Conception de parements en maçonnerie
Clarifier les différentes approches de conception en une seule ressource
Comment puis-je aborder la conception d’un parement en maçonnerie ?
La conception de parements en maçonnerie implique prendre soigneusement en compte différents facteurs afin d’assurer l’intégrité structurale, l’esthétique et la performance. Les exigences relatives aux parements en maçonnerie varient en fonction de divers aspects du type de structure auquel ils sont destinés. Différentes approches sont nécessaires, compte tenu des exigences spécifiques du projet. Par exemple, les considérations pour le parement d’un petit bâtiment résidentiel diffèrent de celles applicables à un immeuble de bureaux de grande hauteur. Pour les parements de bâtiments qui nécessitent un calcul d’ingénierie, il convient d’accorder une attention particulière aux exigences applicables en fonction des conditions de charge et du type de structure d’appui. Il est important de comprendre la portée et les limites des différentes voies d’acceptation. Alors que les parements des petits bâtiments résidentiels, conçus conformément à la partie 9 du Code du bâtiment, sont limités à une hauteur de 11 mètres lorsqu’ils sont construits à partir de la fondation du bâtiment, les parements de maçonnerie soumis au calcul d’ingénierie conformément à la norme CSA S304 n’ont aucune limite prescrite à leur hauteur.
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Parements de maçonnerie relevant de la partie 9 du CNBC
Le Code national du bâtiment du Canada 2015 énonce des exigences normatives pour les bâtiments en vertu de la partie 9 – Maisons et petits bâtiments. L’article 9.20 du CNBC limite la hauteur des murs de parements en maçonnerie construits sur les fondation à un maximum de 11 mètres.
Le code du bâtiment prescrit également de manière spécifique le type d’éléments de maçonnerie et les dimensions minimales, le type de mortier, le mélange de mortier, les types de supports autorisés, les types d’attaches à parement et leur espacement, ainsi que les exigences spécifiques de l’enveloppe du bâtiment en matière de résistance thermique et à l’humidité. En cas d’écart par rapport à ces exigences, il faut procéder au calcul d’ingénierie du placage conformément à la partie 4 du code (calcul structural) qui renvoie à la norme CSA S304 pour le calcul de la maçonnerie.
Parements de maçonnerie relevant de la partie 4 du CNB
Les parements de maçonnerie conçus conformément à la partie 4 du Code national du bâtiment doivent être conçus selon la norme CSA S304 Calcul des ouvrages en maçonnerie. Les concepteurs peuvent choisir d’utiliser soit le corps principal de la norme CSA S304 (articles 1 à 16), soit les méthodes de calcul empiriques de l’annexe F si la structure répond aux critères stricts qui autorisent le calcul empirique.
Calcul empirique
Parements de maçonnerie visés par la norme CSA S304 : Annexe F
Pour un bâtiment en maçonnerie qui remplit les conditions requises pour être conçu selon l’annexe F, le parement en maçonnerie peut être conçu à l’aide de méthodes empiriques. Pour entreprendre le calcul des attaches à maçonnerie tout en suivant les exigences de l’annexe F, il y a plusieurs éléments importants à prendre en compte :
- Le bâtiment doit respecter toutes les exigences de l’article F.1.1. Il s’agit notamment de restrictions concernant la hauteur de la maçonnerie et l’indice de risque sismique.
- Les parements doivent s’appuyer sur un support structural (arrière-mur) en béton ou en maçonnerie, lequel doit avoir un rapport d’élancement, kh/t, inférieur ou égal à 20. Le calcul d’un parement qui s’appuie sur un arrière-mur en bois ou en acier n’est pas autorisée selon l’annexe F et doit être conçue de manière à satisfaire aux exigences du chapitre 9 de la norme CSA S304-14.
- La norme CSA A370-14 exige, par défaut, que les connecteurs soient conçus pour des charges pondérées conformément à la norme CSA S304-14. Bien que la norme CSA A370-14 fournisse également des exigences de fabrication et de conception pour les attaches normatives (prescriptives), l’utilisation de ces dispositions est limitée aux mêmes critères que ceux qui s’appliquent également au calcul empirique (faible sismicité, charges de vent limitées, hauteur de bâtiment réduite, etc.) Les attaches normatives doivent également être espacés, au plus, aux espacements prévues au chapitre 10 de la norme CSA A370-14 et respecter toutes les exigences énumérées dans la norme CSA A370 pour le connecteur spécifique utilisé.
Dans les cas où l’annexe F ne s’applique pas, les attaches du parement de maçonnerie doivent être conçues conformément au chapitre 9 de la norme CSA S304-14.
Calcul d'ingénierie
Parements de maçonnerie visés par la norme CSA S304 : chapitre 9
Pour les parements de maçonnerie conformes au chapitre 9 de la norme CSA S304-14, les attaches doivent être conçues afin de pouvoir transférer la charge latérale sur le placage (vent ou tremblements de terre) au support structural. Leur calcul est basé sur des caractéristiques telles que la résistance de l’ancrage, le mouvement différentiel prévu et la rigidité du support structural, afin de s’assurer que le parement de maçonnerie réponde aux exigences minimales en matière de résistance, de tenue en service et de résistance à l’humidité.
Le calcul des parements de maçonnerie, tel que visé par le chapitre 9, est limité à la « maçonnerie en éléments« , ce qui signifie que les éléments ne doivent pas avoir une longueur supérieure à 400 mm, une hauteur supérieure à 200 mm ou une épaisseur inférieure à 75 mm.
Les exigences du chapitre 9 offrent aux concepteurs une flexibilité considérable dans leur approche, à condition que les supports structuraux des parements de maçonnerie soient conçus pour résister aux charges appliquées et possèdent une rigidité compatible avec la maçonnerie. En outre, il faut tenir compte des effets des mouvements différentiels entre le parement et le support structural, les éléments adjacents (structuraux ou non) et les autres éléments fixés de manière rigide.
