Période fondamentale des ouvrages en CLT

Le projet vise à dissiper de sérieuses inconnues concernant les propriétés dynamiques des ouvrages en CLT. Avec le soutien de l’OFEV, un bâtiment d’essai en bois est érigé par étapes à Vauffelin en vue d’y effectuer des mesures de sécurité sismique. Comptant jusqu’à quatre niveaux, cet ouvrage provisoire sera soumis à une série de tests statiques et dynamiques appliqués au moyen de câbles. Les résultats obtenus permettront aux ingénieur-e-s de déterminer de manière fiable les propriétés dynamiques des constructions en CLT.

Fiche signalétique

Département(s) responsable(s) Architecture, bois et génie civil
Institut Institut de la construction bois, des structures et de l’architecture
Unité de recherche Génie parasismique
Durée (prévue) 15.11.2019 - 31.12.2021
Responsable du projet Prof. Martin Geiser
Direction du projet Prof. Martin Geiser
Partenaire BAFU

Contexte

La période fondamentale T₁ revêt une importance primordiale en génie parasismique. Il existe différentes approches et méthodes pour la déterminer et leurs résultats divergent parfois fortement. L’estimation d’une période fondamentale réaliste demeure donc entourée d’une grande incertitude. Ces inconnues placent les ingénieur-e-s dans une position délicate, entre sécurité et rentabilité. La révision de la norme SIA 261:2020, avec des périodes d’oscillation TC nettement plus courtes et des paramètres de sol S plus élevés, exacerbe encore cette problématique.

Mise en œuvre

La réalisation d’un bâtiment d’essai de 4 étages grandeur nature constitue le cœur du projet. Il servira de structure temporaire pour la période d’essai avant d’être démonté. D’une dimension de 4 m x 5 m en plan, il équivaut au quart d’une maison familiale environ. Il restera à l’état de gros œuvre, mais les masses et la conception du système de contreventement se rapprochent de la réalité. Le système de contreventement est régulier mais diffère sur les axes x et y, ce afin de pouvoir étudier l’influence de l’effet cadre.

Résultats

Les expertises et les analyses expérimentales devraient permettre aux ingénieur-e-s praticien-ne-s de s’orienter de manière réaliste et claire dans leur estimation de la période fondamentale pour les structures en bois CLT à plusieurs étages et les constructions en bois contreventées en CLT. Il s’agira en outre de tester dans quelle mesure l’amortissement forfaitaire supposé de 5 % vaut pour les structures CLT.

Si les ingénieur-e-s peuvent estimer de façon réaliste les propriétés dynamiques, ils et elles sont en mesure de concevoir et de dimensionner le système de contreventement de manière optimale, en tenant compte de la sécurité sismique et de la rentabilité.