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Les murs en ma¸connerie El´ements de cours

Fabien Lagier Augustin Parret-Fr´eaud Paris, janvier 2006

Les murs en ma¸ connerie

B.T.S. bˆ atiment - Classe de 1`ere ann´ee

Table des mati` eres Introduction

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1 Ma¸ connerie de petits ´ el´ ements - G´ en´ eralit´ es 1.1 Consid´erations g´en´erales . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2 Domaine d’application . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3 Ma¸connerie en agglom´er´es de b´eton . . . . . . . . . . 1.3.1 Les blocs traditionnels . . . . . . . . . . . . . 1.3.2 Caract´eristiques principales des blocs en b´eton 1.4 Ma¸connerie en briques d’argile cuite . . . . . . . . . . 1.4.1 Briques pleines . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4.2 Briques perfor´ees et blocs perfor´es . . . . . . . 1.4.3 Briques creuses . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.4.4 Classe de r´esistance . . . . . . . . . . . . . . .

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3 3 4 5 8 9 12 12 12 12 15

2 Stabilit´ e m´ ecanique des ma¸ conneries 2.1 Contraintes admissibles dans les parois porteuses sous l’effet de charges verticales ´ 2.2 Evaluation des efforts sollicitant les parois . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3 V´erification des contraintes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.1 Distributions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.3.2 V´erification de la r´esistance de la paroi sous charges verticales. . . . . .

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3 Disposition constructives minimales 3.1 Fractionnement des murs . . . . . . . 3.2 Les chaˆınages . . . . . . . . . . . . . 3.2.1 Chaˆınages horizontaux . . . . 3.2.2 Chaˆınages verticaux . . . . . 3.3 Protection des murs en soubassement 3.3.1 Coupure de capillarit´e . . . . 3.3.2 Enduits . . . . . . . . . . . .

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4 Effet de site 4.1 D´efinition de la hauteur . 4.2 D´efinition de l’exposition . 4.3 D´efinition des sites . . . . 4.3.1 Site a . . . . . . . 4.3.2 Site b . . . . . . . 4.3.3 Site c . . . . . . . . 4.3.4 Site d . . . . . . . 4.4 Typologie des ma¸conneries

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4.5

4.4.1 4.4.2 4.4.3 4.4.4 Choix

Type I . . Type II . Type III . Type IV . conceptuel

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5 Evolution des ´ el´ ements de ma¸ connerie 32 Les blocs accessoires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 Bibliographie

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Introduction On appelle ma¸connerie un ouvrage compos´e de mat´eriaux (blocs b´eton, briques, pierres, etc.) unis par un liant (mortier, ciment, plˆatre, etc.), le plus souvent dans le but de construire un mur. La ma¸connerie est consid´er´ee comme la technique de construction la plus ancienne et la plus r´epandue. En effet, comme elle n’utilise pour l’essentiel que des petits ´el´ements, elle ne n´ecessite pas de moyen de manutention important sur le chantier. Elle est donc applicable par toutes les entreprises, et en particulier par l’artisan ma¸con qui r´ealise d’ailleurs la plupart des constructions pavillonnaires. Cependant, la p´enurie de main d’oeuvre qualifi´ee, les prix de transport et de manutention ´elev´es, auxquels s’ajoute le faible rendement de la ma¸connerie en pierres naturelles contribuent a` faire consid´erer cette derni`ere comme un ouvrage de luxe. Le th`eme de la construction en pierre ne sera donc pas abord´e dans ce cours. Ce type de construction a ´et´e pratiquement abandonn´e depuis la venue progressive des produits industrialis´es (bloc b´eton). Les murs en ma¸connerie doivent r´epondre a` un certain nombre de r`egles, d’exigences que l’on retrouve dans le Document Technique Unifi´ e DTU 20.1 ” Ouvrages en ma¸ connerie de petits ´ el´ ements - Parois et murs ”. Il se d´ecompose en 3 parties : – Partie 1 : Cahier des clauses techniques ; – Partie 2 : R` egles de calcul et dispositions constructives minimales ; – Partie 3 : Guide pour le choix des types de murs de fa¸ cades en fonction du site ;

1 1.1

Ma¸ connerie de petits ´ el´ ements - G´ en´ eralit´ es Consid´ erations g´ en´ erales

Les principaux mat´eriaux dont on dispose pour la construction des murs sont : la pierre naturelle, les agglom´er´es de b´eton, la brique d’argile cuite. A part quelques pierres naturelles, tous les mat´eriaux utilis´es pour la construction des murs sont anisotropes, ce qui signifie qu’ils poss`edent des caract´eristiques diff´erentes selon la direction des sollicitations. Les agglom´er´es de b´eton et la brique d’argile cuite sont fabriqu´es dans un sens bien d´efini. Bien que les mat´eriaux employ´es poss`edent des caract´eristiques technologiques diff´erentes, les principes g´en´eraux d’empilage restent identiques. Ces principes peuvent ˆetre r´esum´es comme suit : – Les mat´eriaux doivent ˆetre pos´es de mani`ere a` recevoir les forces qu’ils supportent perpendiculairement au lit de leur structure. St Lambert

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Fig. 1 – Forces agissant perpendiculairement aux lits des mat´eriaux – Les joints dispos´es dans le plan des forces doivent ˆetre d´ecal´es d’assise en assise, afin d’assurer une parfaite coh´esion de mur et de permettre la r´epartition et la transmission des charges.

1.2

Domaine d’application

Les fonctions assur´ees par les murs en ma¸connerie concernent principalement : – la stabilit´ e m´ ecanique sous sollicitations normales ; – l’´ etanch´ eit´ e` a la pluie pour les parois est´ erieures ; – la satisfaction aux exigences thermiques et acoustique ; – la tenue au feu de la paroi ; – assemblage facile, dimensions et poids permettant un travail ais´ e. De plus la qualit´e des produits doit garantir leur durabilit´e et l’absence d’entretien durant le vie de l’ouvrage. Les ouvrages courants de ma¸connerie traditionnelle peuvent ˆetre class´es suivant leur rˆole dans l’ouvrage : – ma¸conneries porteuses ; – ma¸conneries de remplissage ; – ma¸conneries de fa¸cade non porteuse ou en doublage ; – ma¸conneries de cloison.

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Le DTU 20.1 distingue deux conceptions traditionnelles de murs en ma¸connerie : Murs ` a simple paroi Ils ne comportent qu’une paroi de ma¸connerie, enduite ou non : – murs simples dont la paroi est constitu´ee, dans le sens de l’´epaisseur, par un seul mat´eriau principal.

Fig. 2 – exemple de mur simple – murs composites dont la paroi est constitu´ee, dans le sens de l’´epaisseur, par plusieurs mat´eriaux principaux (enduits non compris), solidaris´es de fa¸con continue par du mortier ou du b´eton (fig. 3) ; Murs ` a double paroi Ils comportent deux parois distinctes qui peuvent ˆetre : – d’´ epaisseurs sensiblement ´ egales : ce sont les murs doubles (fig. 4), – d’´ epaisseurs nettement in´ egales : ce sont les murs avec doublage (fig. 5), dits ´egalement murs avec cloison de doublage.

1.3

Ma¸ connerie en agglom´ er´ es de b´ eton

Vers la fin du XIX`eme si`ecle, les premiers blocs b´eton sont r´ealis´es manuellement. Les premi`eres machines apparaissent aux environs de la premi`ere guerre mondiale, avec une cadence de fabrication assez lente. Aujourd’hui la production est enti`erement automatis´ee, depuis l’asservissement de la centrale a` b´eton jusqu’`a la palettisation. Le bloc est le produit le plus utilis´e pour la construction

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Fig. 3 – exemple de mur composite

Fig. 4 – exemple de mur double des murs de ma¸connerie (7 murs en ma¸connerie sur 10 sont construits en blocs b´eton), ce qui repr´esente 13 millions de tonnes consomm´es chaque ann´ee. Les agglom´er´es de b´eton sont appel´es commun´ement dans certaine r´egion, agglos, parpaings, moellons, ou plots de b´eton. Son choix d´ependra d’une ´etude approfondie des divers facteurs : – exig´es vis-`a-vis de ses caract´eristiques ´enonc´ees au paragraphe 1.2.. – ´economique. (voir Annexe : Document 1 chiffrage rapide de ma¸connerie) L’ensemble des blocs correspond a` 2 grandes familles : – les blocs traditionnels qui font l’objet de normes ; estampill´es de la marque NF, ce qui garantit la fourniture de mat´eriaux de qualit´e, aux caract´eristiques bien d´efinies (cf. fig. 6) St Lambert

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Fig. 5 – exemple de mur avec cloison de doublage

Fig. 6 – Marquage des blocs – les blocs non traditionnels (qui rel`event le plus souvent de la proc´edure d’avis technique). Les blocs en b´eton non traditionnels se diff´erencient des blocs traditionnels lorsque la conformit´e du produit (ou du proc´ed´e) ne peut ˆetre appr´eci´ee par r´ef´erence aux documents normatifs existants (normes, DTU). L’avis technique pr´ecise si le produit ou le proc´ed´e permet de satisfaire les exigences de la r´eglementation et des r`egles de l’art. Il porte un jugement sur la durabilit´e et donne des informations sur l’aptitude a` l’emploi dont l’utilisateur peut avoir besoin pour choisir, concevoir et r´ealiser son ouvrage. La ma¸connerie d’agglom´er´es est particuli`erement employ´ee pour l’ex´ecution des murs de fa¸cades, ainsi que pour les murs de refend. Les agglom´er´es pleins lourds, sont utilis´es pour la construction des murs int´erieurs devant offrir une certaine r´esistance m´ecanique et phonique, tandis que les agglom´er´es creux seront de pr´ef´erence utilis´es pour les murs de fa¸cades (meilleure isolation thermique).Le cloisonnement exigeant des qualit´es d’isolation phonique, peut ˆetre r´ealis´e par des agglom´er´es pleins de faible ´epaisseur.

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G´en´eralement peu hygroscopique1 , l’agglom´er´e de b´eton normal se comporte favorablement en milieu humide. De plus, cette ma¸connerie re¸coit g´en´eralement un cr´epissage, ou un enduit, destin´e a` prot´eger les ´el´ements constitutifs et a` am´eliorer l’aspect ext´erieur. 1.3.1

Les blocs traditionnels

Les blocs traditionnels peuvent ˆetre class´es de diff´erentes mani`eres : – Selon la nature du mat´ eriau constitutif : – b´eton de granulats courants (masse volumique r´eelle du b´eton constitutif > 1700 kg/m3) – b´eton de granulats l´egers (masse volumique r´eelle du b´eton constitutif < 1700 kg/m3) – b´eton cellulaire autoclav´e (400 kg/m3 < masse volumique r´eelle < 800 kg/m3). Ce mat´eriau est compos´e de chaux, ciment, sable et de poudre d’aluminium, qui au contact de la chaux, produit des petites bulles d’hydrog`ene. On le trouve sous les appellations Ytong, Thermopierre, Siporex,... C’est le bloc de construction ma¸conn´ee qui offre la meilleure r´esistance thermique. (voir Annexe Documentation 2 : Ytong Siporex, le monomur)

– Selon la structure interne : – blocs pleins ;

– blocs perfor´es comportant des petits alv´eoles cylindriques ;

– blocs creux comportant des alv´eoles d´ebouchant ou non. 1

Qui absorbe l’humidit´e de l’air

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– Selon leur destination : – blocs a` enduire ; – blocs apparents dont le b´eton constitutif doit assurer par lui-mˆeme l’´etanch´eit´e du mur ;

– Selon le mode de pose : – pour les blocs a` ma¸conner : pose avec joints ´epais (joints de mortier traditionnel) ; – pour les blocs a` coller : pose avec joints minces (joints de mortier-colle avec blocs calibr´es ou usin´es sur leurs faces de pose) ; – pour les blocs a` emboˆıtement : pose sans joint vertical.

– Selon la partie de l’ouvrage ` a traiter : – blocs courants pour les parties courantes ; – blocs sp´eciaux (blocs linteaux, blocs de coupe, blocs tableau, blocs de chaˆınage, blocs poteaux, blocs d’angle) pour les parties d’ouvrage correspondantes. Voir compl´ement d’information sur les blocs sp´eciaux en annexe : Document 3. De plus, vous trouverez en annexe Document 4 quelques exemples de bloc non traditionnel. 1.3.2

Caract´ eristiques principales des blocs en b´ eton

Dimensions de coordination Les dimensions d’appellation d’un bloc destin´e a` ˆetre enduit comprennent : St Lambert

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– la hauteur, longueur, largeur du bloc apr`es fabrication – la hauteur et la longueur en dimensions de coordination modulaire Ces dimensions de coordination modulaire sont exprim´ees en centim`etre, diff´erente des dimensions de fabrication du bloc car elles tiennent compte de l’´epaisseur moyenne des joints horizontaux (1cm) et de l’´epaisseur apparente des joints verticaux (6 mm).

Les produits les plus fr´equemment disponibles sont fournis en annexe (document 5) : – Profils, dimensions et domaines d’utilisations des blocs standard creux en b´eton de granulats courants. – Profils, dimensions et domaines d’utilisations des blocs standard pleins et perfor´es en b´eton de granulats courants. Classe de r´ esistance Les blocs, qui par d´efinition servent a` construire des murs, doivent assurer une fonction de portance. Il en r´esulte que l’une de leurs propri´et´es essentielles est la r´esistance a` l’´ecrasement. Les ma¸conneries d’un mˆeme type se distinguent par leur classe de r´esistance. Celle-ci est d´etermin´ee par la valeur garantie de leur r´esistance a` l’´ecrasement. Cette classification est bas´ee sur la r´esistance caract´eristique R, exprim´e en MPa, rapport´ee a` la section brute de l’´el´ement.

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Les classes de r´esistance nominale des blocs destin´es a` ˆetre enduits et de ceux destin´es a` rester apparents sont indiqu´ees dans le tableau ci-dessous :

La classe repr´esente la contrainte de rupture exprim´ee en bars (B40 = 40 bars = 4 MPa). Quatre vingt quinze pour cent des blocs fabriqu´es dans une classe donn´ee doivent pr´esenter une r´esistance a` l’´ecrasement ´egale ou sup´erieure a` cette valeur (fractile 0,05) et aucun r´esultat ne doit ˆetre inf´erieur a` 80 % de la valeur de la classe. Les lettres B, L, P, LP signifient : – B : blocs en b´eton de granulats courants ; – L : blocs en b´eton de granulats l´egers ; – P : blocs apparents en b´eton de granulats courants ; – LP : blocs apparents en b´eton de granulats l´egers. St Lambert

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1.4

Ma¸ connerie en briques d’argile cuite

Idem que pour les ma¸conneries en agglom´er´es b´eton, les ma¸conneries en briques doivent satisfaire aux diff´erentes exigences cit´ees au paragraphe 1.1.. Selon le type de produits, sa destination, son rˆole et les r`egles de l’art, la g´eom´etrie d’un ´el´ement et ses dimensions varient. On retrouve notamment, comme pour les agglom´er´es b´eton, toutes les formes particuli`eres adapt´ees a` l’ex´ecution des points singuliers (angles, linteaux, planelles, etc...). L’argile de terre cuite constitue un mat´eriau l´eger qui convient parfaitement a` la r´ealisation des murs de fa¸cade et des cloisonnements int´erieurs. 1.4.1

Briques pleines

La brique pleine ordinaire a le format 6x11x22 cm (hauteur, largeur, longueur). Toujours employ´e, surtout dans le nord de la France, cet ´el´ement constitue d’excellents murs porteurs. Sp´ecialement fabriqu´ee pour l’ex´ecution d’´el´ement vus (fa¸cades), elle pr´esente une gamme de teintes tr`es vari´ee. Elles sont mont´ees a` mortier de joints ´epais, g´en´eralement 1,5 cm pour les joints horizontaux (assises) et 1 cm pour les verticaux.

1.4.2

Briques perfor´ ees et blocs perfor´ es

La ma¸connerie de briques perfor´ees offre une excellente r´esistance a` la compression (les perforation sont dispos´ees verticalement a` l’int´erieur du mur) et pr´esente une isolation l´eg`erement sup´erieure a` la brique pleine. Certaines de ces briques sont trait´ees sur une face afin d’offrir une surface esth´etique et r´esistante, et d’autres re¸coivent un enduit. Dans le but d’augmenter la r´esistance a` la compression et pour faciliter la mise en 12 uvre, ils existent les blocs perfor´es qui permettent de r´ealiser toute l’´epaisseur du mur par un seul ´el´ement. 1.4.3

Briques creuses

Les briques creuses, beaucoup plus l´eg`eres, et de plus grandes dimensions, permettent la r´ealisation de murs sp´ecialement isolants. Ces produits ouverts aux deux extr´emit´es, comSt Lambert

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Fig. 7 – Brique perfor´ee portent des cloisonnements int´erieurs longitudinaux continus sur toute la longueur. En revanche, leur r´esistance a` la compression est tr`es faible. Cette ma¸connerie re¸coit g´en´eralement un enduit ou cr´epissage et trouve son utilisation principalement dans les maisons individuelles ou en remplissage pour les s´eparations int´erieures de bˆatiments. On distingues deux d´esignations de brique creuse : – C : briques a` faces de pose continues, mont´ees a` joints de mortier horizontaux continus – RJ : briques a` rupture de joint, afin d’am´eliorer le comportement thermique du mur.

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Fig. 8 – Blocs perfor´es a` enduire

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Classe de r´ esistance

Les classes de r´esistance garanties des briques (caract´eris´ees d’apr`es leur r´esistance R moyenne et minimale a` l’´ecrasement rapport´ee a` la surface brute de la brique) sont indiqu´ees dans le tableau ci-dessous :

2 2.1

Stabilit´ e m´ ecanique des ma¸ conneries Contraintes admissibles dans les parois porteuses sous l’effet de charges verticales

La contrainte C de compression (suppos´ee uniforme) admissible en partie courante d’une paroi porteuse vaut : C=

R N

avec : – R : la r´esistance nominale a` l’´ecrasement du mat´eriau ´el´ementaire qui constitue le mur – N : appel´e coefficient global de r´eduction, variant suivant le type de ma¸connerie, le cas de chargement mais ´egalement selon la valeur de l’´elancement (voir Annexe : Document 6).

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B.T.S. bˆ atiment - Classe de 1`ere ann´ee L’´elancement L pour les murs porteurs, vaut : L=

H e

avec : – H : hauteur libre entre planchers ; – e : ´epaisseur brute du mur porteur. La nature du cas de charge : centr´e (murs de refends...) ou excentr´e (murs de fa¸cade...). Remarque sur l’application du coefficient N : L’application du coefficient global de r´eduction N, permet de calculer la contrainte C de compression admissible en partie courante d’une paroi porteuse, ce qui ne dispense pas de v´erifier que les contraintes localis´ees restent admissibles.

2.2

´ Evaluation des efforts sollicitant les parois

Les seuls efforts pris en compte dans le calcul sont les suivants : – forces verticales : celles qui r´esultent de l’action de la pesanteur (charges permanentes, charges d’exploitation, charges de neige) ; – forces horizontales : celles qui r´esultent de l’action directe du vent sur les fa¸cades. Il n’est pas tenu compte des efforts r´esultant des retraits et dilatations. De plus respecter les dispositions constructives minimales (fractionnement des murs par des joints de dilatation et de retrait n´ecessaires dans les ma¸conneries de grande surface) permet de n´egliger les effets du retrait et de la dilatation.

2.3 2.3.1

V´ erification des contraintes Distributions

On admet que la distribution des contraintes dans une paroi est uniforme, sauf en ce qui concerne les contraintes dues aux charges du plancher ou du linteau situ´e imm´ediatement au-dessus de la section horizontale de la paroi consid´er´ee. Le suppl´ement local de contrainte dˆ u a` la r´eaction d’appui d’un linteau est ´evalu´e en supposant que la longueur d’appui du linteau est au plus ´egale a` sa hauteur, et que la r´epartition des contraintes correspondantes est triangulaire sur une longueur limit´ee a` une fois la hauteur du linteau.

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Fig. 9 – R´epartition ds contraintes sur appui (trumeaux, linteaux, planchers...) De mˆeme, les contraintes suppl´ementaires dues aux charges r´eparties apport´ees par une dalle ou poutre, sont ´evalu´ees en supposant que la largeur d’appui de la dalle est limit´ee a` son ´epaisseur et que la distribution des contraintes correspondantes est triangulaire ou trap´ezo¨ıdale suivant les ´epaisseurs relatives de la paroi et de la dalle.

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V´ erification de la r´ esistance de la paroi sous charges verticales.

Fig. 10 – Contraintes normales sous charges verticales La v´ erification des contraintes est ` a effectuer ` a mi-hauteur (Section I-I) – pour une charge r´epartie uniforme : (avec e ´epaisseur du mur) q 0, 4

S 100

avec : – A : aire des armatures longitudinales. – S : aire de la section gris´ee (cf. fig. 12). – Planchers terrasse : G´en´eralement, les planchers terrasse sont plus expos´es que les planchers courants (pr´esence, notamment, de ph´enom`enes de dilatation) : souvent en b´eton arm´e, il comportent plusieurs dispositifs (notamment d’´etanch´eit´e) les alourdissant. Il faut donc pr´evoir des chaˆınages en cons´equence. On retiendra : A > 3, 08 cm2 Continuit´ e des chaˆınages horizontaux Comme nous l’avons ´evoqu´e pr´ec´edemment, il est tr`es important d’assurer une bonne continuit´e des chaˆınages horizontaux, notamment dans les angles, o` u les concentrations de contraintes sont les plus importantes. La figure 14 ci-dessous nous renseigne sur la solution constructive a` adopter de fa¸con a` respecter cette condition. Nous pouvons en effet constater que sur la figure de gauche, les armatures ne se recouvrent pas : il n’y a pas transmission d’efforts entre celles-ci. 3.2.2

Chaˆınages verticaux

Les chaˆınages verticaux servent essentiellement a` assurer la stabilit´e des murs sous l’action des charges, notamment au voisinage des angles. Ils doivent obligatoirement ˆetre r´ealis´es dans les angles saillants et rentrants, au niveau des intersections avec les murs de refend ainsi que de part et d’autre des joints de fractionnement du bˆatiment, comme le montre la figure 15. Contrairement a` leurs homologues horizontaux, l’utilisation des chaˆınages verticaux n’est pas syst´ematique : en effet, en toute rigueur, elle n’est obligatoire que dans le cas o` u le plancher haut de l’´etage consid´er´e est en b´eton arm´e ou en b´eton pr´econtraint (cf. fig. 16). Enfin, il est imp´eratif d’ancrer les chaˆınages verticaux par des retours d’´equerre, afin d’assurer une liaison m´ecanique avec les chaˆınages horizontaux (cf fig. 17).

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MAUVAIS !

Chainages horizontaux

Fig. 14 – Recouvrement des chaˆınages horizontaux

Mur de refend

Mur de façade

Chainages verticaux

Fig. 15 – Disposition des chaˆınages verticaux

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Plancher terrasse

Chainages verticaux Plafond suspendu

Plancher béton

Les chainages verticaux ne sont pas obligatoires

Chainages verticaux

Fig. 16 – Utilisation des chaˆınages verticaux

Chainages verticaux

Chainages horizontaux

Fig. 17 – Liaison des chaˆınages horizontaux et verticaux

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3.3

Protection des murs en soubassement

L’un des probl`emes majeurs des constructions se trouve au niveau de l’interface entre les murs et le sol. En effet, le sol - ´el´ement humide par nature - contient une quantit´e non n´egligeable d’eau, qui s’infiltre par ph´enom`ene de capillarit´e 4 au sein des murs, pouvant fragiliser leur structure et entraˆıner l’apparition d’humidit´e dans les locaux abrit´es. Il faut donc : – d’une part prot´eger la structure des murs ma¸conn´es contre les remont´es d’eau : c’est le rˆole des coupures de capillarit´e ; – d’autre part prot´eger les locaux abrit´es des infiltrations, de mani`ere a` pr´eserver leur confort d’utilisation : c’est le rˆole des enduits. 3.3.1

Coupure de capillarit´ e

Cette technique permet de prot´eger les murs des remont´ees d’eau en effectuant une coupure au niveau du plancher du premier niveau (cf fig. 18 et 19) a` l’aide d’un mat´eriau plus dense que ceux constitutifs des blocs de ma¸connerie. Elle peut ˆetre r´ealis´ee a` l’aide : – d’un chaˆınage ; – d’une bande imperm´eable. Coupure ` a l’aide d’un chaˆınage Ce chaˆınage doit ˆetre nu, en b´eton arm´e, et dispos´e au niveau du plancher bas ou du dallage du rez-de-chauss´ee sur toute l’´epaisseur des murs de soubassement. Il doit d’autre part ˆetre plac´e a` 5 cm minimum au dessus du sol ext´erieur fini. Il assure alors a` lui seul la coupure de capillarit´e sans n´ec´essit´e de dispositions suppl´ementaires. Coupure ` a l’aide d’une bande quasi-imperm´ eable Cette coupure doit ˆetre situ´ee a` 15 cm minimum au dessus du niveau le plus haut du sol d´efinitif ext´erieur, au dessous du plancher bas ou au dessus du chaˆınage le cas ´ech´eant, et recouvrir l’ensemble des murs de soubassement. Elle peut ˆetre ex´ecut´ee soit : – a` l’aide d’une bande de feutre bitum´ee ou d’une feuille de poly´ethyl`ene ; – a` l’aide d’une chape de mortier de 2 cm d’´epaisseur additionn´ee d’ hydrofuge. 4

Le ph´enom`ene de capillarit´e est a ` l’origine des infiltrations d’eau. Il est observable dans les milieux poreux (les murs en font partie !) o` u les forces de coh´esion intermol´eculaires sont a ` l’origine d’une remont´ee progressive des mol´ecules d’eau au au sein de la structure

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Mur en élévation

Revetement éventuel

Chainage

Plancher du rez de chaussée

5 cm mini

Sol fini extérieur

Mur de soubassement

Fig. 18 – Coupure de capillarit´e a` l’aide d’un chaˆınage

Mur en élévation

Revetement éventuel

Chainage Plancher du rez de chaussée

15 cm mini

Sol fini extérieur

Coupure de capillarité Mur de soubassement

Fig. 19 – Coupure de capillarit´e a` l’aide d’une bande quasi-imperm´eable

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B.T.S. bˆ atiment - Classe de 1`ere ann´ee 3.3.2

Enduits

En plus de la remont´ee capillaire dans les murs en ´el´evation, il faut ´egalement prot´eger les locaux abrit´es par les murs de soubassement contre les infiltrations. Pour cela il peut ˆetre n´ec´essaire de recourir a` la pose d’un enduit en face ext´erieure (voir fig. 20). Selon l’utilisation des locaux qu’ils abritent, les murs de soubassement peuvent ˆetre s´epar´es en trois cat´egories : – cat´ egorie 1 : murs de locaux habitables en sous-sol (pas de trace d’humidit´e admise) : un enduit ext´erieur, drain´e ou non selon la nature et l’humidit´e du sol, est obligatoire, d’autre part, les ´epaisseurs minimales de ces murs varient entre 0,20 m (blocs de b´eton) et 0,30 m (blocs de terre cuite). – cat´ egorie 2 : murs de locaux de service (chaufferie, garage, ...) ou des infiltrations limit´ees peuvent ˆetre admises : l’enduit n’est pas obligatoire, il doit ˆetre ajout´e suivant l’utilisation du local, les ´epaisseurs minimales sont les mˆeme que pr´ecedemment ; – cat´ egorie 3 : mur de vide sanitaire ou terre plein : dans ce cas l`a, il n’y a aucun enduit a` rajouter, seule la r´esistance m´ecanique conditionne l’´epaisseur minimale de la paroi. Revetement éventuel

Pas de revetement nécéssaire

Locaux habitables

Locaux de service

Vide sanitaire

Revetement d’imperméabilisation

Fig. 20 – Revˆetement des murs en soubassement

4

Effet de site

L’une des fonctions principale d’un mur est de prot´eger l’habitat qu’il abrite contre les effets de l’humidit´e. Ainsi, les ceux-ci se doivent d’ˆetre des barrages les plus efficaces possible contre toute forme d’infiltration d’eau pouvant provenir de pluies, de ph´enom`enes de condensation ou bien de remont´ees d’humidit´e du sol (ce cas particulier a d´ej`a ´et´e trait´e pr´ec´edemment). Si le b´eton fournit d´ej`a de lui-mˆeme une solution efficace contre ces probl`emes d’humidit´e, il St Lambert

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peut ˆetre n´ec´essaire d’am´eliorer les effets de celle-ci dans certaines situations o` u les facteurs environnementaux sont plus sp´ecifiques (pr´esence d’un fort vent dominant, milieu maritime ...). Ainsi, la conception des murs va donc d´ependre a` la fois des caract´eristiques principales du milieux environnant et de la hauteur de l’ouvrage. Afin d’apporter des solutions constructives adapt´ees, il est n´ec´essaire : – tout d’abord de d´efinir la hauteur d’un mur (cela correspond en fait a` des classes de hauteur). – ensuite, de d´efinir la notion d’ exposition des murs ; – puis de d´efinir les diff´erents sites d’exposition ; – enfin, de d´efinir les diff´erents types de ma¸connerie ;

4.1

D´ efinition de la hauteur

On d´efinit des hauteurs de r´ef´erence dans lesquelles peuvent ˆetre class´ees les diff´erentes parois, en fonction de la distance entre leur partie sup´erieure (`a une hauteur d’´etage courant pr`es) et le sol fini existant : – – – – –

4.2

: : : : :

moins de 6 m ; entre 6 et 18 m ; entre 18 et 28 m ; entre 28 et 50 m ; entre 50 et 100 m.

D´ efinition de l’exposition

On distingue, en fonction des vents dominants et de leur direction : – les facades abrit´ees ; – les facades non abrit´ees. Dans le cas d’une maison isol´ee, la facade non abrit´ee est la facade expos´ee aux vents dominants. Les autres facades sont consid´er´ees comme abrit´ees (fig. 21). Dans le cas de constructions en continuit´e, une facade expos´ee aux vents dominants pourra ˆetre consid´er´e comme abrit´ee si la distance entre celle-ci et le bˆatiment lui faisant face est inf´erieure a` 30m (fig. 22). Dans le cas de constructions prot´eg´ees par un relief naturel, une facade (ou partie de facade) expos´ee aux vents dominants pourra ˆetre consid´er´e comme abrit´ee si la distance entre celle-ci et le relief lui faisant face est inf´erieure a` 30m (fig. 23).

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Vent chargé de pluie Facade abritée

Facade non abritée

Fig. 21 – Cas d’une maison isol´ee Facade non abritée

Facade abritée

Facade abritées

Vent chargé de pluie

Facade non abritée > 30 m

< 30 m

Fig. 22 – Cas de constructions en continuit´e

4.3

D´ efinition des sites

En France, la r´eglementation nationale distingue quatre types de sites d’expositions, class´es du plus prot´eg´e de l’humidit´e au plus expos´e. 4.3.1

Site a

Ce site regroupe l’ensemble des constructions situ´ees a` l’int´erieur de grands centres urbains, o` u la moiti´e au moins des bˆatiments atteignent une hauteur minimale de 4 niveaux (fig. 24). 4.3.2

Site b

Ce site concerne les construction situ´ees soit dans les villes de petites taille ou de taille moyenne soit a` la p´eriph´erie des grands centres urbains (fig. 25). 4.3.3

Site c

Ce site regroupe l’ensemble des construction situ´ees en rase campagne (fig. 26).

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B.T.S. bˆ atiment - Classe de 1`ere ann´ee Partie de facade non abritée

Vent chargé de pluie

Facade abritée Partie de facade abritée

30 m

Fig. 23 – Cas de constructions prot´eg´ees par un relief naturel

Fig. 24 – Site a 4.3.4

Site d

Sont ici concern´ees les constructions situ´ee dans les villes cˆoti`eres ou bien isol´ees en bord de mer (fig. 27), lorsque ces constructions sont a` une distance du littoral inf´erieur a` une limite (fonction des conditions climatiques locales et de la hauteur du bˆatiment ´etudi´e). Il est a` noter que la dite limite doit ˆetre dans les meilleures conditions au moins ´egale a` quinze fois la hauteur r´eelle de l’´edifice au dessus du sol, et peut atteindre 5 a` 10 km dans certaines zones particuli`erement expos´ees.

4.4

Typologie des ma¸ conneries

De mˆeme que pour les sites d’exposition, nous sommes amen´es a` d´efinir diff´erents types de murs (de I a` IV) selon les dispositions constructives retenues. 4.4.1

Type I

Un mur de type I ne contient : – ni revˆetement ´etanche sur son parement ext´erieur ; – ni coupure de capillarit´e dans son ´epaisseur.

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Fig. 25 – Site b

Fig. 26 – Site c 4.4.2

Type II

Un mur de type II ne contient aucun revˆetement ´etanche sur son parement ext´erieur, mais contrairement a` son homologue du type I, il poss`ede dans son ´epaisseur une coupure de capillarit´e continue qui peut ˆetre r´ealis´ee soit : – a` l’aide de panneaux isolants non hydrophiles (murs de type IIa) ; – a` l’aide d’une lame d’air continue (murs de type IIb). 4.4.3

Type III

De mˆeme, les murs de type III ne comportent pas de revˆetements ´etanches, en revanche, il poss`edent un doublage s´epar´e de la ma¸connerie par une lame d’air a` la base de laquelle sont pr´evus des dispositifs de collecte et d’´evacuation des eaux d’infiltration ´eventuelles. 4.4.4

Type IV

Les murs de ce type voient leur ´etanch´eit´e a` la pluie assur´ee par un revˆetement (bardages, revˆetement a` base de liants plastiques ...) situ´e en avant de la paroi de ma¸connerie.

4.5

Choix conceptuel

A partir des informations concernant l’exposition, la hauteur et la situation d’un mur, nous allons donc pouvoir d´eterminer des dispositions constructives g´en´eriques afin d’assurer au mieux la protection de l’espace abrit´e contre l’humidit´e. Le tableau 1 r´esume ces choix dans le cas de murs en blocs de granulats courants. St Lambert

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Fig. 27 – Site d

Fig. 28 – Murs de type I

5

Evolution des ´ el´ ements de ma¸ connerie

Les blocs accessoires Ils sont utilis´es pour r´ealiser toutes les parties non courantes en ma¸connerie. Le bloc b´eton ´etant ´enorm´ement utilis´e pour la r´ealisation de maison individuelle, il a donc ´et´e con¸cu des blocs sp´eciaux pour chaque point particulier rencontr´e au niveau de la ma¸connerie. Ils ont pour but d’optimiser le rendement de montage car il dispense toute r´ealisation en b´eton banch´e suppl´ementaire. Les plus fr´equemment rencontr´es sont : – Les blocs d’angles : permettent la r´ealisation des chaˆınages verticaux (angle droit uniquement), et offrent ainsi aux enduits un support homog`ene.

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Fig. 29 – Murs de type II Facade abrit´ee

Facade non abrit´ee

Sites a, b, c

Site d

Type Type Type Type Type Type Type Type Type

de mur I I IIa III ou IV IIa (sauf front de mer) IIb III IV

Hauteur maxi de la facade < 28 m`etres < 6 m`etres < 50 m`etres < 100 m`etres < 18 m`etres < 28 m`etres < 50 m`etres < 100 m`etres

Tab. 1 – R´ecapitulatif du choix d’un type de mur

– Les blocs de coupe : servent a` de multiples utilisations : trumeaux, murs de longueur non modulaire ? Ils permettent la r´ealisation ais´ee de feuillures (dormant fenˆetre). Les coupes correspondent en g´en´eral au demi ou au quart de bloc.

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Fig. 30 – Murs de type III

Fig. 31 – Murs de type IV

– Les blocs d’about : facilitent la r´ealisation des ouvertures ou des angles, lorsque les chaˆınages verticaux ne sont pas indispensables. Ils offrent une meilleure finition de la ma¸connerie et une application simplifi´ee des enduits (pas de rechargement).

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– Les bloc linteaux : Ils simplifient la r´ealisation des linteaux sur chantier. Constituant un coffrage perdu, ils permettent de respecter l’homog´en´eit´e d’aspect et de structure de la fa¸cade. Il ´evite ainsi la fissuration de l’enduit a` la jonction de la ma¸connerie et du linteau. Il existe des blocs adapt´es aux diff´erentes hauteurs de linteaux (20 - 25 voire 30 cm).

Bibliographie R´ ef´ erences [1] DESTRAC, J.-M., LEFAIVRE D., MALDENT, Y., VILA, S., Memotech Genie Civil, Editions Casteilla, 2003 [2] LE BRAZIDEC, M., DIDIER, D. THIESSET, J., NATAF, M., Pr´ecis de bˆ atiment, Editions Nathan, 2002 [3] www.blocalians.org

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