Synthèse de l’Atelier Structure « Immeubles à vivre bois »

Initié en 2016, le projet de filière Plan National Industrie du Bois de la Nouvelle France Industrielle (PNFI) “Immeubles à Vivre Bois” – ADIVbois s’est terminé en 2022. Durant 6 ans, il a conduit d’importants travaux de recherche, qui apportent de nouvelles clés aux concepteurs (MOE, ingénieurs, etc.) et bureaux de contrôles afin de concevoir et d’optimiser les structures en bois des bâtiments de moyenne et grande hauteur. Ces travaux de recherche ont été organisés en ateliers thématiques : structure, incendie, acoustique, enveloppe, environnement… La synthèse des travaux de l’Atelier Structure est à présent disponible. Elle couvre deux grands champs d’investigation : les études sur l’ingénierie vibratoire et les études sur les assemblages bois à forte capacité et sur le fluage en compression axiale du bois. Leur détail est à découvrir ci-dessous.

Les études sur l’ingénierie vibratoire

ADIVbois a initié plusieurs actions concernant le comportement dynamique des structures bois :

• Des essais vibratoires et sismiques (dynamiques)
  Ces essais ont été réalisés sur une maquette pour une typologie de structure bois “d’exosquelette”, à l’échelle 1 : 3 représentant trois étages du système constructif de la tour. Cet essai a permis d’obtenir des coefficients d’amortissement structurel nécessaire aux calculs dynamiques d’un bâtiment en bois de grande hauteur.
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• Une étude de benchmarking sur l’amortissement des bâtiments en bois de grande hauteur.
  Décomposée en 3 phases, l’étude a soulevé plusieurs constats et recommandations, qui permettent de nourrir les discussions entre concepteur, maître d’ouvrage et contrôleur technique, en fonction de l’analyse des risques et de la sensibilité du projet et des usagers.
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• Mesure de la période fondamentale et de l’amortissement élastique des bâtiments bois multi-étages.
  Cette étude a consisté à mener des mesures in-situ sur 5 immeubles de construction bois. Les constats de cette étude représentent une première étape importante pour diminuer l’incertitude concernant l’amortissement des structures en bois, qui seront à compléter dans les années à venir par d’autres études à plus grande échelle.
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Les études sur les assemblages bois à forte capacité et sur le fluage en compression axiale du bois

• Les assemblages bois à forte capacité : raideur et jeux d’assemblages.
  L’augmentation de la hauteur des immeubles bois, et le recours à des assemblages permettant le transfert d’efforts de plus en plus importants au sein des structures, font que les immeubles deviennent plus sensibles au comportement de ces dits assemblages. Les résultats des différents essais effectués et les analyses qui en sont tirées ne sont pas à considérer à ce stade comme normatifs, mais permettent d’affiner les calculs structurels actuels.
  Télécharger l’étude Raideur assemblage structures en bois, partie 1 : assemblages par vis
  Télécharger l’étude Raideur assemblage structures en bois, partie 2 : assemblages par broche
  Télécharger l’étude Raideur assemblage structures en bois, partie 2.1 : assemblages par broche, note de calculs
  Télécharger l’étude Raideur assemblage structures en bois, partie 3 : assemblages par contact
  Télécharger l’étude Raideur assemblage structures en bois, partie 4 : rapport de synthèse
• Synthèse sur le comportement au fluage – axial du bois.
  L’augmentation de la hauteur des immeubles bois et le recours à des structures mixtes bois-béton font que les immeubles deviennent plus sensibles aux déformations différées du bois (planéité des planchers, déformations différentielles de façade…). Les résultats de cet essai d’un an ne sont pas à considérer comme normatifs. Cependant ils permettent de confirmer l’existence d’un phénomène de fluage pour les éléments en bois soumis à un effort de compression axiale et donne des pistes pour l’appréhender.
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