Descente de Charges

M35 2001 – 2002 construction chapitre 2 CHARGES ET UNITES page 1

RAPPEL DIVERS - CHARGES ET UNITES

1. LES UNITES COURANTES............................................................................................ 2 1.1. LES BASES USUELLES...................................................................................................................... 2 1.2. LES UNITES DE POIDS ET DE CHARGES........................................................................................ 2 1.3. LES UNITES DE PRESSION ............................................................................................................... 2 1.4. LES UNITES DE MOMENT................................................................................................................ 3 1.5. LES UNITES DE VOLUME ET DE POIDS VOLUMIQUE ................................................................. 3

2. LES CHARGES SUR LE BATIMENT ..................................................................... 3 2.1. LES CHARGES REGLEMENTAIRES. ................................................................................................ 3 2.2. LES CHARGES D’EXPLOITATION............................................................................................................... 4 2.3. LES CHARGES PERMANENTES. ................................................................................................................. 4 2.4. QUELQUES REMARQUES SUR LES CHARGES D'EXPLOITATION............................................... 4 2.5. LES CHARGES CLIMATIQUES ......................................................................................................... 5 2.6. LES CHARGES DUES AU POIDS DE LA NEIGE .............................................................................. 8 2.7. LES CHARGES SISMIQUES............................................................................................................... 8 2.8. LES CHARGES DIVERSES................................................................................................................. 9

3. LA DESCENTE DE CHARGES...................................................................................12 3.1. LE BUT RECHERCHE - LA NOTION DE CAS DE CHARGE...........................................................12 3.2. L'ORIENTATION DE LA DESCENTE DE CHARGES - LA NOTION DE CONTREVENTEMENT.12 3.3. LE CHOIX DU SYSTEME DE STABILITE........................................................................................13 3.4. LES BATIMENTS SANS PLANCHER............................................................................................................13 3.5. LES BATIMENTS AVEC PLANCHER - NOTION DE DIAPHRAGME. ..................................................................13 3.6. EXEMPLE TYPE D’UNE DESCENTE DE CHARGES. .......................................... ERREUR ! SIGNET NON DEFINI.


1. LES UNITES COURANTES

Devant les difficultés qu'engendrent le fait qu'il existe plusieurs systèmes de mesures, on a créé le système international de mesure (S.I.), permettant d'uniformiser les calculs.

Le S.I. propose une série d'unités fondamentales, desquelles découlent ensuite les unités composées.

1.1. LES BASES USUELLES Les distances : mètre Les forces : Newton Les Masses : Kilogramme (expression de la quantité de matière) Les temps : seconde

1.2. LES UNITES DE POIDS ET DE CHARGES

Il s'agit de grandeurs homogènes à des forces. On utilise donc, dans le système international, les unités de forces classiques.

- Unité de base : Le Newton (N).

Cette unité étant relativement petite (équivalent à 0,1 kgf environ), on utilise beaucoup ses multiples ; daN, kN, kdaN.

Toutes les charges sont exprimées en N.

Lorsqu'il s'agit de charges réparties (le poids d'une chape sur un toit terrasse, la charge d'exploitation sur un plancher...), l'unité retenue est le N/m² ou un de ces multiples (daN/m², kN/m²...).

Donc les poids volumiques sont exprimés en N/m3. Plus fréquemment, par commodité, en daN/m3 (par correspondance avec les "kg/m3") ou en KN/m3 qui vaut 100 daN/m3 (voir paragraphe "volumes").

1.3. LES UNITES DE PRESSION

Une pression est l'expression de l'application d'une force sur une surface : P = F/S. Nous retrouverons cette grandeur tout au long de l’année et, notamment lors des TD traitant des fondations.

=> Unité de pression : N/m² autrement appelé le Pascal.

L'équivalence avec les anciennes unités donne :

1 Pa = 1 N/m² = 0,1 kgf / m² = soit 10-5 bar ou 0,00001 daN/cm².

Devant l'inadaptation de cette unité, on utilise le MPa qui vaut 106 Pa. Soit 10 daN/m².

Les contraintes, qui sont homogènes à des pressions, s'expriment donc également en Pa et unités multiples.


1.4. LES UNITES DE MOMENT

Le moment par rapport à un point ou un axe est l'effet que produit une force agissant avec un certain bras de levier par rapport à ce point ou cet axe. Cette notion est vue en première année avec l'analyse des machines simples.

Par application directe, les moments s'expriment en N.m et multiples.

1 N.m = 0,1 m.kgf

1 MN.m = 100 T.m

1.5. LES UNITES DE VOLUME ET DE POIDS VOLUMIQUE

L'unité de base de volume est le m3. Il vaut 1000 l ou 1000 dm3.

Le poids volumique s'exprime donc en N/m3, ou daN/m3 ou MN/dm3 ...

On se rappelle que le poids varie légèrement en fonction du lieu de mesure (variation de distance entre l'objet mesuré et le centre de la terre). Par contre, le rapport entre les poids volumiques de deux matériaux demeure constant quel que soit le lieu. Cette propriété du rapport est importante dans le cadre de la notion de densité.

- Attention à la différence en poids volumique et densité :

La densité est exprimée par le rapport du poids volumique du matériau considéré au poids volumique de l'eau (1000 daN/m3).

En exprimant l'équation aux dimensions correspondante, on obtient des N/m3 / N/m3 . Il s'agit donc d'un nombre sans dimension, facilement utilisable, et indépendant de la variation du poids des éléments en fonction du lieu. La densité d'un corps est donc indépendante du lieu. Ceci explique qu’elle soit frequemment préférée au poids volumique.

ex : l'acier, dont la densité est 7,8, pèse 7800 daN/m3 au niveau du sol à Paris. En un lieu où l'intensité du champ de pesanteur est 2 fois plus faible que sur terre, il pèsera 3 900 daN/m3, mais sa densité sera toujours de 7,8.

2. LES CHARGES SUR LE BATIMENT

2.1. LES CHARGES REGLEMENTAIRES.

Il faut distinguer deux types de charges : Les charges d'exploitation et les charges permanentes


2.2. Les charges d’exploitation

Tout bâtiment entre dans une catégorie réglementaire et doit être capable de supporter les charges et sollicitations correspondant à une utilisation "normale". On comprend aisément que le plancher d'une chambre à coucher sera, a priori, moins chargé qu'un plancher de bibliothèque.

Pour faciliter la prise en compte de ces chargements, sans avoir à les recalculer systématiquement, le législateur a choisi de définir des charges réglementaires. Celles-ci sont présentées dans la norme NFP 06-001.

2.3. Les charges permanentes.

Il s'agit de prendre en compte le poids réel des éléments mis en oeuvre pour construire le bâtiment. Là encore, afin d'uniformiser et de faciliter les procédures de calcul, le législateur fourni des listes de poids volumiques en fonction des matériaux utilisés.

Ces listes sont disponibles dans la norme NFP06-004.

Les documents distribués en marge du cours reprennent, de façon non exhaustive, les informations fournies par ces documents.

2.4. QUELQUES REMARQUES SUR LES CHARGES D'EXPLOITATION.

2.4.1. Valeurs les plus courantes.

On notera quelques valeurs classiques :

- Local d'habitation : 150 daN/m² (remarquer qu'une CP de 100 daN/m² est également prévue de façon forfaitaire dans ces locaux).

- Local à usage de bureau : 250 daN/m²

- Circulation : dito locaux desservis sauf risque d'accumulation de personnes ou de matériel.

- Amphi : 350 daN/m²

2.4.2. Dégressions.

La norme prévoit dans certains cas, que l'on puisse opérer une minoration de la charge d'exploitation en fonction de la surface de la pièce considérée ou du nombre d'étages pour certains types de locaux.

Ces dispositions sont présentées dans la norme. La minoration maximum est de 20% dans le cadre des grandes surfaces. Le calcul de la minoration pour la prise en compte d'un nombre d'étages élevé est plus complexe et prend en compte de nombreux paramètres. De ce fait, elle est assez rarement invoquée.

Les deux types de minorations ne sont pas cumulables.


2.4.3. Les charges spécifiques.

L'intervention du législateur ne peut évidemment couvrir la totalité des charges possibles. Il convient que le concepteur intègre, dans son calcul, toutes les charges susceptibles de s'appliquer au bâtiment. On retiendra, par exemple, que l'installation d'une machine spécialement lourde ou d'un pont roulant, doit faire l'objet d'une prise en compte spécifique lors du calcul des éléments porteurs et de la descente de charges.

Il faut également penser à des chargements particuliers en cours de chantier résultant du fonctionnement du bâtiment dans une configuration provisoire. L’exemple classique étant la charge spéciale sur un plancher imposée par le stockage des palettes d’agglos ou la nécessité de mettre en œ uvre des éléments de contreventement spécifiques lors de l’édification d’un voile particulièrement haut.

2.4.4. Les changements de destination du bâtiment.

Conséquence directe des éléments vus précédemment, un changement de destination d'un bâtiment entraîne un changement dans les surcharges à prendre en compte pour le calcul. Il convient alors de vérifier que les structures porteuses sont capables de supporter les nouvelles charges.

Dans le sens allant de l'utilisation industrielle vers l'habitat, le problème ne se pose pas, puisque les surcharges d'habitation sont plus faibles que les surcharges de type bureau par exemple (il surgit dans ce cas d'autres problèmes, notamment en terme d'isolation phonique).

Par contre, lorsqu'on transforme un bâtiment en vue d'une utilisation réglementairement plus sévère, la vérification est primordiale.

Il convient dans ce cas d'effectuer un bilan complet des charges (comparer les anciens chargements aux nouveaux) afin de vérifier la stabilité de la structure, des fondations à l'ossature du bâtiment.

2.5. LES CHARGES CLIMATIQUES

Les bâtiments sont exposés aux actions naturelles. Ces actions engendrent des sollicitations qui sont regroupées dans la catégories des charges climatiques.

Là encore, le législateur a fait oeuvre de standardisation en fixant la valeur des charges à prendre en compte en fonction de la situation géographique du bâtiment. Les directives sont regroupées dans le document Neige et Vent (aujourd’hui partie intégrante du DTU).

Les charges climatiques sont de deux types : Les charges dues au vent et les charges dues à la neige.

2.5.1. Les charges dues à l'action du vent

Le vent agit de façon complexe sur les bâtiments. Pour approcher de façon simple l'action du vent dans le cadre de ce cours, on se place dans le cadre simplificateur d'un bâtiment paralellépipédique rectangle à toiture à deux pentes.


2.5.1.1. Notion de Maître Couple :

La section du bâtiment prise perpendiculairement au lit du vent est appelée maître-couple.

Dans notre cas, selon que le vent souffle sur le pignon ou sur le long pan, la surface considérée varie. Dans le cas du vent sur long pan, le Maître Couple est égal à LxH. Il s'exprime en m².

Le vent exerce sur le maître couple, une pression positive correspondant à l'action des filets de vent qui viennent buter sur la paroi.

2.5.1.2. L'effet de dépression :

Lorsque le vent passe au-dessus du bâtiment, sa section de passage est réduite de la hauteur du bâtiment. Cette réduction induit une accélération locale. Une fois passée le faîte du bâtiment, la section disponible augmente et la vitesse diminue. Il y a là une analogie directe avec le phénomène de foehn en montagne. Ce phénomène d'accélération suivi par une décélération engendre une surpression sur les versants au vent, et une dépression sur les versants sous le vent. Les parties du bâtiment situées au-delà du faîtage sont donc "aspirées".

2.5.1.3. La surpression intérieure :

Le bâtiment n'étant jamais parfaitement étanche, l'action du vent créé une surpression à l'intérieur. Celle-ci s'exerce de façon homogène sur toutes les surfaces offertes. Elle s'exerce de l'intérieur vers l'extérieur. Suivant la paroi considérée, elle s'additionne à l'action extérieure ou elle s'oppose à l'action extérieure.

2.5.1.4. Le calcul Ce + Ci :

Le partage entre les actions extérieures et intérieures est exprimé par deux coefficients : Ce et Ci (e pour extérieur et i pour intérieur).

Quand on considère une paroi donnée, l'action globale du vent est donnée par l'application de la pression de vent normalisée multipliée par la somme Ce+Ci.

On a alors :

- Pour une paroi au vent : Ce positif (surpression) et Ci négatif (surpression intérieure équivalent à une dépression extérieure). L'action globale est, dans ce cas, minorée.

- Pour une paroi sous le vent : Ce négatif (dépression) et Ci négatif (surpression intérieure équivalent à une dépression extérieure). L'action globale est, dans ce cas, majorée.


Pour ordre de grandeur, la pression de vent dans notre région étant de 157,5 daN/m² en régime extrême, la pression exercée sur une paroi verticale est d'environ 78 daN/m² (dirigés vers l'intérieur) au vent pour 205 daN/m² (dirigés vers l'extérieur) sous le vent.

On retiendra également que le cas de charge "vent" peut engendrer, pour des bâtiments légers, des efforts de soulèvement qui doivent pouvoir être équilibrés par les fondations.

2.5.1.5. Les effets dynamiques du vent

Le vent a une action spécifique sur les ouvrages du fait qu’il peut générer des phénomènes à caractère vibratoires. Il peut apparaître une mise en résonnace des structures sous l’action du vent. La survenance de cet état dépend de la fréquence propre du bâtiment (c’est à dire de la fréquence de vibration pour laquelle se produit une amplification des amplitudes de vibrations sans augmentation de la sollicitation). Dans ce cas, les vibrations générées par l’action des filets d’air sur le l’ouvrage peuvent amèner la ruine pour une sollicitation de départ de faible importance. Ces effets dévastateurs se produisent surtout pour des ouvrages légers et de module d’Young relativement bas (charpente métallique notamment).

Toutefois, on a vu en 2eme année que les séïsmes peuvent également engendrer des effets de même type lorsqu’il y a concordance entre la fréquence de vibration du terrain et la fréquence propre du bâtiment.

Les deux phénomènes sont très voisins en terme de principe d’apparition.

D’une manière générale, les éléments légers et/ou élancés type ponts, IGH, structure métallique, sont étudiés en tenant compte de ce point. Il convient d’éviter que la fréquence propre de l’ouvrage ne se situe dans le spectre vibratoire de la sollicitation.

On voit donc que l’approche statique (comme vu plus haut) des effets du vent ne couvre pas la totalité de la réalité. Elle demeure néamoins le parcours quotidien du calculateur pour tous les dimensionnements d’ouvrages courants.

2.5.1.6. Remarques :

? Sur le calcul de la pression de base : Ce calcul introduit de nombreux facteurs minorant ou majorant suivant le cas. Il n'entre pas dans le cadre de ce cours de traiter de façon complète l'action du vent sur les bâtiments. On retiendra seulement les points suivants qui sont à la base d'un calcul au vent :

- Zone d'édification (carte nationale).

- Hauteur du bâtiment au-dessus du sol.

- Dimensions du bâtiment

- Forme du bâtiment et de sa toiture.

Pour une information plus complète on pourra se reporter au document traitant de l'action du vent sur les bâtiments (éditions eyrolles).

? Sur la détermination des valeurs dans les cas complexes : Lorsque le bâtiment n'entre pas dans la forme simple que nous avons évoquée plus haut, le seul moyen d'en


déterminer le comportement au vent est de l'étudier en soufflerie au moyen d'une maquette. A cet égard, on notera que la gare de l'Arbois a été étudiée de cette manière.

Quelques programmes de modélisation sont maintenant opérationnels mais ils n'ont pas reçu réellement l'agrément des pairs de la profession et je n'en connais pas la réelle fiabilité.

2.6. LES CHARGES DUES AU POIDS DE LA NEIGE

2.6.1. Généralités

Les effets de la neige sur les bâtiments sont beaucoup plus faciles à appréhender que ceux du vent, essentiellement parce qu'il s'agit d'une sollicitation statique et parce qu'ils sont toujours orientés verticalement et vers le bas.

La norme fixe les valeurs à prendre en compte en fonction de la position géographique du projet, aggravées, s'il y a lieu, par un facteur prenant en compte l'altitude du lieu.

2.6.2. Surfaces à prendre en compte

On considère que la neige exerce son action sur toute surface présentant une pente inférieure à 60° (sauf dispositif de rétention de la neige qui relève le seuil) en appliquant des coefficients minorateurs lorsque la pente augmente.

Des dispositions majorantes sont prévues dans les cas où des accumulations sont possibles (noues, toitures à dispositif de retenue...).

2.6.3. Valeurs des charges dans les BdR.

La charge de neige à prendre en compte dans les Bouches du Rhône est de 45 daN/m² en chargement normal (sans coefficient majorateur). Divers cas de charges doivent être étudiés et le plus défavorable est retenu pour le calcul.

Une seconde vérification doit être effectuée avec une charge exceptionnelle de 100 daN/m² pour répondre aux chutes de neiges très lourdes constatées ces dernières années. Dans ce cas on vérifie un cas de charges très simple où la neige est également répartie sur toute la surface, sans accumulations dues au vent ou autre phénomène parasite.

On constate que la valeur de neigne est suffisamment importante pour être significative, voire prépondérante, dans un calcul de résistance de toiture.

2.7. LES CHARGES SISMIQUES

Les effets des séismes sur les bâtiments ont été vus avec M. Zaceck et nous ne reviendrons pas sur ce sujet. On se bornera à rappeler quelques éléments fondamentaux.

2.7.1. Efforts dus aux séismes.

De façon similaire à ce qui a été fait pour les actions climatiques, le législateur fournit aux constructeurs un cadre réglementaire par l'intermédiaire des règlements PS 92 et PSMI.


Le territoire français métropolitain est divisé en 4 zones de séismicité allant la zone 0 où le risque est nul à la zone II où le risque est le plus élevé.

En fonction de la situation de l'ouvrage en projet, la réglementation fournit les éléments pour calculer l'intensité des charges auxquelles le bâtiment doit résister.

On notera que les efforts augmentent, entre autres facteurs, avec la hauteur par rapport au sol, l'importance des descentes de charges, l'excentrement des éléments de stabilité.

2.7.2. Zone d'application des efforts dus aux séismes.

Dans le cadre du calcul, les charges obtenues sont appliquées aux noeuds de la construction. Elles transitent vers les éléments de stabilité (palées de stabilité) à l'intérieur de la structure qui doit pouvoir supporter ces efforts.

La structure du bâtiment est donc éprouvée dans sa capacité à résister à des efforts importants pouvant s'appliquer suivant une direction horizontale ou verticale.

Dans le premier cas (verticalement), ces efforts viennent s'ajouter aux descentes de charges normales (positivement ou négativement) et sollicitent doublement l'ossature de la construction.

Dans le second cas (horizontalement), la structure est sollicitée hors de sa direction de résistance principale. L'ossature de la construction doit donc être conçue pour faciliter le transit des efforts vers les palées de stabilité qui seront disposées de manière à minimiser les moments (tout particulièrement la torsion générale du bâtiment).

2.7.3. Calcul des structures.

Pour les structures simples, des formules de charges statiques équivalentes permettent une approche du comportement de la structure face aux sollicitations d'origine sismique.

Lorsque la structure devient complexe, on a recours à la modélisation informatique pour évaluer les efforts à prendre en compte.

Ces calculs, souvent lourds, ne dispensent pas du respect des règles de base vu avec M. Zacek (disposition judicieuse des palées de stabilité, bonne gestion des ouvertures, disposition judicieuse des diaphragmes...).

2.8. LES CHARGES DIVERSES

2.8.1. Les charges spécifiques

Certains chargements correspondent à des usages spécifiques des bâtiments. On prendra pour exemple un local transformateur ou une chambre forte. Le cadre législatif ne peut pas couvrir la totalité des cas envisageables et le concepteur doit prendre en compte les sujétions particulières intervenant sur son projet.

L'analyse programmatique doit mettre au jour les particularités du bâtiment qui influenceront les calculs de résistance. L'architecte est l'interlocuteur principal du Maître d’Ouvrage et il est de sa compétence de lister les caractéristiques de l'ouvrage en projet.


2.8.2. Les charges de type hydrostatiques

Ce type de chargement est classiquement réalisé dans deux cas :

- Les ouvrages sous nappe

- Les fouilles de grande profondeur

a) Les Ouvrages sous nappe.

Il s'agit le plus souvent de sous-sols réalisés dans un contexte de nappe à faible profondeur.

Le schéma de fonctionnement découle directement de la définition de la pression hydrostatique.

Pression hydro = Poids volumique de l'eau x hauteur d'eau.

Celle-ci s'exerce perpendiculairement sur toute surface offerte.

Dans le cas ci-dessus, elle s'exerce donc sur les murs de soubassement en dessous de la cote de la nappe suivant une direction horizontale vers l'intérieur de la construction et sur la sous-face du radier suivant une direction verticale et vers le haut.

Les pressions sur les murs de soubassement sollicitent ceux-ci (qui doivent être dimensionnés pour résister à cette sollicitation. Toutefois, elle n'influe pas sur l'équilibre général de la construction.

L'effort de soulèvement global engendré par la sous-pression sur le radier s'exprime par le produit de la surface par valeur de la pression hydrostatique. Soit, en s’exprimant pour une tranche de 1 ml de construction :

Fs = L x Pvol eau x h

Pour ordre de grandeur, et en prenant 3 m de hauteur d'eau, la sous-pression est de 0,03 MPa. Soit pour un radier de 10 m de large, un soulèvement de 30 tonnes.


Pour que la construction soit en équilibre, il convient donc que les charges descendantes (poids superstructure + poids infrastructure) soient supérieures à la force engendrée par la sous-pression.

Dans le cas contraire, il convient d'alourdir la construction pour obtenir l'équilibre. On peut éventuellement, lorsque les sous-pressions sont importantes, ancrer le radier par des tirants verticaux reliés directement à un horizon profond et résistant.

b) Les fouilles de grande profondeur.

Lors de la réalisation de grandes excavations, le sol réagit au déconfinement par l'apparition d'un soulèvement du fond de la fouille dû à la suppression de la pression des terres sur la zone de la fouille, alors que le reste du massif conserve une pression constante (pression de type hydrostatique).

On se retrouve dans un schéma exactement similaire à celui évoqué au paragraphe précédent et les sollicitations sous radier sont identiques.

Selon le type de sol, les sous-pressions peuvent être très importantes et les solutions retenues dans le cas des grandes fouilles font fréquemment appel à la technique du radier ancré.


3. LA DESCENTE DE CHARGES

3.1. LE BUT RECHERCHE - LA NOTION DE CAS DE CHARGE

La détermination des éléments que nous avons évoqués a pour objectif final le calcul de stabilité de la construction. Les éléments de chargements fournissent les données nécessaires au calcul de la sollicitation globale du bâtiment.

Ces valeurs sont rassemblées suivant des combinaisons précises que l'on appelle "cas de charges". Ces cas représentent la réalité de la sollicitation du bâtiment durant son fonctionnement. La construction doit être capable de résister à tous les cas de charges possibles.

Pour chaque cas, un certain nombre de chargements unitaires sont considérés, affectés d'un coefficient de pondération.

La liste des cas de charges réglementaires est fournie par les documents normatifs. Ils sont évidemment complétés par les configurations de charges spécifiques au projet considéré.

Les cas de charges sont très nombreux. Ils reflètent la réelle diversité des sollicitations du bâtiment.

On mentionnera les plus connus :

- Neige + CP + CE où l'on considère la conjonction de toutes les charges verticales descendantes.

- Vent + CP où l'on considère au contraire le maximum de charges ascendantes ou horizontales avec le minimum de charges verticales descendantes.

- Lorsque que le bâtiment se trouve sismique, la sollicitation sismique est introduite dans les combinaisons comme une action de base. Par exemple :

S + CP + V où l'on maximise les actions horizontales avec des charges verticales descendantes ramenées à leur niveau minimum.

La connaissance des sollicitations appliquées au bâtiment participe du processus de conception et influe sur les formes de la construction, sur le choix de la matière utilisée et sur le positionnement de la matière.

3.2. L'ORIENTATION DE LA DESCENTE DE CHARGES - LA NOTION DE CONTREVENTEMENT

Il découle directement des points évoqués ci-dessus, que les combinaisons d'actions considérées sur le bâtiment engendrent des efforts dans toutes les directions.

Il ressort de la descente de charges complète aussi bien des efforts verticaux (ascendants ou descendants) que des efforts horizontaux. Lorsque la combinaison des


actions est oblique par rapport aux axes principaux, on sait la décomposer en trois actions parallèles aux axes principaux du repère général.

Les actions orientées verticalement nous sont familières (surtout lorsqu'elles sont, comme le poids, orientées vers le bas).

Les actions orientées horizontalement sont plus difficiles à conceptualiser. Les cas de charges évoqués au § précédent montrent qu'il s'agit principalement des charges de vent et sismiques.

Ces charges sont importantes et ne peuvent pas être négligées. Elles sont équilibrées par les dispositifs de contreventement du bâtiment (on dit aussi palées de stabilité). La conception de ce type d’ouvrage a été abordée en 2eme année. Elle est primordiale dans le processus de construction.

Le système de contreventement est un dispositif mécanique destiné à convertir les efforts horizontaux circulant dans la structure en efforts verticaux (ascendants ou descendants) susceptibles d'être encaissés par l'ossature du bâtiment.

3.3. LE CHOIX DU SYSTEME DE STABILITE

Diverses techniques de contreventement sont envisageables. Elles sont bien sûr associées à la technique constructive retenue pour le bâtiment dans son ensemble. Nous les évoquerons dans le cadre des châpitres consacrés aux grandes catégories de mode de construction.

3.4. Les bâtiments sans plancher.

Il s'agit principalement des bâtiments industriels ou événementiels, réalisés en large majorité en charpente métallique.

Ces bâtiments offrent une structure simple qui permet une expression limpide du système de contreventement.

On trouve en général des système de portiques ou d'arc, supports de couvrement et qui collectent les efforts, reliés entre eux par des éléments de transfert de charges de type poutre sablière avec dispositif de poutre au vent et stabilisés localement par des palées de contreventement (croix de saint andré).

Les déclinaisons de ce principe sont infinie et favorisent une expression architecturale actuellement assez appréciée.

Les bâtiments avec plancher - Notion de diaphragme.

Lorsque le bâtiment comprend des planchers, ceux-ci présentent, dans leur plan, une rigidité extrêmement importante. Ils sont pratiquement indéformables dans leur plan (dans la mesure où ils ne sont pas percés de trémies trop importantes) et transmettent, à l'ensemble de leurs appuis, les sollicitations horizontales qu'ils recueillent.

Cet effet de transmission simultanée à tous les appuis est appelé effet de diaphragme.

On a vu que les efforts pouvant être très importants, il convient donc que le système retenu offre une résistance mécanique suffisante en regard des charges à


reprendre (une cloison de briques plâtrières ne peut pas être considérée dans le système de CTV).

Il faut également respecter quelques règles simples :

- Les palées de ctv doivent présenter la plus grande dimension possible dans le sens des efforts (éviter les palées étroites qui engendrent des efforts importants en base de construction).

- Elles doivent être implantées en plan de façon à réduire les excentricités entre le centre de gravité des diaphragmes et le centre de torsion du bâtiment.

- Elles peuvent ne pas se superposer entre les étages, mais il convient dans ce cas de prévoir une ossature susceptible de transmettre les efforts entre les modules de stabilité.

Le système de ctv des bâtiments autres que les bâtiments en charpente métallique est en général constitué par des travées pleines utilisant la technique constructive du bâtiment. Aujourd'hui, Il s'agit souvent de murs en béton armé. Autrefois on réalisait des stabilités avec des murs en pierres. Pour l'habitat de petite envergure, on met en place des travées de maçonneries en agglos, chaînées en bordures.

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