Technologie du Bâti 3: Construction - Notes PDF

2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot Technologie du bâti 3 : construction. Chapitre 0 : introduction. - On va parler principalement de l’extérieur du bâtiment. - Étudier le support de cours (le gros de la matière) et le contenu de docume...

2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot Technologie du bâti 3 : construction. Chapitre 0 : introduction. - On va parler principalement de l’extérieur du bâtiment. - Étudier le support de cours (le gros de la matière) et le contenu de documents techniques mis à disposition (spécificités). - Ce qui rentre et ce qui sort du bâtiment. - Différentes phases d’un processus de construction d’un bâtiment : 1. Souhaits du client : maitre d’ouvrage (attention : maitre d’œuvre = l’architecte, celui qui conçoit) ; 2. Programme : en collaboration entre l’usager et l’architecte pour du logement ou des bureaux d’étude pour des usages plus importants) ; 3. Croquis : on dessine pour soi ; 4. Esquisse : premier plan, on explique à une personne extérieure, on explique à quoi ça va ressembler ; 5. Avant-projet : compréhensible par quelqu’un sans explication, pour l’urbanisme par exemple ; 6. Projet d’exécution : on explique comment ça va être construit, on réfléchit comment il va être construit. On propose aussi les cahiers des charges, spécial = propre au projet et général = libre de droit, standardisé pour la région. On doit rendre les deux. Chaque ligne s’appelle un poste, et se constitue d’articles. Code de mesurage = comment est-ce qu’on mesure un 1 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot élément en fonction de la géométrie. Très important de bien décrire, en réalisant des métrés, on comptabilise les quantités (QF = quantité forfaitaire, en unités ; QP = quantité présumée, ce qu’on compte utiliser) ; 7. Chantier : avec l’aide d’ingénieurs, de professionnels, de bureaux d’étude… une fois les châssis mis, on peut commencer la phase intérieure et de l’organisation des façades ; 8. Fin de chantier : réception = on vérifie que le bâtiment fonctionne comme il se doit ; 9. Mise en service. Vocabulaire : - Mur mitoyen : sépare deux logements, perpendiculaire à l’axe de la toiture. - Pignon : perpendiculaires à l’axe de la toiture ; - Murs gouttereaux : reçoivent les gouttes d’eau ; - Toiture à versant : pente ; - Acrotère : retient l’eau d’un soit plat 2 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot Chapitre 1 : structure en maçonnerie. Principalement en briques : - Utilisés pour du parement. - Murs très épais quand elle est utilisée en structure. - Aujourd’hui : plus utilisée comme parement. - Existent en modules, en fonction des fabricants, elles ont des dimensions, des couleurs et des granulosités différentes. On les choisit en fonction du rendu que l’on veut obtenir. - Plus on utilise des briques petites, plus on aura besoin de mortier pour les fixer. - Appareillages de briques : 1. Panneresse : dans la longueur ; 2. Boutisse : dans la largeur. - On peut complexifier les appareillages. - Celui-ci donne une indication sur l’épaisseur du mur. - Un lit = une couche de briques. - D’un lit à l’autre, on va décaler les joints de telle sorte que la charge se répartisse plus uniformément, ainsi, on a des murs plus solides. Le mortier constitue un point plus faible de la paroi. - Certaines briques peuvent être conçues de manière à faire croire que le joint est mince, même s’il peut tout simplement être mince lui-même. - Rendu final du parement en dépend. On garde les appareillages plus complexes pour ce qui est apparent. Blocs treillis et blocs perforés : - Utilisés pour la réalisation de murs porteurs. - En argile aussi mais de plus grandes dimensions. - Ajourés pour économiser de la matière ET isoler thermiquement car ils contiennent de l’air. - Différents formats, avec une unité en moins que la dizaine pour que le cm de mortier compense et que le calcul de blocs/m2 soit plus facile. C’est une histoire culturelle. De nos jours, on calcule la largeur des joints par rapport à la longueur qu’on souhaite atteindre avec les blocs. 3 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot Il existe aussi des briques perforées (pas de très bonnes compétences structurelles), voutins (utilisés pour la création de planchers et plafonds, blocs treillis avec de l’isolant intégré, … On sélectionne la terre que l’on utilise dans le mélange de manière à obtenir ce qui sera le mieux pour les usages voulus. Différence entre du sable, du silt ou de l’argile : ce sont juste des grains de plus en plus fins - Terre organique : tourbe - Sable (et/ou gravier) 1. Terre graveleuse (apparence d’un béton) 2. Terre sableuse (apparence d’un mortier) - Silt 1. Terre silteuse (terre fine, peu cohésive, aspect soyeux) - Argile 1. Terre argileuse (terre très cohésive, collante, modelable). On privilégie l’argile car elle est plus modulable et garde plus facilement sa forme lors de la fabrication. - Néanmoins, la fabrication de terre cuite est très énergivore et néfaste pour l’environnement. Il faut en tenir compte au moment de la fabrication. - Presse révolver : fabrication de tuiles avec un moule et un piston. - Extrudeuse : longue vis sans fin qui pousse la matière dans un tube jusqu’à arriver dans un moule et faire sortir le matériau en continu (un tube par exemple, les blocs treillis aussi). - On sèche d’abord le matériau avant de le cuire pour ne pas faire de fissures. Si on cuit directement, l’eau à l’intérieur de la pièce va bouillir et faire exploser la pièce. - Tout ce qui est apporté et perdu lors de la fabrication de pièces en argiles, en terre cuite. Eau de procédé = eau sale qu’on ne peut pas réutiliser. ACV = analyse du cycle de vie d’un produit avec les déchets etc. un produit peut en avoir un meilleur que d’autre en fonction de l’impact environnemental. 4 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot - Il existe des prodécédé avec des bombes moussantes pour dresser les murs, à la place d’un mortier. Ce sont, la plupart du temps, des dérivés du pétrole. - Brique de terre cuite : propriétés : - Une brique est gélive lorsqu’elle ne résiste pas assez aux cycles de gel et dégel. - Plus le E est élevé, plus le matériau est rigide. Maçonneries en pierres sèches : - Maçonnerie faite uniquement avec un assemblage de pierres sans maçonneries ni rien d’autre. - La forme de la pierre doit correspondre à celle à laquelle elle vient se coller. - Assemblage de pierres en moellons. Type d’appareillage dépend du type de pierres. - On utilise la pierre en parement car trop chère que pour faire un mur en entier. Blocs portants en béton : - Utilisés pour reprendre des charges. - Même type de formats que pour les blocs treillis. - On place les blocs en quinconce pour répartir les charges. Pour que les blocs ne soient pas en déséquilibre et que les lignes de blocs se détachent du reste. Sans quoi, il serait nécessaire de poser du treillis aussi. 5 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot - On met le creux en dessous pour pouvoir mettre le mortier plus facilement sur le dessus. - Il existe des guides qui permettent de faciliter la pose du mortier en indiquant la hauteur. - Il existe aussi des aides pour porter les blocs. Blocs de béton cellulaire : - Béton très léger, fabriqué de manière à avoir de l’air dans les composantes du bloc. - Fonctionne moins bien en isolation acoustique. - Sorte de colle qui sert de joint. On ne met pas de mortier. - Lorsque les murs sont en béton apparent, ils sont mieux finis. - Il existe aussi des dalles plus longues pour fabriquer des hangars, par exemple. - Les dimensions des blocs dépendent de comment les premiers blocs ont été construits. Les dimensions sont multiples l’unes des autres. Blocs silico-calcaire : - À base de sable et de chaux. - Assez lourds. - Bien définis et très résistants. - Dimensions semblables aux blocs de béton structurels. - Dans nos régions, blocs de grandes dimensions nécessitant des mini grues pour placer les blocs et les assembler. Ils arrivent prédécoupés. On les utilise donc dans des bâtiments avec les étages qui se répètent. Au cas où il y a de la casse, on peut utiliser ceux prévus pour les étages supérieurs en attendant que les nouvelles pièces soient réalisées. - Entreprises spécialisées. Maçonneries armées : - Blocs creux de part en part avec treillis à l’intérieur. - On coule du béton dedans. - On l’appelle voile en béton armé une fois fini. 6 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot Étapes en maçonnerie : - On démarre d’une dalle en béton, appelée radier si elle reprend les charges. Elle mesure 30 cm de haut. - On suit les guides, cordes placées aux extrémités pour monter les fondations. - On tape sur le bloc à la masse pour régler le niveau. - On doit parfois couper des blocs pour placer les hourdis au-dessus et arriver au bon niveau. - Quand un mur croise un autre perpendiculairement, on fait rentrer un mur dans l’autre. - Il faut faire attention à avoir des morceaux de brique suffisamment larges pour être liaisonnés au mur et ne pas tomber. - On place les hourdis puis on coule une petite chape dessus pour égaliser puis on continue à monter les murs. - Pour la pente, on découpe la maçonnerie ou on coule du béton pour faire la pente (moins fréquent). - On a donc une première partie maçonnée qui constitue la structure puis une seconde qui constitue elle le parement. On peut la laisser apparente ou l’enduire. - Un mur très épais est bien plus solide qu’un mur mince. Il y a donc des endroits de faiblesse, où les fissures peuvent être plus probables. Murfor : - On les place dans les joints pour solidifier les murs. On renforce le mur en permettant la diffusion des charges. - On les place tous les deux, trois lits. Et on peut alterner dans un sens de mur et puis dans l’autre, perpendiculaire. - Ils sont emprisonnés dans la maçonnerie. - On procède à des recouvrements dans les coins pour que l’action soit maximale. - Le sol peut être mauvais à un endroit et provoquerait un tassement lors de la répartition des charges et donc on place des murfors pour reprendre les charges et éviter les ruptures. - La pose de murfors fait penser à la composition d’un voile béton. Il y a des armatures dans les maçonneries - On peut aussi en placer au-dessus d’un linteau pour aider à supporter la maçonnerie qui se trouve au-dessus. - La partie de maçonnerie à coté d’une baie ou entre deux baies est un trumeau. 7 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot - Au niveau de la toiture, on place des sablonnières en pied de mur pour reprendre les charges de la toiture. - Mortier = même composition que le béton mais avec des éléments plus fins. - Pour les finitions de pignons : soit on coupe les blocs béton en biais et on les remplit de mortier soit on façonne un coffrage et on le remplit de béton pour former une sorte de poutre avec des armatures. - Composition de parois a changé fortement en Belgique mais ce n’est pas le cas partout. On construit uniquement deux fines couches de maçonnerie et on remplit le vide de matériaux utiles au confort interne au bâtiment. - Autrefois, les briques coutaient moins chères et l’énergie aussi. C’est à partir de ce moment-là qu’il a commencé à être nécessaire de diminuer le cout à la fabrication et à l’usage. - Coulisses ventilées : permettent que la paroi sèche. Il y a donc des mortiers en bas de parois et en haut pour que l’eau puisse être évacuée. - Charges moins grandes dans les toitures que dans les planchers donc on peut facilement utiliser des planchers en bois. - On pose d’abord un madrier complétement à l’horizontale et fixée sur le bloc pour commencer à reprendre les charges. C’est une poutre en bois de grandes dimensions. - Grâce à ça on peut facilement remettre le haut du mur à niveau et on facilite la fixation des poutres inclinées en bois. - L’isolant dans la toiture rejoint complétement l’isolant dans la paroi et rend l’isolation continue. Joints de tassement et de dilatation. - Les bâtiments d’enfoncent dans le sol de parfois quelques centimètres entre le début et la fin de la construction. - Si une partie du bâtiment est plus grande qu’une autre, il risque d’y avoir un problème d’enfoncement avec une partie plus enfoncée que l’autre ou alors un risque de rupture, de fissure. - Pour éviter ce problème, on va créer un joint de tassement. On va séparer les deux parties du bâtiment au niveau des fondations. Elles ne peuvent pas se toucher. On construit les parois de la même manière. - Joint de tassement : permettre le mouvement à la verticale. - Lorsque les murs sont très longs, la dilatation va être beaucoup plus importante que pour des petits murs. 8 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot - Les maçonneries ne peuvent pas se dilater autant qu’elles devraient car elles sont accrochées à d’autres murs, aux fondations etc et il y a donc un risque de fissures. - On sépare donc les murs et on y place des joints de dilatation pour permettre la dilatation d’un mur indépendamment d’un autre. Ils doivent être assez épais pour reprendre les dilatations sans risquer de pousser sur l’autre mur. - Joints de dilatation : permettre le mouvement à l’horizontale. Stabilité des linteaux. - En plan, on a la partie du haut qui constitue le mur en blocs et en dessous le parement. - On va constituer une batée pour maçonner une brique plus loin qu’un bloc en vue de façonner une chicane. - On va après placer le châssis contre cette chicane. - On aime bien faire des recouvrements pour rendre un endroit étanche. - C’est ce qui explique pourquoi on voit plus le linteau coté intérieur, du bloc, que coté extérieur, de la brique. - On essaye que chaque bloc appuie sur deux blocs etc pour beaucoup mieux diffuser la charge. - Surtout au niveau des linteaux, on ne superpose pas les joints de mortier. - On fait toujours la distinction entre les linteaux qui reprennent beaucoup de charges et ceux qui n’en reprennent pas. - Un linteau qui reprend peu de charges : quand on dessine un triangle isocèle avec des angles de 45° au-dessus de celui-ci, il n’y a que de la maçonnerie au- dessus. - Au-delà du triangle, l’effet maçonnerie va diffuser les charges autour avec un effet d’arc. - Le linteau ne doit donc soutenir que la charge de ce qui est compris dans le triangle dessiné. - Si dans ce triangle, il y a aussi un plancher (donc avec son revêtement, ses poutres etc), alors le linteau devra reprendre bien plus de charges. 9 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot Stalton : - Marque de matériau reprise dans le langage courant. - Éléments en terre cuite remplis de béton une fois placés. - A une épaisseur de 5-6 cm. - Uniquement là pour couvrir la baie et ne pourrait pas reprendre des charges d’une poutre ou d’un plancher. - Coute moins cher qu’un linteau. Linteau : - Élément plus important. - En béton armé. - Peut reprendre le concept du coffrage perdu qui est rempli une fois placé mais reste quand même un élément porteur. - Ce sont des sortes de poutre en béton armé. Asselet : - Lorsqu’une poutre reprend énormément de charges, une fois disposée sur le mur porteur, comme la charge est ponctuelle en un point de la paroi, il y a un risque de fissures. - On coule alors une poutre en béton dans l’autre sens, car plus solide que de la maçonnerie. C’est ce qu’on appelle un asselet. - On répartit la charge avant de l’appuyer sur la maçonnerie. - Dépend directement de la charge qui vient d’en haut. 10 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot Colonne intégrée : - Quand la charge est trop grande pour être reprise ou qu’on devrait couler un asselet de trop grandes dimensions, on préfère intégrer directement une colonne dans la paroi qui reprendrait à elle seule les charges. - On n’arrive pas à répartir la charge qui tombe. Murs pleins ou doubles : - Sauf si volonté esthétique : avoir une certaine épaisseur, visibilité de l’élément etc, on maçonne les murs en parois doubles. - Cela permet de pouvoir isoler acoustiquement les espaces générés par les murs et de créer un joint de dilatation. - On place de toutes façons un isolant souple pour être surs que le mortier qui coule entre les deux murs ne se mette pas en contact et ne lie pas les murs entre eux. 11 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot Chapitre 2 : transfert de chaleur. Introduction. - Déperditions thermiques classées comme ceci : - Toutes les couches qui séparent intérieur et extérieur laissent passer de la chaleur dans des proportions différentes. - Naturellement, l’air chaud sort de manière à tendre vers un équilibre, que la température intérieure et la température extérieures arrivent à un point d’équilibre. Le but dans la conception de paroi est de l’éviter. On regarde à l’endroit où les bâtiments auront plutôt tendance à perdre ou à gagner de l’énergie. - Quand on fait la thermographie d’un bâtiment, tous les endroits ne sont pas chauds de la même manière. - Les parois sont à la fois sources de déperditions thermiques et d’apports thermiques lors de grands rayonnements du soleil. État énergétique d’un matériau. - Température = mesure qui permet de quantifier l’état énergétique de la matière. - Si on chauffe un local, on augment juste l’état énergétique des molécules qui constituent l’air du local. - On peut le mesurer avec différentes échelles, le degré Celsius et le degré Kelvin étant les plus courants dans nos régions. - Degré Kelvin : 0°K correspond au zéro absolu sur terre. On ne peut pas descendre au-delà sur notre planète. - Une variation de 1°C correspond à une variation de 1°K. - La courbe rouge correspond à la courbe des températures et en fonction du rayonnement, l’air sera plus ou moins chaud. En fonction de la saison, la moyenne sera plus ou moins haute. - Ciel serein = ciel sans aucun nuage. - La courbe descend plus bas en ciel serein car les nuages constituent une couche isolante et gardent la chaleur. - En intérieur, on préfère avoir une température de confort qui tourne aux 12 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot alentours de 19-21°C. On cherche donc à garder une certaine chaleur dans le local et la maintenir stable. Matériaux et chaleur. - Chaleur = énergie calorifique. Se note Q et se mesure en Joules ou en calories (= 4.18J). - Il a une capacité à s’échauffer plus qu’autre chose. - Puissance = mesure de la quantité de temps par unité de temps. Se mesure en W (= 1J/s) ou en kW. - Elle se calcule Q/t. - 1 W = 1J/1s  1J = 1W.1s. donc si on multiplie le nombre de Joules, on peut dire que ça équivaut à la même quantité de W.s. Si on multiplie alors la valeur par 3600 (secondes) on a une valeur en W.h. Cela devient donc une unité d’énergie et non plus de puissance. C’est donc l’énergie utilisée en fonction du temps. - On achète donc une énergie plus qu’une puissance puis on décide pendant combien de temps on l’utilise en fonction du temps. Chaleur sensible et chaleur latente. - On fait la différence entre les deux. - Chaleur sensible = énergie qu’on fournit à un corps pour le monter en température. - Chaleur latente = énergie fournie pour faire changer d’état un matériau. - La quantité d’énergie reste la même mais on différencie le but. - Pour chaque phase de stabilisation, l’eau va accumuler de l’énergie et tout doucement ses molécules vont se réchauffer de manière à se transformer petit à petit en eau liquide pour la glace et en vapeur pour l’eau liquide mais ce n’est qu’à partir de cette transformation complète que l’eau va monter en température. - La vapeur aussi peut avoir différentes températures. - Il existe des isolants à chaleur latente mais ils sont très peu utilisés. 13 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot Chaleur massique. - La quantité d’énergie qu’il faudrait fournir à un matériau qui ferait 1kg de masse pour le faire augmenter de 1°C de température. - Avec C = la quantité de chaleur absorbée ou fournie par une unité de masse qui s'élève ou s'abaisse de 1 °C, exprimé en kJ/kg°C. - Avec M = masse du matériau. - Dépend de la capacité à absorber ou restituer de la chaleur d’un matériau. - Q = M.C. ΔT - Exemples : Chaleur volumique : - Il y a un lien direct avec la masse volumique d’un matériau. - On multiplie le C de la chaleur massique au ρ de la masse volumique. - On l’utilise plus facilement en architecture car on raisonne plus facilement sur des volumes que sur des masses en architecture. - Comme M = ρ.V, on les remplace simplement dans la formule. - Q = M.C. ΔT = V.ρ.C.ΔT, Isolation : - On va s’intéresser aux transferts de chaleur possibles entre l’intérieur et l’extérieur. - Ils peuvent être de 3 types : rayonnement (électromagnétique qui provoque une hausse de température), conduction (à travers la matière), convection (par mouvement d’air). Conduction : 14 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot - On la caractérise par la conductivité thermique λ. Elle indique sur la quantité de chaleur qui se propage en 1 seconde, à travers 1 m² d'un matériau, épais d'un 1 m et lorsque la différence de température entre les deux faces est de 1 K (1 K = 1°C). - Elle s'exprime en W/m.K - Un bon isolant a un λ faible. - Cependant, rares sont les parois qui mesurent 1m d’épaisseur. Donc, on mesure la conductivité thermique pour 1m 2 qui a peut-être une épaisseur moindre. - À l’inverse, il existe la résistivité thermique ρ (à ne pas confondre avec la masse volumique). - Elle se calcule ρ = 1 / λ et se mesure donc en mK/W. - Plus le ρ est grand, plus le matériau est isolant. - La perméance thermique P d’une paroi est la conductivité thermique divisée par son épaisseur. - On essaye de garder les mêmes unités pour être plus cohérent. - Elle s’exprime donc en W/m²K. - Plus elle est grande, moins le matériau est isolant. - Matériau homogène : P = λ / e, avec e = épaisseur de la paroi. - Matériau hétérogène : P est déduite d'essais effectués en laboratoire. - La résistance thermique (R) est l'inverse de la perméance thermique. - Elle s'exprime en m²K/W. - Plus elle est grande, plus la paroi est isolante. - Matériau homogène : R = e / λ, avec e = épaisseur de la paroi. - Matériau hétérogène : Ru (utile) est déduite d'essais effectués en laboratoire. - En général, les matériaux plus légers ont des résistances thermiques plus grandes que les matériaux plus lourds. Moins il y a d’air à l’intérieur, plus l’isolation va être moindre. Convection : - On peut transmettre de l’énergie calorifique par déplacement d’air chaud. 15 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot - Il y a toujours une différence de température entre la face du matériau et la température de l’air mesurée. - Il y a une couche d’air, un matelas d’air qui isole entre la paroi et quelques cm plus loin. Rayonnement : - Il y a une partie qui correspond à ce qu’on voit mais il y a aussi une partie qui correspond à ce qui est de l’ordre des infrarouges. - Ces rayonnements transportent de l’énergie. - Toutes les parois émettent de l’infrarouge en fonction de leur température. - On va regarder à quel point un matériau peut absorber ou refléter du rayonnement en provenance du Soleil. - On peut calculer des émissivités mais on les utilise peu dans les cas des bâtiments. - On va donc plus facilement utiliser des coefficients de réflexion ou d’absorption du matériau par rapport à l’énergie solaire. - Plus le coefficient est élevé, plus le matériau va absorber de l’énergie, ça correspond à sa couleur aussi. - Exemple : on utilise de plus en plus des membranes de couleur blanche dans le cas des toitures plates car elles sont plus réfléchissantes et donc moins sujettes à la surchauffe. - À proximité d’un radiateur, on va sentir du rayonnement en se rapprochant mais de la convection en haut de celui-ci. - Il y aura toujours une espèce d’isolation due à la couche d’air qui sépare le mur de l’air du local. - Dans certains matériaux il y a un peu de convection et de rayonnement. C’est le cas de certains isolants. - Il y a deux types d’isolants : les isolants à alvéoles (polyuréthane) et les isolants à fibres (laine de verre). 16 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot - L’air peut passer de différentes manières à travers l’isolant. - Conduction : il y a de la matière qui se touche et qui rend le passage par conduction difficile mais possible. - Les isolants fibreux sont des isolants très bon pour freiner le transfert par conduction. - Convection (conduction gazeuse) : on a des bulles d’air qui transmettent l’air chaud d’une à l’autre. - Rayonnement : les parois des vides sont à une certaine température et comme n’importe quelle paroi, elles vont provoquer du rayonnement et réchauffer les bulles d’air. - Performances de l’isolant dépendent directement de leur géométrie interne. - Meilleurs isolants = grande quantité d’air emprisonné dans les espaces crées par la matière. - Les isolants alvéolés sont souvent issus du pétrole. Ils constituent un désastre pour l’environnement. - Exemples : Laine minérale Polyuréthane Polystyrène expansé Résistance thermique des parois multiples. - Les parois d’un bâtiment sont multi-matériaux. - On vérifie que les parois sont assez performantes au niveau énergétique et isolation thermique. 17 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot - On calcule la résistance thermique totale en additionnant chaque résistance thermique individuelle. - À travers chaque couche, la transmission se fait par conduction sauf pour la couche d’air où c’est de la convection. - Rtotale= Rsi + R1 + R2 + R… + Rse. - Plus le R est faible, moins la paroi est isolante. - U = 1/ R en W/m 2K. - Les couches d’air aux abords de la paroi constituent des éléments isolants. - Quand on conçoit une paroi, on essaye d’arriver à un U max de 0.24 W/m2K. que ce soit pour les murs extérieurs ou pour les toitures. - Pour des parois plus spécifiques, on autorise des U plus grands. Voir tableau. Pour les normes, on a présumé que ce n’était pas possible d’exiger des vitres qu’elles soient plus performantes. - Ce sont des valeurs qui correspondent au minimum des exigences. - Pour un bâtiment passif, on doit utiliser des parois beaucoup plus performantes que celles-ci. - Les valeurs dépendent de la faisabilité sur site et non pas d’aspirations à des bâtiments plus passifs. - De faibles différences au niveau des λ a des conséquences au niveau isolation. - Exemple : Matériaux et inertie. - Concerne les matériaux lourds. Ceux-ci stockent de l’énergie durant la période où ils sont soumis aux rayonnements solaires puis la réémettent lorsqu’ils se refroidissent. 18 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot - Dans un bâtiment à structure légère, la température monte moins vite en étant exposée que pour un bâtiment en béton mais elle retombe aussi plus vite. - C’est la raison pour laquelle il fait trop chaud dans des combles de toiture en été. - L'inertie thermique peut simplement être définie comme la capacité d'un matériau à stocker de la chaleur et à la restituer petit à petit. - En bleu on a la température extérieure. La température intérieure évolue de la même façon que la température extérieure. - Pour les parois à forte inertie, il y a un grand déphasage et amortissement. - Phénomène intéressant pour chauffer le bâtiment. On se rend compte que quand les parois réémettent de la chaleur, on n’aura peut-être même pas besoin de chauffer le bâtiment. - Il existe deux grandeurs pour quantifier ces phénomènes. 1. Diffusivité thermique : la vitesse avec laquelle la température d'un matériau va évoluer en fonction des sollicitations thermiques extérieures. Elle est inversement proportionnelle au déphasage. Si la diffusivité est faible, l’énergie prendra plus de temps pour passer à travers la paroi. Les matériaux style fibre de bois fonctionnent bien et on conseille donc ces matériaux-là pour les utiliser dans les toitures. Quand on veut de l’inertie, on va aller chercher les valeurs au bas du tableau. α = λ / (ρ. c) [m²/s] 2. Effusivité thermique : d'un matériau est sa capacité à échanger de l'énergie thermique avec son environnement = sa capacité à stocker de l’énergie. Si l’effusivité est grande, l’amortissement le sera aussi. Il faut donc forcément avoir un λ, un ρ et un c hauts. 19 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot E = √ (λ. ρ. c) [ J.K -1.m-2.s-1/2] Ce n’est donc pas forcément évident d’avoir des matériaux qui soient bon pour à la fois l’effusivité et la diffusivité. - Remarque sur les unités : - Il y a eu une grande évolution dans le temps des performances attendues des parois. - Le U des parois opaques sont passées de 3 à 0.15 (en moyenne) : facteur 20. - Le U des parois vitrées sont passées de 6 à 1 (en moyenne) : facteur 6. On est limités avec les vitres car il faut continuer à pouvoir voir à travers les vitres. - On a grandement amélioré les matériaux qu’on utilise. - Quand on rénove un bâtiment, on va s’assurer d’utiliser des matériaux qui vont améliorer ses performances énergétiques. - Il faut faire un choix lors de la construction du bâtiment. 20 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot - À chaque fois qu’on ajout un isolant, la consommation diminue mais l’investissement augmente. C’est un calcul qui est souvent effectué pour la rénovation de bâtiments. - Quand on y regarde plus en profondeur, c’est seulement après 70 ans que l’équilibre entre dépense en isolation et dépense en énergie sans isolation seraient atteint. Seulement, on ne réfléchit pas uniquement à l’aspect économique mais aussi à l’aspect environnemental et l’aspiration de ne plus émettre de CO2 d’ici 2050. C’est la raison pour laquelle il existe des primes. 21 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot Chapitre 3 : structures en maçonneries et isolation. Rupture de ponts thermiques. - Quand un point est mal isolé, on va être beaucoup plus proches de la température extérieure. Au-delà des problèmes d’inconfort, il y aura également des problèmes de condensation. - On place des pare vapeurs dans les parois aux endroits où il risque d’y avoir de la condensation dans les parois. - On essaye aussi que l’isolation soit continue sur la paroi pour que la température ne soit pas trop basse en son sein et qu’il y ait des risques de condensation. - Pour la continuité au sol, on place des blocs en béton cellulaire, qui sont structurellement assez forts et efficaces du point de vue isolation. - Il est très résistant et très cher. C’est pourquoi on ne l’utilise qu’en cet endroit. - Si on crée un balcon, on place des éléments moins conducteur (en bleu) au milieu dans lesquels on ne fait passer que l’armature. NB : lire et connaitre NIT_271 Exécution des maçonneries. Buildwise : ancien CSTC, centre pour faire des études et développer les connaissances pour tout le secteur de la construction. 22 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot Chapitre 4 : béton. On a coulé le béton dans un coffrage qui a été solidifié par des tubes PVC ou des tiges métalliques accrochés de part et d’autre de ces planches de bois. C’est pourquoi il y a maintenant des trous dans la continuité du voile béton. Souvent, on rebouche ces trous par des capuchons en caoutchouc. Composants du béton. - (Gravillon). La résistance est donnée par les granulats. - Sable. - Ciment. - Eau. - Adjuvants. - Additions, poussières ou colorants etc. - On fait d’abord le mélange sec puis on y ajoute le liquide à la façon d’un puit en cuisine. On met le mélange dans un malaxeur qui permet de bien mélanger le béton pour qu’il soit un maximum homogène. - On peut acheter les mélanges tout faits sans l’eau qu’on ajoute sur site. - Pour des travaux plus importants, on fabrique le béton en usine puis on le met dans des camions avec un malaxeur pour pouvoir couler des plus grandes quantités. - On malaxe le béton pour que les éléments lourds soient toujours mélangés au reste et ne s’accumulent pas dans le fond. - On a des pompes qui permettent d’emporter le béton vraiment loin et qui sont directement attachées à une machine reliée au camion toupie. - On a des graviers de différentes natures qu’on met dans le béton. 23 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot - Avec les argiles expansées, on aura des bétons avec une moindre résistance. - On a également des sables de différentes natures. - L’eau et le ciment forcent des cristaux qui solidifient le mélange et empêchent les graviers etc de bouger dans le mélange. C’est à ce moment-là que le béton chauffe par une réaction exothermique. - En fonction des ciments, on peut arriver à des classes de résistance différentes. - Les composantes permettent des caractéristiques différentes. - Les ciments les moins résistants sont pour faire des fondations et des mortiers et lorsqu’on veut faire du béton, on va plus facilement utiliser du 42.5 et pour des éléments préfabriqués, qui doivent être plus précis et plus résistants, on utilise du 52.5. - On choisit aussi du ciment par rapport à la température à laquelle on va le mettre en œuvre. - On utilise de l’eau propre pour ne pas avoir de résidus et la quantité d’eau que l’on met importe aussi très fort la résistance du béton une fois qu’il aura séché. - Deux facteurs sont très importants pour la résistivité : 1. La granulométrie. Le fait d’avoir des gros grains et des grains plus petits va faire en sorte que l’ensemble fonctionne comme un puzzle. Les grains vont rester en suspension dans le mélange et on va obtenir une certaine cohésion. 24 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot 2. La quantité d’eau par rapport à la quantité de ciment. On fait en sorte que le mélange soit assez fluide, qu’il se déverse comme un fluide. Quand on coule du béton armé, il faut également penser qu’on a une armature à l’intérieur du matériau. Donc, il faut s’assurer que les grains soient quand même plus petits que les interstices de l’armature. - La différence entre le béton et le mortier est que l’un a des granulats et moins d’eau et l’autre en a pas et a plus d’eau. - Un mortier sera également beaucoup plus poreux. - Exemples de compositions dans les slides du cours. - Dans les tailles, si on voir 4/32 (ou d’autres mesures), cela signifie que le diamètre le plus petit vaut 4 mm et le plus grand 32 mm. - Un bon béton ne doit pas être trop fluide ni trop sec. - Ça coute beaucoup plus cher de mettre en œuvre des colonnes en béton que des dalles au m3 car on a besoin de plus de préparation et de main d’œuvre derrière. Protection contre la dessication. - Quand le béton sèche, il a tendance à rétrécir. - Comme la réaction est exothermique, l’eau va avoir tendance à s’évaporer et comme celle-ci est beaucoup plus dense que l’air, le matériau va avoir tendance à rétrécir. - Dans des superficies très grandes, la dalle va avoir tendance à créer des fissures là ou la tension devient trop grande lors du séchage. - Pour éviter ce phénomène, on va nous-même décider où on veut que la dalle se sépare pour savoir gérer où seront les fissures. - Pour éviter trop de dessication : 1. Humidifier le coffrage : et éviter que l’eau ne s’évapore trop vite. 2. Émulsions bitumineuses. 25 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot 3. Feuilles de plastiques. L’idée est d’éviter que l’eau ne sorte de l’ouvrage avant que le béton ait fini sa prise. - Pour être surs que le béton ait bien pris, on doit respecter des jours de cure. On continue à protéger le béton pour qu’il ne perde pas de l’eau par évaporation. Dans les meilleures conditions, on peut se limiter à un ou deux jours. - Pour du béton, la plupart du temps, on part d’une durée de 28 jours. - La période de cure correspond uniquement à la période pendant laquelle on ne touche pas au béton, on ne le soumet pas à trop de forces. Cela-dit, on peut commencer à monter des murs etc avant le terme des 28 jours si on respecte la période de cure. - On constate également des problèmes dus au gel. - Pour du béton frais, on peut constater des trous dans le béton quand le béton a gelé, a gonflé, puis a dégelé en laissant des parties de béton figées plus hautes. - Pour du béton jeune, qui vient d’être durci en surface, les réactions continuent à se faire en profondeur donc la température est encore élevée. Le mélange entre la température élevée et la température basse crée des tensions qui peuvent provoquer des écaillages. - On peut protéger en laissant les coffrages, en mettant des bâches ou des couches isolantes sur le dessus. - Risques de ségrégation : on peut avoir un problème d’éléments plus lourds qui coulent dans le fond. Les éléments se « classent » au sein du mélange et donnent un mélange hétérogène. 26 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot - La partie du dessus contient donc moins de granulats et est donc moins résistante. Il peut donc en découler des fissurations. - La dalle va également moins rétrécir en dessous qu’au-dessus et va provoquer un phénomène de curling. - Pour éviter tous ces phénomènes, on peut travailler sur les diamètres des grains (la granulométrie), les rapports eau-ciment qui soient suffisamment bas, un enrobage qui soit suffisant (que les armatures ne soient pas trop proches du bord) et que le temps de compactage soit limité (que l’aiguille vibrante n’agissent pas trop longtemps, sans quoi, tous les graviers tomberaient au fond). Causes de retrait : - Réaction chimique qui forme des cristaux moins grands qu’avant. - Retrait plastique avec l’air qui prend moins de place que l’eau dans le mélange. - Retrait de dessication quand le béton refroidit, il prend moins de place. Béton armé : - On place des armatures dans le béton pour que le béton fonctionne en traction en plus de fonctionner en compression comme s’il n’était pas armé. - On va principalement placer les armatures là où le béton est le plus sujet à être sollicité en traction. En l’occurrence, en dessous de l’élément. - Les armatures s’appellent des étriers. - Les treillis sont des groupes d’armatures placés perpendiculairement les uns aux autres. 27 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot - Dans cet exemple, l’armature du bas reprend la traction, celle du haut reprend la compression et celles qui sont perpendiculaires reprennent le cisaillement. - Il y a des reliefs sur les armatures en acier pour assurer l’adhérence au béton. - Pour liaisonner des armatures ou des treillis, on doit assurer une certaine longueur de recouvrement, de façon à ne pas devoir les souder entre elles. - On représente ces recouvrements en coupe : on dessine la hauteur de la poutre et, en traits plus gras, on dessine les armatures qui viennent se placer dedans. - Dans la section, on voit en gris la partie en traction et en blanc la partie en compression. On place les armatures dans la partie en traction. - Quand on représente la fabrication d’un élément en béton armé, on représente le plan coffrage et le plan ferraillage, avec le béton transparent pour voir où se placent les armatures. - Plans de prédimensionnements souvent réalisés par des bureaux de recherche en ingénierie. Les petits triangles correspondent à la manière, l’ordre, dans lequel on place les armatures les unes par rapport aux autres. - Ronds : armatures dans le sens de la poutre, pour reprendre la traction, il y en a donc plus en bas et les rectangles : reprennent les efforts de cisaillement, placés 28 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot perpendiculairement à la poutre. - Paillasse = synonyme de treillis. - Treillis en peigne = utiles pour ne pas avoir trop d’épaisseur lorsqu’on superpose les treillis entre eux. - Plans d’ingénieurs : on coupe aussi à 1m20 mais on regarde vers le haut. On voit ce qui va être porté par les poutres. On représente donc ce qui est vu en dessous avec des traits pointillés. - On peut placer des écarteurs (éléments en béton, synthétiques, …) dans le béton pour éloigner les armatures de l’extérieur du béton et éviter la corrosion. - Chevalet : servent quand on doit mettre plusieurs armatures dans les poutres, dans le cas de voiles béton, par exemple. On les place sur les premières armatures et on permet donc aux secondes de pouvoir se placer plus haut dans la poutre. - Quand la hauteur de l’élément en béton que l’on veut armer est moindre, on privilégie des manchons à douille (ou autres types de manchons) pour éviter trop de recouvrement entre les armatures. - Stabox : armatures à mettre dans un voile béton et déjà prêtes à être redressées pour pouvoir permettre de liaisonner une dalle par la suite. Les armatures sont pliées dans une « boite » en plastique puis on les redresse quand on coule la dalle attenante. - Nœuds de poutres en béton : assemblages complexes d’armatures au sein du nœud. On fait souvent des petits décalages, rapprochements, éloignements etc. - Quand on coule une dalle en béton sur laquelle doivent venir des colonnes ou des voiles béton, on fait dépasser des armatures de liaison pour pouvoir joindre les éléments plus facilement. 29 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot Chapitre 5 : parois horizontales. Différents systèmes porteurs. - Murs porteurs : portent dans toutes les directions. - Murs porteurs uniquement dans une direction. - Structures posées sur des colonnes. - En fonction des porteurs, on va décider dans quel sens portent les planchers : c’est le sens de portée des planchers. On a parfois le choix mais pas toujours. Trémies. - On a des dimensions qui peuvent être différentes. - En fonction du système porteur, les trémies vont être réalisées différemment. - On a parfois besoin de supports complémentaires sur les pourtours de la trémie. Dalles en béton armé coulées en place. - Pas forcément le plus facile. - Coffrée, ferraillée et coulée sur place. - Peut avoir des épaisseurs différentes en fonction de la portée qu’elle couvre. - On réalise un coffrage avec des planches en bois, on pose les armatures avec des écarteurs (comme vus précédemment) et on coule le béton. - Risques : que le coffrage fléchisse à cause du poids du béton. Tant qu’il est liquide, on a besoin de supports additionnels pour reprendre la charge et maintenir le coffrage en place le temps que le béton sèche : on va placer des étançons sous des poutres sous les planches du coffrage. - Les performances du béton sont atteintes après 28 jours. On devrait dpnc, théoriquement, laisser les structures qui maintiennent tout en place pendant toute cette durée. Parfois, après 14 jours on se permet de retirer ces étançons parce que le béton monte assez vite en performances. - On peut donc réaliser d’autres tâches assez vites, pour lesquelles la présence des étançons est embêtante. - En attendant les 28 jours, on permet à la dalle d’être plus résistante. - On permet aussi au fluage d’être moindre car si on décoffre trop vite, le béton est plus frais et donc plus souple. Le fluage va donc être plus important. - La flèche correspond à la déformée maximale d’une poutre ou d’un plancher. - On peut reprendre le système avec des éléments en bois au lieu d’éléments plus industrialisés. - Plus l’épaisseur de l’élément est grande, plus la pression sur le coffrage est grande et plus celui-ci risque d’être déformé. 30 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot - Dans le cas de dalles continues avec plusieurs appuis, on a un nouveau phénomène de flexion qui apparait. Au- dessus des appuis intermédiaires, la dalle va être en flexion au-dessus plutôt qu’en bas, comme observé généralement. - On va donc placer des armatures sur la partie haute de la dalle aux endroits ou on constate une faiblesse, un endroit où il y a des risques de fissuration. - Pour les trémies, comme on fait un trou, on a besoin de renforts supplémentaires. On place donc des nouvelles armatures en métal sur les bords de la trémie de façon à solidifier la dalle sur les contours de celle-ci. - Les armatures supplémentaires agissent comme des supports supplémentaires dans la dalle. - Parfois, on a besoin de poutres qui soutiennent le plancher pour venir porter des murs au- dessus. Quand c’est le cas, on va coffrer le tout pour venir former un seul et même élément. Donc, la réelle hauteur de la poutre est l’ensemble de ce qui va d’en dessous de la poutre jusqu’en haut de la dalle. - On donc une retombée de poutre qui est moins grande que si on avait dû constituer deux éléments différents. - Pour les planchers portant sur des colonnes, pour éviter que celles-ci ne passent à travers la dalle, on va renforcer la dalle aux abords du sommet de la colonne. On peut aussi augmenter la surface de contact au sommet pour que le poids de la dalle repose sur plus de surface de section. - Dans le cas d’un balcon, on doit assurer la continuité de la structure de la dalle mais aussi de l’isolation. Il existe donc des isolants rigides dans lesquels on peut faire passer des armatures. - Il faut que les armatures soient placées assez loin dans la matière pour pouvoir être bien placées au-dessus des appuis pour ne pas finir tout juste et se laisser tomber avec la dalle. On va les ancrer dans une partie de matière au niveau de l’appui. - Quand on a quatre appuis, on va constater une déformation au niveau des coins : la dalle remonte. On met donc des armatures au-dessus et en dessous pour éviter cette déformée. - Dalles champignon : reprend ce principe d’augmenter la surface de contact entre la mince colonne et la dalle. On élargit l’intersection. 31 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot - Plancher de caissons : éviter de faire augmenter les hauteurs qui doivent soutenir un certain poids, et donc de faire augmenter le poids qui correspond à une certaine hauteur etc. on essaye donc de faire augmenter la hauteur sans la remplir pour ne pas faire augmenter la charge. Système utilisé pour couvrir des très grandes portées. - On garde souvent les dalles en béton armé coulé sur place pour des ouvrages où on n’a pas trop le choix. Il y a beaucoup de désavantages. Prédalles. - Utilisés lorsqu’on a de grosses surfaces à couvrir pour que la préfabrication soit rentable. - Elles ont des dimensions de +- 5 cm sur 120cm puis la longueur nécessaire pour couvrir la portée. - On l’utilise à la place d’un coffrage. Après l’avoir placée, on dépose les armatures puis on recoule une autre partie de béton par-dessus de manière à former une seule dalle plus épaisse. - On doit donc placer moins d’étançons parce que la prédalle a déjà une certaine résistance et donc il n’est pas nécessaire de reprendre tant d’efforts. Ils sont quand même nécessaires mais en plus petite quantité. 32 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot - On l’appuie seulement sur quelques centimètres et quand on coule le reste de la dalle, on place un coffrage de manière que la partie qui vient compléter recouvre l’entièreté de la hauteur sur les appuis. - Pour la fabrication, on doit réaliser des plans de prédalle. Le fabricant reprend les plans de l’architecte puis dessine par-dessus quelle prédalle se situera à quel endroit et les renvoie au maitre d’ouvrage. - On peut facilement faire des trémies, des découpes plus spéciales etc et ponctuellement, on peut décider de couler des dalles directement sur place. Hourdis en béton. - La plupart du temps pour des ouvrages moins importants en volume et en surface. - Dalles préfabriquées en béton. - Cylindres creux à l’intérieur pour minimiser le poids. - On a placé des armatures dans la partie basse du hourdis au moment de la fabrication en usine. - On va couler du béton mais en bien moindre quantité que pour les autres types de dalle. - La quantité minimale est la quantité qui vient entre chaque hourdis pour les liaisonner. Mais on coule tout de même un peu plus de béton pour obtenir un élément plus épais et plus résistant. C’est la chape de compression. - On peut placer les houris directement dans les poutres pour ne pas avoir de retombée. On les place directement sur les semelles inférieures des poutres (la partie verticale d’une poutre en I s’appelle la lame). - On peut décider de placer des hourdis dans des directions différentes, mais toujours en respectant le sens de la plus petite portée, pour éviter de trop devoir monter en hauteur de l’élément. 33 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot - On peut placer des armatures sur le haut du bloc à l’endroit où va venir se placer le hourdis pour reprendre la charge. - Il n’y a pas d’armatures dans la partie haute d’un hourdis donc on ne peut pas les mettre en porte à faux, ils ne pourraient pas réagir correctement à la charge. - On évite d’utiliser des hourdis trop frais car lorsqu’ils subissent du retrait ou des dilatations thermiques, ils peuvent faire bouger l’appui et conduire à des fissures de celui-ci. - Lorsqu’on place un hourdis sur une partie de mur, on peut penser que celui-ci repose sur suffisamment de longueur mais ce n’est pas forcément le cas et son poids peut conduire à un affaissement et fissurer le coin du mur. D’où l’intérêt de placer une armature en ce point. - Lorsqu’on veut faire une trémie perpendiculairement au sens de portée de la trémie, on se retrouve dans l’obligation d’utiliser un chevêtre, un élément métallique qui va porter les hourdis et les maintenir en place à l’endroit qu’il faut. Ils servent à reporter la charge sur les côtés. 34 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot - On doit bien avoir une certaine surface d’appui pour éviter les fissurations. - Il arrive qu’une poutre (ou un mur) risque d’avoir une charge trop grande pour être reprise par un hourdis. On la place alors sur un isolant qui pourra reprendre la flèche sans que le hourdis ne risque de se déformer. - On vérifie les hourdis par des tableaux, des abaques. - Les hourdis sont plus résistants quand on coule une fine chape dessus (courbe jaune). 35 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot - On peut utiliser des hourdis en toiture (même horizontale) mais plutôt dans un secteur industriel. - Quand on doit couvrir de trop grandes portées, les hourdis ne sont plus suffisamment efficaces. On les remplace alors par des poutres TT : des couches assez minces avec double retombée. Hourdis en béton cellulaire. - On peut avoir des hourdis en béton cellulaire. - Quand c’est le cas, il y a des encoches dedans de manière à pouvoir les liaisonner très facilement. - Souvent utilisés dans des systèmes complets, avec blocs de béton cellulaire aussi car ils ont la même déformée etc. - On s’assure quand même qu’il reste un écart suffisant entre la fin du hourdis et le mur en blocs pour permettre une déformation qui ne mène pas à la rupture ou à la fissuration. - Systèmes de chevêtres pour les trémies. 36 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot Planchers nervurés préfabriqués (dalles TT). - Dalles beaucoup plus importantes avec retombées très hautes. - Peuvent couvrir de très grandes portées. Poutrains et entrevous. - On vient placer des poutrains en béton de part et d’autre des appuis puis on vient y glisser des entrevous (ou voutains), qui sont des éléments très léger et assez fin. - Système beaucoup utilisé en rénovation. - Les entrevous peuvent être constitués de différents matériaux. 37 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot - Puis on coule un peu de béton dessus. C’est aussi un système de coffrage perdu. - Système qui existait déjà historiquement avec des poutres en métal et des arcs en briques sur lesquels on venait tasser du mortier ou du sable. - On peut creuser les entrevous pour que les éléments pèsent moins lourds et soient donc moins chers. - La seule partie qui sert structurellement sont les poutrains. Les entrevous servent uniquement de coffrage perdu. - Pour renforcer la dalle à l’endroit où des cloisons ou des charges ponctuelles plus grandes retombent, on renforce avec un double ou triple poutrain. - Ça ne fonctionne pas pour des murs porteurs, il faut alors réaliser une vraie poutre en dessous. - On place des étançons par-dessous lors de la construction. - On peut faire retomber des entrevous en dessous des poutrains pour maintenir la qualité isolante, si on utilise des entrevous en polystyrène par exemple. - Quand on réalise une trémie, on doit réaliser un chevêtre en béton armé qui va avoir des armatures qui vont repasser au- dessus des poutrains. - En rénovation, on peut simplement creuser un trou dans lequel on va faire glisser un poutrain. Ce qui est bien pratique car on ne doit pas réaliser une saignée sur toute la longueur d’un mur. Plancher en bois. - Il n’y a qu’un sens de portée de mur à mur. - On va placer une série de poutres qui vont pouvoir être recouvertes de planches ou de panneaux (type OSB). - On peut l’utiliser comme telle mais comme c’est assez brut, on demande parfois une finition supplémentaire. - On place des poutres (solives ou gîte) dans l’autre sens de part et d’autre mais également des petits éléments au milieu (entretoise pour le chainage) pour remplir une autre fonction. 38 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot - On dit solives pour les planchers et pannes pour les toitures. - Une poutre qui déverse = une poutre trop mince qui plie lorsqu’elle est chargée. Elle part de travers. - Pour éviter ce problème, on va utiliser des systèmes d’étrésillons qui vont bloquer les poutres les unes par rapport aux autres. - - Comme c’est souvent le haut de la poutre qui a tendance à partir, à se courber, on part du principe que, si on bloque le haut de la poutre avec le bas de sa voisine, on évitera ce phénomène. C’est une manière de faire mais pas la plus utilisée. - Souvent, on procède plutôt par double gitage, en plaçant une pièce de bois perpendiculairement aux gîtes/solives de base. Elles peuvent être alignées et donc vissées en biais ou en quinconce. - Les panneaux fixés par-dessus peuvent aussi empêcher ce mouvement. - Il est possible que deux planchers différents arrivent et se posent sur le même mur. On peut alors fixer les poutres entre elles. - La plupart du temps, on décale juste le deuxième plancher d’une épaisseur (cas a). - Dans d’autres cas, on peut avoir plus d’intérêt à liaisonner les poutres pour transmettre des efforts. Pour des cas plus particuliers la plupart du temps. Elles sont liaisonnées comme si elles constituaient un seul et même élément (cas b à e). Ce sont des systèmes différents car ils correspondent chacun à une manière de faire passer les efforts. - Dans certains cas, une poutre de plancher retombe sur une autre poutre. Pour qu’elles soient dans le même plan, il est possible qu’on réalise un certain type de découpe, découpe à mi-bois. On peut alors appuyer une poutre sur 39 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot l’autre même si elles sont sur le même plan. Demande beaucoup de travail et donc plus cher. - Aujourd’hui, on a des systèmes plus industrialisés. On utilise des sabots métalliques. - Pour les cloisons, qui constituent une charge en elles-mêmes, on va devoir renforcer le plancher en dessous en doublant ou triplant le gîte pour arriver à une épaisseur plus grande. - Si on a un mur porteur qui vient par-dessus, on se retrouve contraints de placer une vraie poutre par-dessous, qui va récupérer tous les efforts et les dissiper sur la structure. - Pour une trémie, on ajoute un double chevêtre et on double le gite sur les côtés. - Porte à faux : on doit équilibrer l’autre côté, on doit prolonger la poutre pour créer un contre-poids. - Pour un plancher, on peut également avoir un élément de plancher et placer l’isolation au milieu. Avec du bois, on peut continuer à assurer l’isolation avec les éléments eux-mêmes puisqu’ils sont suffisamment isolants. - Prédimensionnement des éléments : on coupe les éléments avec une certaine section en scieries avant même de savoir pourquoi ces éléments seront utilisés. - Les sections les plus utilisées dans nos régions sont 63*175, 75*225, 100*300. Et celles que l’on voit le plus sur chantier sont les deux premières. Elles sont exprimées en mm, donc parfois, par abus de langage, on peut arrondir les unités aux cm et les citer comme 6*18 (cm) pour les 63*175 (mm), par exemple. Ces poutres s’appellent des madriers. - Leurs portées maximales respectives sont 4m, 5m et 6m. 40 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot - On dimensionne la structure pour qu’elle soit résistante au feu pendant 1h et 2h en sous-sol, car il est plus difficilement évacuable. - À l’inverse, le revêtement de bois constitue une alimentation au feu (il a donc une mauvaise réaction). Plancher en acier. - On retrouve beaucoup de caillebotis, des lames en acier assemblées perpendiculairement entre elles et soudées les unes aux autres. - On peut aussi les construire à base de tôles embouties (avec un certain relief). - Mauvaise résistance au feu car l’acier fond et perd sa rigidité. - Pour éviter qu’une tôle en acier ne plie sous la charge, on va réaliser des plis qui vont donner une hauteur à l’élément et l’empêcher de fluer. Planchers mixtes ou composites : plancher porteur. - On peut utiliser des planchers en acier que l’on vient recouvrir d’isolant puis d’une chape d’égalisation permettant au revêtement de venir se poser de manière régulière. - Tôle sur laquelle on vient couler un béton armé : le plancher est composé de deux matériaux différents qui collent entre eux. - Au lieu de mettre de l’acier dans le béton pour réagir en traction, on le met directement sous le béton. - Au moment du fluage, le béton réagira très bien en compression et l’acier réagira très bien en traction permettant une certaine solidité à l’ensemble. 41 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot - On aura tout de même des armatures présentes mais bien moins nombreuses que dans une situation de béton armé classique. - Pour solidifier encore plus l’ensemble, on peut considérer qu’on doit rigidifier la poutre en dessous. Pour cela, on peut placer des goujons connecteurs qu’on soude à travers la tôle sur la poutre et, une fois le béton coulé, la hauteur de la poutre sera comme augmentée puisque la poutre sera fixée à la dalle, qui a elle-même une certaine hauteur, formant un seul même élément. - On peut aussi jouer sur la tôle en l’embossant et créant encore plus d’adhérence entre le béton et celle-ci. - Pour fermer le plancher, étant donné que la forme est peu régulière, il existe des profilés spécifiques à venir placer pour fermer l’ensemble. - On ajoute la plupart du temps des armatures aux endroits des appuis intermédiaires. - Pour créer des trémies, on va placer des tôles rectangulaires à même la tôle du plancher pour couler le béton afin que celui-ci ne se place pas dans le rectangle destiné à la trémie et qu’on puisse découper l’ouverture par la suite. - Pour le plan de pose, on numérote les tôles en fonction de leur emplacement. Dalles Lewis. - Même principe de coffrage perdu en queue d’aronde. - Le profilé de la tôle est plus mince. - Utilisé pour couler des chapes sur des planchers en bois en rénovation. - Quand on n’a pas vraiment le choix d’utiliser des planchers légers pour des usages où on va mettre des grandes charges. - « Petite dalle béton coulée sur un plancher bois ». 42 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot Plancher lisse en liant bois et béton. - On vient réaliser un coffrage perdu en bois sur lequel on va couler une dalle de béton. - Le bois étant moins résistant en traction sous de grosses charges, ce système est destiné à couvrir des petites portées. - Dans des cas de figure où il est nécessaire de diminuer l’épaisseur. Isolation intégrée. - Dans certains cas, on va avoir besoin d’isolation complémentaire localement pour éviter des déperditions superflues. Par exemple, dans le cas d’un chauffage par le sol. - On va canaliser l’énergie qui vient du chauffage pour qu’elle se dissipe vers le haut. - Ça peut aussi être le cas pour une dalle béton qui vient soutenir un espace chauffé au-dessus d’un espace non chauffé. - On peut imaginer de placer un isolant entre deux éléments. C’est le cas pour des raison acoustiques. Entre les deux panneaux, l’isolant joue le rôle d’amortisseur et empêche donc les ondes de se transmettre vers le second panneau et donc le local adjacent. 43 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot - Même principe entre la dalle béton et la chape. On profite alors de cet espace pour faire passer les techniques (tuyauterie…) - On peut fixer des panneaux par-dessous. 1. Par plot collé : avec de la colle. 2. Par fixation métallique : à travers l’ensemble. 3. Par mastic : placé à des endroits particuliers. Cas moins fréquent. - Résolution des problèmes acoustiques. - Si on veut rendre les solives visibles, on va devoir prévoir un complexe beaucoup plus important au-dessus pour pouvoir y disposer l’isolation, le troisième cas étant le plus efficace normalement. Joints de dilatation. - De même que pour les voiles verticaux, on coupe l’élément en plusieurs parties pour pouvoir y placer des joints encaissant les déformations du plancher. 44 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot - On place des éléments métalliques dans les dalles et au milieu, celui-ci peut se plier et se déplier assez facilement. Niveaux de plancher. - On indique le niveau de sol fini, le niveau supérieur des gîtes et le niveau de pose des gîtes. - Dans les plans d’architecte, on n’a souvent que le niveau de sol fini. L’entreprise doit donc en déduire le dimensionnement des éléments pour arriver au résultat souhaité. Types de charges. 45 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot Voir suite dans le NIT. 46 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot Chapitre 6 : fondations superficielles. Principes. - Bâtiments fabriqués d’une certaine manière : leurs charges reposent sur la terre qui est en dessous. - On dépose les éléments sur des surfaces beaucoup plus larges pour répartir beaucoup mieux les charges sur le sol et éviter l’enfoncement car le sol a souvent une résistance moindre que les matériaux composant le bâtiment. - Tous les matériaux ont leur propre résistance y compris la terre, le sable, le sol. - Vide technique : espace excavé pour éviter que de l’eau ne remonte dans la dalle présente juste au-dessus. - But : transmettre les charges de la structure au sol. - Les transmet au sol de fondation avec une sécurité suffisante par rapport à l'équilibre limite de rupture (le sol lâche sous l’effort et le bâtiment tombe) et à l'équilibre limite de déformation (le sol se tasse et le bâtiment descend). - Rupture du sol : le sol se décale et remonte petite à petit sous la force de la fondation qui s’enfonce. Lorsque chaque coté s’écarte et remonte de part et d’autre de la fondation, il y a rupture. Le sol n’est plus capable du tout de supporter la charge à laquelle il est soumis. - Les actions à reprendre et transmettre par une construction sont : 1. Le poids propre de la construction ; 2. Les charges de service et d'exploitation ; 3. Le vent et la neige ; 4. Dans certains cas, la poussée des terres ou d'eau ; 5. Des effets moins courants tels que le gonflement du sol suite à des variations de teneur en eau, à des phénomènes de gel, etc ; 6. Les effets des mouvements thermiques. 47 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot Eau présente dans le sol. - Le sol auquel sont confrontées les fondations peut contenir beaucoup d’eau. - Poussées de terre et d’eau sur les fondations. Ceux-ci vont appuyer latéralement sur le bâtiment. 48 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot - La charge est de plus en plus importante en allant en profondeur le long de la fondation. Force portante du sol. - Calcul à réaliser pour éviter d’arriver au point de rupture du sol. - On peut faire des test in situ avec des tiges sur lesquelles on fait glisser un poids et on regarde comment ce poids s’enfonce dans le sol. - Pour des ouvrages plus importants, on réalise les tests avec des outils pouvant avoir des résultats plus importants. - Plus les fondations sont larges, plus elles vont monopoliser un sol profond. - Radier : va comprimer le sol sur une bien plus grande profondeur qu’une semelle donc on va faire un test avec une tige qui va aller plus profond dans le sol. - On peut faire des tests à deux-trois endroits répartis de la surface où on va placer la fondation puis on détermine que les qualités du sol vont être à peu près semblables partout autour. - Après ça, on obtient des graphiques : plus on va vers la droite, plus ça correspond à une grande résistance à la rupture en fonction de la profondeur. On peut donc déterminer quel type de fondation mettre à quelle profondeur et quelles sont les dimensions qu’elle devrait avoir. - En fonction du sol, on a des valeurs de résistance très différentes. - Le seul indice qu’on peut avoir pour savoir si le sol est résistant ou non en regardant un terrain est de savoir si les bâtiments environnants montent à beaucoup d’étages ou non. - Si on décale un mur par rapport à la fondation, les charges seront plus importantes sous le coté de la fondation qui est plus sollicité par le mur. Idéalement, il faut centrer le mur sur la fondation. Sinon, on devra surdimensionner la fondation pour compenser la charge utile. - Une trop grande déformation : il y aura déformation dans tous les cas car tous les matériaux se déforment sous compression. Le sol va se comprimer sur plusieurs cm, m en dessous des fondations. Entre le début et la fin du chantier, les fondations seront descendues. - Il existe un risque que le sol ne se tasse pas de la même manière sur l’ensemble de la surface car il peut être composé de différentes natures de sol et celles-ci n’ont pas toute la même réaction à la compression. Les fondations pourraient alors s’incliner et/ou causer un tassement différentiel. - On va alors regarder aux risques de tassements différentiels. Pour une certaine longueur de mur, on accepte qu’il y ait une certaine proportion de tassement et 49 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot sinon, on procède à la découpe du mur et à la création d’un joint vertical de tassement. - Pour les sols constitués de sables, les fondations vont très vite tasser le sol et l’eau va facilement trouver un chemin d’évacuation pour sortir du sol. - Ce qui n’est pas le cas pour l’argile : l’eau va continuer à être stockée dans le sol. Cette argile va alors sécher postérieurement et le sol va commencer à se tasser bien après la finition du chantier, entrainant des problèmes. Les tassements arrivent plus tard. Essais isométriques : - Relever le niveau d’eau dans le sol, le niveau supérieur de la nappe phréatique. - Si on place un tube vide dans le sol, il y a de l’eau qui va remonter dedans et après quelques jours, ce niveau d’eau va correspondre au niveau d’eau naturel dans le sol. - Nappe phréatique = eau présente dans le sol mais intimement liée aux grains le constituant (pas une sorte de grotte sous terre). - Dans certains sols constitués de grains plus fins, on peut voir de l’eau remonter par capillarité plus haut dans le sol. Dans ce cas-là, même si les fondations sont plus basses, on pourrait voir de l’eau remonter jusqu’au niveau du bâtiment et causer des dégâts à celui-ci. - Dans d’autres cas, on peut avoir des nappes artésiennes, on a une couche remplie d’eau à laquelle est super posée une couche imperméable. Parfois elle va être mise sous pression et c’est ce qui permet de réaliser des puits artésiens : l’eau sort naturellement du puit sans avoir besoin de pompes pour aller la chercher. Fondations superficielles. - On fait en sorte que les contraintes venant de la structure du bâtiment ne dépassent pas la contrainte admissible du sol sur lequel elle se pose. - On ne peut pas se permettre de construire des fondations sur un sol qui pourrait geler car celles-ci remonteraient au moment du gel puis redescendraient au dégel et pourraient faire subir des fissurations ou des ruptures au bâtiment. En Wallonie, le sol hors gel correspond à 80cm. - Pour répondre à ces attentes, on a deux principes : 50 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot 1. Semelles avec vide ventilé : on fait plonger des semelles à la profondeur nécessaire puis on creuse le sol sur de manière à ne rien avoir sous le bâtiment et placer un plancher à une soixantaine de cm pour éviter les remontées d’eau à risque car il n’y a pas de contact entre le sol et le plancher. 2. Semelles avec cave : on doit avoir des fondations qui viennent elles- mêmes sous le niveau de la cave et donc elles seront bien plus profondes que le niveau du sol de celle-ci. - On doit donc faire attention aux bâtiments représentant un cas de figure différent. - Si on place un radier, on peut imaginer épaissir celui-ci pour atteindre le niveau du sol hors gel. - Lors du dégel, de l’eau se dissipe et sort du complexe. À ce moment-là, on constatera un tassement dans certaines parties du complexe mais pas la totalité et on a alors un risque de rupture ou fissuration. - Pour éviter d’épaissir l’entièreté du radier sur 80 cm, on peut se contenter d’épaissir les bords en réalisant des bêches hors gel. - Dans le cas de terrains en pente, on peut se retrouver à devoir approfondir des fondations localement pour mettre celles-ci hors gel et maintenir l’équilibre du bâtiment. - La profondeur de sol hors gel change d’une région à l’autre. En Wallonie, on considère qu’elle est assez régulière mais en France, par exemple, elle peut facilement varier entre 25 et 90 cm. On peut parfois même imaginer que les 30cm correspondant à la fondation sont suffisant pour répondre aux cycles de gel et dégel. Semelles filantes : - On ne réalise des fondations qu’aux endroits dont on a besoin. 51 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot - Système peu cher car nécessite moins de matière. - Dans la plupart des maisons unifamiliales. - On doit d’abord réaliser un terrassement. - Ensuite, soit on creuse une rainure dans la terre dans laquelle on coule le béton, soit on réalise un coffrage (dans le cas où le sol ne tient pas assez bien par lui-même) dans lequel on coule le béton. - On pose une boucle de terre sous la fondation : c’est un fil de cuivre qu’on dépose en contact avec la terre puis qu’on fait remonter au niveau du tableau électrique et auquel on connecte tous les fils de terre des appareils électriques. - Pour réaliser les semelles, on va devoir implanter le bâtiment. On va devoir placer des chaises (repères en bois ou en métal) pour savoir où creuser. On va ensuite clouer des cordons qu’on va tirer d’une chaise à l’autre de manière à avoir un guide que l’on pourra suivre pour monter les murs. Semelles continues non armées. - Il existe des bétons non armés mais ils doivent avoir une certaine épaisseur pour que la charge qui appuie dessus puisse être dissipée dans la fondation et venir se répartir au niveau du sol. - Quand on trace des angles à 60° depuis le mur qui doit transmettre sa charge, si la fondation ne dépasse pas ce trait imaginaire, cela signifie que l’on ne doit pas mettre d’armatures dans le béton. - Dans les radiers, on doit d’office mettre des armatures car la charge ne va jamais arriver proche du centre de celui-ci. - Quand on connait la charge qui vient du dessus, on va la diviser par la surface de contact et on va obtenir la pression sur le sol. On doit vérifier qu’elle ne dépasse pas la pression admissible de celui-ci. Elle dépend en fonction du type de sol. - Quand on donne une notion en daN, elle correspond à une notion en kg. - Dans nos régions, la plupart du temps on tombe sur du sable, des remblais ou de l’argile. - On doit calculer la largeur de la semelle en fonction de la contrainte. On prend la charge qu’elle doit reprendre et on calcule pour qu’en la multipliant par la largeur, on retombe sur une valeur égale ou semblable à la pression admissible du sol qui la reprend. 52 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot - On imagine ce principe comme si les charges se répartissaient de manière équitable. Ors, dans la réalité, le coté où on a la présence d’un ou plusieurs planchers va plus appuyer que l’autre. On doit en tenir compte car, dans certains cas, on doit pouvoir fortement élargir les fondations. - Plus on a de charges devant être reprises par la fond ation, plus celle-ci va être large. Cependant, si on ne veut pas l’armer, il y a un risque qu’elle rompe. On doit alors la rendre plus épaisse pour être reprise par le triangle de 60° sous les murs et qu’elle répartisse correctement sa charge ou on doit alors être contraints de mettre des armatures. - En mettant des armatures, on permet à l’élément d’être plus fin. Semelles continues armées. - Pour éviter que la semelle se rompe sous le mur, on place des armatures perpendiculairement. - Mais, comme les semelles sont continues et donc parfois longues, le sol en dessous n’a pas forcément les mêmes qualités tout le long. Donc, on place des armatures parallèlement aussi. On évite donc ainsi un fléchissement dans le sens de la longueur. - C’est l’acier qui va reprendre les efforts de traction. Semelle filante et vide ventilé. - Vide ventilé : pas de contact entre le sol et le plancher construit au-dessus. - On peut couler un béton de propreté à l’emplacement où va venir être placée la fondation. C’est un béton de moins bonne qualité mais qui sert à égaliser le sol avant de venir placer la fondation pour qu’elle soit mise sur une surface assez plane, horizontale. Il mesure 3-4-5 cm. - Pour des petits bâtiments, on va souvent réaliser la paroi qui vient au-dessus de la fondation en maçonnerie. Pour des bâtiments plus grands, on peut venir avec du béton préfabriqué. Ces blocs reprennent l’entièreté de ce qui vient au-dessus. Il faut donc qu’ils aient au minimum la largeur de ce qui vient se placer au- dessus. On vient donc souvent placer les blocs pour que l’épaisseur du mur corresponde à la longueur du bloc (en l’occurrence, 39cm de large). 53 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot - Pour la maçonnerie dans sous la terre, elle peut être en contact avec de l’eau. La nappe phréatique peut remonter, de l’eau venant des précipitations peut s’enfoncer etc. - Le mur doit donc résister à la pression de l’eau dans le sol mais également, l’eau ne peut pas rentrer dans le mur pour qu’elle ne remonte pas par capillarité et qu’elle ne s’infiltre dans le reste du bâtiment. - On va donc venir placer une membrane contre le mur pour empêcher l’eau de rentrer dans le bloc. - En pied de mur, on va venir placer un petit mortier pour éviter que la membrane, une fois placée sur un angle à 90°, ne vienne se déchirer et rompe l’étanchéité. - En plus de ça, on va venir disposer un complexe drainant : on va empêcher l’eau de stagner à proximité du bâtiment. Même si l’étanchéité est très bien réalisée, il y a toujours des faiblesses (la jonction entre deux parties de membrane, par exemple). Si on n’empêche pas la stagnation d’eau, de l’eau finira par rentrer dans le complexe à un moment donné. - Pour réaliser le drainage, on va commencer par placer un empierrement, qui permet à l’eau de passer à travers les pierres pour couler plus en profondeur. Si on avait mis de la terre, l’eau collerait à celle-ci et ne s’évacuerait pas. Ensuite, pour être sûrs que la terre ne rentre pas dans cet empierrement, on va emballer le tout d’un géotextile, qui va agir comme une sorte de filtre. Pour évacuer l’eau, on va placer un drain, un tube (en PVC) troué qui va faire tout le pourtour du bâtiment en étant placé légèrement en pente pour lui permettre de ruisseler et d’être évacuée plus loin. 54 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot - On va également s’assurer que l’eau ne rentre pas par le haut avec une membrane d’étanchéité. Elle va venir en recouvrement de la nappe drainante pour ne pas que l’eau se retrouve du mauvais coté de l’étanchéité et ne rentre quand même dans le mur. - Par sécurité, on va placer une étanchéité DIBA en dessous du mur du bâtiment et au-dessus de la fondation pour empêcher toute remontée capillaire. - Pour qu’un vide ventilé fonctionne, on doit absolument ventiler cet espace. On doit éviter que l’humidité ne remonte dans l’air et ne revienne dans le bâtiment. - On va également y placer des techniques donc on doit pouvoir y avoir accès. - On peut également se servir de cet accès pour isoler le bâtiment par le bas. - On doit également passer d’une partie de vide ventilé à l’autre donc on va placer des petits linteaux permettant de ramper en dessous. - Dans le cas d’une cave, on fonctionne de la même façon sauf que celle-ci doit pouvoir être utilisée. Donc, on va devoir y placer une dalle en dessous. On pourrait réaliser un vide ventilé en dessous mais cela impliquerait de devoir creuser encore plus profondément. Donc, on accepte de fabriquer une dalle sur sol. - On peut liaisonner la semelle de fondation à la dalle mais, en général, on préfère rendre indépendante la dalle. - En dessous de la dalle, on va avoir un complexe drainant. On va vouloir pouvoir évacuer l’eau qui stagne en dessous de la dalle. - On place du sable pour pouvoir égaliser le sol avant de venir y couler le béton. 55 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot Terrassements. - Quand on excave, on commence à retirer les couches arables, celles qui sont propices à la culture. Elle constitue les premières dizaines de centimètres. - Les terres que l’on retire ensuite sont les terres de déblai. De la terre qu’on remet s’appelle de la terre de remblai. - On les sépare au moment de faire des tas car on pourra réutiliser la terre arable pour y faire pousser des choses. - La terre dans les tas prendra plus de place que quand elle était enterrée parce qu’il y a plus d’air dans la terre remuée que dans la terre compactée. - Chaque type de sol a son propre coefficient de foisonnement en fonction de sa capacité à être compacté ou non. C’est un facteur intéressant lorsqu’on réalise les métrés pour savoir combien de volume la terre va prendre une fois excavée pour la transporter à bord des camions et donc savoir le nombre de camions nécessaires. - On réalise les rigoles directement à la pelleteuse et on peut donc utiliser des largeurs de bacs différentes. - On imagine avoir besoin de 10cm de chaque coté du futur mur de creusé pour que le maçon puisse réaliser son mur en étant plus confortable. - Pour un coffrage, on va aussi faire en sorte de façonner le bac un peu plus largement que la largeur nécessaire de base. - On peut avoir des fondations qui vont être sur un bon sol et puis, localement, sur un sol moins bon. On va alors demander à retirer les terres et les remplacer pas un béton de moins bonne qualité. On appelle ça un sable stabilisé et c’est un 56 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot mélange entre du sable et du mortier. On se retrouve avec quelque chose qui est entre un sable et un béton et qui sera plus résistant que le sol de base. - On peut avoir des semelles qui redescendent progressivement en gradin. Ça coute plus cher donc on essaye de descendre droit mais on n’a pas toujours le choix. - Dans le cas où on doit placer une fondation contre un mur existant, on ne peut pas déborder chez le voisin et on va se retrouver dans le cas de figure où la charge va être décentrée par rapport à la fondation donc on va devoir la surdimensionner. Radier. - Fondation sous forme de dalle. - Si les fondations doivent être trop surdimensionnées, on va naturellement passer au système de radier. - Ils vont mettre le sol en dessous sous pression. - Seulement, plus la fondation est large, plus le sol en dessous va être soumis à de la pression en profondeur (jusqu’à 10m de profondeur). - Le système de radier ne peut donc pas fonctionner sur un sol qui se comprime anormalement, sur un mauvais sol. - Comme les charges appuient sur le radier dans un sens et le sol appuie dessus dans l’autre sens, le radier va avoir tendance à fléchir. - On va donc se retrouver contraints de mettre des armatures à la fois en dessous et au-dessus. - Les radiers ont au minimum 30cm d’épaisseur, même si l’on peut les imaginer plus épais. - Les radiers plus épais auront tendance à moins se déformer. Plus il est fin, plus il y aura un déséquilibre entre les charges qui appuient sur le sol et celles qui appuient sur la dalle en provenance du sol, et donc, plus il y aura besoin d’armatures. - On peut renforcer les radiers en posant des poutres en dessous des appuis, soit en descendant en dessous des radiers soit en remontant depuis ceux-ci. - Attention à bien faire la différence entre un radier et une dalle sur sol. 57 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margot - Quand on réalise une dalle sur sol, on doit faire attention, pour que le drainage fonctionne, à ce que le sable ne rentre pas dans l’empierrement. On va donc placer un géotextile entre le sable et l’empierrement. Quand on va déposer la dalle sur la fondation, on va d’abord étendre une membrane d’étanchéité pour éviter que l’eau ne remonte dans la dalle. - On essaye de scinder le mur (et donc la fondation) de la dalle car l’un va plus facilement s’enfoncer que l’autre et on ne veut pas qu’il y ait de fissuration. - Il peut arriver qu’on veuille monter la fondation jusqu’au niveau fini pour ne pas devoir maçonner de blocs et ainsi utiliser moins de main d’œuvre et moins de temps. Charges ponctuelles. - Souvent des colonnes. - On peut les poser sur des semelles filantes ou réaliser des plots de fondation. - On procède aussi à écarter la surface de l’élément en contact avec le sol pour ne pas dépasser la contrainte admissible du sol. 58 2024-2025 Techno 3 : construction Rolus Margo