Pour répondre à la fois à la croissance de la population urbaine mondiale et aux changements climatiques, de nouveaux systèmes structurels à haut niveau de préfabrication et utilisant des matériaux renouvelables doivent être développés. L'ossature légère peut avoir un taux de préfabrication très élevé, mais est actuellement limitée à 6 étages. Un nouveau système structurel qui pourrait permettre l'utilisation de la construction modulaire à ossature légère dans les immeubles de grande hauteur est modélisé et analysé. Ce système est composé d'une hyperstructure supportant les charges de sous-structures superposées de 4 étages en ossature légère. Des hyperstructures de 20 étages, en glulam, en béton et hybride bois-béton sont conçues selon le Code national du bâtiment du Canada 2015 et comparées. Un modèle simplifié pour les modules à ossature légère selon la norme CSA O86-19 est proposé. L'interaction entre les deux systèmes et l'impact sur les sous-structures sont analysés. Les résultats de l'analyse du spectre de réponse sismique et de l'analyse dynamique du vent montrent qu'avec une hyperstructure en glulam, les modules peuvent être reliés aux colonnes et aux planchers ou seulement aux planchers. Avec une hyperstructure en béton, les modules doivent être connectés aux colonnes et aux noyaux. Pour les murs de refend, des compositions standards suffisent à résister au cisaillement induit par les charges gravitationnelles, de vent et sismiques. L'analyse indique que le système pourrait être viable, mais des recherches plus approfondies devraient être menées, en particulier sur les connexions et la résistance incendie. / To respond to both global urban population growth and climate change, new structural systems with a high level of prefabrication and renewable materials need to be developed. Light-frame construction can have a very high prefabrication rate but is currently limited to 6 storeys. A new structural system that could allow the use of light-frame modular construction in high-rise buildings is modeled and analysed. This system consists of a hyperstructure supporting the loads of 4-storey light-frame superimposed substructures. Twenty-storey hyperstructures, in glulam, concrete and wood-concrete hybrid are designed according to the 2015 National Building Code of Canada and compared. A simplified model for the light-frame modules according to the CSAO86-19 is proposed. The interaction between the two systems and the impact on the substructures are analysed. The results of the seismic response spectrum analysis and the dynamic wind analysis show that with a glulam hyperstructure, the modules can be connected to the columns and floors or only to the floors. With a concrete hyperstructure, the modules must be connected to the columns and the cores. Standard shearwall assemblies are sufficient to resist the shear induced by gravity, wind and seismic loads. The analysis indicates that the system could be viable, but further research should be carried out, particularly on connections and fire resistance.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LAVAL/oai:corpus.ulaval.ca:20.500.11794/71186 |
| Date | 03 January 2022 |
| Creators | Labrecque, Nicolas |
| Contributors | Oudjene, Marc, Blanchet, Pierre |
| Source Sets | Université Laval |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | mémoire de maîtrise, COAR1_1::Texte::Thèse::Mémoire de maîtrise |
| Format | 1 ressource en ligne (xvii, 90 pages), application/pdf |
| Rights | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 |
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