14h20-14h40

Conception et solutions pratiques pour le contreventement des bâtiments de plusieurs étages en bois

Ir. Audrey Skowron - CSTC

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15m

8m8m

Vent (pression+dépression)

Charge d’utilisation

plancher

1.5kN/m² 2kN/m²

Forces Latérales

+ Forces sismiques (accidentelles) 2

• INTRODUCTION

• CONCEPTION

• SOLUTIONS DE CONTREVENTEMENT

– ANCRAGES

– OSSATURE BOIS : PROBLÉMATIQUE SPÉCIFIQUE

• CONCLUSION

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Schéma statique

Diaphragme de toit

Diaphragme plancher

Fondation

Transfert cisaillement

Transfert cisaillement

Transfert cisaillement

Transfert cisaillement

Voile de contreventement

Voile de contreventement

Ancrage et fixations

Moment de charge dû au vent

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Schéma statique

Diaphragme de toit

Diaphragme plancher

Fondation

Transfertcisaillement

Transfertcisaillement

Transfertcisaillement

Transfertcisaillement

Voile de contreventement

Voile de contreventement

Ancrage et fixations

⇒ Créer un système continu pour transférer les charges latérales jusqu’auxfondations

⇒ Prévoir adéquatement:

Diaphragmes horizontauxVoiles de contreventementAncrages

TOUTES LES FORCES DOIVENT PASSER DANS LES FONDATIONS

Dépendant du système structural

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Diaphragme de plancher

retenue fournie par le voiles de

contreventement sous-jacents

retenue fournie par le voiles de contreventement sous-jacents

Vue en plan d’un diaphragme de plancher

Efforts latéraux

Modélisation en poutre isostatique

Eurocode 5-1-1

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Diaphragme de plancher

retenue fournie par les voiles de

contreventement sous-jacents

L’âme reprend les efforts de cisaillement

Modélisation en poutre isostatique

Les poutres de rive conçues pour résister au moment de flexion max

T

C

Eurocode 5-1-1

Si contreventement par panneaux à base de bois & tiges métalliques : Choisir panneaux structuraux conformes à EN 13986

CHOIX : VOIR dossier du CSTC 2009/3« Les panneaux en bois et leurs applications »

Respecter les dispositions constructives des fixations (vis/pointes) Espacements et distances minimum & maximum

VOIR dossier du CSTC 2013/1.7“Assemblages”

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Voile de contreventement

Modélisation en poutre porte-à-faux

Eurocode 5-1-1

H

L

Forces latérales provenant des étages supérieursF

Forces de stabilisation = poids propre

CTAncrage d’extrémité pour créer un moment

résistant

Fixations pour éviter le glissement et transférer le cisaillement aux fondations

Fv

Basculement Si T>0

L’âme reprend les efforts de cisaillement

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H

L/3 L/3 L/3

Voile de contreventement

Voile de contreventement 1

Modélisation en poutre cantilever avec ouverture

Pas de transfert de forces autour des

ouvertures

Eurocode 5-1-1

Voile de contreventement 2

C T CT

F

Ancrages aux extrémités de chaque

segment de voileT doit être repris 2 fois de suite

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• INTRODUCTION

• CONCEPTION

• SOLUTIONS DE CONTREVENTEMENT

– ANCRAGES

– OSSATURE BOIS : PROBLÉMATIQUE SPÉCIFIQUE

• CONCLUSION

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Ancrages Ossature Bois

Ossature Bois (Jusque R+3, R+4)

Tire-fond pour transfert continudu cisaillement entre étages

Ancrage anti-basculement

Goujons d’ancrages pour transfert continu du cisaillement

aux fondations

Tirants continus

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Ancrages Poteaux-poutres

Poteaux-poutres + OB de remplissage Poteaux-poutres + tirant d’ancrage

Jonctions par pièces métalliques :Transferts les efforts horizontaux et

verticaux

Murs OB traités en voile travaillant

Tranfert des efforts horizontaux et verticaux

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Ancrages CLT

Bois Massif CLT avec planchers continus Bois Massif CLT avec planchers discontinus

18

• INTRODUCTION

• CONCEPTION

• SOLUTIONS DE CONTREVENTEMENT

– ANCRAGES

– MUR À OSSATURE BOIS : PROBLÉMATIQUE SPÉCIFIQUE

• CONCLUSION

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Influence de la technique de MO des panneaux sur la résistance au contreventement ?

Coller les joints horizontauxdes panneaux OSB R-L ?

(avec colle PU)

Se passer de la lisse de couture pour les panneaux

contreplaqués ?

Joint sans couture?

Panneaux OSB rainuré-languetté Panneaux de contreplaqués

23

Recherche : Configurations testées

Type de Panneaux

OSB 312mm

CD

OSB 312mm

RL

OSB 312mm

RL

CTX12mm

CD

CTX12mm

CDType de

poseVertical Horizontal Horizontal Vertical Vertical

Fixations Pointes annelées

Φ2.8/45mms=150/300mm

Pointes annelées

Pointes annelées

Pointes annelées

Pointes + lisse de couture

Collage PU / / Collage des joints

/ /

CD = Chant droit RL = Rainuré-langueté

24

Configuration d’essai

Fd

Norme d’essai EN 594

25

Résultats

+35 %

-60 %

Déplacement horizontal relatif [mm]

Forc

e [k

N]

26

8,5

3,4

11,6

8,8

11,5

0

2

4

6

8

10

12

14

R max

moy

enne

[kN

/m]

Résultats - Résistance

100% 40% 136% 103% 135%

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N°config

Résistance moyenne expérimentale de calcul

[kN/m]

Nbre maximumde niveaux

5.8 2 niveaux

2.3 1 niveau

7.8 3 niveaux

⇒ Combien d’étages peut-on atteindre avec les 3

techniques de MO OSB ?

Cas pratique – Niveaux maximum

8m 8m

HVENT

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⇒ Svent < R ?

Cas pratique – Solutions pour 4 Niveaux

Quelle configuration pour 4 niveaux? Avec s= 100 mm au lieu de 150 mm

29

• INTRODUCTION

• CONCEPTION

• SOLUTIONS DE CONTREVENTEMENT

• CONCLUSION

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ConclusionsPoints d’attention pour le multi-étagé

• Séruriser <> Basculement en phase de construction ⇒ Ancrages adéquats (fonction du système structural)

• Pour l’ossature bois :– Encollage des joints des panneaux OSB/R-L favorable (+35% de

résistance +50% rigidité)

– Faible résistance au contreventement et déformation importante des panneaux OSB/R-L sans joints collés

– Choix du panneau et fixations fonction du taux de contraintes et humidité

– Respect des dispositions constructives (distances min et espacements)

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Assemblage OB: Dossier CSTC 2013/1.7Contreventement OB : Dossier CSTC 2011/3.2

Etude sur l’effet diaphragme des planchers :www.optimberquake.eu

audrey.skowron@bbri.be

La reproduction ou la traduction, même partielle du texte, n’est permise qu’avec l’autorisation de l’éditeur responsable(CSTC - Jan Venstermans – Rue du Lombard 42, 1000 Bruxelles)

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