L’importance de l’optimisation de la disposition des structures
Types de bâtiments :
Transitions structurales :
Types de bâtiments en maçonnerie porteuse
De nombreuses catégories et types de bâtiments peuvent être construits de manière efficace et à un coût compétitif en se servant de maçonnerie porteuse. En général, les bâtiments dont les murs sont espacés régulièrement et dont les plans d’étage se répètent, tels que les immeubles résidentiels, les hôtels, les écoles et les hôpitaux, peuvent être construits efficacement en utilisant les cloisons comme murs porteurs et en installant des dalles évidées préfabriquées précontraintes en béton « hollowcore » comme système de plancher. La maçonnerie porteuse peut également être utilisée efficacement pour la construction d’entrepôts et d’une variété d’autres structures industrielles et utilitaires.
Résidentiel multi-logement
Pour les immeubles résidentiels de moyenne hauteur, il est souvent possible (et souhaitable) de répéter les plans d’étage. Dans ce cas, le concepteur doit sélectionner les murs qui participeront aux systèmes résistant aux charges verticales et latérales et s’assurer qu’ils sont alignés et continus sur toute la hauteur du bâtiment.
Les murs de séparation entre les logements d’un immeuble résidentiel sont un choix évident pour les murs porteurs, car ils ne comportent généralement pas d’ouvertures. Lorsque les murs de séparation sont inclus dans le système porteur d’un bâtiment, ils offrent souvent une meilleure résistance au feu et une meilleure résistance à la transmission du son (indice ITS). Dans certains cas, des murs supplémentaires doivent être inclus dans le système résistant aux charges latérales afin de résister aux charges dans les deux directions orthogonales. Selon les besoins d’un projet donné, certains murs de corridor ou murs périphériques (ou une combinaison de ceux-ci) peuvent être inclus dans la structure porteuse.
Lors du choix des murs porteurs, autres que les murs de séparation, il faut tenir compte de l’alignement des ouvertures sur la hauteur du bâtiment et le transfert des charges vers les fondations.
Bâtiments institutionnels
Couramment utilisé pour les écoles, les hôpitaux, les établissements d'enseignement, les résidences
La construction en maçonnerie porteuse est un choix naturel pour la construction de bâtiments institutionnels et d’autres structures de grande importance. Les murs de contreventement porteurs en maçonnerie peuvent être conçus de manière à être ductiles en cas de tremblement de terre, afin de répondre aux exigences du Code du bâtiment même dans les cas les plus rigoureux.
Les bâtiments institutionnels présentent souvent un plan répétitif de bureaux et de salles de taille modeste (salles d’examen, salles de classe, etc.). Dans de nombreux cas, les murs porteurs en maçonnerie peuvent être disposés de manière à améliorer les caractéristiques requises pour le bon fonctionnement du bâtiment (par exemple, insonorisation entre les salles de classe, résistance au feu pour les zones d’entreposage contenant des substances inflammables, etc.) en plus de leur fonction de composante du système structural du bâtiment. Les murs de maçonnerie en blocs de béton apparents sont également un matériau de choix pour les murs des couloirs et autres cloisons, même dans les bâtiments en maçonnerie non porteurs, en raison de leur faible entretien, de leur durabilité et de leur résistance aux chocs et aux éraflures inattendus. Si ces murs seront de toute façon construits en maçonnerie, pourquoi ne pas les intégrer à la structure porteuse du bâtiment ?
Fondations
Les bâtiments à murs de contreventement en maçonnerie résistent aux charges par l’action en porte-à-faux des murs de maçonnerie chargés latéralement. Les charges doivent être transférées aux fondations du bâtiment par le biais d’une connexion solide qui permet ensuite de transférer ces charges au sol.
Les bâtiments en maçonnerie à plusieurs étages sont souvent relativement lourds, ce qui veut dire que des analyses géotechniques et de fondations adéquates seront nécessaires. Bien que l’usage de fondations en béton coulé soit courantes, il est souvent avantageux d’envisager d’utiliser des murs en blocs de béton armé comme fondations. Les fondations en maçonnerie conviennent bien aux bâtiments relativement petits, aux bâtiments qui ne comportent pas de sous-sol ou à ceux dont le plan d’étage se poursuit dans les niveaux souterrains.
Modification des plans d'étage
Traitement des discontinuités, y compris les stationnements souterrains et les niveaux du podium
Dans certains cas, les plans de construction prévoient une disposition différente pour le premier et parfois le deuxième étage afin d’accueillir un atrium ou des commerces, puis un plan répétitif est utilisé pour les étages supérieurs restants (par exemple, un hôtel ou un immeuble en copropriété). Les étages inférieurs peuvent ne pas se prêter à une construction en maçonnerie en raison des vastes espaces ouverts et des fenêtres allant du sol au plafond, combinés à de très grandes portées entre les murs. Dans ce cas, les premiers étages (niveau du podium) pourraient être construits avec un matériau différent (par exemple, du béton coulé), surmonté d’une dalle de répartition sur laquelle les autres étages avec un plan répétitif (propices à la construction en maçonnerie) peuvent être construits relativement rapidement et à moindre coût en utilisant de la maçonnerie porteuse et des dalles de plancher en béton préfabriquées.
Les stationnements souterrains entraînent souvent une modification importante du plan d’étage, ce qui peut rendre difficile l’extension de la construction en maçonnerie porteuse sous le niveau du sol. Les concepteurs optent souvent pour l’installation d’une dalle de répartition rigide au niveau du sol afin que les charges des murs de contreventement porteurs en maçonnerie puissent être transférées aux colonnes et aux murs de contreventement en béton coulé du stationnement qui transfèreront ces charges jusqu’aux fondations. Dans certains cas, cependant, l’installation d’une telle dalle de répartition peut être évitée si la voie de circulation dans le stationnement est alignée avec le couloir des étages supérieurs et si les murs du périmètre du bâtiment peuvent être inclus dans la structure porteuse (ce qui nécessite l’alignement des fenêtres, etc.). De cette manière, les principaux murs porteurs en maçonnerie peuvent être prolongés sous le niveau du sol et transférer les charges directement aux fondations. Une attention particulière doit alors être accordée aux éléments suivants :
- Cages d’escaliers et ascenseurs
- Alignement des murs principaux
- Couloirs et voies de circulation du stationnement
- Emplacement des fenêtres et des portes
Autour des ascenseurs
Autour des cages d’escalier
Alignement des principaux murs porteurs
Accommoder une voie de circulation plus large dans le stationnement
Examen de la disposition des fenêtres et des portes
