MSc RDC 12 - Développement d’une méthode de calcul parasismique pour les bâtiments multi-étagés à ossature légère en bois

Problématique

Avec l’augmentation de la limite de hauteur des constructions en bois qui est passée de quatre à six étages dans le Code National du Bâtiment du Canada 2015. La considération des efforts produits par un tremblement de terre devient encore plus importante. En effet, les bâtiments multi-étagés sont particulièrement vulnérables aux sollicitations produites par les tremblements de terre et les vents forts. Actuellement, la conception pour les efforts causés par les séismes, plus communément appelée la conception parasismique, des bâtiments multi-étagés en ossature légère est effectuée avec la méthode de la charge statique équivalente (ESFP). Par contre, il existe une autre méthode d’analyse, l’analyse dynamique linéaire (LDA), qui n’est pas utilisée par l’industrie de la construction en bois et permettrait d’optimiser la conception des structures. L’enjeu principal pour utiliser la LDA pour les structures à ossature légère en bois est de simplifier la modélisation de ce type de structure dans les logiciels commerciaux d’analyse. Récemment, une méthode de modélisation a été développée et permet d’utiliser la LDA en utilisant un processus itératif, appelé méthode itérative de LDA ci-dessous.

 

L’objectif de la recherche

L’objectif principal de la recherche est de simplifier l’utilisation de l’analyse dynamique linéaire (LDA) par le développement d’une nouvelle méthode, basée sur la méthode de modélisation, pour rendre ce type d’analyse accessible aux ingénieurs de la pratique. La méthode développée doit permettre l’optimisation de la conception de bâtiments multi-étagés à ossature légère en bois. Finalement, le but du projet à long terme est de contribuer à l’augmentation du nombre de constructions multi-étagées à ossature légère en bois de moyenne hauteur grâce à la méthode de calcul permettant l’optimisation et la réduction des coûts.

Méthodologie

À fin de valider l’efficacité et la simplicité de la méthode simplifiée de LDA, une comparaison entre l’ESFP, la méthode itérative de LDA et la méthode simplifiée de LDA a été effectuée pour l’analyse parasismique de murs à ossature légère de deux, quatre et six étages selon cinq différentes longueurs de mur. Les murs analysés ont été tirés d’un exemple de calcul sur la conception d’un bâtiment à ossature légère en bois de six étages.

Applications potentielles et retombées industrielles

Le projet de recherche va permettre de fournir au concepteur de structure à ossature légère en bois une méthode de calcul permettant d’utiliser la LDA afin d’optimiser la conception des structures et de réduire les coûts. Dans le contexte actuel, il est primordial d’apporter ce changement de méthode de conception pour les structures en bois de cinq et six étages puisque les sollicitations aux tremblements de terre sont plus importantes et le potentiel d’optimisation est tout aussi important. L’augmentation du nombre de constructions à ossature légère en bois passe par la réduction des coûts de celles-ci.

jean-philippe.tremblay-auclair.1@ulaval.ca