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RIN - Cisaillement transversal dans le bois

Ingénierie et Architecture

Dans les nœuds des poutres triangulées avec tiges métalliques collées, l'équilibre des forces est assuré par la sollicitation dans les plans de cisaillement parallèles aux fibres du bois de la membrure. Dans ces plans on détermine la résistance au cisaillement dans la direction transversale du bois.

Rupture provoquée par le dépassement de la résistance au cisaillement transversal

Dans les nœuds des systèmes triangulés, la performance du système dépend aussi de la résistance locale du bois dans le mécanisme de transfert de la force dans le bois entre les différentes composantes du nœud. Le nœud de la poutre triangulée est composé de plusieurs barres qui convergent dans un même point et dont les forces se transfèrent entre ces barres. La sollicitation locale du bois de la membrure assure la transmission des forces entre les différentes tiges et donc l'équilibre du nœud.

Cette transmission des forces entre les barres provoque la formation dans la zone de l'assemblage de plusieurs plans de cisaillements avec une sollicitation de cisaillement dans la direction transversale aux fibres du bois. La résistance locale du bois sous cette sollicitation et dans ce contexte du nœud des systèmes triangulés n'a jamais été analysée de façon spécifique, car les applications de ce système d'élément porteur n'ont jamais demandé une exploitation importante de cet aspect et les analyses autant théoriques qu'expérimentales n'ont jamais montré des criticités dans cet aspect. Dans les temps plus récents le succès de ces systèmes et l'évolution de la construction en bois vers des systèmes porteurs plus sollicités grâce à des éléments en bois plus performants (exploitation du feuillu, développement de bois lamellé collé à haute résistance, assemblages plus compacts et performants), la question de la résistance locale du bois dans les plans de cisaillement internes de ces nœuds et de ces assemblages se pose de plus en plus. Il s'agit donc de définir le comportement mécanique et plus précisément les limites de résistance des plans de cisaillement interne des nœuds des systèmes triangulés avec des assemblages réalisés avec des tiges métalliques collées dans le bois. L'approche actuelle est très simple, car il se base sur la résistance au cisaillement transversal du bois (rolling shear).    

L'objectif principal du projet est la définition des limites de résistance du bois dans les plans de cisaillement internes des nœuds des systèmes triangulés à haute performance avec des assemblages avec tiges métalliques collées dans le bois, qui permette un dimensionnement plus consolidé par des bases et une approche scientifique du sujet.

Un appel à projets destiné aux entreprises pour stimuler leur innovation, leur compétitivité et leur durabilité

Le projet décrit ci-dessus fait partie d'un appel à projets extraordinaire intitulé "Innovation, compétitivité et durabilité", lancé par le domaine Ingénierie et Architecture de la HES-SO. Ces fonds sont destinés aux professeur-es proches des sociétés de services et d'entreprises suisses. Les hautes écoles concernées par cet appel à projets sont :

  • HE-Arc Ingénierie ;
  • Haute école d'ingénierie et d'architecture de Fribourg - HEIA-FR ;
  •  Haute école du paysage, d'ingénierie et d'architecture de Genève (HEPIA) ;
  • HES-SO Valais-Wallis - Haute Ecole d'Ingénierie - HEI ;
  • Haute Ecole d'Ingénierie et de Gestion du Canton de Vaud - HEIG-VD ;
  • CHANGINS - Haute école de viticulture et œnologie.