Introduction aux technologies de construction & à l architecture Suzel Balez (& Vincent Rigassi) MOBAT 2007-2008 1 1
Systèmes constructifs: Principes & objectif Un bâtiment est un produit généralement unique (situation, contextes, usages, ), qui n'est pas que la somme des parties mais avant tout un assemblage constituant des systèmes cohérents ayant des interactions avec les systèmes existants (naturels globaux et locaux, culturels, patrimoniaux, infrastructures type VRD, transports en commun, la composition (mixité) sociale, etc.). Ces systèmes répondent à diverses fonctions du bâtiment selon les interdépendances entre exigences attendues selon leurs natures, leurs échelles et leurs durées. diverses natures: essentielles (fondement même du bâti, rôle d'abri), selon les usages (aspects culturels, sociologiques, individuels), contextuels (données du lieu et du contexte) diverses échelles (impacts sur l'environnement global planétaire, sur l'environnement local: site, contexte ou impacts sur l'environnement intérieur) durabilité ou longévité, quelle durée de vie du bâtiment, type et fréquences d'entretien et de maintenance. 2 2
Systèmes constructifs: exigences & fonctions Exigences "essentielles": Assurer la sécurité (stabilité, feu et utilisation): résistances mécaniques et stabilité, sécurité incendie et sécurité d'utilisation (chutes, chocs, fluides) Préserver la santé et assurer le confort: "environnement intérieur"aspects physiques et dynamiques: Hygiène santé confort (aspect hygrothermiques, olfactifs, visuels, acoustiques); concept énergétiques des installation (chaleur, éclairage, ventilation, sanitaire); variations selon les rythmes jour, saisons; la tenue dans le temps, etc.) Préserver l'environnement (extérieur): préserver les ressources (ressources énergétiques, épuisement de ressources solides, Eau), Réduire les pollutions (air, eau, déchets, pollutions, nuisances) Assurer l'usage: commodités, utilisation, flexibilité locaux et équipements, sécurité, adaptabilité et flexibilité du bâtiment 3 3
Systèmes constructifs: exigences & fonctions 4 4
Systèmes constructifs: Principes structurels Comment porter la couverture? Ouvertures percements? Espace «traditionnel» Espace «moderne» 5 5
MURS OUVERTURES PLANS Enveloppe monolithique Espace contenu, lumière ponctuelle, murs continus Structure maçonnée + remplissage Espace tramé, lumière ponctuelle, murs épais symétriques Ossature porteuse + remplissage Espace tramé, lumière uniforme, murs =cloisons Blocs autosatbles Espace cerné ou fluide, lumière uniforme ou ponctuelle, murs épais 6 6
Choix des systèmes constructifs: Incidences spatiales Incidences constructives 7 7
TYPES DE CONTRAINTES Ecrasement TYPES DE SOLUTIONS Murs non porteurs Maçonnerie de remplissage Charges excentriques verticales Charges excentriques horizontales Flambement Murs porteurs Murs épais Murs minces avec contreforts Charges horizontales: Pression uniforme (vent) Murs minces avec chaînages Pression concentrée (séisme) Maçonnerie armée 8 8
Systèmes constructifs: stabilité - structures Parois associées Système constructif porteur Murs Planchers Béton et maçonnerie Bois Acier Béton et maçonnerie Bois Acier Poteaux / poutres Maçonneries de remplissage Torchis ou béton de remplissage Parois légères autoportantes Acier et isolant, façade légère panneau façade rideau Bardage industrialisé Poutres BA+ béton coulé, avec prédalle, ou précontraint Poutres BA+ hourdis sur poutrelles en béton ou acier Poutres, solives et plancher bois Poutres bois et dalle collaborante bois/béton Poutres acier et bacs acier collaborants + dalle de compression béton Murs / planchers Béton, Maçonneries porteuses Murs de rondins Murs porteurs à ossature bois et panneaux bois Murs porteurs à ossature acier contreventée Béton coulé, avec prédalle, ou précontraint Hourdis sur poutrelles en béton ou acier Solives et plancher bois Dalle collaborante bois/béton bacs acier collaborants + dalle de compression béton 9 9
Systèmes constructifs: stabilité - structures 10 10
Typologie Systèmes constructifs: Enveloppe monolithique 11 11
Typologie Systèmes constructifs: Enveloppe monolithique 12 12
Typologie Systèmes constructifs: Enveloppe monolithique 13 13
Typologie Systèmes constructifs: Enveloppe monolithique 14 14
Typologie Systèmes constructifs: Enveloppe monolithique 15 15
Typologie Systèmes constructifs: Maçonnerie ponctuelle 16 16
Typologie Systèmes constructifs: Maçonnerie ponctuelle 17 17
Typologie Systèmes constructifs: Franchissements, arcs, voûtes, 18 18
Typologie Systèmes constructifs: Franchissements, arcs, voûtes, 19 19
Typologie Systèmes constructifs: Franchissements, arcs, voûtes, 20 20
Typologie Systèmes constructifs: Franchissements, arcs, voûtes, 21 21
Typologie Systèmes constructifs: Franchissements, arcs, voûtes, 22 22
Typologie Systèmes constructifs: Franchissements, arcs, voûtes, 23 23
Typologie Systèmes constructifs: Franchissements, arcs, voûtes, 24 24
Typologie Systèmes constructifs: Franchissements, arcs, voûtes, 25 25
Typologie Systèmes constructifs: Franchissements, arcs, voûtes, 26 26
Typologie Systèmes constructifs: Franchissements, arcs, voûtes, 27 27
Typologie Systèmes constructifs: Franchissements, arcs, voûtes, 28 28
Typologie Systèmes constructifs: Franchissements, arcs, voûtes, 29 29
Typologie Systèmes constructifs: Franchissements, arcs, voûtes, 30 30
Typologie Systèmes constructifs: Franchissements, arcs, voûtes, 31 31
Typologie Systèmes constructifs: Franchissements, arcs, voûtes, 32 32
Typologie Systèmes constructifs: Franchissements, arcs, voûtes, 33 33
Typologie Systèmes constructifs: Franchissements, arcs, voûtes, 34 34
Typologie Systèmes constructifs: Franchissements, arcs, voûtes, 35 35
Typologie Systèmes constructifs: Franchissements, arcs, voûtes, 36 36
Typologie Systèmes constructifs: Franchissements, arcs, voûtes, 37 37
Typologie Systèmes constructifs: Franchissements, arcs, voûtes, 38 38
Typologie Systèmes constructifs: Franchissements, arcs, voûtes, 39 39
Typologie Systèmes constructifs: Blocs autostables 40 40
Typologie systèmes constructifs: Blocs autostables 41 41
Typologie Systèmes constructifs: Blocs autostables 42 42
Typologie systèmes constructifs: Blocs autostables 43 43
Typologie Systèmes constructifs: Blocs autostables Eladio Dieste 44 44
Typologie Systèmes constructifs: Blocs autostables Eladio Dieste 45 45
Typologie Systèmes constructifs: Blocs autostables 46 46
Typologie systèmes constructifs: Blocs autostables 47 47
Typologie systèmes constructifs: Blocs autostables 48 48
Typologie systèmes constructifs: Blocs autostables 49 49
Systèmes constructifs: Ossatures 50 50
Typologie systèmes constructifs: Ossature - remplissage 51 51
Typologie systèmes constructifs: Ossature - remplissage 52 52
Typologie systèmes constructifs: Ossature - remplissage 53 53
Typologie systèmes constructifs: Ossature - remplissage 54 54
Typologie systèmes constructifs: Ossature - remplissage 55 55
Typologie systèmes constructifs: Ossature - remplissage 56 56
Typologie systèmes constructifs: Ossature - remplissage 57 57
Typologie systèmes constructifs: Ossature - remplissage 58 58
Typologie systèmes constructifs: Ossature - remplissage 59 59
Typologie systèmes constructifs: Ossature - remplissage 60 60
Dispositions constructives: charges & chaînages Allège indépendante chaînage haut Chaînages périphériques continus ou partiels = linteau Ouverture toute hauteur chaînage linteau Ouverture entre blocs indépendants chaînage linteau Arcs et double chaînage haut 61 61
Maçonnerie: Calepinage 62 62
Dispositions constructives: armatures 63 63
Dispositions constructives: ossatures & remplissages 64 64
Dispositions constructives: ossatures & remplissages PRINCIPES DE LIAISON LIAISON "DISSOCIEE" PRINCIPES D'ETANCHEITE JOINT ELASTIQUE COUVRE- JOINT LIAISON ASSOCIEE ENDUIT CONTINUITE DE LA MACONNERIE LIAISON SOUPLE FORME ADAPTEE 65 65
Vocabulaire : des fondations aux couvertures en passant par les équipements 66 66
Le terrain 67 67
Sol Coupe 68 68
Voies et réseaux divers (VRD) 69 69
70 70
Assainissement collectif 71 71
Assainissement autonome 72 72
Terrassements 73 73
Terrassement pour création de fondation simple (semelle filante) 74 74
Maçonnerie Reprise en sous œuvre d une fondation existante 75 75
Fondations Pieux flottants (bois) Dalle flottante Pieux forés (flottants béton) Pieux porteurs 76 76
77 77
Murs Murs de soutènement 78 78
Enveloppe : Composition de murs 79 79
Enveloppe 80 80
La Maçonnerie: Principes 81 81
La Maçonnerie: Principes Un système organisé de petits éléments empilés La cohésion entre éléments est assurée par le mortier Des systèmes constructifs performants aux efforts en compression La maçonnerie nécessite des formes adaptées 82 82
La Maçonnerie: Le Mortier Assurer la cohésion de tous les éléments entre eux Le retrait: mauvaise transmission des efforts et hétérogénéité. Retrait vertical + horizontal Transmettre les efforts entre les éléments Distribuer les efforts sur toute la surface Prendre en compte le retrait durant la conception et durant la construction 83 83
La maçonnerie: Constituants 84 84
La maçonnerie: Constituants 85 85
La maçonnerie: Surfaces et jointoiements 86 86
Charpentes 87 87
Charpentes 88 88
Charpentes 89 89
Toitures 90 90
Toiture terrasse Une toiture-terrasse est constituée, de l intérieur vers l extérieur : d un élément porteur d un écran pare-vapeur d une isolation thermique d un revêtement d'étanchéité d une protection de ce revêtement de dispositifs accessoires et complémentaires (acrotères, souches, etc.) 91 91
Couverture 1. Tuiles 2. Faîtage 3. Pointe de pignon 4. Débord 5. Rive 6. Égout 7. Lambrequin 8. Passe de toit (soffite) 9. Croupe 10. Arêtier de croupe 11. Noue 12. Rive affleurante 13. Bavette de noue 14. Égout de solin 15. Bavette inférieure 92 92
93 93
94 94
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Zinguerie 96 96
Second œuvre 97 97
Menuiserie, vitrerie 98 98
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2. Étanchéité 100 100
101 101
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Cloisons et parois 103 103
Plâtrerie 104 104
105 105
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Chauffage et ventilation Les besoin d aération des logements est fonction de : La production de vapeur La température de chauffage Les caractéristiques de l air extérieur La présence d appareils de combustion 107 107
Les différents modes d aération L aération naturelle Ouverture des fenêtres Orifices hauts et bas dans la façade d une pièce Conduits d aération La ventilation mécanique VMC simple flux VMC double flux VMC gaz Hotte de cuisine 108 108
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Équipements Circuit secondaire is olé CAPTEUR Circuit primaire is olé APPOIN T Circuit primaire is olé 110 110
Planchers Fonctions: stabilité, isolation thermique & acoustique Bois massif, év + béton 111 111
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