Ils examinent chaque morceau en appliquant les critères visuels pour leur assigner une classe qui détermine sa valeur structurale de calcul. La classification visuelle fonctionne encore bien, mais la demande grandissante pour du bois à plus haut rendement mène à un besoin de techniques de classification plus avancées. Aussi, l’apparition des forêts aménagées à haut rendement produit des arbres dont la valeur de résistance est plus difficile à déterminer avec précision à l’aide d’une classification visuelle seulement.

De plus, les techniques de construction ont changé. Les systèmes de fermes de toit de haute technologie d’aujourd’hui ont remplacé les poutres lourdes de toitures et les chevrons des années 1930 et 1940. Ces systèmes d’ingénierie sont devenus si sophistiqués qu’ils repoussent les éléments du bois d’œuvre structurel près de leurs états limites.

La classification par contrainte mécanique rend tout cet avancement possible. Les machines mesurent une propriété physique telle que la rigidité ou la densité correspondant aux propriétés structurales d’intérêt comme la contrainte en flexion. Le processus utilise l’information donnée par la classification visuelle et la mesure de rigidité ou de densité, trie par la résistance prévue et classe chaque de bois avec une estampille de classification.

Les équipements mécaniques d’évaluation reçoivent sans arrêt du bois d’œuvre dont la rigidité est mesurée puis enregistrée dans un ordinateur. L’information reçue est ensuite traitée par des méthodes de corrélation pour obtenir la valeur de résistance. La classification par moyen mécanique peut atteindre une vitesse de 365 m (1000 pi) par minute, incluant aussi l’estampillage de classification MSR. Le bois MSR est aussi examiné visuellement pour des propriétés autres que la rigidité, lesquelles pourraient influencer l’admissibilité d’un morceau donné. Le résultat est une compréhension plus exacte de la résistance de chaque morceau de bois classé, que s’il n’était que classifié visuellement.

Le schéma ci-dessous montre un appareil utilisé pour classifier le bois MSR. Une estampille canadienne MSR typique ressemble à celle employée pour la classification visuelle du bois, mais avec une indication supplémentaire d’une classe faisant référence à la contrainte en flexion (Fb) et le module d’élasticité (E).

Les bois MSR et MEL ont une estampille comme celle du bois classé visuellement (voir la Figure 1 ci-dessous). L’estampille MSR indique les valeurs de Fb (la contrainte en flexion) et E (module d’élasticité ou rigidité). Donc, la classe MSR 1650f-1.5E désigne la contrainte en flexion de 1650 psi avec une rigidité de 1,5 million psi. D’autres calculs des propriétés sont indiqués dans le National Design Specification (NDS).

La classe MEL est désignée par la lettre « M » suivie d’un chiffre (par exemple, M-10, M-19, etc.), lequel n’a aucune corrélation avec tout caractère de résistance. Comme le MSR, les calculs des propriétés sont indiqués sur l’estampille de classification et sont également listés dans le NDS.

Automatismes régulateurs

Les systèmes de classification MSR et MEL comprennent également un procédé autonome d’essais ayant pour but d’effectuer des vérifications quotidiennes des classifications par moyens mécaniques. Le bois est chargé sur le rebord de l’équipement jusqu’à 2,1 fois de plus que sa contrainte de flexion assignée. Le processus pour le MEL demande aussi que le bois soit chargé en traction jusqu’à 2,1 fois de plus que sa valeur de résistance à la traction. Les tests des MSR et MEL incluent une surveillance quotidienne de la rigidité du bois qui, par le fait même, vérifie l’exactitude du processus de classement à contrainte mécanique. Pour les architectes, les ingénieurs et les concepteurs de bâtiments, cet essai assure des produits avec des propriétés de résistance hautement prévisibles. Les concepteurs de fermes en bois, en particulier, profitent de l’efficacité du MSR et du MEL pour calculer et construire les fermes qui correspondent de très près à la taille et à la résistance des éléments du bois pour la portée désirée.