Le bois, en tant que matériau de construction durable à faible empreinte carbone, présente des avantages environnementaux considérables.
En raison de son caractère hygroscopique, ses propriétés mécaniques sont fortement influencées par sa teneur en humidité.
Bien que l'Eurocode 5 intègre certains aspects climatiques dans la conception des structures en bois, il néglige l'influence de l'humidité et des gradients hydriques pouvant se développer à l'intérieur du matériau, altérant ainsi ses performances mécaniques.
Par ailleurs, le bois, en tant que matériau combustible, est vulnérable aux incendies, ce qui impose des précautions d’usage vis-à-vis de la sécurité des structures.
Cette thèse pilotée par le Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB) et le laboratoire NAVIER (ENPC), et financée par le CODIFAB, porte sur l'étude du comportement thermo-hygro-mécanique du bois exposé à des conditions d’incendie, avec une attention particulière sur l'impact de la température et de l'humidité sur ses propriétés mécaniques. Les effets des gradients thermiques et hydriques sur la résistance en compression et le module d'élasticité axial du bois sont examinés, tant à l'échelle du matériau qu'à l'échelle structurale.
Dans un premier temps, des essais sont menés au CSTB afin d'analyser les propriétés mécaniques du bois sous diverses conditions de température et d'humidité, homogènes et hétérogènes.
Les résultats montrent que les gradients thermo-hydriques ont une influence significative sur les performances mécaniques du bois, notamment sa résistance en compression en situation d’incendie.
Ensuite, des essais de résistance au feu à l'échelle structurale sur des poteaux en bois permettent de valider les conclusions obtenues à l'échelle du matériau et d’approfondir la compréhension des effets de la diffusion thermique et hydrique sur le comportement global des structures en bois.
Enfin, cette thèse propose un modèle prédictif du comportement du bois sous conditions d’incendie, apportant ainsi des perspectives pour améliorer la conception et la sécurité des bâtiments en bois face aux risques d'incendie, en s’appuyant sur des règles de dimensionnement adaptées.
Mots clés : Bois, Température, Humidité, Comportement mécanique, Eurocode 5, Résistance en compression, Module d’élasticité axial, Gradients thermo-hydriques.