La construction Mixte Bois-Béton (MBB)

La construction Mixte Bois-Béton permet de coller solidement des poutres porteuses en bois à une dale de béton au moyen d’attaches en forme de vis, produisant ainsi une construction porteuse hybride offrants des avantages physiques structurels particuliers, tel qu’une portance et une rigidité accrue.

Évaluation Préliminaire Gratuite

Évaluation préliminaire de la construction bois-béton – Gratuit

Mixte Bois-Béton (MBB) – Principes de base

La construction Mixte Bois-Béton - ci-après dénommé MBB - est une méthode par laquelle des poutres en bois ou d'autres éléments en bois et du béton coulé sur place sont interconnectés par des attaches d’ancrage pour produire un élément planaire.

Même dans l’Antiquité, le bois et le béton étaient combinés pour produire des éléments mixtes. Cependant, les caractéristiques innovantes d’un mixte constitués de ces deux composants n’ont pu être utilisées qu’à partir des années 1990, une fois que des attaches d’ancrages sophistiquées et des modèles de calculs appropriés ont finalement été mis au point. Aujourd’hui, la construction MBB est utilisée pour la rénovation des structures porteuses des plafonds, la préfabrication des éléments structurels, et – dans certains cas – la construction de ponts.

Les principaux avantages de la construction MBB d’aujourd’hui: utilisation pour la rénovation

La contruction Mixte Bois-Béton (MBB) est la plus fréquemment utilisée pour rénover les vieux plafonds à solives, lorsqu’il est essentiel de répondre aux exigences modernes en termes de confort (par exemple l’isolation acoustique) et la sécurité (y compris la résistance aux incendies). Dans le cadre des mesures exceptionnelles de post-compactage, le MBB permet d’atteindre les performances obligatoires en termes de portance et de sécurité, de façon relativement économique. La construction MBB s’est également imposée dans le domaine de la préservation des monuments anciens, car il n’existe pratiquement aucune autre solution économiquement viable pour la préservation du matériau ancien ou la vue par le dessous.

La construction MBB fournit des améliorations significatives en termes de

portance, qui augmente d'un facteur d'environ 3 par la mise en œuvre de la dalle de béton sur le dessus des poutres en bois, et d'un facteur d'environ 2, lors de la mise en œuvre de la dalle de béton entre les poutres,
rigidité globale de la construction, qui augmente d'un facteur allant jusqu'à 10 par rapport à la position de départ,
résistance à la flexion,
résistance à la vibration,
protection contre les bruits aériens,
prévention des incendies

Caractéristiques Statiques Spéciales

Les plafonds à solivage bois constituent des éléments porteurs linéaires. Par conséquent, les calculs des propriétés statiques sont basés sur des éléments individuels en forme de barre (en général des poutres). Lors de la construction d'un plafond MBB, les caractéristiques de flexion linéaire existantes de la construction de support sont transformées en une structure de surface semi-solide, dont les éléments constitutifs produisent un effet de support combiné. Le béton reprend les forces de compression, le bois les forces de traction. En cas d'utilisation d’attaches d’ancrage vissées, les plafonds de bâtiments anciens d'une portée comprise entre 4 et 7 m peuvent être réhabilités pour assurer une portance d'environ 5,0 kN/m2. Les plafonds nouvellement construits avec un pas de poutre d'environ 3,5 et des portées allant jusqu'à environ 9 m peuvent être obtenus avec une portance allant jusqu'à environ 5,0 kN/m² maximum.

Les propriétés positives d'une structure porteuse MBB sont obtenues par la création d'une construction mixte des deux composants, bois et béton. Sans boulonnage, le degré de composition du béton et du bois est de 0% (pas de composition). Dans le cas d'une "liaison adhésive" pleine face théorique (irréalisable dans la pratique) entre le bois et le béton, le degré de composition pourrait atteindre 100 % (composition complète). Le degré de composition dépend du nombre de rangées et de la distance entre les attaches dites d’ancrage dans le sens du serrage. En règle générale, avec des attaches homologuées, on atteint un degré de composition de 40 à 50 %, cela signifie que la portance de la construction MBB augmente considérablement.

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Les »attaches d’ancrage« - l’élément principal

À l'origine, des vis à filetage intégral étaient utilisées dans les travaux de construction en bois et en béton. Aujourd'hui, plusieurs fabricants proposent des attaches à vis MBB spéciales. L'utilisation répandue des attaches d’ancrage vissées est dû au fait que leurs dimensions peuvent être spécifiées avec précision après le dimensionnement initial, et à leur utilisation simple sur le chantier. Dans les cas de préfabrication (bâtiments neufs), d'autres moyens d'assemblage sont utilisés, tels que les tôles perforées ou les attaches pressées, mais ils ne peuvent pas être utilisés pour la rénovation, ou bien seulement dans des circonstances idéales. Une attache d’ancrage relativement nouvelle est ce que l'on appelle la "came hybride", un tube d'acier rempli d'un mortier de ciment spécial ; elle est utilisée en particulier avec le bois lamellé-croisé. Il est important pour le planificateur que les attaches soient entièrement approuvées par les autorités de surveillance de la construction - sinon, une agrégation distincte doit être demandée dans chacun des cas pour leur utilisation.

Elascon fournit et utilise les attaches d’ancrage Elascon SFix 1, SFix 2 et SFix 3, ainsi que la construction brevetée Elascon Hybrid Cam. Les attaches d’ancrage Elascon sont des produits de construction approuvés (c.f. ETA-18/0264). Leurs nombreuses caractéristiques apportent une contribuation significative à une construction économique des plafonds MBB. Les propriétés du matériau des attaches d’ancrage d’Elascon garantissent une résistance élevée à la traction et ne s'arrachent pas facilement, de sorte qu'il faut environ un tiers d’attaches d’ancrage en moins que dans d'autres constructions. Leur surface durcie et trempée diminue efficacement le niveau de couple d'insertion nécessaire et réduit ainsi le temps de travail.

Formes de réalisation des plafonds MBB

Les plafonds MBB sont à present réalisés avec plusieurs variantes. Plusieurs questions doivent être résolues avant de pouvoir commencer les travaux. Ces questions sont les suivantes:

Quelles charges la construction achevée doit-elle supporter ?
La construction du plancher peut-elle être plus haute qu'auparavant ?
Est-il prévu d'installer un chauffage au sol ?
Quels sont les niveaux requis d’atténuation du bruit et de découplage des bruits d’impacts ?

1. Couche de béton au-dessus des poutres en bois

Selon les conditions, cette version peut être installée sans démontage préalable. Comme les attaches d’ancrages sont vissés dans les poutres porteuses en position inclinée à un angle de 45°, cette variante est la moins exigeante. Selon la superstructure, il faut prévoir des planches de plancher ou un nouveau coffrage OSB, si une isolation acoustique supplémentaire est installée entre les poutres porteuses - un éventuel faux plafond - doit être capable de supporter le poids du béton fraîchement coulé pendant la durée des travaux. Une conception dont la hauteur dépasse celle des poutres augmente considérablement la hauteur de l'ensemble de la construction du plancher.

2. Couche de béton entre les poutres en bois

Après avoir enlevé les planches du plancher, les compartiments sont préparés de manière à accueillir la hauteur du remplissage et, le cas échéant, une éventuelle isolation acoustique, les attaches d’ancrage sont vissées dans les poutres porteuses en position inclinée à un angle de 45°. Le faux plafond doit pouvoir supporter le poids du béton fraîchement coulé pendant les travaux de construction. Le coût d'installation plus élevé de cette variante se justifie si la construction du plancher n’a pas besoin d’une augmentation de sa hauteur.