Grands planchers en bois 

Dans les bâtiments modernes, l’intégration de différents matériaux a permis d’affiner les techniques de construction qui exploitent les atouts de chaque élément. Grâce à la rigidité du béton armé, désormais le système de construction post-and-slab peut lui aussi être repensé avec une approche hybride associant les avantages structuraux du bois et la solidité du béton. 

Définition et caractéristiques de la technologie post-and-slab 

La technologie post-and-slab désigne un système de construction dans lequel les éléments verticaux ou « posts » (poteaux) sont directement connectés aux planchers plats ou « slabs », en éliminant les poutres. Grâce à des solutions spécialement prévues, cette approche permet également de réduire le nombre de colonnes, ce qui est utile dans la conception d’espaces ouverts et de bâtiments à plusieurs étages avec de vastes parties intérieures. 

Dans ces cas particuliers, afin d’éviter l’écrasement du plancher soumis à une charge perpendiculaire au fil, le système de connexion doit assurer le flux des forces à travers le plancher, en le « contournant ». 

Les poteaux en bois apportent légèreté et flexibilité, en réduisant le poids total de la structure et en facilitant l’adaptation à d’éventuels mouvements provoqués par des évènements sismiques ou des vents latéraux.  

En choisissant de réaliser également les planchers en CLT, il est possible d’alléger encore plus les structures.  

 

Points forts des systèmes poteaux - plancher en bois : 

• Légèreté et réduction des charges sur les fondations 

Le bois a un poids spécifique inférieur par rapport aux matériaux tels que le béton et l’acier. En l’utilisant comme matériau de construction principal, il est possible de réduire les charges sur les fondations, ce qui permet d’économiser sur les frais d’excavation et de réalisation de ces dernières. 

• Facilité de montage 

Les éléments peuvent être préfabriqués avec une grande précision en usine et être rapidement assemblés sur le site de construction. Cela permet d’améliorer l’efficacité globale du projet, grâce à une réduction des délais d’édification et des coûts correspondants. 

• Résistance sismique  

Grâce à l’utilisation d’un matériau comme le CLT, les structures poteaux - plancher offrent une plus grande résistance sismique, assurant ainsi la sécurité des bâtiments construits dans des zones hautement sismiques. 

• Conception flexible 

Les structures poteaux - plancher pourvues de connexions appropriées permettent de créer de grands espaces sans besoin de murs porteurs intermédiaires. Elles offrent donc une plus grande flexibilité pour de futures adaptations et pour personnaliser les parties intérieures. 

Problèmes rencontrés avec les planchers en CLT 

• Rigidité des planchers en cas de colonnes espacées 

Bien souvent, les concepteurs les plus ambitieux sont confrontés à la difficulté de réaliser un plancher en CLT suffisamment rigide pour permettre une grande distance entre les colonnes. C’est en effet un élément design très recherché, en particulier dans les structures à plusieurs étages et publiques. Les planchers en bois étant plutôt légers, ils souffrent de problèmes liés à la déformation excessive et aux vibrations (conditions d’état limite de service). La conception doit donc être particulièrement précise et soignée pour éviter ces problèmes. 

• Transport  

Qui dit grands planchers en CLT dit grandes surfaces planes en bois. Le transport de grands éléments sur place afin de réaliser de grandes surfaces de conception requiert souvent l’utilisation de convois exceptionnels avec, par conséquent, des frais élevés.   
Afin d’optimiser les frais de transport, la tendance est donc d’utiliser des panneaux qui ont des dimensions compatibles avec les moyens de transport standard (12 m x 2.9 m). Ce choix cependant entraine la nécessité de réaliser l’assemblage des panneaux directement sur le site de construction. 

Application de la technologie post-and-slab 

Le système poteaux - plancher est particulièrement adapté aux bâtiments résidentiels et commerciaux et aux structures publiques, où l’esthétique du bois et la solidité du béton peuvent être associées pour créer des espaces sûrs, durables et visuellement agréables. C’est également un excellent choix pour les bâtiments construits dans des zones sismiques. 

Le futur du CLT est-il lié au béton ?  

Les professionnels travaillant avec le CLT connaissent bien la difficulté de réaliser des planchers en panneaux CLT avec des colonnes porteuses très espacées. Une solution est de transporter des panneaux d’une largeur limitée (généralement 3,5 m), pour les assembler de façon suffisamment rigide en les collant sur place avec des plaques et des résines époxy. 

Bien que structurellement efficace, cette solution requiert une grande précision et un bon contrôle. Dans de nombreux pays, il est donc déconseillé, voire interdit d’effectuer des collages sur place.  

Les avantages d’un système hybride  

Le système Rothoblaas TC FUSION permet d’unir les panneaux non plus par collage, mais au moyen d’un assemblage bois-béton-bois. Grâce à la solidité du béton armé, les planchers ainsi réalisés sont particulièrement résistants à la déformation et aux vibrations, ce qui permet une distance entre les colonnes dépassant les 6 m classiques.  

La configuration optimale s’obtient en associant TC FUSION à une dalle collaborante qui augmente les performances du plancher, en réalisant une « section mixte ». Avec CTC, il est possible de connecter la dalle en béton au bois, en améliorant le comportement global. 

Après le développement des systèmes SPIDER et PILLAR, TC FUSION est la pièce qui manquait : une connexion capable de rétablir la continuité structurelle entre les panneaux en CLT.  

De cette façon, il est possible d’amener les panneaux en CLT sur le site de construction en utilisant un transport traditionnel, pour réaliser ensuite sur place un seul panneau monolithique aux dimensions virtuellement illimitées, à l’aide d’un encastrement partiel. 

Gérer les charges importantes et les connexions : voilà la solution pour construire des planchers en béton et bois. 

Le système SPIDER de Rothoblaas est né dans le but de réaliser des connexions entre les colonnes et les planchers, capables de supporter des charges importantes, afin de permettre de développer la construction en hauteur et de réduire au maximum le nombre de colonnes.  

Avec TC FUSION, grâce au travail du professeur Roland Maderebner de l’université d’Innsbruck et du personnel technique de Rothoblaas, un système complet pour répondre au besoin de réaliser des planchers en utilisant de grands panneaux, est enfin disponible.  

La technologie sur laquelle est basé TC FUSION est en réalité très simple, fiable et bien connue des ingénieurs. Elle est constituée, pour dire les choses simplement, de vis et de béton armé.  

Les vis certifiées pour le bois et le béton sont insérées en partie dans le bois et en partie dans le béton armé et permettent de transférer les contraintes entre les deux matériaux. La bordure en béton armé n’est donc qu’un by-pass, ou plutôt, un élément intermédiaire inséré entre les panneaux en CLT pour transférer parfaitement les efforts.  

Applications de TC Fusion : pour les planchers et plus encore 

TC FUSION trouve sa place non seulement dans les planchers, mais aussi dans une multitude de situations où un panneau en CLT doit être relié de manière rigide à un élément en béton armé.  

Par exemple, il est possible de créer le support d’un plancher en CLT sur un mur en béton armé, ou d’utiliser le système pour la fixation au sol d’une paroi en bois, ou encore de relier une paroi en bois à un mur en béton armé. 

TC FUSION allie la simplicité et la précision des constructions en bois aux tolérances typiques des constructions en béton armé. Il résout le problème de la discontinuité des panneaux en CLT et simplifie leur transport sur place. 

 

Avec TC FUSION, un système qui associe des vis et des tiges de renfort structurel est enfin disponible pour résoudre le problème de l’assemblage de structures hybrides, d’éléments préfabriqués et de systèmes post-and-slab. Le nouveau système d’assemblage bois-béton est certifié CE, en accord avec ATE-22/0806.  

 

Lire toutes les caractéristiques dans la fiche technique.