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- Enseignement et recherche de la structure bois au Québec - Exemple de création d’un produit d’ingénierie du bois
Les midis de la foresterie 21 janvier 2016
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Sylvain Ménard, ing., Ph.D.
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http://www.mrn.gouv.qc.ca/publications/forets/entreprises/charte-bois.pdf 2
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http://www.mffp.gouv.qc.ca/forets/entreprises/entreprises-transformation-charte.jsp#documentation
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http://www.mffp.gouv.qc.ca/forets/entreprises/entreprises-transformation-charte.jsp#documentation
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Le secteur de la construction au Canada • 40 % de la consommation d'énergie • 25 % des déchets solides au Canada • 50 % des ressources primaires • 39 % d’émissions CO2 • 14 % d’eau potable
Réchauffement climatique, COP 21
Claude Villeneuve Chaire en éco-conseil
Département des sciences fondamentales UQAC
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6 Source : Cecobois
Codes Normes
Réglementations
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L’ingénieur
L’origine du mot (Étymologie) vient :
1. Des spécialistes de l’acier 2. Des spécialistes du bois 3. Des spécialistes du béton
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Source : ENSTIB
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Architecture Génie du bois
Génie civil Construction bois
?????
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Architectes : Herzog+ partner Ingénieurs structure: IEZ Natterer GmbH, Ingenieurbüro Bertsche, Ingenieurbüro kgs
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Schéma directeur 2013-2018
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Filière bois dans la construction Filière agro-alimentaire Filière bois-énergie
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Professeur Sylvain Ménard Coordonnées (418) 545 5011, poste 2559 [email protected]
MATÉRIAUX RENOUVELABLES POUR L’INGÉNIEUR BASES DE CONCEPTION DES STRUCTURES EN BOIS
MÉTHODES D’ANALYSE DES STRUCTURES I, II INGÉNIERIE MÉTHODES ET PRATIQUES I, II PROJET DE SYNTHÈSE EN INGÉNIERIE I, II
MODÉLISATION EN GÉNIE CIVIL RÉHABILITATION ET ENTRETIEN DES STRUCTURES
Département des Sciences appliquées 14
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• CISC – ICCA. Handbook of steel construction, 2011, 10e édition, 3e impression, 1029 pages. • CWC – CCDB. Manuel de calcul des charpentes en bois 2012, 2012, 6e édition, 816 pages. • .Normes CSA. Règles de calcul des charpentes en bois 086-09, 2011, 3e impression, 256 pages. • Cecobois. Guide technique sur la conception de bâtiments à ossature légère en bois, 2013, 72 pages. • Cecobois. Guide technique sur les poutrelles ajourées pour la construction commerciale, 2009, 54 pages. • CWC – CCDB. Tall walls workbook, 2007, 74 pages. • CHAALLAL, Omar. Structure en béton armé, Calcul selon la norme A23.3-04, Presses de l’Université du Québec, 2012 • Association Canadienne du ciment. Concrete design handbook, 2006, 3e Édition. • Normes CSA. Design of steel structures S16-09, 2009, 234 pages. • Simpson Strong Tie, www.strongtie.com, consulté le 2014-04-01. • LVL Global, LVL global linteaux, poutres et colonnes 2.0E-3300Fb Guide de l’utilisation. • BEAULIEU, et cie. Calcul des charpentes d’acier Tome 1, 2008, 2e Édition, 794 pages. • BEAULIEU, et cie. Calcul des charpentes d’acier Tome 2, 2010, 1ere Édition, 636 pages. • Régie du bâtiment du Québec. Code de construction du Québec. • Gouvernement du Canada. Code national du bâtiment, 2005.
Projet étudiant
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Source : Nicolas Savard, UQAC
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Visites industrielles et de sites
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Sources : Nordic, MLG, Chantiers Chibougamau
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Défi Cecobois
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Concours national de Pont Troitsky Université de Concordia
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Maîtrise professionnelle Génie civil
9 à 12 crédits des cours de spécialité
• Prévision hydrologique d’ensemble • Hydrogéologie et géomécanique • Mécanique des milieux continus • Bois, produits du bois et systèmes constructifs • Conception des structures en bois • Analyse des risques en génie civil • Analyse dynamique des structures 20
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http://programmes.uqac.ca/0723
Programme court de 2e cycle à distance Utilisation du bois dans la construction
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Formation continue
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Formation continue
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Recherche université standard
Recherche université stratégique
Recherche FPInnovations
Recherche en industrie
Horizon de temps
Nive
au th
éoriq
ue
Recherches
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Construction Écoresponsabilité
Matériaux bois
Conception intégrée
Analyse de cycle de vie
Construire Système constructifs Matériaux
Logistique des chantiers
Opérer le bâtiment
Durabilité Efficacité énergétique
Matériaux à changement de phase
Appel d’offre publique Développement de matériaux
Résille structurale
Architecture
Génie mécanique
Génie civil
Génie industriel
Génie du bois
Management
Design industriel
Design-build
Matériaux fonctionnel
Post occupation
Ambiances physique
Chaine de valeur
Codes et normes
Simulations énergétiques
Bénéfices environnementaux
Collaboration
Modèles d’affaire
Chimie
Certifications de bâtiment
Contexte
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Collaboration autres universités : CIRCERB
Exemple : Université Laval
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Multidisciplinarité + chaîne de valeur
Concepteurs
Maîtres d’œuvres
Utilisateurs
coarchitecture
Partenaires
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AXE 3: Utiliser les produits et systèmes innovants et analyser leurs performances environnementales Responsable : Sylvain Ménard
AXE 2:Transformer la ressource et concevoir des produits écoresponsables Responsable : Bruno Chabot
AXE 1: Connaître et caractériser la ressource renouvelable Responsable : Ahmed Koubaa
AXE 4: Accéder aux marchés Responsable : Nancy Gélinas
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Thèmes de recherches en développement à l’UQAC
• Multiétages • Structures hybrides • Acoustique, vibration • Préfabrication
Architecte : Lemay architecte et les architectes associés Ingénieur en structure : Cégertec
Source : Guide technique pour les bâtiments de grandes hauteurs, FPInnovations
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13 étages, résidentiel, Québec
14 étages résidentiel /commercial Ottawa
Les multiétages au Canada
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Japon 7e siècle
Hōryū-ji
Chine 11e siècle
ShanXi
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Histoire du bois dans la structure
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« une religion de progrès, qui veut que les matériaux les plus nouveaux soient forcément les meilleurs »
Sequoia sp.p.
100 m
10 m
Elancement de 5… Elancement de 10 ! le rêve de l’ingénieur...
Dans l’exceptionnel….
« Burj Khalifa à Dubaï »
170 m
828 m
730 m
Sky City Tower Changsha, Chine
838m
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Course vers la hauteur
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15 m
0.30 m
Elancement de 50 Du jamais vu… L’Épinette noire
Et que fait la nature ?
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Les experts travaillent en équipe
Client Architecte
Résultat Contracteur
Ingénieur
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Conception intégrée écoresponsable
Les experts en équipe L’approche
des systèmes innovants
Prévention constructive
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Exemple de création d’un produits à valeur ajoutée
en bois
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Sculpture, modélerie: Le Tilleul Grain fin, stable, homogène
Meuble, Crosse d’armes, décoration modélerie: Le Noyer Stable, veinage, Faible fissilité
Produit d’ingénierie d’apparence
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La nature des extractibles (tannins) l’imperméabilité: Chêne
Les singularités: l’Érable
La durabilité naturelle: Le cèdre blanc
Produit d’ingénierie d’apparence
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Les produits d’ingénierie du bois semi-structuraux
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Les produits d’ingénierie du bois structuraux
Source : FPInnovations
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Poutrelles triangulées en bois, à membrures parallèles et diagonales aboutées, comme système porteur principal de structures horizontales
Thèse No 2010 (2000)
PRÉSENTÉE AU DÉPARTEMENT DE GÉNIE CIVIL ÉCOLE POLYTECHNIQUE FÉDÉRALE DE LAUSANNE POUR L’OBTENTION DU GRADE DE DOCTEUR ÈS SCIENCES TECHNIQUES PAR Sylvain MÉNARD DEA en Sciences du bois, Université de Nancy I, France de nationalités française et canadienne
acceptée sur proposition du Jury :
Prof. R. Favre, président Prof. J.-L. Sandoz, directeur de thèse Dr R. Beauregard, rapporteur Prof. G. Duchanois, rapporteur Prof. Th. Keller, rapporteur Prof. P. Morlier, rapporteur Prof. J. Natterer, rapporteur Prof. C. Sigrist, rapporteur Dr R. Steiger, rapporteur Lausanne, EPFL
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Le Groupe Distribution Toiture Mauricienne Barrette Structural
www.openjoisttriforce.com
Source : Cecobois
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Une innovation technologique
l La solive Ajourée 2000® est constituée de semelles en bois jointées reliées entre elles par des diagonales en bois
l Création d ’un nœud d ’assemblage original : Triple aboutage angulaire par entures multiples
l Adhésif structural et résistant aux intempéries
l Aboutage angulaire : Innovation totale pour le bois
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Source : Mario Labrie
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Produits d’ingénierie du bois structural
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Les Avantages d’être Ajourée
l Facilité d’installation : Passage aisé des conduits de ventilation, des fils électriques et de la plomberie
l Conduits mécaniques à l’intérieur du plancher afin d ’éviter un “plafond surbaissé”
l Aucun perçage et coupage pour le passage de la mécanique : Aucune Faiblesse au niveau des membrures d ’âmes
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Source : www.openjoisttriforce.com
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Solive Ajourée Triforce
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Source : Barrette Structural
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Plan de montage
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Source : www.openjoisttriforce.com
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Calculs
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Source : www.openjoisttriforce.com
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Solive Ajourée 2000® Testée Individuellement
l Chaque solive est testée individuellement à 2.1 fois la charge totale de travail prévue
l Une assurance d ’un produit de qualité livré sur le chantier
l Le contrôle de qualité est rigoureusement inspecté par une agence d ’ingénierie indépendante reconnue
l La solive ajourée 2000 est actuellement sur le marché la seule composante de plancher testée individuellement à la sortie de l ’usine
Source : Distribution Toiture Mauricienne, Barrette Structural
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Licenciés
Source : Distribution Toiture Mauricienne, Barrette Structural 53
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Solive Ajourée Triforce
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Département de R&D l Développement nouveaux Produits
l Développement nouveaux
équipements
Source : Distribution Toiture Mauricienne, Barrette Structural
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En équipe vers de nouveaux sommets
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En équipe vers de nouveaux sommets
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Ensemble vers de nouveaux sommets
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Nos projets en construction en bois ensemble vers de nouveaux sommets
Sylvain Ménard Ph.D., ing.
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