Analyse inadéquate de la prévention des effondrements des structures en bois à colombages de hauteur moyenne

Projet de fin d'études

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Auteur Hercend Mpidi Bita
Université Université de la Colombie-Britannique
Directeur de thèse Dr.Thomas Tannert

Des charges inhabituelles pouvant causer des dommages initiaux peuvent provoquer la propagation de l’effondrement, qui entraîne l’effondrement disproportionné de bâtiments avec une capacité portante insuffisante. Afin de garantir la sécurité dans le secteur de la construction, le Code du bâtiment contient des règles de calcul contre cet effondrement catastrophique. Néanmoins, l'application des lignes directrices existantes pour éviter un effondrement disproportionné des gratte-ciels en bois de taille moyenne à élevée en tant que méthode de construction émergente devient peu pratique et non rentable. et les recherches sur ce sujet sont rares.

À travers des analyses analytiques, numériques et expérimentales, cette thèse contribue à l'état des connaissances concernant la capacité portante et la protection disproportionnée en cas d'effondrement de plateformes préfabriquées préfabriquées. Des calculs numériques dynamiques non linéaires sont réalisés dans des bâtiments de douze et de neuf étages en éliminant soudainement des éléments pour analyser leurs réactions après un dommage initial. L'approche analytique utilise un équilibre statique élastique linéaire pour estimer la résistance, la rigidité et la ductilité minimales afin d'assurer la robustesse de la structure. Les résultats montrent, à la suite d'une analyse de fiabilité, que les plates-formes en bois lamellé-croisé de moyenne-haute présentent une forte probabilité d'un effondrement disproportionné sans prendre en compte la complexité d'un effondrement disproportionné. Une méthode d'optimisation de la structure est ensuite proposée afin d'atteindre les performances souhaitées et d'assurer la sécurité de la structure. Selon le scénario le plus défavorable, de nouveaux détails de connexion sont proposés afin de déclencher des chaînes et des actions de suspension en tant que mécanismes d'effondrement. Les détails proposés avec des tubes et barres en acier sont analysés et optimisés numériquement. Les résultats des essais expérimentaux confirment que le système de plancher en bois massif peut, lors de la conception des tuyaux et des barres, déclencher une rupture de chaîne après la perte de la paroi interne porteuse.

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