Interprétation du fonctionnement des diaphragmes verticaux des structures en CLT par la méthode des bielles et tirants

(fre) De nos jours où l’écologie est au cœur des débats, le bois est sans conteste le matériau de construction le moins néfaste pour l'environnement. Les panneaux en bois lamellé-croisé (Cross-laminated timber ou CLT) suscitent de l’intérêt pour leurs propriétés mécaniques. Etant un matériau récent, les normes actuelles ne proposent pas encore de méthode de calcul complète pour leur utilisation en diaphragme vertical. L’objectif de ce travail consiste à caractériser le comportement des diaphragmes verticaux en CLT via le logiciel de calcul aux éléments finis SCIA Engineer et tenter d’interpréter les résultats par la méthode des bielles et tirants. La réalisation de simulations numériques en faisant varier plusieurs paramètres permet de mettre en évidence comment ces paramètres influencent les efforts dans le panneau et les appuis, et quelles sont les règles pouvant être déduites. En plus de la caractérisation du comportement des panneaux, la recherche propose un modèle bielle-tirant adéquat en fonction du rapport longueur/hauteur du panneau. Le but est de proposer un modèle bielle-tirant permettant de simplifier la structure en un treillis dont les efforts internes et réactions d’appuis puissent être calculées sans recours à un logiciel de calcul aux éléments finis.

(eng) Nowadays, when ecology is a societal issue, wood is undoubtedly the least harmful building material for the environment. Cross-laminated timber (CLT) panels are generating interest for their mechanical properties. As a recent material, current norms do not provide yet a complete calculation method for their use in vertical diaphragms. The aim of this thesis is to characterize how vertical diaphragms in CLT react via the “SCIA Engineer” software which is a finite element calculation program. Moreover, it is to attempt an interpretation of the results through the Strut-and-Tie Modelling (STM) method. By varying several parameters, the use of numerical simulations demonstrates the possibility to highlight how these parameters influence the forces in the panel and the supports, and what rules can be deducted. In addition to characterizing the performance of the panels, the research offers a suitable Strut-and-Tie model based on the length/height ratio of the panel. The purpose is to provide a Strut-and-Tie model in order to simplify the structure into a lattice whose internal forces and support reactions can be calculated without the use of finite element calculation software.