Systemes Constructifs [PDF]

Zitiervorschau

Introduction aux technologies de construction & à l’architecture Suzel Balez (& Vincent Rigassi) MOBAT 2007-2008

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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

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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

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Systèmes constructifs: exigences & fonctions

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Systèmes constructifs: Principes structurels

Comment porter la couverture ? Ouvertures … percements ?

Espace «traditionnel»

Espace «moderne»

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Espace contenu, lumière ponctuelle, murs continus Espace tramé, lumière ponctuelle, murs épais symétriques Espace tramé, lumière uniforme, murs =cloisons

Blocs autosatbles

Enveloppe monolithique

PLANS

Structure maçonnée + remplissage

OUVERTURES

Ossature porteuse + remplissage

MURS

Espace cerné ou fluide, lumière uniforme ou ponctuelle, murs épais 6

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Choix des systèmes constructifs: •Incidences spatiales •Incidences constructives

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TYPES DE CONTRAINTES

TYPES DE SOLUTIONS

Ecrasement

Murs non porteurs Maçonnerie de remplissage

Charges excentriques verticales

Murs porteurs Murs épais

Charges excentriques horizontales Murs minces avec contreforts Flambement

Charges horizontales: Pression uniforme (vent) Pression concentrée (séisme)

Murs minces avec chaînages

Maçonnerie armée 8

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Systèmes constructifs: stabilité - structures Parois associées Système constructif porteur

Murs Béton et maçonnerie

Poteaux / poutres

Maçonneries de remplissage Torchis ou béton de remplissage

Bois

Parois légères autoportantes

Planchers Acier Acier et isolant, façade légère panneau façade rideau Bardage industrialisé

Murs de rondins

Murs / planchers

Béton, Maçonneries porteuses

Murs porteurs à ossature bois et panneaux bois

Murs porteurs à ossature acier contreventée

Béton et maçonnerie

Bois

Poutres BA+ béton coulé, avec prédalle, ou précontraint

Poutres, solives et plancher bois

Poutres BA+ hourdis sur poutrelles en béton ou acier

Poutres bois et dalle collaborante bois/béton

Béton coulé, avec prédalle, ou précontraint Hourdis sur poutrelles en béton ou acier

Solives et plancher bois Dalle collaborante bois/béton

Acier

Poutres acier et bacs acier collaborants + dalle de compression béton

bacs acier collaborants + dalle de compression béton

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Systèmes constructifs: stabilité - structures

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Typologie Systèmes constructifs: Enveloppe monolithique

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Typologie Systèmes constructifs: Enveloppe monolithique

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Typologie Systèmes constructifs: Enveloppe monolithique

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Typologie Systèmes constructifs: Enveloppe monolithique

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Typologie Systèmes constructifs: Enveloppe monolithique

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Typologie Systèmes constructifs: Maçonnerie ponctuelle

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Typologie Systèmes constructifs: Maçonnerie ponctuelle

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Typologie Systèmes constructifs: Franchissements, arcs, voûtes,…

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Typologie Systèmes constructifs: Franchissements, arcs, voûtes,…

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Typologie Systèmes constructifs: Franchissements, arcs, voûtes,…

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Typologie Systèmes constructifs: Franchissements, arcs, voûtes,…

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Typologie Systèmes constructifs: Franchissements, arcs, voûtes,…

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Typologie Systèmes constructifs: Franchissements, arcs, voûtes,…

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Typologie Systèmes constructifs: Franchissements, arcs, voûtes,…

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Typologie Systèmes constructifs: Franchissements, arcs, voûtes,…

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Typologie Systèmes constructifs: Franchissements, arcs, voûtes,…

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Typologie Systèmes constructifs: Franchissements, arcs, voûtes,…

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Typologie Systèmes constructifs: Franchissements, arcs, voûtes,…

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Typologie Systèmes constructifs: Franchissements, arcs, voûtes,…

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Typologie Systèmes constructifs: Franchissements, arcs, voûtes,…

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Typologie Systèmes constructifs: Franchissements, arcs, voûtes,…

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Typologie Systèmes constructifs: Franchissements, arcs, voûtes,…

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Typologie Systèmes constructifs: Franchissements, arcs, voûtes,…

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Typologie Systèmes constructifs: Franchissements, arcs, voûtes,…

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Typologie Systèmes constructifs: Franchissements, arcs, voûtes,…

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Typologie Systèmes constructifs: Franchissements, arcs, voûtes,…

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Typologie Systèmes constructifs: Franchissements, arcs, voûtes,…

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Typologie Systèmes constructifs: Franchissements, arcs, voûtes,…

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Typologie Systèmes constructifs: Franchissements, arcs, voûtes,…

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Typologie Systèmes constructifs: Blocs autostables

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Typologie systèmes constructifs: Blocs autostables

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Typologie Systèmes constructifs: Blocs autostables

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Typologie systèmes constructifs: Blocs autostables

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Typologie Systèmes constructifs: Blocs autostables

Eladio Dieste

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Typologie Systèmes constructifs: Blocs autostables

Eladio Dieste

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Typologie Systèmes constructifs: Blocs autostables

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Typologie systèmes constructifs: Blocs autostables

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Typologie systèmes constructifs: Blocs autostables

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Typologie systèmes constructifs: Blocs autostables

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Systèmes constructifs: Ossatures

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Typologie systèmes constructifs: Ossature - remplissage

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Typologie systèmes constructifs: Ossature - remplissage

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Typologie systèmes constructifs: Ossature - remplissage

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Typologie systèmes constructifs: Ossature - remplissage

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Typologie systèmes constructifs: Ossature - remplissage

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Typologie systèmes constructifs: Ossature - remplissage

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Typologie systèmes constructifs: Ossature - remplissage

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Typologie systèmes constructifs: Ossature - remplissage

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Typologie systèmes constructifs: Ossature - remplissage

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Typologie systèmes constructifs: Ossature - remplissage

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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

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Maçonnerie: Calepinage

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Dispositions constructives: armatures

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Dispositions constructives: ossatures & remplissages

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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

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Vocabulaire : des fondations aux couvertures… en passant par les équipements

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Le terrain

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Sol

Coupe

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Voies et réseaux divers (VRD)

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Assainissement collectif

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Assainissement autonome

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Terrassements

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Terrassement pour création de fondation simple (semelle filante) 74

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Maçonnerie

Reprise en sous œuvre d’une fondation existante

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Fondations

Pieux flottants (bois)

Dalle flottante

Pieux forés (flottants béton) Pieux porteurs

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Murs

Murs de soutènement

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Enveloppe : Composition de murs

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Enveloppe

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La Maçonnerie: Principes

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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

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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

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La maçonnerie: Constituants

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La maçonnerie: Constituants

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La maçonnerie: Surfaces et jointoiements

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Charpentes

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Charpentes

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Charpentes

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Toitures

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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.)

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Couverture

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Tuiles Faîtage Pointe de pignon Débord Rive Égout Lambrequin Passe de toit (soffite) Croupe Arêtier de croupe Noue Rive affleurante Bavette de noue Égout de solin Bavette inférieure 92

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Zinguerie

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Second œuvre

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Menuiserie, vitrerie

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2. Étanchéité

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Cloisons et parois

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Plâtrerie

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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

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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

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Équipements C ir c u it s e c o n d a ir e is o lé C A P T E U R C ir c u it p r im a ir e is o lé

AP P O IN T

C ir c u it p r im a ir e is o lé

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Planchers Fonctions: stabilité, isolation thermique & acoustique

Bois massif , év + béton

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