La construction durable continue de faire son chemin en Espagne, redéfinissant les possibilités qu’elle offre des techniques et des matériaux différents par rapport à ceux qui ont dominé l’architecture du siècle dernier. L’acier et le béton, très efficaces mais aux coûts environnementaux élevés, cèdent la place à de nouvelles utilisations de composants traditionnels comme le bois ou le bambou.
Ce dernier fournit une puissante combinaison de résistance, de flexibilité et de respect de l’environnement, et est déjà utilisé pour des éléments tels que des sols, des toits ou des structures de bâtiments entières dans des pays du monde entier. Cependant, le bambou reste vulnérable lorsque des connexions en bois courantes telles que des vis sont utilisées. Aujourd’hui, des recherches menées par des scientifiques de l’Université de Bristol (Angleterre) ont montré comment ce type de joints peut être utilisé avec succès sans endommager le matériau.
L’étude, publié dans le magazine Construction et matériaux de constructionpropose un modèle de prédiction sûr et efficace pour savoir où et comment visser les structures en bambouce qui ouvre de nouvelles possibilités pour son utilisation dans la construction de maisons et de tous types de bâtiments.
Propriétés du bambou
Selon différentes analyses, Le bambou a une résistance à la traction comparable à celle de l’acier (même plus élevée dans certains cas) et une résistance à la compression deux fois supérieure à celle du béton. De plus, il peut se plier sans se casser, ce qui le rend particulièrement adapté aux tremblements de terre, il est relativement léger et possède une résistance naturelle au feu grâce à sa composition élevée en eau et en acide silicaté, ce qui lui permet de résister à des températures allant jusqu’à 400°C. ºC.
C’est pour cette raison, entre autres, que le bambou est souvent utilisé comme poutre porteuse, car il Même les tiges les plus fines peuvent supporter un poids surprenant sans se plier. Les possibilités infinies qu’il offre ont convaincu des architectes prestigieux comme Kengo Kuma, Arata Isozaki ou Renzo Piano, qui le considèrent comme « l’acier du 21e siècle ».
Maison en bambou par Kengo Kuma Creative Commons Omicrono
Cela est dû non seulement à ses propriétés structurelles, mais aussi à la rapidité de sa croissance. « Le bambou peut aider à lutter contre le changement climatique en séquestrant le carbone de l’atmosphère », déclare Dominika Malkowska, de la Bristol School of Civil, Aerospace and Design Engineering. « Le bois le fait aussi, mais il lui faut 30 ans pour mûrir, alors que le bambou ne prend que quatre à cinq ans. nous pouvons séquestrer le carbone beaucoup plus rapidement si nous utilisons du bambou au lieu du bois« .
Expériences
Malkowska et son équipe ont voulu démontrer que cette plante ancienne, associée à l’alimentation des pandas et aux forêts de Chine, pouvait être associée à des solutions similaires à celles applicables au bois. Pour cela, Ils ont réalisé près de 250 expériences, testant toutes sortes de combinaisons lors de l’assemblage de pièces de ce matériau avec des plaques d’acier.
Un poteau en bambou après l’un des tests Dominika Malkowska Omicrono
Donc, Ils ont utilisé des vis faites de différents matériaux, ils ont modifié le nombre de vis utilisées, l’espace entre elles ou leur diamètre, ainsi que l’épaisseur du mur de bambou et de la plaque d’acier, entre autres variables. Les résultats ont été étonnamment positifs, puisque les tests effectués précédemment se sont concentrés sur la forte probabilité que le matériau présente des fissures en raison des caractéristiques de ses fibres qui, contrairement à celles du bois, où elles ont tendance à croître en spirale autour du tronc de l’arbre, ils ne poussent que dans une seule direction.
À ce jour, le moyen le plus courant pour empêcher le bambou de se fissurer était d’utiliser des joints complexes, notamment en versant du mortier de ciment à l’intérieur des poteaux pour leur donner une plus grande résistance, ce qui permettait ensuite de les visser avec des boulons qui n’endommageaient pas leur structure. A travers ses recherches, Malkowska a montré que «les vis sont en effet de bons candidats pour les connecteurs en bamboupuisqu’ils ne provoquent pas de casse comme on le pensait auparavant, à condition que la connexion soit bien conçue. »
Le banc d’essai avec différentes vis et types de bambou Dominika Malkowska Omicrono
La méthode la plus aboutie correspond à un modèle de calcul qui a déjà prouvé son efficacité avec du bois, avec des visserie inox et une structure en T. L’ajustement parfait entre la tête de vis et la plaque est essentiel pour obtenir la rigidité des joints. Pendant ce temps, la résistance du bambou dépend de l’espacement le long du fil (avec des vis décalées et en ligne) et du nombre de vis utilisées dans l’assemblage, jusqu’à un maximum de 4.
S’il y a suffisamment d’espace entre les vis dans le sens du fil et qu’elles sont toutes décalées, la casse n’est pas courante. Cette méthode présente également « plusieurs avantages par rapport au vissage classique avec du mortier de ciment à l’intérieur du poteau en bambou, comme la réduction potentielle de l’empreinte carbone, facilité de démontage sur place et plus grande rigidité et ductilité« .
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Comme ils l’ont démontré à travers leurs expériences, les scientifiques de Bristol proposent d’appliquer cette procédure directement à des connexions simples et peu chargées. Pour le valider dans des scénarios de charges plus élevées, tels que les murs de contreventement, Malkowska et son équipe prévoient d’expérimenter un plus grand nombre de vis par connexion dans des structures réellesun premier pas vers une architecture en bambou accessible à tous.
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