Logiciel de conception de structures mixtes bois-béton (TCC) pour l'Eurocode 5 | Engineering Platform
Lancez le calculateur gratuit pour les composites bois-béton (TCC) ci-dessous et vérifiez votre conception en quelques secondes !
La nouvelle norme européenne pour l'ingénierie du bois massif
Les systèmes de plancher mixtes bois-béton (TCC) suscitent un intérêt croissant, les ingénieurs recherchant des solutions qui allient la durabilité du bois à la rigidité et à la masse du béton. En associant une dalle de béton à des panneaux de bois à l'aide de connecteurs mécaniques, les systèmes TCC permettent d'améliorer considérablement la rigidité structurelle, le comportement vibratoire et la capacité portante par rapport aux planchers entièrement en bois.
Malgré ces avantages, la conception de planchers mixtes bois-béton reste complexe. Le comportement structurel dépend de l'interaction entre le bois, le béton et les connecteurs de cisaillement qui transfèrent les forces entre les deux matériaux. Cette interaction composite doit être soigneusement évaluée afin de prédire avec précision la rigidité à la flexion, la répartition des efforts internes et la performance à long terme.
Dans le cadre des Eurocodes, les systèmes TCC sont généralement conçus en application de la norme EN 1992-1-1 – Eurocode 2 (Structures en béton) ainsi que de la norme EN 1995-1-1 – Eurocode 5 (Structures en bois). Les planchers mixtes bois-béton n'étant pas couverts par les dispositions simplifiées de « conformité présumée », les ingénieurs s'appuient souvent sur des approches analytiques telles que la méthode Gamma ou la méthode Gamma étendue pour modéliser l'action mixte partielle et vérifier la capacité structurelle, la fonctionnalité et les performances des assemblages.
La plateforme européenne d'ingénierie pour la conception des composites bois-béton (TCC)
Notre plateforme effectue une vérification de la conception des structures mixtes bois-béton (TCC) conformément à l'Eurocode 5. Le module de calcul comprend :
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Principales capacités de conception des structures mixtes bois-béton (TCC)
Présentation des systèmes composites bois-béton
Les systèmes composites bois-béton (TCC) associent des éléments structurels en bois à une dalle en béton reliés par des fixations mécaniques. L'interaction composite entre ces matériaux améliore la rigidité, la capacité de charge et la résistance aux vibrations par rapport aux systèmes de plancher entièrement en bois.
Le calculateur « SPEC Toolbox Timber–Concrete Composite » permet aux ingénieurs d'analyser les systèmes de planchers mixtes composés de :
-
Panneaux en bois CLT
-
dalle en béton armé
-
connecteurs à vis inclinées
La calculatrice calcule :
-
capacité effective
-
capacité de transport de bois
-
capacité de connexion
-
comportement en flexion des matériaux composites
-
comportement à la déformation
-
réponse aux vibrations
L'interaction structurelle entre les couches de bois et de béton est modélisée à l'aide de connecteurs mécaniques et de la théorie des poutres composites, ce qui permet de prédire de manière réaliste le comportement du système.
Pour la zone Eurocode, le calculateur utilise les normes suivantes :
Normes de conception
-
EN 1992-1-1:2004 – Eurocode 2 : Conception des structures en béton
-
EN 1995-1-1:2004 – Eurocode 5 : Conception des structures en bois
Chargement du code
-
EN 1991:2002 – Eurocode 1 : Actions sur les structures
Ces normes définissent les modèles de matériaux, les coefficients de sécurité et les procédures de vérification utilisés dans l'analyse.
Géométrie et composants
Un plancher mixte bois-béton se compose de deux éléments structurels principaux :
-
Panneau en bois CLT
-
dalle en béton
La dalle en béton résiste aux forces de compression et augmente la rigidité à la flexion, tandis que le panneau en bois supporte principalement les contraintes de traction.
La géométrie du système est définie par :
-
Structure des panneaux CLT
-
épaisseur de la dalle de béton
-
paramètres de renforcement
-
espacement des connecteurs
-
longueur de la portée
Ces paramètres déterminent la rigidité globale et les performances structurelles du système de plancher.
Le panneau CLT est défini par la saisie manuelle des couches, au cours de laquelle l'utilisateur précise :
-
épaisseur de la couche
-
orientation des fibres
-
catégorie de bois
-
configuration en pile
Cela permet de modéliser des configurations CLT personnalisées.
La couche de béton est définie comme suit :
-
classe de béton
-
épaisseur du béton
-
type de ciment
-
humidité relative
Ces paramètres influencent la rigidité et le comportement à long terme du système composite.
Les paramètres de renforcement comprennent :
-
résistance de l'armature
-
diamètre de la barre
-
espacement des armatures
Ces valeurs sont utilisées pour le contrôle des fissures et la vérification des armatures.
Méthodes de conception
Le comportement composite entre les couches de bois et de béton est évalué à l'aide de méthodes analytiques qui tiennent compte de la souplesse des connecteurs.
Le calculateur prend en charge les méthodes d'analyse suivantes :
-
Méthode gamma étendue
-
Méthode du gamma équivalent
Ces méthodes permettent de déterminer la rigidité à la flexion effective de la section composite, en tenant compte du glissement entre les couches de bois et de béton.
Parmi les autres paramètres de conception, on peut citer :
-
coefficient de rigidité composite
-
condition de vérification (t = 0 et t = ∞)
-
facteurs liés au Material Design
Ces paramètres ont une incidence sur la vérification de la structure composite.
Charges
Le plancher composite est analysé comme un système de poutres soumis à des charges réparties.
Les utilisateurs définissent :
-
longueur de la portée
-
conditions d'assistance
-
répartition de la charge
L'analyse permet de déterminer :
-
contraintes de flexion
-
forces de cisaillement
-
contraintes dans les sections composites
-
forces de cisaillement au niveau des raccords
Ces valeurs sont utilisées pour la vérification des valeurs limites et de l'aptitude au service.
Méthodes de vibration
Les performances en matière de vibrations au sol sont évaluées à l'aide des méthodes d'évaluation des vibrations disponibles.
Méthodes de vibration disponibles :
-
Hamm et al., 2010
-
FPInnovations
-
prEN 1995:2023
Parmi les autres paramètres de vibration, on peut citer :
-
niveau de performance au sol
-
largeur secondaire
-
rapport d'amortissement
-
fréquence de marche
-
rigidité de la chape flottante
-
condition de prise en charge
Ces paramètres influencent la réponse dynamique du système de plancher.
Données sur les vis
L'interaction composite entre les couches de bois et de béton est obtenue à l'aide de connecteurs à vis inclinés.
Les utilisateurs définissent :
-
type de fixation
-
orientation de la vis (inclinée)
-
paramètres de rigidité des connecteurs
Les propriétés des vis sont définies par saisie manuelle, notamment :
-
à vis
-
résistance à la traction
-
densité associée
-
diamètre nominal
-
longueur de vis
-
longueur filetée
-
diamètre intérieur du filetage
-
longueur de la pointe
La géométrie de raccordement est définie à l'aide de :
-
espacement le long de la poutre (a₁)
-
distance entre les poutres (a₂)
-
distance entre les bords (a₃)
-
longueur d'ancrage
-
position du connecteur
Ces paramètres déterminent la capacité de transfert de cisaillement entre les couches de bois et de béton.
Contrôles de conception
Une fois l'analyse terminée, le calculateur fournit un récapitulatif complet des résultats.
Les vérifications suivantes sont effectuées :
État limite ultime (à t = 0 et à t = ∞)
-
Capacité de béton
-
Capacité de traitement du bois
-
Conception des raccordements
État limite de service
-
Déviation
-
Comportement vibratoire
Chaque vérification comprend un taux d'utilisation et un indicateur de réussite/échec, ce qui permet aux ingénieurs d'évaluer rapidement les performances structurelles du système composite bois-béton.
Tutoriels
Conception des raccords sol-mur en CLT
Conception des assemblages dalle-poutre
Conception d'assemblage à demi-recouvrement
Rejoignez-nous pour analyser en détail la conception des assemblages à demi-tour, en mettant l'accent sur le maintien de la continuité structurelle sans recourir à des plaques d'acier externes. À l'aide du module « Vis », nous vous guiderons à travers la vérification automatique des distances entre les bords et des exigences d'espacement, éléments essentiels pour ces assemblages à géométrie serrée.
Calculateur de murs en CLT
Dans cette vidéo, vous apprendrez étape par étape comment concevoir un élément de mur en CLT classique. Nous aborderons le choix d'un fournisseur de CLT, l'utilisation des fonctionnalités appropriées, des images dynamiques et du contenu pédagogique pour déterminer l'épaisseur et la conception optimales des panneaux. Vous verrez également comment passer d'un type de charpente « Platform » à un type « Balloon », appliquer différentes méthodes d'excentricité et ajouter des charges dans le plan et hors du plan, ce qui vous permettra d'acquérir une solide compréhension des bases du calcul et de la conception des murs en CLT.
Le bois massif façonne l'avenir de la construction durable. Alors que des bâtiments en bois battent des records partout dans le monde, la maîtrise de la conception en CLT est plus importante que jamais. Découvrez notre application CLT Toolbox pour bénéficier d'outils de conception performants, de calculs automatisés et des conseils d'experts qui vous aideront à optimiser vos projets en CLT !
Calculateur de conception de membranes CLT
Un guide complet pour la configuration et l'analyse du comportement des diaphragmes dans la direction X à l'aide de CLT Toolbox. Vous définirez les types de vis pour les calculs de rigidité, configurerez la géométrie des panneaux, les types de raccordements et la largeur des panneaux. Nous abordons la manière de saisir les forces ULS et SLS, et expliquons les valeurs de cisaillement dans le plan requises ainsi que les données de stratification. La vidéo se termine par une analyse détaillée des résultats de déformation, des actions de force et des vérifications de résistance conformément à l'Eurocode 5.
Conception des planchers en CLT en cas d'incendie
Nous sommes ravis de lancer le module « Fire Design » tant attendu pour les planchers en CLT, désormais disponible aux côtés du calculateur de conception ambiante sur CLT Toolbox.
Ce tutoriel explique le fonctionnement du nouveau module, notamment les normes prises en charge et la manière dont la profondeur des caractères est calculée couche par couche.
Parmi les principales fonctionnalités, on trouve :
- Prise en charge de plusieurs modèles d'incendie :
– Projet d'Eurocode 5 (prEN 1995-1-2:2023)
– Annexe nationale autrichienne (ÖNORM B EN 1995-1-2:2011)
– Essais standard de résistance au feu (ISO 834 / EN 1363-1) - Flexibilité pour définir les couches de protection et les côtés exposés au feu
- Calculs automatiques de la profondeur de carbonisation couche par couche au fil du temps
- Une explication claire des défaillances des joints de liaison et de la dégradation des joints de colle
- Exportation au format PDF complet comprenant toutes les étapes intermédiaires, les coefficients de sécurité et les données d'entrée
Conçu pour offrir aux ingénieurs transparence, précision et rapidité dans la conception anti-incendie des structures en CLT.
Conception des murs de cisaillement en CLT
Nous sommes heureux d'annoncer que la deuxième version de notre calculateur de murs de cisaillement CLT est désormais disponible !
Après avoir pris en compte les commentaires des utilisateurs pendant 12 mois, nous sommes ravis de lancer un outil amélioré et plus performant pour la conception des murs de contreventement.
Les murs de cisaillement en CLT présentent une excellente résistance dans le plan et peuvent constituer un système fiable de résistance aux charges latérales.
La deuxième version du calculateur intègre des fonctionnalités telles que cinq méthodes de pointe pour le transfert des charges, s'appuyant sur les travaux de recherche de Casagrande, Wallner-Novak, Tomasi, Pei et Reynolds. Nous avons également ajouté des vérifications de déformation latérale et des calculs de rigidité des panneaux, conformément au guide ProHolz 2014. Enfin, nous incluons également la conception dans le plan du CLT, conformément aux recommandations de ProHolz 2014 et de FP Innovations 2019.
Pendant tout le mois d'octobre, le calculateur de murs de contreventement est disponible gratuitement. Rendez-vous sur l'application pour le découvrir 🙂
Calculateur de conception de planchers en CLT
Rejoignez-nous pour découvrir toutes les étapes, du choix du panneau CLT idéal — que vous optiez pour le produit d'un fournisseur ou que vous saisissiez manuellement vos propres données — à la sélection de l'annexe nationale appropriée, en passant par la définition des charges et le réglage des détails. Cette vidéo vous guide à travers chaque étape, notamment l'analyse structurelle, les calculs de rigidité et même l'intégration de lamelles collées sur les bords dans votre conception.
Nous examinerons également l'impact de différentes techniques de vibration sur votre structure et vous expliquerons comment optimiser votre conception en tenant compte de la rigidité dans le plan de la chape en béton et de l'influence des appuis souples. De plus, vous pourrez suivre les résultats et les formules tout au long du processus, ce qui vous permettra de toujours rester informé.
C'est parti !
Calculateur de conception de membranes CLT
Commencez par une approche complète de la conception des diaphragmes en définissant les forces, les propriétés des matériaux et en appliquant les paramètres de l'Eurocode 5. Commencez par définir les forces d'entrée agissant sur le diaphragme dans la direction X et sélectionnez les types de vis pour les calculs de rigidité. Définissez la géométrie et l'orientation du diaphragme dans les données utilisateur, le type de raccordements des panneaux et la largeur des panneaux à l'aide des informations techniques fournies par les fournisseurs de CLT. Saisissez les forces pour les conditions ULS et SLS, en tenant compte de la direction des forces. Comprenez les valeurs de cisaillement dans le plan, les données de lamellage requises et les paramètres de conception clés pour l'Eurocode 5. Enfin, analysez les résultats de déformation, la théorie sous-jacente, les forces agissantes et les vérifications de résistance pour garantir une conception précise et efficace.
Foire aux questions
Pourquoi opter pour des planchers mixtes bois-béton ?
Les planchers mixtes bois-béton allient la durabilité du bois à la rigidité et à la masse du béton. Cela permet d'améliorer la rigidité structurelle, le comportement vibratoire et la capacité de charge par rapport aux planchers entièrement en bois.
Pourquoi les connecteurs mécaniques jouent-ils un rôle essentiel dans la conception des TCC ?
Les connecteurs mécaniques régulent le transfert de cisaillement entre la dalle en béton et l'élément en bois. Leur rigidité et leur espacement déterminent l'efficacité avec laquelle les deux matériaux agissent ensemble pour former une section composite.
CLT
Chevilles
Vis
GLT
Parenthèses
Structure légère
Plateforme nervurée
TCC