L’Empa modélise le renforcement horizontal des bâtiments à ossature bois
La construction en bois doit pouvoir s’affranchir de la dépendance d’éléments de béton ou d’acier, estime les chercheurs zurichois. Dans ce but, leurs tests sur une structure de deux étages ont permis de mieux calculer la résistance aux charges horizontales, notamment exercées par le vent.
Si la construction opte généralement pour un mix bois-béton, les experts du Laboratoire fédéral de recherches sur les matériaux (Empa) estiment qu’il existe une lacune dans le calcul statique des bâtiments à ossature bois. En collaboration avec l’EPFZ, la Haute école spécialisée bernoise, l’industrie et l’Office fédéral de l’environnement, les chercheurs ont développé des modèles mathématiques et des essais à grand échelle pour améliorer le comportement horizontal des structures face au vent ou aux séismes.
Crédit image: Empa
Un mur de maison de deux étages avec des ouvertures de fenêtres a été soumis à une pression contrôlée.
Quatre ans ont été nécessaires pour améliorer l’efficacité et la résistance des structures de construction en bois. Les tests ont particulièrement visé les murs avec fenêtres, car il était supposé que ces derniers ne peuvent pas jouer de rôle dans le renforcement d’une structure. Sous la surveillance de multiples capteurs, ils les ont donc soumis à des charges de plus en plus lourdes, jusqu’à la rupture.
Essais à Berne et à Dübendorf
Les
tests ont eu lieu à Dübendorf sur de gros éléments, après une phase préparatoire
menée à Berne. Un mur en bois représentant une maison de deux étages et percé
de fenêtres a été soumis à une charge horizontale de plus de 100 kilonewtons. L’une
des poutres s’est alors fendue sous la pression. Les résultats complètent les
normes de résistance des bâtiments aux charges verticales, comme la neige. La
charge horizontale provient du vent ou des tremblements de terre. Elle ne fait
actuellement l’objet d’aucune réglementation en Suisse et en Europe, affirme l’Empa
dans un communiqué.
Crédit image: Empa
Des repères visuels sur le mur aident à l'évaluation des résultats des mesures.
Les résultats des tests ont été ensuite inclus dans des modèles informatiques qui permettent de calculer le renforcement horizontal des murs. Les chercheurs de l’Empa sont d’avis que leurs découvertes permettraient à terme de se passer d’ancrages en acier, éléments coûteux et exigeants en main d’œuvre, voire d’un noyau de béton dans les constructions en bois. Une perspective plus écologique et plus durable.
