La genèse du Z, assurance structure du bâtiment
Les règlementations thermiques sont à la base de la création du rupteur de ponts thermiques.
Cet outil doit isoler, sans nuire à la structure du bâtiment ni au transfert des charges, et doit supporter à la fois des efforts statiques et dynamiques. Chez COHB, les rupteurs thermiques sont équipés d’un profilé Z. Cette particularité le fait passer de simples rupteurs à barres à un rupteur en trois dimensions, capable de reprendre une gamme d’efforts plus large.
La création du profilé Z
Nous l’avons vu ci-dessus, le Z est né d’une volonté de reprendre les efforts agissants sur un bâtiment dans toutes les directions. Le processus créatif est passé par une phase de recherche & développement et a débouché sur le concept du profilé Z, pour lequel un brevet a été déposé.
Une fois le concept finalisé, l’équipe de R&D s’est lancée dans un projet de modélisation théorique avec la participation de l’IUT de Rennes. Par la suite, des essais physiques grandeur nature ont eu lieu en collaboration avec l’école d’ingénieurs INSA de Rennes, grâce à l’utilisation de leur banc d’essai. Enfin, une simulation numérique a été réalisée et les parties prenantes de ce projet ont caractérisé le dispositif.
La définition des besoins a permis de déterminer la géométrie spécifique de l’innovation : un Z en acier inoxydable, en épaisseur 3 mm et plié suivant un angle à 80°.
L’association du Z et des barres donne au Slabe une puissance structurelle qui permet, entre autres, de reprendre des efforts dans toutes les circonstances : en situation statique, comme sous sollicitations sismiques.
L’effet ressort du Z
Le Z en inox présent dans le rupteur de ponts thermiques Slabe donne de la souplesse au système : tel un ressort, il supporte la déformation de la liaison entre deux éléments béton. À travers les nombreux essais réalisés en partenariat avec l’INSA de Rennes, les raideurs de ce système ressort ont été définies : raideur verticale, raideur horizontale, raideur flexionnelle. Elles permettent de contrôler précisément le comportement de la liaison Slabe à l’intérieur de la structure du bâtiment.
Le contrôle… aussi dans la réalisation de ce Z ! Son formage est en effet robotique. Ce qui permet son industrialisation ainsi qu’une haute précision dans le respect du cahier des charges testé en laboratoire. Chez COHB la production en circuit court est privilégiée, sa réalisation est donc Française.
Le Z et les efforts statiques
Le Z permet au Slabe d’afficher de hautes résistances aux efforts statiques dans toutes les directions :
- Effort Tranchant : l’effort vertical appliqué à la structure du bâtiment directement lié aux charges permanentes et d’exploitation appliquées sur un plancher.
- Moment de Flexion : le moment ou couple induit sur les appuis de la dalle par l’encastrement partiel d’un plancher, mais aussi celui généré par un balcon en porte-à-faux, dont le poids est supporté par la liaison balcon/façade.
- Effort Horizontal : l’effort appliqué dans le plan du plancher, comme un effort de vent par exemple. Il peut être normal ou de cisaillement. Le Z de COHB participe, à travers le transfert des efforts horizontaux, au contreventement du bâtiment.
Face à tous ces efforts, la clé de cisaillement est l’atout majeur du Slabe. En termes de performances structurelles, le Slabe Z est la clé de voûte de vos liaisons façade-plancher.
Le Z et les efforts dynamiques
Outre les efforts statiques, les structures des bâtiments sont également soumises à des efforts dynamiques, cycliques : le séisme, mais aussi, moins connue, la dilatation thermique des façades.
En cas de séisme, le sol dans lequel sont fondés les bâtiments subit des mouvements d’amplitude et de fréquence variables. Le bâtiment se retrouve alors soumis à des efforts horizontaux. Ceux-ci dépendent des masses à déplacer, mais aussi de la configuration du bâtiment, de la rigidité et de la position des éléments assurant le contreventement. Ces déplacements relatifs créent des efforts horizontaux, que le rupteur parasismique Slabe est apte à reprendre via notamment la souplesse que lui confère son ressort Z.
Et la dilatation thermique ? Sous l’effet des alternances chaud-froid en températures extérieures, le béton des façades s’étire et se rétracte. Les planchers intérieurs restant soumis à une température relativement constante, les rupteurs thermiques à l’interface se retrouvent là encore soumis à des déplacements relatifs. Le Slabe avec son Z spécifique est autonome vis-à-vis des efforts horizontaux correspondants, il n’est donc pas nécessaire d’avoir recours à un principe de points fixes ou bandes noyées répartis régulièrement sur la façade.
L’alliance entre les barres et le Z en font une sorte de moteur hybride.
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