proposition de these 2013

PROPOSITION DE THESE 2013
>Réf: Avant-projet de thèse N°ED/04/2013
Titre du projet
« MIXITE DE MATERIAUX DE CONSTRUCTION ET
ASSEMBLAGES - RECHERCHE ET EVALUATION DE
SOLUTIONS PERFORMANTES POUR LES SYSTEMES
PORTEURS »
Mots clés
Assemblage, Eco-matériaux, Construction, Génie civil
Contexte et enjeux
Les tendances actuelles dans le domaine de la construction s’orientent
vers une utilisation responsable et optimale des matériaux dans une
démarche de développement durable. Les matériaux acier, bois et terre
peuvent se combiner pour créer des structures mixtes performantes
mécaniquement et assurant des fonctions de confort thermique et
acoustique. Les éléments porteurs verticaux et horizontaux remplissent
des fonctions de séparation et de résistance. L’association de différents
matériaux de construction est relativement commune avec un système
porteur en bois, béton armé ou acier et un remplissage en maçonnerie
ou autres matériaux. L’association des matériaux en mixité mécanique
n’est pas toujours réalisée. Ainsi, l’association des éléments en bois ou
acier à parois minces (remplis éventuellement par des matériaux
isolants ou en terre) peut être une solution intéressante pour les
éléments porteurs verticaux (murs) ou horizontaux (planchers). Mais la
maitrise de la complexité du comportement aux interfaces, connexions
et assemblages entre matériaux est nécessaire pour garantir la fonction
mécanique aux structures. En effet, les qualités de résistance et de
rigidité du bois et de l’acier leur permettent de s’associer à d’autres
matériaux abondants mais de qualités résistantes moindres pour
obtenir des éléments porteurs performants. Plusieurs techniques
d’association de matériaux existent dans les applications concrètes ou
les publications scientifiques. Il y a peu de documents normatifs et
d’études scientifiques sur le comportement mécanique combinant ces
différents matériaux. La maîtrise du comportement mécanique et des
techniques de réalisation d’éléments composés de matériaux
disponibles localement avec des composants tels que les éléments à
parois minces, est la clef du développement de l’utilisation de
matériaux naturels renouvelables.
Objectifs globaux
Les travaux porteront sur l’étude du comportement mécanique des
éléments porteurs horizontaux et verticaux constitués de différents
matériaux tels que le bois, l’acier à parois minces, la terre et/ou le
béton. Une attention particulière sera portée à l’interaction entre les
différents matériaux au niveau de l’interface pour favoriser le
développement d’une solidarité mécanique entre eux. Une approche de
modélisation par éléments finis sera développée et validée sur des
Institut International d’Ingénierie de l’Eau et de l’Environnement
Fondation 2iE - Rue de la Science - 01 BP 594 - Ouagadougou 01 - BURKINA FASO – IFU 00007748B
Tél. : (+226) 50. 49. 28. 00 - Fax : (+226) 50. 49. 28. 01 - Email : [email protected] - www.2ie-edu.org
essais existants qui seront à compléter par des configurations
spécifiques à l’étude et liées à l’environnement local. Les dimensions
des éléments testés dépendront des moyens d’essais disponibles.
Après validation du modèle éléments finis, il sera utilisé pour mener
une étude paramétrique en vue de proposer une démarche de calcul et
de dimensionnement pratique d’éléments porteurs associant différents
matériaux (acier, bois et terre). Une attention particulière sera portée
aux matériaux utilisés dans le contexte local ciblé par l’étude. Cette
démarche permettra de s’approprier les moyens de calcul avancé de
structures qui ouvriront la voie à une utilisation plus large de la
modélisation numérique. Elle permettra aussi de s’approprier une
démarche d’innovation dans l’association des matériaux de
construction souvent considérés de façons séparées.
Objectifs spécifiques
Le programme de recherche suivant est envisagé :
▪ Maîtrise du comportement complexe de différents matériaux : acier,
terre et bois.
▪ Recensement et analyse de techniques constructives utilisant des
matériaux locaux en vue de les adapter ou les actualiser en
intégrant des éléments de structures performants.
▪ Maîtrise du comportement mécanique des structures mixtes en
particulier avec éléments à panneaux en bois ou à parois minces
(réponses mécaniques et modélisation).
▪ Prise en main d’un outil de modélisation par éléments finis en vue
de représenter fidèlement le comportement des composants et des
éléments de structures étudiés.
▪ Réalisation d’essais pour caractériser les interfaces entre matériaux
et/ou composants (et si possible essais de flexion d’éléments de
structures) pour valider les résultats de la modélisation numérique.
▪ Développement d’une compétence locale dans le domaine des
structures mixtes associant différents matériaux et en particulier les
panneaux en bois et les éléments métalliques à parois minces. En
effet, ces éléments mobilisent peu de matériau mais une ingénierie
élaborée.
Centres et Laboratoires
d’accueil
Centre Commun de Recherche "Energie et Habitat Durables", 2iE
Laboratoire Eco-matériaux de Construction (LEMC), 2iE
Laboratoire de Mécanique et Ingénieries (LaMI) / Université Blaise
Pascal Clermont Ferrand
Direction et Encadrement
- Prof. A. BOUCHAIR
- Dr. Eric FOURNELY
- Prof. François TSOBNANG
Date de démarrage
1er septembre 2013
Profil du candidat
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Master recherche en génie civil avec une orientation mécanique
des structures ou des milieux complexes
Bonne connaissance du comportement mécanique des structures
Une expérience dans les essais expérimentaux ou la modélisation
numérique des structures ou des composants sera un plus
Autonomie et créativité font partie des qualités recherchées
Bonne maîtrise de l’anglais
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Lettre de motivation
Curriculum vitae
Photocopies du Master ou équivalent
Photocopies des relevés de notes du Master ou équivalent
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Pour postuler
Merci de bien préciser la référence et le sujet de la thèse lors de la
candidature : Dossier complet à envoyer au plus tard le
31 mai 2013 à :
Madame Mintou SIDIBE
Assistante Administrative
Centre Commun de Recherche « Energie et Habitat Durables »
Fondation 2iE
01 B.P. 594 OUAGADOUGOU 01 Burkina Faso
(226) 50 49 28 00 / 78 75 80 95
E-mail: [email protected]