PhD SIIRI 2 Développement des méthodes d’analyse et de calcul pour les planchers composites bois-béton en considérant les déformations de fluage à court et à long terme

Problématique

Dans le domaine de construction moderne, le matériau de bois est utilisé de plus en plus largement par non seulement au Canada mais aussi dans le monde entier. Par rapport les autres matériaux, le bois possède des avantages : la réduction de gaz à effet de serre, la capacité à grande portée, le rapport résistance-poids élevé, l’esthétique et le bas prix. Parmi les produits du bois, le plancher bois-béton collaborant est une structure importante. Cependant, le système de conception des ouvrages au plancher mixte est actuellement inachevé. La Norme S-O86 concentre principalement aux sollicitation à court terme. Par conséquence, les ingénieurs manquent des outils complets pour calculer la structure mixte à long terme sous l’influence de fluage. Cette recherche distribuera à améliorer et complémenter ce manque.

L’objectif de la recherche

Ce projet vise à développer une méthode d’analyse pour prendre en compte l’effet du fluage du béton, du bois, et de la connexion sur la déformation à court et long terme de la structure mixte.

Les objectifs spécifiques du projet sont :

• 1^er objectif : Construire un vaste modèle numérique pour la structure bois – béton composite.
• 2^ème objectif : Développer une approche probabiliste au calcul de la flèche différée dans le temps en considérant les fissures du béton et du bois.
• 3^ème objectif : Proposer des formules de conception fiable en cohérence avec la Norme SO86.

Méthodologie

• Considérer différentes structures bois/béton (p.ex. poutre lamellée-collée, CLT), classes de bétons (p.ex. béton avec une résistance normale, haute et très élevée avec fluage réduit) et types de connecteurs (p.ex. ponctuels et continus).
• Étendre l’approche en considérant l’effet des conditions externes (température et humidité) sur le fluage des deux matériaux avec temps caractéristiques différents.
• Valider la méthode proposée vis-à-vis une base de données expérimentale obtenue en laboratoire (p. ex. essais de fluage sur les connexions et poutres mixtes).
• Utiliser les paramètres des fissures du béton et du bois pour construire le modèle probabiliste au calcul de la flèche différée dans le temps.
• Rechercher la Norme SO86 et proposer les formules de conception pour le plancher bois – béton collaborant.

Applications potentielles et retombées industrielles

Le résultat final du projet va fournir les formules supplémentaires pour la Norme S-O86 en considérant les influences à long terme de phénomène de fluage, pour augmenter la précision et la sécurité de conception ainsi que d’utilisation. Il contribue à développer le marché de monument en bois – le domaine principal des Chantiers Chibougamau. Par ailleurs, le projet donnera aussi les modèles numériques et probabilistes qui peut-être appliques dans plusieurs conceptions de FPInnovations.