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
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• 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
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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
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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
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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