Bâtiments Hybrides : solutions béton-acier innovantes pour des bâtiments économiques et énergétiquement efficaces – B-HYBRID

En France, et plus généralement en Europe, l’introduction de nouveaux standards de performances énergétiques et de nouvelles exigences structurelles telle la résistance aux séismes, ont conduit les entreprises de bâtiment à faire évoluer leurs modes constructifs usuels.
LEGENDRE Construction a ainsi développé une solution innovante de rupteur de pont thermique pour l’isolation thermique par l’intérieur, appelée SLABE, basée sur une insertion d’éléments structurels en acier à l’interface voile-plancher dans un bâtiment classique en béton armé. Le SLABE est aujourd’hui le seul produit de sa famille validé pour un usage en zone sismique, grâce à une collaboration entre LEGENDRE Construction et l’INSA de Rennes, ce qui lui donne un avantage concurrentiel certain.
Cette première expérience réussie ouvre un champ potentiel d’innovation dans le bâtiment, que LEGENDRE Construction et l’INSA souhaitent explorer ensemble. Le vecteur de recherche et d’innovation sera l’optimisation des bâtiments en béton armé courants par l’usage d’éléments structurels en acier noyés.
Ce type de solution, qualifiée d’hybride béton-acier, fait l’objet de travaux depuis quelques années à l’INSA, notamment au travers d’un projet collaboratif européen de type RFCS, nommé SMARTCOCO. Ce programme, qui se terminera en septembre 2015, aura pour résultat un code modèle présentant des règles de dimensionnement pour des éléments hybrides, destiné à préparer les futurs Eurocodes. Ce premier travail exploratoire, dans un champ d’investigation nouveau, est forcément incomplet. Il a surtout étudié des solutions spécifiques aux ouvrages non courants, tels les immeubles de grande hauteur, ou d’autres structures fortement chargées. Ses conclusions ne sont dès lors pas applicables aux ouvrages courants.
Ainsi, SMARTCOCO a notamment établi des règles de dimensionnement pour les clefs de cisaillement acier, famille à laquelle le SLABE peut être rattaché. Les solutions envisagées dans SMARTCOCO comportent un ferraillage local important autour des clefs de cisaillement, ce qui ne peut être réalisé dans une dalle mince de bâtiment, pour des raisons technologiques et économiques.
Le premier axe de recherche portera sur l’extension des résultats de SMARTCOCO aux clefs de cisaillement hybrides utilisées en bâtiment classique. L’innovation portée par cet axe de recherche aura pour objectif la déclinaison du rupteur thermique SLABE. L’aspect incrémental de cette innovation permet d’envisager des produits industriels agréés et prêts à être commercialisés à l’échéance de trois ans.
Le second axe de recherche portera sur l’invention de nouvelles solutions hybrides adaptées au bâtiment. La collaboration initiée depuis 2011 entre le pôle Structures de GEOSAX, orienté structures métalliques, et LEGENDRE Construction, constructeur de bâtiments en béton armé, a permis la rencontre de deux mondes technologiques différents. L’ouverture de l’entreprise aux travaux existants a déjà suscité plusieurs idées de nouvelles solutions constructives. Cependant ces nouveaux principes font appel à des fonctionnements non maîtrisés, qu’il s’agira de caractériser scientifiquement avant de pouvoir définir précisément un produit industriel commercialisable. Ces pistes, beaucoup plus exploratoires, devraient conduire à une innovation à moyen et long terme. Deux concepts ont cependant déjà été esquissés par Legendre Construction et pourraient conduire à un produit finalisé à l’échéance de 5 ans.