Expérimentation et modélisation de planchers multimatériaux bois-béton

Abstract

Le renforcement des structures bois est un enjeu majeur dans le génie civil. Le but est d’augmenter d’une part la capacité portante mais également de réduire les déplacements en augmentant la rigidité des éléments hybrides. Une méthode est de mixer le bois avec des matériaux plus rigide comme le béton ou des armatures comme les polymères renforcés aux fibres. Pour connecter les matériaux entre eux, plusieurs techniques existent avec leurs avantages et inconvénients. Cet article traite d’une connexion innovante à base de collage pour réaliser des prototypes de planchers composites bois-béton. Ces panneaux sont testés en flexion 4 points dans l’optique de caractériser le comportement mécanique à court terme. En parallèle, un modèle analytique basé sur l’étude du profil de déformation de la section et de l’équilibre des forces internes est développé. Ce modèle est ensuite confronté aux résultats expérimentaux. Les résultats montrent que les planchers ont un comportement mécanique presque linéaire jusqu’à la rupture. Le nouveau traitement de surface à base de collage résiste parfaitement et permet d’avoir une marge de sécurité par rapport aux charges  classiques des Eurocodes. Au niveau des déplacements, la mixité bois-béton permet d’augmenter la rigidité de la structure et donc de diminuer la flèche. Le modèle reproduit correctement la rigidité de la structure. Des écarts jusqu’à 20% sont observables entre les résultats théoriques et empiriques sur les planchers au niveau des valeurs à rupture. Au final, ces planchers hybrides sont une excellente alternative aux méthodes courantes de construction bois puisqu’ils allient performance, technologie innovante et écologie.