PARTIE 3
La structure du bâtiment

La structure du bâtiment, dont la fonction consiste à assurer la stabilité et la rigidité de la construction, dépend d’un ensemble de contraintes vues précédemment dues à l’action des charges d’exploitation et aux actions climatiques.

Grâce à ces données on peut établir les différentes formes d’association des éléments verticaux et horizontaux qui constituent l’ossature du bâtiment.

1) Les éléments verticaux

Les bâtiments courants (habitations, bureaux) sont constitués d’éléments horizontaux ou planchers qui reçoivent les charges d’exploitation (voir I) et les transmettent aux éléments porteurs verticaux, murs et/ou poteaux, dont la fonction principale est de descendre l’intégralité des charges aux fondations qui les dissipent dans le sol d’assise.

Les murs extérieurs (façades) de la superstructure réalisent également le clos ou enveloppe séparant le milieu intérieur des intempéries extérieures, alors que les murs intérieurs (refends) séparent les différents locaux ou logements.

On distingue ainsi deux fonctions : la structure qui soutient le bâtiment et l’enveloppe.

Au stade de la conception, on envisage alors deux solutions :

a) Structure à appuis isolés

On réalise alors une structure portante à appuis isolés par poteaux (béton, acier, bois) qui descendent les efforts aux fondations, le clos complémentaire étant assuré par un remplissage traditionnel ou moderne (façades lourdes ou légères préfabriquées).

Cette solution est la plus évoluée techniquement dans la mesure où elle permet de mettre en œuvre le matériau le mieux adapté pour chaque fonction, portante et d’enveloppe.

b) Structure à murs porteurs

On obtient avec cette technique une stabilité tout en assurant l’enveloppe par des murs porteurs continus constituant l’ossature et qui présentent à la fois résistance mécanique suffisante et qualités de confort.

Cette solution n’est souvent plus assez performante en ce qui concerne les exigences thermiques et acoustiques réglementaires. On assiste donc systématiquement à la séparation des fonctions " portantes " par murs maçonnés et d’enveloppe par doublage du mur maçonné par un isolant thermique ou acoustique.

2) Les éléments horizontaux

Les planchers appartiennent à la structure et doivent donc remplir plusieurs fonctions pour assurer la stabilité du bâtiment.

a) Fonction portante

Ce sont les planchers qui transmettent les charges permanentes et actions variables aux porteurs verticaux.

b) Contreventement

Par leur rigidité et la présence des chaînages (liaisons entre porteurs horizontaux et porteurs verticaux), les planchers participent à la distribution des efforts horizontaux comme le vent aux éléments de contreventement (poteaux, murs).

FICHE D’APPLICATION N°5 : STRUCTURE

L’Hôtel Industriel est construit au moyen de piliers selon une structure à appuis isolés. L’ossature est réalisée en béton brut.

Ce genre de construction implique la réalisation de parois légères pour l’isolation du bâtiment, ce qui explique l’emploi ici d’une enveloppe en VEC (Verre Extérieur Collé).

Cette enveloppe est constituée de panneaux de verre accrochés à l’ossature.

Afin de rendre les piliers plus efficaces, des poutres les relient et soutiennent le plafond.

On peut se demander pourquoi la réaction d’appui ne semble pas appliquée ici. En effet, les piliers situés au cœur du bâtiment devraient être logiquement plus gros car les charges sont plus importantes au centre du bâtiment qu’à la périphérie.

On peut expliquer ce choix de piliers uniformes. En effet il faut penser au contreventement. La pression du vent calculée dans la fiche d’application n°3 est égale à 3236 kN pour la paroi orienté vers l’ouest. Cette valeur n’est pas négligeable. Il fallait donc une structure de piliers uniformes pour rendre le bâtiment suffisamment résistant.

 

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