Contribution à l'adaptation de l'Eurocode 5 aux essences tropicales dans leur environnement

Discipline

Génie Civil

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

Afrique, bois, mécanosorption, matériaux de construction, viscoélasticité, Gabon

Mots-clés

Bois tropicaux - Fluage - Thèses et écrits académiques,

Eurocode 5 - Thèses et écrits académiques,

Climat tropical - Thèses et écrits académiques,

Viscoélasticité - Thèses et écrits académiques

Le présent mémoire apporte une contribution à l'application de l'Eurocode 5 dans le dimensionnement et la vérification des constructions bois en zone tropicale. Cette approche, première du genre, nécessite la compréhension du comportement mécanique des essences tropicales en environnement variable. Dans une première phase, une étude expérimentale de découplage des phénomènes différés des éléments fléchis, sous climat contrôlé et à l'échelle centimétrique, est présentée. Ce protocole expérimental, premier du genre, a permis non seulement de dissocier les effets de retrait-gonflement transversale des effets de fluage proprement-dit et des effets mécano-sorptifs, mais également de comprendre la nature des effets mesurés selon l'emplacement des capteurs. Les effets liés au retrait-gonflement longitudinale, non négligeable, selon les conditions aux appuis et la taille des échantillons, sont également perceptibles. En deuxième phase, des essais de flexion long-terme, à l'échelle structure, ont été menés, en ambiances tropicales, à Franceville au Gabon, sur deux essences tropicales : le Moabi et l'Ozigo. A l'image de l'Eurocode 5, trois types d'environnement ont été sélectionnés : une ambiance climatisée temporairement, une ambiance extérieure abritée et une ambiance extérieure non-abritées. Les résultats obtenus et en cours d'acquisition montrent que les bois tropicaux ont un comportement différé accentué par la forte variation d'humidité pour des variations de températures peu significatives. Pour comprendre l'influence de l'humidité sur ces essences, une campagne d'essais, pour la caractérisation des isothermes de sorption et cinétiques de diffusion, a été menée, dans une troisième phase. Les paramètres de diffusion longitudinale et transversale dans les deux essences ont été déterminés. En complément, des essais de fluage et relaxation, en flexion long-terme, sous ambiance contrôlée, à l'échelle matériau de ces essences, ont été également conduits, dans une dernière phase. Cette étude, menée en basse et haute humidité, montre que le fluage est plus accentué pour les poutres humides et que la recouvrance est plus importante lorsque les poutres sont sèches. Une modélisation du fluagerecouvrance sous basse et haute humidité permet la détermination des paramètres viscoélastiques des poutres étudiées. Enfin, une étude comparative des coefficients de fluage, obtenus sur les essais en laboratoire et les essais en vrai grandeur, montre que les effets mécano-sorptifs sont prépondérants, en plus des effets du retrait-gonflement longitudinale empêchés non négligeables à l'échelle structure.