Abstract
Dans le domaine de la construction bois, les panneaux en bois massif lamellés croisés (CLT – Cross Laminated Timber) sont de plus en plus utilisés en tant que plancher ou toiture. Ils sont composés de plusieurs couches en bois empilées et collées de façon croisée, pour obtenir des bonnes propriétés mécaniques et hygrométriques dans les deux directions.Un enjeu technologique en développement est d’enlever du bois des planchers CLT et le remplacer avec du matériau isolant afin de rendre les panneaux plus légers et plus performants acoustiquement et thermiquement. L’utilisation de ces nouveaux planchers est encore limitée, à cause d’une connaissance insuffisante de leur comportement mécanique en flexion.Des essais de flexion 4-points sur des planchers CLT massifs et aérés ont été conduits. Cette campagne essais a montrée l’augmentation des effets de cisaillement quand le pourcentage des vides augmente. En plus, le plancher le plus aéré a montré des modes de ruine complexes liées aux effets de cisaillement roulant (RT) et traction perpendiculaire aux fibres difficiles à prévoir avec les méthodes simplifiées des ingénieurs. Ensuite, les planches en bois des planchers ont été testées pour déterminer les raideurs élastiques et les résistances. Les essais de caractérisation comprennent : traction parallèle aux fibres, compression selon les trois directions et cisaillement roulant.Une première approche pour reproduire le comportement des planchers CLT aérés peut être celui d’utiliser des méthodes pour les CLT massifs et réduire les propriétés mécanique du bois issues des essais de caractérisation par le pourcentage du vide. Les deux méthodes pour le calcul en flexion choisies sont : la méthode d’analogie du cisaillement (Kreuzinger, 1999) adoptée par la norme allemande (DIN, 2004) et un modèle développé récemment qui combine une solution analytique 3D (Pagano, 1970) avec une couche CLT homogène équivalente (Franzoni et al, 2015).Une modélisation plus avancée du comportement en flexion de ces panneaux très hétérogènes en bois est en cours. Le modèle choisi est un schéma d’homogénéisation périodique géré par une théorie de plaque pour les stratifiés (Lebée, 2012). À ce moment, seulement la raideur en flexion a été calculée avec cette méthode. Cette modélisation avancée permettra de déterminer les principaux paramètres pour concevoir ces nouveaux planchers aérés en bois, comme la raideur en flexion, la raideur en cisaillement, le chargement critique et le mode de ruine associé.