Sujet de doctorat
Comportement thermomécanique des panneaux de façade en bois-béton collé : Étude expérimentale et numérique
Résumé de la thèse
L’intégration du bois et du béton dans les façades représente une avancée majeure combinant les propriétés complémentaires de ces matériaux pour réduire les émissions de gaz à effet de serre tout en optimisant l’isolation thermique. Cependant, l’assemblage bois-béton par collage adhésif soulève des défis techniques, notamment face aux gradients thermiques où les matériaux se dilatent différemment, générant des contraintes à l’interface pouvant affecter la qualité du collage.
Cette thèse analyse l’influence du gradient thermique sur le comportement mécanique et l’intégrité de l’adhérence selon trois approches :
(1) Étude expérimentale à petite échelle : Tests de cisaillement « Push-Out » pour évaluer la rigidité de l’adhésif avec bétons fibré et non fibré, tests de traction complétés par corrélation d’image pour déterminer rigidité, résistance et modes de rupture des connexions collées.
(2) Étude expérimentale à grande échelle : Analyse thermomécanique de deux configurations de façades bois-béton (élancée et avec ouverture) en collaboration avec le laboratoire Tipee. Évaluation du gradient thermique au joint de colle, étude des dilatations thermiques et de la flexion thermique avec calculs de courbure locale et globale.
(3) Modélisation numérique : Modèle par éléments finis validé par comparaison aux données expérimentales, modélisation des essais Push-Out, développement d’un modèle analytique pour prédire les contraintes de cisaillement thermiques, et étude paramétrique sur l’impact de la longueur du panneau, rigidité de connexion et gradient de température.
Encadrement
- Direction de thèse : Emmanuel FERRIER
- Co-encadrant de thèse : Laurent MICHEL
La thèse est financé dans le cadre du projet HYBRIDAL