MSc RDC 07 - Conception optimale de structures composites bois-béton pour garantir une ductilité sécuritaire

Problématique

Les constructions en bois prennent de plus en plus d’importance depuis quelques années. Cependant, malgré cette effervescence, les ingénieurs sont souvent craintifs à utiliser ce genre de structure dû à leur comportement fragile. Les normes d’acier et de béton obligent les ingénieurs à créer une structure ductile, mais ce n’est pas le cas pour le bois, car les méthodes n’existent pas encore. Plusieurs recherches ont été effectuées afin de développer des connecteurs ductiles qui lient la dalle de béton à la poutre de bois, mais les ruptures globales sont toujours fragiles. Puisque les structures composites présentent de grands avantages telle que leur rigidité, il est essentiel de mettre de l’avant une méthode qui permet de concevoir une poutre hybride bois/béton qui présentera une rupture ductile.

Objectifs de la recherche

• Développer un modèle pour calculer la déformation lors de perte d’action composite.
• Développer un modèle pour optimiser les performances de la structure tels que la flèche, la vibration, la résistance et le poids.
• Développer un nouveau type de connecteur.
• Effectuer des tests en laboratoire afin de valider les résultats obtenus par simulation informatique.

Méthodologie

Afin de mener à terme ce projet, les étapes principales seront d’effectuer une revue bibliographique sur tous les types de connecteurs bois/béton qui existent et de les tester par simulation afin de savoir lesquels sont les plus prometteurs pour développer une rupture ductile de la poutre. Ensuite des tests de cisaillement direct seront effectués sur les connecteurs les plus prometteurs et possiblement de nouveaux types de connecteurs seront mis de l’avant afin d’optimiser le comportement ductile. Ensuite des essais de flexion seront effectués afin de valider si la rupture globale est ductile.

Applications potentielles et retombées industrielles

La nature de la recherche permettrait à l’ingénieur de s’assurer d’avoir une rupture ductile lors de construction de bois. La ductilité permet d’avoir des signes avant-coureurs avant l’effondrement, ainsi que la redistribution des efforts lors de structure hyperstatique ce qui amène donc une sécurité supplémentaire à la structure.

Publication scientifique

Article payant. Consultez l’article à Samuel : The effect of rotary intertia on the natural frequencies of composite beams

samuel.cuerrier-auclair.1@ulaval.ca