[PDF] ARCHITECTURE ET TECHNIQUES DE CONSTRUCTION



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La construction du poulailler avec plans gnraux et dtaills

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CHAPITRE 1 ELABORATION & DESIGNATION DES MATERIAUX

1 1 Familles des matériaux de construction Dans l’industie de la tansfomation ou de la poduction des matièes pemièes, l’utilisation des difféentes nuances de matéiau Æ tou Àe un gand intéêt industiel En effet, les objets qui nous entourent, que nous manipulons quotidiennement, sont tous constitués



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rôle de la culture dans un conflit, des concepts de résolution de conflits, d’alerte précoce, d’accords de paix et de construction de la paix post-conflit Je vous souhaite tous les succès dans votre étude de ce matériel et dans vos projets après l’accomplissement de ce cours



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A la fin de ce cours, l’élève ingénieur doit être capable de : • Identifier les appareils et les instruments à utiliser dans n’importe quel cas de figure



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.ARCHITECTURE ET TECHNIQUES DE CONSTRUCTION

I) S'inscrire dans un site et sur un terrain

a) L'environnement b) Les fondations et le soubassement c) Assainissement et réseaux

II) Structure en maçonnerie

Murs porteurs : ils reprennent plus de charges que leur poids propre (planchers supérieurs, toiture,

exploitation de l'édifice) Murs non-porteurs : ils divisent l'espace mais n'interviennent pas dans la statique du bâtiment (cloisons)

Les différents types de murs :

-Mur homogène -Mur en maçonneries -Mur en colombages -Mur en éléments linéaires ou en couches -Mur avec parement -Mur sandwich -Mur avec montants

Définition de la maçonnerie :

Assemblage

-éléments modulaires -mortier

Matériaux

Eléments maçonnés

-Moellons (calcaire, grès, granit...) -Pierres de taille -Blocs (béton, béton cellulaire) oPleins oCreux -Briques (terre cuite) oPleines oCreux

Mortier

-Ciment -Chaux -Bâtard -Plâtre

Eléments de renfort

Chainages horizontaux

-Continus et fermés -Au niveau de chaque plancher -Au couronnement des murs

Chainage verticaux

-Au dernier étage si toiture terrasse en béton -Aux angles rentrants et sortants a) La pierre

Histoire

Avec l'argile et le bois, la pierre est l'un des premiers matériaux utilisé par l'homme, notamment pour

réaliser des outils. En Grèce on empilait des pierres sans mortier pour former des socles, des colonnes, des frises.

Les Romains ont mis au point la technique de l'arc et de la voûte et ainsi au 1er siècle le pont du Gard

se construit.

L'époque médiévale et romane permet la diffusion et l'amélioration des savoirs dans les architectures

épaisses et peu percées.

L'art gothique a permis d'affiner la voûte par des nervures et de réduire le mur à des colonnes

permettant d'obtenir des surfaces translucides et ainsi des espaces de lumière.

Propriétés

5000 sortes de pierres dans le monde dont 500 variétés en Europe centrale.

Propriétés pétrographiques : minéralogie, chimie, couleur

Propriétés techniques : densité, porosité, capillarité, conductivité thermique, dilatation

En tant que revêtement de sol : importance de la conductivité thermique. La sensation de froid doit

être éduquées selon s'il s'agit ou non d'un chauffage au sol par exemple.

Extraction

La plupart des roches sont extraites à ciel ouvert dans les carrières. Quelques marbres et ardoises sont extraits de mines.

On fend les blocs le long de failles naturelles par scie hydraulique ou par câble dont le but est le débit

de blocs orthogonaux avec une perte minimale de matière.

A la sortie du sol, la pierre calcaire forme son calcin, protection supérieur. On peut ensuite retailler les

blocs à souhait.

Utilisation

-Maçonnerie et parement porteur -Gabions (cage acier lesté par le remplissage de moellons. Les gabions sont utilisés comme mur de soutènement en infrastructure ou paysage) -Revêtement de façades -Revêtement de sols -Parement muraux intérieur -Couverture

-Sculpture (la taille se fait encore aujourd'hui à la main. Les savoir-faire anciens sont conservés

devant la robotisation)

Le XIXème siècle

Alors que de nouveaux matériaux apparaissent, la pierre reste le matériau de tradition qui symbolise

constance et travail d'une grande finesse et de qualité. L'utilisation moderne et contemporaine : le revêtement

Avec les procédés industriels plus performants, les matériaux sont débités de manières plus finies

pour faire des économies.

Ainsi en 1920, Adolf Loos qualifie le marbre comme la tapisserie la moins chère. Il emploie la pierre

comme simple revêtement intérieur (jusqu'à des plaques de 10mm).

L'emploi de revêtement extérieur se conjugue à la nécessité d'isoler. Les plaques de pierre très fines

sont soutenues par une structure acier porteuse ou fixée à un mur porteur.

La nature du matériau n'est pas respectée, ce qui conduit généralement à des désordres.

Un nouveau procédé existe pour revêtir les façades de résidences :il s'agit de poudre de pierre

mélangée à un mortier. L'effet n'est pas le même et la durabilité du matériau n'est pas certaine.

Certes d'un coût certain mais efficace, certaines architectures se construisent encore en pierre massive : -Thermes de Vals de Peter Zumthor arch. -Eglise de Foggia de Renzo Piano arch. -Sagrada Familia de Barcelone, Antonio Gaudi arch. b) La brique

De la terre crue à la terre cuite

Les premières villes en terre crue sont apparues en Mésopotamie il y a environ 5000 ans avant JC. La

muraille de Chine était à l'origine en terre crue avant d'être recouverte en briques et en pierres.

La technique de la terre crue se développe essentiellement dans les maisons à colombages sous

forme de torchis ou de terre paillée. Considérée comme un matériau de construction des pauvres, la

terre était souvent cachée derrière un enduit. Elle perd son importance avec l'industrie qui se développe vers la fin du XIXème siècle.

Avec les crises de l'énergie et la prise de conscience de l'écologie : l'argile crue se développe à

nouveau très ponctuellement de manière non porteuse alors que le tiers de la population mondiale

vit à travers ses murs.

Histoire

La terre cuite est utilisées initialement pour la conservation des aliments et usages religieux. Les

premiers carreaux pour le revêtement de murs et de sols sont probablement le résultat de l'emploi

d'éclats de tessons ou de récipients brisés.

Depuis 4000 ans avant JC , les civilisations évoluées d'Egypte, de Mésopotamie et d'Inde ont utilisé à

la pression permet alors de créer des voûtes et des coupoles. La maçonnerie des ouvrages romains

sont généralement constitué de 2 coques de terre cuite remplies en moellons ou graviers (béton

romain). Les surfaces extérieurs étaient enduites ou recevaient un parement pierre. A la chute de l'empire, les savoirs sont perdus jusqu'au Moyen-Age.

Origine

Extraction de glaise/argile du sol, broyage et séchage. Le mélange avec de l'eau conduit ensuite à

créer une pate débitée en pavé cuits à 1 000°.

Selon la température de cuisson, le matériau aura plus ou moins d'inertie thermique et sera plus ou

moins résistant au gel et à la compression.

La propriété de la terre : teneur en minéraux argileux, chaux, oxydes de fer influent sur la couleur et

la structure (résistance, capillarité...) du produit fini.

Brique

Dimensionnement n'excédant pas 11cm d'épais de manière à assurer la cuisson sans déformation.

Longueur = 2 fois la largueur + 1 joint, de manière à créer des combinaisons voire des ornements.

Utilisation : maçonneries, poteaux, plate-bande, arcs, voûtes, remplissage.

Appareillage

Différents appareils sont possibles selon l'épaisseur nécessaire du mur à la stabilité de l'édifice.

Joints

L'assemblage et la tenue de l'ensemble se fait par un mortier liant.

Différents types de joints existent car ils influencent l'aspect de la paroi. Leur lissage se fait après la

prise du mortier ou bien un joint différent peut être rapporté sur une profondeur de 12 à 20mm.

Brique à performance thermique : la brique creuse

Au cours de la 2nde moitié du XXème siècle, les briques creuses ou alvéolaires font leur apparition. Les

vides d'air permettent de limiter les ponts thermiques et isolent phoniquement.

Elles ne se posent qu'en appareillage simple sans joint verticaux grâce au dispositif d'emboitement

travaillé.

Les joints horizontaux sont soit un mortier traditionnel soit une colle très fine qui permet de gagner

en temps de main d'oeuvre et en matériaux.

Ces briques sont destinées à être enduites. Leurs rainures de surface assurent une meilleure accroche

du crépi ou autre revêtement. Certains modèles doivent être complétés par une isolation alors que

d'autres ont une épaisseur suffisante.

Cette épaisseur, jusqu'à 40cm, pose néanmoins la question de sa légitimité sur des espaces fonciers

chers.

Parement terre cuite

En Europe devant les nouvelles normes énergétiques et l'économie de la construction, l'emploi de la

brique ne vise presque plus que le parement. La brique terre cuite peut alors s'affiner pour n'assurer

que le rôle esthétique et le rôle mécanique contre les chocs et de protection de la structure.

Les panneaux terres cuites sont alors creux et fixés sur une structure métallique indépendante ou sur

celle du bâtiment lui-même.

La tuile

Le premier usage de la tuile est situé de 800 avant JC en Grèce. Les tuiles permettent de protéger la

couverture des intempéries. Selon les pentes, différentes tuiles peuvent être adaptées : plate, canal,

mécanique à recouvrement, galbée... Elles doivent être non gélives et mécaniquement résistantes.

Possibilités d'un engobe ou d'un vernissage. Contrairement à la brique, les tuiles sont pressées à

l'unité.

Tuyaux en grès

Constitués d'argile et de petits cailloux, ils présentent une grande solidité. Ils sont vernissés intérieur

et extérieur pour ne pas absorber l'eau qu'ils évacuent.

Hourdis

Ils sont réalisés pour la réalisation de planchers avec solives béton ou acier. Creux, ils coffrent la chape supérieure tout en isolant des bruits aériens.

Revêtement céramique

Ces éléments subissent une cuisson plus importante qui leur assure une grande dureté et une résistance au gel et aux produits d'entretien.

Un vernis peut-être apporté en cours de cuisson (biscuit) assurant un revêtement brillant et étanche.

Ces éléments sont posés sur chape, mortier ou colle.

Recyclage

Le matériau est très durable : les briques peuvent très bien être réutilisées pour un nouveau bâtiment

lors de la démolition du1er. On économise notamment l'énergie primaire de fabrication. c) Pathologie des maçonneries

Elles sont toutes ou presque liées à la présence d'eau. Un agent extérieur et une exposition de la

façade sont souvent conjugués.

-Le manque de protection (têtes de murs et des saillies, massifs ou arbres en pieds de murs) et

le défaut d'entretien des arases et des joints de maçonneries qui se vident sous l'infiltration

de gouttières bouchées entraînent une perte de cohésion des maçonneries. -Les infestions biologiques (champignons lichens, algues) créent des acides organiques.

-La pollution est la principale cause de salissure et de dégradation des façades. Les gaz nocifs

réagissent avec l'eau et se transforment en acide qui dissout le calcaire. On assiste à une

perte de matière de surface. L'encroûtement se développe à l'abri des eaux lessivantes et

empêche la pierre de respirer. Par le choc thermique de l'échauffement des croutes noires, la sous-face devient alors pulvérulente à cause de la condensation. A long terme on assiste à une dégradation des liants.

Altération spécifique à la pierre

-La nature de la pierre, la présence importante d'argile en présence d'eau gonfle et provoque des éclatements.

-La propagation de sels à l'état natif de la roche, des mortiers, des remontées capillaires du

sol, de la pluie, des sels de déneigement, entrainent des altérations alvéolaires par la cristallisation des sels par les pores de la pierre. En cas d'évaporation rapide, les sels se constituent à la surface en efflorescences blanches. En cas d'évaporation lente, les sels se

cristallisent à l'intérieur, gonflent en absorbant l'eau et provoquent des éclats jusqu'à la

desquamation qui est la rupture de la pierre par un lit sableux. -Les phénomènes climatiques : le vent, la brume ou l'air marin provoquent une érosion des pierres les plus tendres. Le gel provoque un gonflement d'une pierre humide et donc son

éclatement. Il s'agit de l'alvéolisation.

-Les déjections animales tels les excréments de pigeons sont de même très acides et provoquent les mêmes effets. -La transformation de la structure par des matériaux incompatibles (enduit ciment) provoquent des échanges chimiques non appropriés.

Assèchement des remontées capillaires :

Pour parer les remontées capillaires, la meilleure solution passe bien souvent par un drainage au droit des fondations qui guide l'eau. Pour autant la base des murs est souvent humide car elle agit

comme éponge ou un sucre. A une certaine hauteur ; il y a un équilibre entre la capillarité et

l'évaporation.

2 types de solutions :

-Capter et évacuer l'eau (siphons) -Créer une étanchéité (injection de résine) Pour supprimer les sels : applications de compresses alcalines. d) Nettoyage et restauration des façades

Le ravalement

Sur une façade en pierre. Il consiste dans le rabotage/ponçage de la partie extérieure du parement.

Cette opération supprime le calcin protecteur de la pierre qui devient alors plus fragile et plus sujette

aux altérations. Il ne s'agit pas d'une bonne solution. Sur les autres parements, il s'agit d'un nettoyage voire remise en peinture.

Nettoyage des façades : après calfeutrement des baies de brassage des poussières sèches et tests.

-Lavage par ruissèlement -Lavage par brumisation ou nébulisation Rampes percées qui aspergent sur 2 à 3h, puis brossage, répétition de l'opération.

+ : méthode douce qui élimine les sels solubles et ramollie les salissures sans abimer la pierre.

Brossage souple.

- : Problèmes d'infiltration au vu des quantités d'eau hétérogène.

Lavage sous pression, type kascher

+ : Petit matériel, rapidité

- : quantité d'eau. Risques de faire pénétrer les sels. Arrache de la partie supérieure du parement.

Lavage à l'eau chaude ou à la vapeur

+ : rapidité et dégraissage satisfaisant - : fragilité du matériel et choc thermiques dangereux pour les pierres les plus tendres

Micro sablage ou gommage

Projeté avec une basse pression, les agrégats (billes de verres, poudre de pierre, craie) sont mélangées à de l'eau et de l'air. S'emploie avec des pierres dures et moyennes et non sur de calcaire tendre.

Masque d'argile ou de résine

Application d'une couche d'un matériau adhérent à base d'eau sur la façade par projection par buse.

Une fois sec, la couche s'enlève très facilement par décollement d'une peau emportant les impuretés.

Cryogénie

Projection de neige carbonique qui détache la poussière du support par le choc thermique et physique. La neige s'évapore alors que la poussière tombe en pied de façade. Travail long. Les chocs thermiques sont à légèrement envisager. Laser

Projection de lumière : les photons cassent les liaisons moléculaires des croutes ou salissures car les

matières sombrent absorbent les rayons. + : auto limitatif : la surface claire du parement renvoie les rayons. - : matériel sophistiqué et encombrant. Lent et onéreux. S'utilise davantage pour les sculptures que pour le parement. Restauration des façades : après le nettoyage

Brique :

Remaillage : dépose de la partie du mur abimée et reprise. L'étaiement du mur peut s'avérer

nécessaire. Une patine peut être apportée pour rapprochement de teinte avec les matériaux restant

en place. Le traitement hydrofuge s'avère souvent inutile en présence de terre cuite et de bonne

qualité ou émaillée.

Pierre pulvérulente/éclatée :

Consolidation ou silicate d'éthyle

Elimination des parties les plus friables.

Pulvérisation du produit sur les pierres à conserver.

Ragréage

Il s'agit d'un complément des éclats de pierre par un mortier compatible (dureté, couleur, capillarité).

On le dit sacrificiel car il protège le matériau ancien. -Buchage de la pierre abimée -Application sur grillage préalablement fixé d'un mortier à base de chaux et de poudre de pierre (possibilité par petit goujonnage) Emploi possible de résine de synthèse (problème de vieillissement).

Remplacement de la pierre

-Buchage ou extraction de la pierre altérée (étaiement si nécessaire) -Ajour d'une nouvelle pierre de parement (minimum 15cm) qui restitue la capacité portante du mur et compatible avec les pierres anciennes -Goujonnage (petit tube inoxydable) entre les 2 pierres. -Mortier de pose et de joint -Teinte d'harmonisation sur les pierres neuves

III) Le bois

a) L'ossature, le mur

L'ère industrielle a fait quelque peu oublier ce matériau de construction au profit du matériau

énergétique.

On assiste un retour du matériau de construction dans la prise en considération de la donne environnementale dès les chocs pétroliers.

Pour des questions de rentabilité, le bois est débité de manière industrielle, les sections sont

normalisées et faibles, ce qui permet une grande maniabilité lors d'un montage sur site.

La préfabrication est souvent une possibilité qui permet dès les années 1940 de monter une maison

par panneaux en 9 heures par 5 personnes non spécialement qualifiées.

Matériau

L'arbre est un organisme naturel avec des propriétés spécifiques. Différents critères jouent sur la

qualité, l'apparence et le domaine d'utilisation : -Le type d'arbre Coupe

La coupe de l'arbre se lit du centre vers la périphérie ou chaque cerne est composé d'une double

ligne (un au printemps, un en automne) et révèle la croissance annuel du bois. Depuis le ventre (moelle) l'arbre transporte l'eau et les nutriments par les cellules et fibres vers l'extérieur jusqu'à l'écorce vivante.

Composition chimique

40/50% de cellulose : résistance à la traction

20/30% d'hémicellulose

20/30% de lignine résistance à la compression

Jusqu'à 10% autres.

La résistance est à lier avec la masse volumique du bois :quotesdbs_dbs10.pdfusesText_16