CFM 2019

Évolution spatiotemporelle des caractéristiques mécaniques de bois d'Ozigo en climat extérieur non abrité
Valérie Nsouami  1@  , Nicaise Manfoumbi  2, *@  , Emilio Bastidas-Arteaga  3, *@  , Rostand Moutou Pitti  4, 5, *@  
1 : Ecole Normale Supérieure de l'Enseignement Technique (ENSET) Libreville BP:3989
2 : Université des Sciences et Techniques de Masuku, Franceville, Gabon  (Ustm)
3 : UBL, Université de Nantes, GeM, CNRS UMR 6183/FR  (UBL)
Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes
4 : Université Clermont Auvergne, CNRS, SIGMA Clermont, IP, Clermont-Ferrand, France
Université d'Auvergne - Clermont-Ferrand I
5 : CENAREST, IRT, Libreville, Gabon
* : Auteur correspondant

L'objectif à long terme de ce travail est d'évaluer l'influence de la variabilité spatiale des paramètres physico-mécaniques (module d'élasticité, résistance de rupture en compression) sur la réponse structurale pour garantir la durée de vie des poutres en bois préalablement soumises au fluage de longue durée. Cette communication présente une partie des premiers résultats expérimentaux concernant la variabilité spatiale des paramètres mécaniques des poutres des bois tropical.

Les éprouvettes sont extraites d'une poutre en bois d'Ozigo (Dacryodes buettneri) de dimensions 89 x 176 x 3090 mm³. Les poutres précédemment soumises à un fluage en ambiance tropicale extérieure non abritée pendant 9 ans (Manfoumbi, 2012). Ces poutres sont sciées en neuf tronçons de 340 mm de longueur. Les tronçons sont également subdivisés en trois portions dans le sens de la hauteur (haut, médian et bas). De chaque portion, on extrait deux éprouvettes de flexion, deux éprouvettes de traction et quatre de compression. On obtient ainsi, 108 éprouvettes de section 20 x 20 mm² pour 120 mm de long pour des essais de compression présentés dans ce travail.

Les essais expérimentaux ont été réalisés en laboratoire avec une moyenne des humidités relatives de 41 % et température de 25 °C. Le dispositif expérimental utilisé pour les essais de compression est une presse hydraulique « United testing systems machine » de la série N° 0314523, dont la capacité de charge maximale est de 100 kN et d'un ordinateur équipé d'un système d'acquisition de données géré par le logiciel Datum 5.0. Les mesures des humidités relatives, de la température et de l'humidité interne (environ 12%) ont été effectuées avant chaque essai.

La détermination de la résistance à la rupture et des modules d'élasticité lors des essais destructifs en compression correspondant ont été réalisés selon la norme NF EN 408 (2009). Nous constatons que leurs valeurs moyennes sont inférieures à celles présentes dans la littérature. Il existe une véritable variation de ces paramètres tout le long de la poutre. On remarque par exemple que les résistances en rupture et les modules d'élasticité sont importantes en partie basse, moyennement en partie médiane et inférieurs en partie haute de la poutre. On observe également que ces paramètres sont supérieurs au droit des zones d'appui qu'aux zones de chargement.

De façon générale, nous constatons une diminution de rigidité de 39 % et 53 % de la résistance à la rupture en compression de cette poutre en milieu extérieur non abrité. Cette baisse de rigidité est due au vieillissement, à la durée du chargement, aux effets climatiques et à l'exposition de la poutre à cet environnement extérieur non abrité. Comparativement aux autres poutres exposées dans des environnements climatisé et extérieur abrité, celle en milieu extérieur exposé présente une baisse de rigidité significative quel que soit le type d'essais effectués.


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