Technologie du bâtiment Gros œuvre
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- Samuel Pothier
- il y a 8 ans
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1 C Le terrain est le support destiné à recevoir l ouvrage à construire, c est-à-dire, dans ce cours, le bâtiment à construire. Autant le bâtiment peut répondre à des volontés précises et à des exigences techniques clairement choisies, autant le terrain se présente sans concession, avec ses caractéristiques propres. Dans une réalisation, les matériaux s adaptent au bâtiment ; mais ici, c est au bâtiment de s adapter au terrain. La prise de connaissance et la compréhension de ce support naturel est indispensable : il faut faire l analyse de certains critères du terrain. 1. Constructibilité Le terrain Un sol est constructible lorsqu il est apte à recevoir un ouvrage ; il est inutile d entreprendre une reconnaissance de sol qui peut être longue et onéreuse si de toute évidence on se trouve en présence d un terrain qui n est pas constructible. Des observations préalables sont nécessaires : Le terrain est-il inondable? Risque-t-on des chutes de rochers ou des avalanches? Risque-t-on des glissements de terrain? Le terrain est-il dans une zone comportant des mines ou des carrières souterraines? Le terrain a-t-il été bouleversé par des bombardements? etc. En cas de doute, les renseignements peuvent être obtenus auprès du ministère de l Écologie, de l Énergie, du Développement durable et de la mer. C est normalement au maître d œuvre de procéder à ces recherches. 2. Reconnaissance des sols Une reconnaissance des sols comporte quatre phases : Phase 1 : examen de la carte topographique à grande échelle et de la carte géologique (3) ; Phase 2 : exécution de sondages (4) ; Phase 3 : exécution d essais géotechniques (5) ; Phase 4 : établissement d un rapport géotechnique. La phase 1 est obligatoire. Les phases 2 et 3 sont nécessaires en cas de constructibilité douteuse et peuvent être évitées par un simple examen sur place, l analyse des documents et du «vécu» connu du site. La phase 4 est du ressort d un bureau d étude de géotechnique ; son intervention dépend de l importance, de l étendue et de la sensibilité du bâtiment (poids, surface sur sol hétérogène, fondations). AUTOTEST 3 - Géologique : propre à la géologie, qui est la science qui étudie l écorce terrestre. 4 - Sondage : investigation très localisée réalisée par excavation ou forage. 5 - Géotechnique : géologie appliquée, c est-à-dire l étude des terrains.
2 Les descentes de charges Cas courants 1. Force verticale isolée v Prenons l exemple d une charge (ponctuelle) verticale P V sur un poteau en élévation (voir illustration ci-contre). La charge P V en tête du poteau est la somme des charges verticales au-dessus du poteau et a donc un sens vertical et descendant. 2. Force horizontale isolée Prenons l exemple d une charge (ponctuelle) horizontale P H sur un poteau en élévation (voir illustration ci-contre). AUTOTEST La charge P H en tête du poteau peut par exemple être due au vent. Elle a un sens horizontal et s exerce de gauche à droite. H 3. Charge surfacique (par m 2 ) Prenons l exemple d une charge (surfacique) verticale P sur une dalle (voir illustration ci-contre). La charge surfacique verticale P (par unité de surface) est généralement dite «uniformément répartie» sur toute la surface. Plancher surface horizontale 4. Charge linéaire (par mètre linéaire, noté ml) Prenons l exemple d une charge surfacique verticale P sur une dalle, qui engendre une charge linéaire P L sur une poutre (voir illustration ci-contre). L Poutre Plancher surface horizontale
3 Le matériel de chantier Un bouteur («bulldozer» en anglais) est un engin de préparation de terrain dans l exécution des terrassements. C est un puissant tracteur à roues ou à chenilles dont la lame horizontale (appelée «bouclier») exerce une forte poussée, dans les tâches suivantes : défrichage, déblayage, défonçage, refoulement de matériaux, remorquage de charges, etc. Figure 15 : Bouteur Un tractopelle est une pelle mécanique ayant plusieurs fonctions de terrassements. Une de ces fonctions est de posséder un bras, articulé de manière hydraulique, au bout duquel se trouve un godet (30) qui creuse et se remplit par retour en direction de la machine. Ce genre de pelle où le godet se charge en reculant vers l engin s appelle une pelle rétrocaveuse. Celle-ci permet de réaliser des fouilles (terrassements) en tranchées, par opposition aux fouilles en pleine masse (Figure 17). Figure 16 : Godet à vidage frontal 30 - Godet : récipient de chargement qui est mobile par basculement autour d un axe qui se trouve au bout du bras d une pelle mécanique.
4 2. Briques Les porteurs en maçonnerie Les briques sont des blocs d argile moulés pleins ou creux. Elles sont obtenues par la cuisson de pâtes d argile à une température minimum de 700 C par filage ou pressage ; les oxydes de fer contenus dans la matière lui donnent sa coloration (la température influe également sur la couleur). Elles doivent être non gélives et résister au gonflement par l eau. Elles sont scellées par du mortier bâtard (mortier dont le liant est un mélange de ciment et de chaux). Les briques pleines ou perforées ont des résistances à l écrasement qui varient selon la catégorie. Les dimensions courantes sont (en mm) : ; ; ; ; Voire de plus grandes dimensions. Les briques creuses à perforations, qui ont des trous verticaux, sont évidées à 60 %, et celles qui ont des trous horizontaux sont évidées à 40 %. Elles ont donc une bonne isolation thermique. Les briques creuses ont une hauteur de 20 cm, une longueur de 40 et 50 cm et les épaisseurs suivantes (en cm) : 3 ; 4 ; 5 ; 6 ; 7 ; 8 ; 15 ; 20 ; 22,5 ; 25 ; 27,5 ; 30 ; 32,5. Ce choix permet de répondre tant à une ossature porteuse importante qu à une petite distribution. Les briques «G» prennent en compte les efforts de structure et l isolation thermique au moyen de perforations verticales ou horizontales qui emprisonnent l air dans leurs alvéoles (de 12 à 21 mm). Les éléments accessoires (linteaux, blocs d angles, chaînages, appuis de fenêtre, etc.) sont conçus pour conserver les caractéristiques thermiques du bâtiment. on trouve également sur le marché des briques composées de deux parements, extérieur et intérieur, assurant la stabilité du mur et emprisonnant une âme en polystyrène d isolation. Figure 22 : Briques
5 ERAUX ARTISTIQUES 1. Support Les terrasses et l étanchéité Le support peut être monolithe ou fractionné. Le support monolithe est rendu indéformable par les joints de dilatation et de rupture. Il est constitué d un plancher en béton armé ou d une dalle flottante, indépendante du gros œuvre et du plancher dont elle est séparée par 2 cm de sable ou d un matériau pulvérulent et imputrescible. Le support d étanchéité ou fractionné est une forme rapportée. Il peut être une dalle en béton fractionnée, une chape flottante, un support en bois, un support métallique (être vigilant sur les variations dimensionnelles) ou des éléments préfabriqués tels que les panneaux «sandwich». Il faut respecter les distances entre joints qui fractionnent la terrasse afin de la mettre à l abri de fortes dilatations ou de cassures. Le fractionnement a l avantage de diminuer les variations de dilatation linéaires, mais l inconvénient est d augmenter les risques d infiltration au droit des joints. La distance limite entre joints est de 18 m. Les formes de pentes sont destinées à diriger les eaux vers les orifices d évacuation en évitant les stagnations d eau. Cette pente est au minimum de 1 à 3 %. 2. Position de l isolation thermique L isolation thermique placée directement sous l étanchéité est plus performante mais plus difficile à protéger, AUTOTEST car il faut alors avoir recours à une protection lourde. L isolation placée sous la forme de pente est protégée par celle-ci et l étanchéité est posée sur un support bien rigide, mais la forme de pente est plus exposée aux variations climatiques, donc aux dilatations. L isolation peut être placée sous le support. Cette position est thermiquement la moins performante et l isolation ne protège pas la terrasse des variations climatiques. Puis, sont installés le revêtement d étanchéité proprement dit et la protection (qui protège l étanchéité des chocs thermiques et mécaniques comme la grêle, les piétons, les véhicules, les chutes d objet). Figure 36 : Procédés d isolation thermique
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