Le bâtiment DAS RAIQA est composé de 9 étages. La construction en bois de l'hôtel commence aux quatrième et sixième étages. Les chambres d'hôtel sont généralement conçues dans une construction modulaire en bois.
Dans la suite logique, la plate-forme flottante du dernier étage est également prévue en bois, un matériau de construction de construction écologique.
Le plafond du 8ème étage dans la zone des suites et de la terrasse sur le toit, ainsi que le toit du skybar et de la zone événementielle situés au 9ème étage seront réalisés comme une toiture plane en bois. Le critère décisif pour la conception du plancher en CLT est la fonctionnalité dans la zone de la poutre en porte-à-faux, qui a des longueurs en porte-à-faux jusqu'à 4,3 m, depuis le poteau jusqu’au bord du plancher. L'exigence de rigidité du plafond détermine l’application de panneaux en CLT de 360 mm à 520 mm d'épaisseur.
Les colonnes des deux étages ne pouvaient pas être superposées l’une sur l’autre en raison de l'exigence d'utilisation et des étages résultants avec des niveaux de façade décalés. Dans ces cas, un connecteur SPIDER a été utilisé à la base de la colonne du 9ème étage pour le transfert de charge dans le plancher en CLT. Une charge de conception jusqu'à Fslab, d = 900 kN est supprimée de la dalle et transférée à la colonne du 8ème étage par un connecteur SPIDER utilisé en combinaison avec des vis tout filet sur la tête du poteau.
La capacité de charge de cisaillement par poinçonnage de la dalle en CLT peut être considérablement augmentée par le système SPIDER. Le CLT standardisé a actuellement une épaisseur de panneau allant jusqu'à 400 mm. Toutefois, avec le collage en blocs de panneaux en CLT selon la norme EN14080, il est possible d'obtenir de plus larges épaisseurs dans des cas particuliers, compte tenu de la garantie de qualité.
Je pense que la difficulté majeure a été de suivre le plan conçu par les architectes ainsi que l’utilisation différente de l’étage supérieur et de l’étage inférieur avec le plancher plat interposé. Au dernier étage se trouvent le restaurant et le sky bar, et en-dessous les chambres d'hôtel. Pour cette raison, les axes de transmission des forces étaient désalignés. Nous aurions eu besoin d'ultérieures poutres, mais ce n'était pas la solution optimale. Nous avons donc finalement opté pour la solution d'un plancher en CLT de large épaisseur, et au niveau du point d'appui nous avons pu rester flexibles grâce au système SPIDER. Un autre défi a été la résistance au feu. Le spider est inséré dans la partie supérieure du plancher en CLT, et est donc déjà protégé dans la partie inférieure. En revanche, en ce qui concerne la partie supérieure , un revêtement approprié des parties métalliques est requis pour la protection contre le feu.
Le système à planchers plats posés ponctuellement offre une plus grande liberté de conception et la possibilité d'obtenir des lignes épurées. Ceci, bien sûr, est rendu possible grâce à l'élimination des poutres, qui permet d’obtenir de grandes baies vitrées pleine hauteur, idéales pour apprécier la vue sur les sommets des montagnes environnantes d'Innsbruck.
Nous en avons longuement parlé mais au final nous avons écarté cette option dès le départ car l'épaisseur du plancher en béton armé n'aurait pas été inférieure mais beaucoup plus lourde que celle du plancher en CLT, créant ainsi des problèmes sur les modules en bois des étages inférieurs, qui n'auraient pas pu supporter des poids aussi lourds.
Comme le prouvent certains projets réalisés dans le monde entier, les techniques d'assemblage modernes permettent de construire avec le bois sans problème, même dans des constructions à plusieurs étages. Toutefois, il faut veiller à équilibrer la rigidité et la ductilité de la connexion. Actuellement, la limite des constructions en bois semble être un peu plus de 100m. Mais cette valeur aura tendance à augmenter régulièrement au cours des prochaines années et nous verrons jusqu'où cette évolution nous mènera.
Le haut bâtiment de 7 étages en Mass Timber accueillera des espaces à l’avant-garde, destinés à l'enseignement et aux laboratoires pour les étudiants en génie de l'Université de Waterloo.
Le bâtiment vise à combiner en harmonie les aspects universitaires et de recherche dans un seul bâtiment multifonctionnel pour alimenter ultérieurement la recherche dans le domaine du bois et de la construction durable, et afin de promouvoir davantage l'adoption du Mass Timber et de lutter contre le changement climatique avec de nouvelles solutions de construction innovantes.
Ces espaces, multifonctionnels et modifiables dans le futur, ont été réalisés en exploitant diverses solutions structurelles innovantes, parmi lesquelles les systèmes SPIDER et PILLAR de Rothoblaas, et les panneaux en Mass Timber à longue portée conçus à Waterloo.
Le bâtiment exploite également l'attrait biophile des espaces en bois en exposant la plupart des éléments structurels. Lorsqu'ils sont entourés de matériaux naturels, les occupants reçoivent de nombreux bienfaits pour la santé, le bonheur et l'apprentissage. Cela peut conduire à une longévité majeure du projet, en réduisant les coûts à long terme des mises à niveau, des rénovations et des réaménagements qui sont souvent nécessaires pendant la durée de vie du bâtiment. Ces aspects combinés repousseront les limites du soi-disant « possible » avec la construction en bois, et positionneront ce bâtiment comme modèle pour de futurs bâtiments universitaires à usage mixte, dont la seule construction possible était jusqu’ici traditionnellement considérée en béton ou en acier.
La première grande difficulté que nous avons rencontrée a été celle des stratigraphies du CLT nord-américain : notre standard prévoit des lames de 35 mm, qui ne sont pas optimisées pour l'utilisation de planchers bidirectionnels à dalles, mais à poutres. Ceci est différent pour le CLT européen, qui offre un plus grand choix d’épaisseurs de lames, généralement de 20, 30 ou 40 mm.
Les vérifications de déformations et vibrations des planchers nous ont contraints d’effectuer une modélisation FEM. Ces problèmes sont généralement bien connus pour tous les systèmes de planchers ponctuellement posés, où le comportement biaxial des panneaux en CLT n'est pas facile à modéliser. Ces aspects de vibrations font partie des recherches que nous souhaitons faire. Un bâtiment qui sera prochainement construit à Waterloo utilise un système de plancher en bois pour de longues portées, nous l'étudions actuellement et nous souhaitons nous y rendre cet été pour faire des tests sur place.
Pour cette question, nous avons essayé d’interpréter au mieux votre réponse, vous pouvez la corriger ou la compléter comme bon vous semble.
Nous avons apprécié les opportunités que ces deux systèmes de connexion nous ont offert, car nous avons pu utiliser les noyaux au centre du bâtiment comme des « tours de service », afin que les installations de service du bâtiment puissent partir d'ici et aller n'importe où dans le bâtiment . Dans les zones où des services doivent traverser de grandes poutres, nous aurions dû percer les poutres pour faire passer les installations, ou les faire passer sous la poutre, affectant la hauteur du plafond. En revanche, dans les zones avec SPIDER et PILLAR, en raison de l’absence de poutres, nous avons bénéficié d'une plus grande liberté. Ceci s’est avéré un grand avantage, c’est pourquoi nous avons décidé d'utiliser le système.
Je pense que les connexions pour le bois représentent l'aspect principal de ce travail, elles sont le moteur de l'innovation et permettent aux concepteurs de faire plus ou moins ce qu’ils veulent, comme avec le béton ou l'acier. Le bois repose sur des connexions qui nous permettent de construire la plupart des choses. Je pense donc que tout système capable de dépasser les limites d'aujourd'hui n'est possible que grâce aux connexions appropriées.
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