Université Abou bakr Belkaid Faculté des Sciences de l’Ingénieur

Département d’architecture

module : Construction 5

Atelier de constructionGénéralités.

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Année universitaire 2013-2014

ELEMENTS DE BASE DE LA CONCEPTION

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• La conception et le choix des détails constructifs de la structure porteuse (parois, colonnes, dalles) et des éléments non- porteurs (cloisons intérieures, éléments de façade) jouent un rôle déterminant dans la tenue des bâtiments (comportement avant la rupture) et leur vulnérabilité face aux catastrophes naturelles (sensibilité à l'endommagement).

Systèmes constructifs: Principes & objectif

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Un bâtiment est un produitgénéralement unique(situation, contextes,usages, …), qui n'est pasque la somme des partiesmais avant tout unassemblage constituantdes systèmes cohérentsayant des interactionsavec les systèmesexistants (naturels globauxet locaux, culturels,patrimoniaux,infrastructures type VRD,transports en commun, lacomposition (mixité)sociale, etc.).

Ces systèmes répondent àdiverses fonctions du bâtimentselon les interdépendances entreexigences attendues selon leursnatures, leurs échelles et leursdurées.• diverses natures: essentielles(fondement même du bâti, rôled'abri), selon les usages (aspectsculturels, sociologiques,individuels), contextuels (donnéesdu lieu et du contexte)• diverses échelles (impacts surl'environnement global –planétaire, sur l'environnementlocal: site, contexte ou impacts surl'environnement intérieur)• durabilité ou longévité, quelledurée de vie du bâtiment, type etfréquences d'entretien et demaintenance.

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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 physiqueset 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 (ressourcesénergétiques, 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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Qu'advient-il des bâtiments lors d’un séisme ? - Fondations entraînées dans le mouvement, - Importantes vibrations et des phénomènes similaires à la résonance entre l’ouvrage et le sol, - Apparition de fortes sollicitations internes, - Déformations plastiques de la structure porteuse, - Importants dégâts, d’où rupture locale/globale.

Systèmes constructifs: exigences & fonctions

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Les fondations

Les fondations correspondent à l'ensemble des ouvrages enterrés quiassurent la stabilité de la maison en répartissant les charges dans le sol. Elles limitent les phénomènes de tassement, glissement, etc.On distingue :

· les fondations profondes : Instabilité des sols en surface (pente de talus),Insuffisance de portance des couches de sols sous jacents, Hétérogénéité des sols traversés,Sols saturés ( construction en bordure de mer),Descente de charges importante (bâtiment de grande hauteur),Contraintes liées aux sites d’implantation de l’ouvrageSoutènements, galeries, ouvrages d’art en site urbain…

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Les fondations

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Les dalles et planchers

Les planchers sont des ouvrages horizontaux servant à séparer les niveaux.Constitués de plusieurs éléments, ils peuvent être réalisés en bois ou en béton.Dans ce dernier cas, les planchers comportent :· une ossature (poutres) qui supporte le poids des ouvrages à venir (cloisons),· un remplissage (hourdis, béton, polystyrène…) sur lequel est coulée une dalle decompression.hourdis : corps creux en terre cuite ou élément de béton placé entre lespoutrelles du plancher.

Planchers en bois et en béton

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Poteaux - poutres

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L’incapacité de l’homme d’arrêter ou de changer le cours d’une catastrophe l’a amené à réfléchir comment lui résister et de vivre avec.

L’application rationnelle et efficace des règlements suppose une coopération et une coordination étroite entre les différents intervenants à chaque stade de la conception et de la réalisation du projet. Dans une première étape, on annonce certaines orientations, parmi les plus importantes, dans la conception parasismique.

Les présentes règles visent à assurer une protection acceptable des vies humaines et des constructions vis à vis des effets des actions sismiques par une conception et un dimensionnement appropriés. Pour des ouvrages courants, les objectifs ainsi visés consistent à doter la structure d’une rigidité et d’une résistance suffisante et d’une ductilité et d’une capacité de dissipation d’énergie adéquates. Pour les ouvrages importants, la protection visée est encore plus sévère puisqu’il faudra que l’ouvrage puisse demeurer opérationnel immédiatement après un séisme majeur.

REGLEMENTATION PARASISMIQUE DE LA CONCEPTION

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Murs

Les murs désignent généralement des parois porteuses de l'ouvrage par opposition aux cloisons qui n'ont qu'un rôle de séparation des pièces.

Les murs et élévations peuvent être faits de différents matériaux : béton coulé,parpaings, briques, béton cellulaire, …Selon leur position et leur rôle, on distingue :

- le mur pignon : qui ferme l'extrémité du bâtiment,- le mur de façade : qui ferme les côtés du bâtiment,- le mur de refend : qui reprend certaines charges de la structure du bâtiment pour les transmettre aux fondations,- le mur de fondations : qui s'élève directement depuis la fondation, partie généralement enterrée,- le mur enterré : qui clôt des pièces enterrées : cave, sous-sol …- le mur de clôture : mur ou muret, extérieur au bâtiment, qui délimite et cerne le terrain.

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Murs

La Maçonnerie: Principes

Un système organisé de petits élémentsEmpilés.

La cohésion entre éléments est assuréepar le mortier.

Des systèmes constructifs performantsaux efforts en compression

Pression concentrée(séisme)

Maçonnerie armée

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La Maçonnerie: Le Mortier

Murs

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Murs

Les récents séismes ont montrés avec régularité le meilleur comportement des structures en voiles en béton armé par rapport aux structures en portiques bétonarmé. Pour les structures à voiles, il faut avoir : un nombre suffisant : au moins deux voiles par direction, une disposition judicieuse : voiles assez écartés.une épaisseur du voile suffisante pour pouvoir mettre en œuvre les barres etcouler le béton.

Voiles de contreventements

Dimensions minimales : l'épaisseur minimale est de 15 cm et la largeur doit aumoins être égale à quatre fois l'épaisseur ;

Les contreventements sont des dispositifs conçus pour reprendre les efforts du vent dans la structure et les descendre au sol.

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Eviter les rez – de – chaussées flexibles

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Eviter les contreventements dissymétriques

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Eviter les colonnes courtes

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Tenir compte du danger de liquéfaction du sol

Ce bâtiment de construction solide s'est incliné comme un corps rigide. Son radier massif est à l’air libre. L'immeuble lui-même n'a subi que des dégâts mineurs (Adapazari, Turquie, 1999).

Certains sols sableux ou limoneux saturés peuvent présenter une bonne capacité portante pour les charges statiques. Mais lorsqu’ils sont soumis à un tremblement de terre, ils peuvent se liquéfier. Suivant la nature de la structure porteuse, des bâtiments entiers peuvent s'enfoncer dans le sol ou s'incliner si le terrain est inhomogène ou inégalement liquéfié.

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Notion de risque Le modèle proposé couple les différents paramètres constitutifs du risque que sont l’aléa, la vulnérabilité et les valeurs exposées au risque considéré. Le risque sismique est exprimé sur la base des termes classiques des équations, définies par l’Organisation des Nations Unies.

Conclusion

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Risque: Le risque est une mesure probabilisée des impacts pouvant affecter un système. Il représente l'espérance mathématique des pertes au cours d'une période de référence pour un site ou une région donnée. Aléa: L’aléa est la probabilité d’occurrence d’un événement en termes d’intensité, reprenant les degrés de l’échelle macrosismique. Cette échelle classe les séismes en fonction de leurs effets à un endroit donné. Évaluer l'aléa revient donc à calculer, en un site donné, la fonction de répartition des paramètres caractéristiques de l'événement que est l’intensité et la probabilité d’occurrence. Vulnérabilité: La vulnérabilité du système considéré décrit le degré d’endommagement pour différents événements. Cette vulnérabilité dépend des caractéristiques physiques et géométriques des bâtiments. Valeur :La valeur exposée du système au risque considéré. Elle est de nature socioéconomique. Dans le cas du danger naturel sismique, la « valeur exposée au risque » est avant tout celle des bâtiments, de leurs occupants et de leur contenu ainsi que des activités économiques qu’ils abritent.

Conclusion