Actuellement, outre les murs en brique et en bois, les technologies de production de maisons monolithiques sont de plus en plus utilisées, notamment l'utilisation de coffrages permanents en mousse de polystyrène, construction à trois couches avec isolation au milieu : entre mur porteur Une couche de mousse plastique est créée à partir de briques ou de blocs de grand format et la couche extérieure de brique de parement est créée. En termes de propriétés d'isolation thermique, un tel système d'une épaisseur de 35 à 40 cm est similaire à un mètre murs de briques e.

Les technologies utilisant des blocs de grand format en béton cellulaire, béton cellulaire et autres bétons modifiés sont recherchées. Ils présentent de bons paramètres thermophysiques et un certain nombre d'avantages technologiques, mais ils ne sont toujours pas aussi demandés dans la construction de logements de luxe. Pour la construction de logements individuels, les blocs de céramique poreuse de grand format devraient être considérés comme un matériau très prometteur. Mais aujourd’hui, en Russie, une seule entreprise les produit : Pobeda-Knauf de Saint-Pétersbourg. Ce matériau présente des caractéristiques uniques ; il combine les propriétés esthétiques et environnementales des briques céramiques de haute qualité et la fabricabilité des blocs de grand format.

Des maisons préfabriquées sont également construites à partir de panneaux sandwich à base de cadre en bois. Ces technologies pourraient résoudre de nombreux problèmes dans la construction individuelle de masse s'il était possible de réduire le prix de leur production à 300-400 dollars le mètre. Mais en règle générale, ces bâtiments coûtent beaucoup plus cher.

Le bois a toujours été un matériau traditionnel en Russie. Les principaux matériaux utilisés pour les murs restent aujourd'hui la brique (jusqu'à 50 %) et le bois (environ 30 %).

Dans la construction de maisons en bois, trois systèmes architecturaux et constructifs bien connus sont principalement utilisés : la construction de maisons en bois massif, à ossature et construction de logements en panneaux. Selon les experts, la structure construction de maison en bois pour les 10 à 15 prochaines années (selon des prévisions optimistes), cela ressemblera à ceci : construction de logements en bois massif - 35 à 40 %, construction de logements en panneaux en bois - 30 à 35 %, construction de logements à ossature bois - 25 à 30 %.

Dans le coût total des matériaux de construction pour maison individuelle pièces en bois et les structures (murs, fenêtres, portes, sols, plafonds, toiture) constituent, selon le type de murs (brique ou bois, rondins) de 40 % à 75 %. C’est pourquoi la construction de logements de faible hauteur est souvent appelée construction de logements en bois.

Dans la structure actuelle des produits de construction de maisons en bois en Russie, types structurels maisons, la plus grande part est occupée par les maisons en panneaux - 70 %, les maisons en blocs et en rondins - 26 %, les maisons à ossature - 4 %.

Saint-Pétersbourg jouit d’un statut particulier à cet égard. Même en comparaison avec Moscou, dans la région du Nord-Ouest, la préférence est donnée aux structures en bois et en pavés. Cela s'explique à la fois par la disponibilité des ressources pour une telle construction de maisons et par des préférences esthétiques.

Selon les constructeurs de maisons de Saint-Pétersbourg spécialisés dans le bois, ce marché a toujours eu une dynamique positive. Une croissance particulière a été constatée entre 2000 et 2003. Pendant cette période, la construction maisons en bois est devenu plus professionnel. Les entreprises impliquées dans ce secteur ont acquis une réputation décente et les clients ont cessé de se concentrer sur le prix nominal d'une maison, privilégiant la qualité.

Les experts estiment que la croissance du marché de la construction de maisons en bois dans la région de Saint-Pétersbourg depuis 2000 a été d'au moins 30 %. Si auparavant le principal type de maisons en bois était axé sur la résidence temporaire (datchas et chalets d'été), désormais une proportion importante de clients préfèrent construire une maison en bois à proximité immédiate de la ville pour la résidence permanente.

Lors de l'élaboration de solutions constructives, les caractéristiques suivantes matériaux de construction de base et matériaux d'isolation :

Brique creuse en céramique M75, M100 (GOST 530-90) d'une densité de 1400 kg/m avec un coefficient de conductivité thermique de 0,64 W/m°C ;

Blocs pleins de béton cellulaire = 600 kg/m, avec un coefficient de conductivité thermique de 0,26 W/m°C ;

Blocs creux en béton d'argile expansée sur sable d'argile expansée g= 1000 kg/m, avec un coefficient de conductivité thermique de 0,4 W/m° C ;

Blocs creux en béton sur granulats naturels y = 2400 kg/m avec un coefficient de conductivité thermique de 1,86 W/m° C ;

Panneaux de fibres de bois et de particules y = 1000 kg/m avec un coefficient de conductivité thermique de 0,29 W/m° C pour le bardage extérieur ;

Panneaux de fibres de bois et de particules y = 600 kg/m avec un coefficient de conductivité thermique de 0,23 W/m° C pour le bardage intérieur ;

Contreplaqué collé y = 600 kg/m avec un coefficient de conductivité thermique de 0,18 W/m°C ;

Plaques de laine minérale de dureté accrue « Rockwool », « Izomat », « Parok » avec p = 130-142 kg/m 3 et X= 0,036-0,042 W/m°K ;

Dalles semi-rigides en laine minérale pour systèmes d'isolation à sec et maçonnerie de puits à partir de matériaux en petites pièces avec p = 30-34 kg/m et X = 0,36 W/mK.

Panneaux de mousse de polystyrène "TIGI-KNAUF" selon GOST 15588-86 avec ignifuge :

M 15 ans=15 kg/m 3 X = 0,042 W/mK ;

M 25 ans = 25 kg/m 3 X = 0,039 W/mK ;

M 35 ans = 15 kg/ m 3 X = 0,037 W/mK.

Des solutions structurelles pour murs multicouches ont été développées pour les bâtiments résidentiels dont la construction sera réalisée dans des régions climatiques avec un nombre de degrés jours de chauffage (DHD) de 6000.

Selon le type de structure d'enceinte, le nombre d'étages de bâtiment suivant peut être adopté :

- murs de briques avec isolation extérieure de 120 mm d'épaisseur dans une charpente en acier et de 250 mm d'épaisseur sans charpente en acier - pour les maisons de 1 à 2 étages avec grenier ;

- murs en bois en bois avec isolation extérieure - pour les maisons à 1 ou 2 étages avec grenier ;

- Murs de briques à 3 couches avec connexions rigides avec une épaisseur de couche intérieure de -120 mm - pour maisons à un étage, 250 mm d'épaisseur - pour les maisons de 2 à 4 étages (avec isolation de remplissage - pour les maisons de 2 étages) ;

- Murs de briques à 3 couches avec connexions flexibles avec isolation par dalle et remblai pour bâtiments résidentiels jusqu'à 2 étages avec combles. La pose de murs en briques à 3 couches avec connexions rigides et flexibles doit être réalisée en stricte conformité avec les instructions de l'album " Solutions techniques Murs extérieurs en briques à efficacité thermique des bâtiments résidentiels" avec GSOP-8000 Centre NTK du ministère de la Construction RF ;

Et des blocs de béton cellulaire à liaisons flexibles avec une épaisseur de couche porteuse de 190 mm (avec pierres fendues) et 200 mm (avec blocs de béton cellulaire) - pour les maisons à un étage avec grenier, et avec une couche porteuse de 290 mm et 300 mm, respectivement, pour les maisons à 2 étages avec grenier ;

- maçonnerie de puits en pierres fendues et blocs de béton cellulaire à liaisons rigides avec une épaisseur de couche porteuse de 190 mm (avec pierres fendues) et 200 mm (avec blocs de béton cellulaire) - pour les maisons à un étage avec grenier, avec une couche extérieure de 190 mm et un couche porteuse de 390 mm (avec pierres fendues) - pour les bâtiments de 4 à 5 étages ;

- murs à ossature bois- pour les maisons de 1 à 2 étages avec grenier ;

- murs monolithiques béton armé avec isolation extérieure - pour les maisons de 1 à 9 étages avec confirmation par calculs de résistance.

Maçonnerie légère en briques creuses à liaisons souples et graviers d'argile expansée avec une paroi intérieure de 250 mm et une paroi extérieure de 120 mm :

1- maçonnerie : - pierres en béton d'argile expansée ; 2 - isolation - mousse polystyrène M25

Mur de 250 mm d'épaisseur avec isolation extérieure et carrelage (isolation - mousse de polystyrène selon GOST 15588-86, y = 40 kg/m 3) :

1 - maçonnerie sur mortier de ciment-chaux ; 2 - colle pour coller des panneaux de mousse de polystyrène ; 3 - polystyrène expansé M35, 6=120 mm ; 4 - treillis de renfort ; 5 - chevilles; 6 - plâtre sur treillis ; 7 - carrelage ; 8 - plaques de plâtre

Maçonnerie légère en briques creuses à raccords flexibles avec isolation en mousse de polystyrène GOST 15588-86 y = 40 kg/m avec une paroi intérieure de 250 mm et une paroi extérieure de 120 mm. Remarque : les raccords flexibles sont en acier galvanisé B r -I et sont installés tous les 600 mm aussi bien horizontalement que verticalement en damier (SNiP 2.03.01.84) :

1 - maçonnerie ; 2 - isolation - mousse de polystyrène Ml5 6=14 cm ; 3- plaque de plâtre

Murs combinés avec revêtement avec dalles canadiennes (entreprise A-7) :

1- Plaque canadienne avec isolation en mousse polyuréthane 6=50 mm ; 2- fixation de la plaque au cadre principal avec des vis autotaraudeuses M 4 x 35 ; 3- sceller les joints avec du basalte et du mastic silicone ; Ossature 4 murs constituée de poutres 40 x 120 mm au pas de 1,2 m avec tuyauterie en bas et en haut ; 5- matériau de toiture ; 6,8- contreplaqué (6=12 mm) ; 7- isolation - dalles de laine minérale : 6=120 mm

1- mur en bois en bois 150x150 mm ; 2- isolation - mini-plaque 6=100 ;

3- support en bois horizontal composé de deux planches 6=32 mm et

bossages = 160 mm au pas de 400 mm, épaisseur 40 mm ; 4- clous pour fixation pos. 3

au mur et bossages aux planches ; 5- support de forme verticale ;

6 - carreaux de parement

Murs en blocs de béton mousse-gaz (190 x 190 x 390 mm) avec isolation extérieure selon le système HECK :

1-bloc de maçonnerie ; 2- colle pour coller des panneaux de mousse de polystyrène ;

3- isolation - une plaque de mousse de polystyrène M 35 d'une épaisseur de PO mm ;

4- treillis de renfort ; 5 - chevilles; 6 - plâtre sur un treillis d'épaisseur "HECK"

6-8 millimètres ; 7 - couche de plâtre de revêtement « HECK » 7 mm

Un mur en bois en bois 6=150 mm avec isolation extérieure avec des dalles de laine minérale de la société BIK utilisant la technologie de la société tchèque X Stein (système SPIDI) :

1- maçonnerie : - pierres en béton d'argile expansée ; 2 - isolation - mousse de polystyrène

dalles M 25, 6=220 mm

Maçonnerie légère en briques creuses à liaisons souples avec isolation en mini-dalles de la société BIK avec une paroi intérieure de 250 mm et une paroi extérieure de 120 mm :

1- maçonnerie ; 2 - dalles de laine minérale 6=100 mm ; 3 - plaques de plâtre

Maçonnerie légère en briques creuses à connexions rigides avec isolation en laine minérale g = 200 kg/m3 GOST 9573-82 avec une épaisseur de paroi interne et externe de 120 mm :

1 - maçonnerie : 2 - isolation - plaque P-200, GOST 9573-82, 6 = 220 mm

Mur monolithique en béton armé avec isolation extérieure selon le système HECK avec isolation en mousse de polystyrène selon GOST 15588-86 à=40kg :

1- mur armé en béton armé 6=100 mm ; 1a - colle pour coller

panneaux de mousse de polystyrène; 2 - isolation - mousse de polystyrène 6=130 mm M 35 ;

3 - treillis de renfort ; 4 - chevilles; 5 - enduit sur épaisseur de maille « HECK »

6-8 mm ; 6 - couche de plâtre de revêtement « HECK » - 7 mm

Mur en bois en bois 150 x 150 mm avec isolation extérieure selon le système HECK avec isolation en mousse de polystyrène GOST 15588-86 y = 40 kg/m 3 :

1 - mur en bois 150 x 150 mm ; 2 - colle pour coller des panneaux de mousse de polystyrène ; 3- isolation - panneaux de mousse de polystyrène 6=100 mm, M 35 ; 4 – treillis de renfort ; 5 - chevilles; 6 - plâtre sur le treillis HECK ; 7 – couche de plâtre de revêtement « HECK » - 7 mm

Murs constitués de blocs pleins de béton cellulaire y = 600 kg/m avec liaisons rigides et isolation en dalles de laine minérale de la société BIK d'une épaisseur de couche intérieure de 300 mm et de couche extérieure de 145 mm :

1- maçonnerie en béton cellulaire ; 2 - isolation - dalles de laine minérale 90 mm ;

3 - plaques de plâtre

Murs constitués de blocs pleins de béton cellulaire y = 600 kg/m avec connexions flexibles avec isolation en mousse de polystyrène y = 40 kg/m avec une épaisseur de couche intérieure de 300 mm et une couche extérieure de 145 mm :

1 - maçonnerie : blocs de béton cellulaire ; 2 - isolation - panneaux de mousse de polystyrène M25, 6=100 mm ; 3 - plaques de plâtre ; 4 - connexions flexibles

Murs constitués de panneaux sandwich reposant sur une ossature bois avec isolation laine minérale roches de basalte "Rockwool" avec imperméabilisation :

Mur extérieur avec revêtement en plâtre :

Mur extérieur avec revêtement en brique :

Mur extérieur avec bardage bois horizontal (blockhaus) :

Mur porteur intérieur:

Les structures des murs extérieurs des bâtiments civils et industriels sont classées selon les signes suivants:

1) par fonction statique :

a) porteur ;

b) autosuffisant ;

c) non porteur (monté).

Les murs extérieurs porteurs perçoivent et transfèrent aux fondations leur propre poids et les charges des structures de bâtiment adjacentes : planchers, cloisons, toitures, etc. (en même temps, ils remplissent des fonctions porteuses et de fermeture).

Les murs extérieurs autoportants prennent uniquement la charge verticale de leur propre poids (y compris la charge des balcons, baies vitrées, parapets et autres éléments de mur) et les transfèrent aux fondations par des moyens intermédiaires. structures porteuses– poutres de fondation, grillages ou panneaux de plinthe (assurant simultanément des fonctions porteuses et enveloppantes).

Les murs extérieurs non porteurs (rideaux), étage par étage (ou à travers plusieurs étages), reposent sur les structures porteuses adjacentes du bâtiment - étages, charpentes ou murs. Ainsi, les murs-rideaux remplissent uniquement une fonction d’enceinte.

Les murs extérieurs porteurs et non porteurs sont utilisés dans les bâtiments de n'importe quel nombre d'étages. Les murs autoportants reposent sur leurs propres fondations, leur hauteur est donc limitée en raison de la possibilité de déformations mutuelles des murs extérieurs et des structures internes du bâtiment. Plus le bâtiment est haut, plus la différence de déformations verticales est grande, ainsi, par exemple, dans maisons à panneaux demande autorisée murs autoportants avec une hauteur de bâtiment ne dépassant pas 5 étages.

La stabilité des murs extérieurs autoportants est assurée par des liaisons flexibles avec les structures internes du bâtiment.

2) Selon le matériau :

a) Les murs en pierre sont construits à partir de briques (argile ou silicate) ou de pierres (béton ou naturelles) et sont utilisés dans des bâtiments de n'importe quel nombre d'étages. Les blocs de pierre sont fabriqués à partir de pierre naturelle (calcaire, tuf…) ou artificielle (béton, béton léger).

b) Les murs en béton sont constitués de béton lourd de classe B15 et supérieure d'une densité de 1600 ÷ 2000 kg/m3 (parties porteuses des murs) ou béton léger classes B5 ÷ B15 avec une densité de 1200 ÷ 1600 kg/m3 (pour les parties calorifuges des murs).

Pour la production de béton léger, on utilise des granulats poreux artificiels (argile expansée, perlite, shungizite, agloporite, etc.) ou des granulats légers naturels (pierre concassée de pierre ponce, laitier, tuf).

Lors de la construction de murs extérieurs non porteurs, il est également utilisé béton cellulaire(béton mousse, béton cellulaire, etc.) classes B2 ÷ B5 avec une densité de 600 ÷ 1600 kg/m3. Les murs en béton sont utilisés dans les bâtiments de plusieurs étages.

V) Murs en bois utilisé dans les bâtiments de faible hauteur. Pour leur construction, on utilise des rondins de pin d'un diamètre de 180 ÷ 240 mm ou des poutres d'une section de 150x150 mm ou 180x180 mm, ainsi que des panneaux et panneaux en planches ou en contreplaqué-collé d'une épaisseur de 150 ÷ ​​​​200 mm.

d) les murs en matériaux non bétonnés sont principalement utilisés dans la construction de bâtiments industriels ou de bâtiments civils de faible hauteur. Structurellement, ils sont constitués d'un revêtement extérieur et intérieur en matériau en feuille(acier, alliages d'aluminium, plastique, amiante-ciment, etc.) et l'isolation (panneaux sandwich). Les murs de ce type sont conçus comme porteurs uniquement pour les bâtiments à un étage et pour un plus grand nombre d'étages - uniquement comme non porteurs.

3) selon une solution constructive :

a) monocouche ;

b) bicouche ;

c) à trois couches.

Le nombre de couches des murs extérieurs du bâtiment est déterminé en fonction des résultats calcul thermotechnique. Pour se conformer aux normes modernes de résistance au transfert de chaleur dans la plupart des régions de Russie, il est nécessaire de concevoir des structures de murs extérieurs à trois couches avec une isolation efficace.

4) selon la technologie de construction :

a) par technologie traditionnelle Des murs en pierre posés à la main sont en cours de construction. Dans ce cas, les briques ou les pierres sont posées en rangées en couches mortier ciment-sable. La résistance des murs en pierre est assurée par la résistance de la pierre et du mortier, ainsi que par le bandage mutuel des joints verticaux. Pour augmenter encore la capacité portante de la maçonnerie (par exemple, pour les murs étroits), un renforcement horizontal avec treillis soudé est utilisé tous les 2 ÷ 5 rangs.

L'épaisseur requise des murs en pierre est déterminée par calcul d'ingénierie thermique et lié à tailles standards briques ou pierres. Murs de briques d'une épaisseur de 1 ; 1,5 ; 2 ; 2,5 et 3 briques (respectivement 250, 380, 510, 640 et 770 mm). Murs en béton ou pierres naturelles lors de la pose de 1 et 1,5 pierres, l'épaisseur est respectivement de 390 et 490 mm.

5) par emplacement ouvertures de fenêtres:

En considérant ces options, on peut constater que objectif fonctionnel bâtiment (résidentiel, public ou industriel) détermine la conception de ses murs extérieurs et apparence en général.

L’une des principales exigences des murs extérieurs est la résistance au feu nécessaire. Selon les exigences normes de sécurité incendie Les murs extérieurs porteurs doivent être réalisés en matériaux ignifuges ayant une résistance au feu d'au moins 2 heures (pierre, béton). L'utilisation de murs porteurs résistants au feu (par exemple, murs en bois plâtré) avec une limite de résistance au feu d'au moins 0,5 heure n'est autorisée que dans les maisons à un ou deux étages.

La solution structurelle comprend le bâtiment et les systèmes structurels, ainsi que la conception structurelle.

Le système constructif d'un bâtiment est déterminé par le matériau, la conception la plus répandue et la technologie de construction des éléments porteurs (béton armé monolithique).

Le diagramme structurel est une version schématique du système structurel concernant les axes longitudinaux et transversaux.

La structure porteuse d'un bâtiment en béton armé est constituée d'une fondation sur laquelle reposent des éléments porteurs verticaux (colonnes et murs) et les combinant en un seul système spatial d'éléments horizontaux (dalles de plancher et toiture).

Selon le type d'éléments porteurs verticaux (colonnes et murs), les systèmes structurels sont divisés en :

Colonne (cadre), où le principal élément vertical porteur est constitué de colonnes ;

Mur (sans cadre), où le principal élément porteur est le mur ;

Mur-colonne, ou mixte, où les éléments porteurs verticaux sont des colonnes et des murs.

a - KS en colonne ; b - mur CS ; c - CS mixte ;

1 - dalle de plancher ; 2 - colonnes ; 3 - murs

Graphique 5.1. Fragments de plans de construction

Les étages inférieurs sont souvent résolus en un seul système structurel, et les meilleurs - dans un autre. Le système structurel de ces bâtiments est combiné.

Les schémas structurels dans le mur CS sont déterminés par la position relative des murs, et dans le poteau CS - par la position relative des poutres inter-colonnes (Fig. 5.5) par rapport aux axes transversal et longitudinal du bâtiment. Les motifs sont transversaux, longitudinaux et croisés. Dans les bâtiments monolithiques réels, les schémas structurels sont généralement croisés (Fig. 5.5, c, d ; 6.2, a). Des schémas purement transversaux et longitudinaux (Fig. 6.1, b, c) sont pris en compte lors de la division du CS spatial en deux indépendants (Fig. 6.1, b, c et 6.2, b, c) afin de simplifier les calculs.

Solutions de conception bâtiments civils préfabriqués structures en béton armé

Les bâtiments civils (résidentiels et publics) peuvent être érigés selon des conceptions monolithiques, préfabriquées, monolithiques et préfabriquées.

Monolithique - les bâtiments sont érigés en béton monolithique dans différents types de coffrage.

Préfabriqué-monolithique - une combinaison d'éléments préfabriqués et de béton monolithique, par exemple, les colonnes et les murs du bâtiment sont préfabriqués et les sols sont monolithiques.

Les bâtiments préfabriqués sont construits ou assemblés à partir de grands éléments préfabriqués.

En fonction du nombre d'étages, les bâtiments civils sont divisés en bâtiments de faible hauteur (jusqu'à 3 étages), à plusieurs étages (de 4 à 8 étages), nombre élevé d'étages(de 9 à 25 étages) et de grande hauteur (plus de 25 étages).

Selon le système structurel, les bâtiments civils sont :

Colonne (cadre);

Mur (sans cadre);

Mixte.

Dans les bâtiments dotés de murs porteurs, la charge des planchers et du toit est supportée par les murs : longitudinaux, transversaux ou les deux à la fois.

Les bâtiments à ossature ont une charpente porteuse constituée de colonnes et de barres transversales préfabriquées en béton armé. Dans les bâtiments à charpente complète, des colonnes sont installées à tous les points d'intersection des axes du schéma d'urbanisme.

Dans les bâtiments partiellement à charpente, les colonnes sont situées uniquement à l'intérieur du bâtiment. Les murs extérieurs sont porteurs ou autoportants, généralement en maçonnerie.

Un bâtiment à grands panneaux est assemblé à partir d'éléments plans préfabriqués en béton armé de grandes dimensions : panneaux muraux, panneaux interplanchers et revêtements.

La conception structurelle d'un bâtiment à grands panneaux est adoptée en fonction de la disposition architecturale, de la division de la façade du bâtiment, des caractéristiques géologiques de la base et d'autres facteurs. Il existe les schémas de conception suivants pour les bâtiments à grands panneaux :

1. Schéma sans cadre :

Avec murs porteurs longitudinaux.

Avec murs porteurs transversaux.

Avec murs porteurs longitudinaux et transversaux.

2. Schéma cadre-panneaux :

Plein format.

Avec un cadre incomplet.

Le système sans cadre est le plus largement utilisé dans la conception de bâtiments civils d'une hauteur maximale de 16 étages. La rigidité spatiale de tels bâtiments est assurée par le travail d'assemblage des murs et des dalles de plancher, reliés entre eux par le soudage de pièces encastrées. À des hauteurs plus élevées, afin d'assurer la rigidité, il est conseillé de construire des bâtiments à ossature avec un noyau central de rigidité.

Le schéma de panneaux à ossature est utilisé dans la conception de bâtiments publics et industriels à plusieurs étages. La structure porteuse est une ossature en béton armé, panneaux muraux dans ce cas, ils remplissent uniquement des fonctions enveloppantes et sont articulés.

Une ossature en béton armé peut être avec des traverses transversales, avec des traverses longitudinales ou sans traverses (avec des planchers sans poutres) - dans ce cas, les dalles de plancher reposent directement sur les poteaux.

Dans les bâtiments préfabriqués monolithiques à grands panneaux de plus de 20 à 22 étages, un noyau de rigidité en béton monolithique est installé à l'intérieur de la charpente pour absorber les charges, en règle générale, une unité d'ascenseur est utilisée à cet effet ; Une fois le puits érigé, des structures préfabriquées d'un bâtiment à ossature ou à panneaux sont installées autour de lui, qui sont reliées rigidement au noyau de raidissement.

Les bâtiments de construction en blocs tridimensionnels sont divisés en trois schémas structurels principaux :

1. Panneau-bloc - une combinaison de blocs volumétriques porteurs avec des panneaux plats de dalles de plancher et des panneaux rideaux ou autoportants de murs extérieurs.

2. Frame-block - une combinaison de pièces de blocs porteuses avec cadre porteur. Dans les bâtiments de cette conception, toutes les charges sont portées par une charpente en béton armé ; les blocs reposent sur des barres transversales ou longitudinales.

3. Bloc volumétrique – disposition continue d'éléments volumétriques sans utilisation de structures plates.

Dans les bâtiments sans cadre, selon la solution de conception, les éléments volumétriques peuvent reposer les uns sur les autres en quatre points dans les coins - diagramme ponctuel support ou le long des bords des deux parois intérieures des blocs - un schéma linéaire.

Les bâtiments constitués d'éléments volumétriques sont érigés à partir d'éléments de blocs (blocs de pièces, blocs d'appartements, cabines sanitaires, cages d'ascenseur, etc.). Les éléments volumétriques sont prêts à l'emploi blocs de construction avec finition terminée ou entièrement préparé pour la finition avec l'équipement d'ingénierie installé. Les blocs sont fabriqués de manière monolithique ou assemblés dans une usine avec le plus haut degré de préparation possible.

Solutions structurelles pour bâtiments industriels à un étage constitués de structures préfabriquées en béton armé

Selon leur destination, les bâtiments industriels sont divisés en :

Zones de production qui abritent les principales installations de production.

Bâtiments annexes, qui abritent des locaux culturels et sociaux, administratifs et de bureaux, des cantines, des laboratoires, etc.

Les bâtiments des entreprises industrielles sont classés selon leurs caractéristiques spécifiques, qui incluent la destination et l'appartenance de ces bâtiments à une industrie particulière, ainsi que le nombre d'étages, le nombre de travées, le degré de résistance au feu et de durabilité, la méthode de disposition des supports internes et type de transport intra-magasin.

Les bâtiments industriels à un étage sont généralement composés de travées parallèles de même largeur et hauteur avec les mêmes équipements de levage et de transport. Peut être à travée unique ou à travées multiples

Le type de bâtiment dépend de la masse des éléments d'installation :

Type léger - avec une masse d'éléments de montage de 5 à 9 tonnes.

Type moyen - avec une masse d'éléments de montage de 8 à 16 tonnes.

Type lourd - avec une masse d'éléments de montage de 15 à 35 tonnes.

En fonction de l'emplacement des supports internes, les bâtiments industriels d'un étage sont divisés en :

Survols.

Cellulaire.

Halls avec ou sans support central.

Dans les bâtiments à travée, la largeur de travée est de 12 à 36 m avec un espacement des colonnes de 6 ou 12 m. Les lignes technologiques sont dirigées le long de la travée et sont desservies par des grues.

Dans les bâtiments cellulaires, il existe une grille carrée de supports - 12x12, 18x18, ... 36x36m et les lignes technologiques sont situées dans une direction mutuellement perpendiculaire.

Les bâtiments de halles ont des portées de 60 à 100 m ou plus avec l'installation d'équipements de grande taille pour la production de produits de grandes dimensions (hangars, salles des machines des centrales thermiques, etc.). Ces bâtiments sont généralement recouverts de structures spatiales.

Les bâtiments industriels à un étage sont conçus avec une charpente complète et incomplète. Ils peuvent être équipés d'équipements de levage et de transport sous forme de ponts roulants - supports ou suspendus ou au sol.

Stabilité générale et immuabilité géométrique d'un étage construction de charpente est réalisé dans le sens longitudinal par un pincement des poteaux dans les fondations et un système de liaisons le long des poteaux, dans le sens transversal par un pincement des poteaux dans les fondations, ainsi que par un disque de revêtement rigide dans son plan.

DANS cas général un étage bâtiment industriel se compose de murs, colonnes, revêtements, poutres de grue, connexions et fondations.

Colonnes en béton armé par type coupe transversale peut être continu (rectangulaire ou en I) et traversant (à deux branches). En fonction de la destination des bâtiments et des charges actuelles, les types de colonnes suivants sont utilisés :

Rectangulaire (sans console).

Avec consoles pour supporter les structures porteuses des revêtements.

Avec consoles de grue simple face et double face.

Un bâtiment industriel à ossature d'un étage peut avoir un revêtement plat - à partir d'éléments linéaires ou spatial - à partir d'éléments spatiaux à parois minces.

Les structures porteuses des revêtements sont divisées en principales (poutres à chevrons, fermes ou arcs) et secondaires (dalles à grands panneaux, pannes). Les structures de couverture d'un bâtiment à ossature d'un étage comprennent également des lanternes et des connexions.

Les poutres de couverture (poutres de chevrons) reposent sur des colonnes ou des poutres de chevrons. Les poutres de chevrons couvrent des portées de 6 à 24 m avec un espacement des colonnes de 6 ou 12 m. Les poutres sous-chevrons sont utilisées lorsque le pas des colonnes est supérieur à la distance entre les poutres de chevrons.

Les poutres de chevrons peuvent être à pignon, à un seul pas ou avec des cordes horizontales parallèles. Les poutres de chevrons sont dotées de membrures parallèles et non parallèles.

En plus des poutres, des fermes en béton armé sont utilisées comme structures porteuses pour le revêtement. L'utilisation de fermes est conseillée pour des portées de 18 à 30 m et un espacement des colonnes de 6 ou 12 m. Les fermes en béton armé peuvent être pleines ou composites.

Le contour de la ferme dépend du type de toiture, de la disposition générale de la couverture, ainsi que de la présence, de la forme et de l'emplacement des lanternes. Il existe des fermes segmentaires et polygonales. Les fermes segmentaires avec une membrure supérieure incurvée sont appelées cintrées.

Les fermes polygonales sont utilisées avec des membrures parallèles, des entretoises de support ascendantes et une pente de la membrure supérieure de 1:12, ainsi qu'avec des entretoises de support vers le bas et une membrure inférieure brisée.

Les structures de support de toit secondaires peuvent être directement soutenues par des chevrons, des fermes ou des arcs (système de toiture sans pannes) ou soutenues par un système de pannes supportées par les structures de support de toit primaires (système de pannes).

Solutions structurelles pour bâtiments à ossature à plusieurs étages constitués de structures préfabriquées en béton armé

La base d'un bâtiment à ossature à plusieurs étages est une ossature en béton armé à plusieurs étages et à plusieurs travées, dont les barres transversales supportent la charge des panneaux de plancher et de toit. Les murs extérieurs sont généralement des murs-rideaux constitués de grands panneaux.

Les charpentes des bâtiments à plusieurs étages selon le schéma d'exploitation statique sont divisées en charpente, contreventement et contreventement.

DANS diagramme de cadre cadre, toutes les charges horizontales sont perçues par l'accouplement rigide des colonnes et des barres transversales.

Dans un système de cadre contreventé, les charges horizontales sont absorbées par des diaphragmes de raidissement verticaux ou des noyaux de raidissement. La conception contreventée du cadre élimine le besoin d'installer des unités rigides en associant les barres transversales aux colonnes. qui peut être articulée ou avec pincement partiel des traverses sur le support.

Dans un schéma contreventé, les charges horizontales sont réparties entre les éléments de contreventement et la liaison rigide des barres transversales avec les poteaux (dans une ou deux directions).

Les principaux éléments structurels des bâtiments à plusieurs étages sont : les fondations, les colonnes, les murs, les sols et les revêtements.

Bâtiments à plusieurs étages sont construits avec une ossature en béton armé entièrement préfabriquée et des murs-rideaux autoportants (panneaux), ainsi qu'avec une ossature incomplète et des murs porteurs. Les structures de plancher préfabriquées peuvent être avec ou sans poutres.

Les principaux éléments d'une charpente sans poutres sont les fondations, les poteaux, les dalles au-dessus des poteaux, les dalles inter-colonnes et les dalles de travée.

Les cadres en béton armé avec plafonds sans poutres sont utilisés dans la construction d'entreprises de l'industrie alimentaire et de réfrigérateurs, où les exigences de propreté sont accrues.

Solutions constructives pour bâtiments agricoles constitués de structures préfabriquées en béton armé.

Ouvrages d'art préfabriqués en béton

Les ouvrages d'art peuvent être érigés selon une conception préfabriquée, monolithique ou préfabriquée-monolithique.

Les réservoirs et silos réalisés à partir d’éléments préfabriqués en béton armé sont généralement utilisés pour stocker des matériaux en vrac et des liquides.

Dans une cuve cylindrique, le fond est en béton monolithique, les colonnes reposent sur des poteaux préfabriqués en béton armé. Le mur de clôture est constitué de panneaux préfabriqués en béton armé, les dalles de revêtement sont en béton armé préfabriqué, précontraint, de plan trapézoïdal.

Les silos sont de construction ronde, carrée, polyédrique avec des fonds coniques et pyramidaux et sont utilisés pour stocker des matériaux en vrac: ciment, céréales, engrais minéraux. La hauteur des murs est nettement supérieure aux dimensions de la section transversale. Les silos sont les principaux éléments des bâtiments d’ascenseurs.

Le silo en béton armé est soutenu par des colonnes. Les silos de forme carrée sont généralement assemblés à partir d'éléments volumétriques fermés de 3x3m, de 1,2m de haut, pesant 4t. Les silos ronds sont assemblés à partir d'anneaux entièrement préfabriqués d'un diamètre de 3 m ou plus et d'une épaisseur de paroi de 60 à 100 mm. Les parois des blocs peuvent être nervurées ou plates. Les blocs annulaires sont reliés entre eux par des boulons horizontaux et les connexions verticales entre les blocs sont renforcées et monolithiques.

L’apparence des façades des bâtiments est principalement déterminée par les murs. Les murs en pierre doivent donc répondre à des exigences esthétiques appropriées. De plus, les murs sont soumis à de nombreuses forces, humidité et autres influences : leur propre poids, les charges des sols et des toits, le vent, les chocs sismiques et la déformation inégale des fondations, rayonnement solaire, température et précipitations variables, bruit, etc. Par conséquent, les murs doivent répondre aux exigences de résistance, de durabilité, de résistance au feu, protéger les locaux des influences extérieures défavorables, leur fournir des conditions de température et d'humidité favorables pour séjour confortable et l'activité professionnelle.

Le complexe de construction de murs comprend souvent le remplissage des ouvertures des fenêtres et des portes, ainsi que d'autres éléments structurels, qui doivent également répondre aux exigences spécifiées.

Selon le degré de rigidité spatiale, les bâtiments avec des murs en pierre peuvent être divisés en bâtiments à conception structurelle rigide, qui comprennent des bâtiments avec une disposition fréquente de murs transversaux, c'est-à-dire principalement des bâtiments civils et des bâtiments à conception structurelle élastique, qui comprennent des bâtiments industriels, des entrepôts et autres bâtiments similaires à un étage (dans lesquels les murs longitudinaux ont une hauteur importante et de grandes distances entre les murs transversaux).

Selon la destination du bâtiment ou de la structure, les charges d'exploitation, le nombre d'étages et d'autres facteurs, les murs en pierre sont divisés en :

• ? sur des roulements qui absorbent toutes les charges verticales et horizontales ;
• ? autosuffisants, ne percevant que leur propre masse ;
• ? non porteur (à colombages), dans lequel la maçonnerie est utilisée pour remplir des panneaux formés de traverses, de croisillons et de poteaux de charpente.

La résistance des murs en pierre dépend en grande partie de la résistance de la maçonnerie :

où A est un coefficient dépendant de la résistance de la pierre ; RK- la résistance de la pierre ; RP- la force de la solution.

Ainsi, même si la résistance du mortier est O, la maçonnerie aura une résistance égale à 33 % de sa résistance maximale possible.

Pour assurer la collaboration et former une boîte spatiale, les murs sont généralement reliés entre eux, aux sols et à la charpente à l'aide d'ancrages. Par conséquent, la stabilité et la rigidité des murs en pierre dépendent non seulement de leur propre rigidité, mais également de la rigidité des sols, revêtements et autres structures qui soutiennent et sécurisent les murs à leur hauteur.

Les murs peuvent être pleins (sans ouvertures) ou avec des ouvertures. Murs solides sans éléments structurels et détails architecturaux sont appelés lisses. On distingue les éléments structurels des murs suivants (Fig. 7.1) :

• ? pilastres - projections verticales sur la surface d'un mur de section rectangulaire, servant à diviser le plan du mur ;
• ? les corbeaux sont les mêmes saillies qui augmentent la stabilité et la capacité portante du mur ;
• ? pylônes - piliers en brique ou en pierre qui soutiennent le plafond ou forment l'entrée du bâtiment ;
• ? bord de maçonnerie - le lieu de transition en hauteur de la base au mur ;
• ? ceinture - le chevauchement d'une rangée de maçonnerie afin de diviser les parties individuelles de la façade du bâtiment sur sa hauteur ;
• ? sandrik - un petit auvent au-dessus des ouvertures de la façade du bâtiment ;
• ? corniche - un chevauchement de plusieurs rangées de maçonnerie (pas plus de 1/3 de brique d'affilée);
• ? sillons - dépressions verticales ou horizontales étendues dans la maçonnerie pour masquer les communications ;
• ? niches - niches dans la maçonnerie dans lesquelles se trouvent des appareils de chauffage, des armoires électriques et autres ;
• ? piliers - zones de maçonnerie situées entre les ouvertures adjacentes ;
• ? linteaux (quarts) - saillies de maçonnerie dans la partie extérieure du mur et piliers pour l'installation des remplissages de fenêtres et de portes ;
• ? chevilles en bois (bosses) - barres installées dans la maçonnerie pour la fixation des cadres de fenêtres et de portes.

Riz. 7.1.Éléments structurels des murs : a - pilastres ; b - contreforts ; c - pylônes ; g - bord de la maçonnerie ; d - ceinture; e - Sandrik; g - corniche; h - sillons ; et - des niches ; k - jetées ; l - linteaux; m - chevilles en bois

Les murs sont posés avec un bandage obligatoire des joints verticaux. AVEC dehors Les rangées de murs en maçonnerie peuvent alterner comme suit :

• ? lié avec lié;
• ? cuillère avec cuillère;
• ? cuillère avec tychkovy;
• ? épissé avec mixte;
• ? certains sont mixtes.

Dans la pratique, les systèmes à rangées alternées de cuillères et de fesses sont les plus répandus. Plus les rangées de cuillères sont adjacentes, moins la maçonnerie est durable (mais aussi moins laborieuse), car le nombre de rangées verticales longitudinales augmente et le nombre de briques divisées en morceaux diminue. Par conséquent, lors du choix d'un système d'habillage de maçonnerie, ils sont guidés par ces indicateurs. Les systèmes de ligature des murs en pierre illustrés sur la figure sont devenus très répandus. 7.2.

Riz. 7.2. Systèmes d'habillage de la maçonnerie des murs en pierre : a, b, c, d - à une rangée, respectivement chaîne, croix, hollandais, gothique ; d - anglais à deux rangées ; e - double rangée avec broches d'insertion ; g - à trois rangées ; z - cinq rangées ; et - incision murale avec pansement à cinq rangs ; j - incision murale avec pansement à une rangée

Les solutions structurelles pour les murs extérieurs des bâtiments économes en énergie utilisées dans la construction de bâtiments résidentiels et publics peuvent être divisées en 3 groupes (Fig. 1) :

monocouche;

à deux couches;

trois couches.

Les murs extérieurs monocouches sont constitués de blocs de béton cellulaire, qui, en règle générale, sont conçus pour être autoportants avec un appui étage par étage sur des éléments de plancher, avec protection obligatoire des influences atmosphériques extérieures en appliquant du plâtre, du bardage, etc. La transmission des forces mécaniques dans de telles structures s'effectue à travers des colonnes en béton armé.

Les murs extérieurs à deux couches contiennent des couches porteuses et d'isolation thermique. Dans ce cas, l'isolation peut être située aussi bien à l'extérieur qu'à l'intérieur.

Au début de la mise en œuvre du programme d'économie d'énergie dans la région de Samara, l'isolation intérieure était principalement utilisée. Des panneaux de polystyrène expansé et de fibres de verre discontinues URSA ont été utilisés comme matériaux d'isolation thermique. Côté pièce, l'isolation a été protégée par des plaques de plâtre ou du plâtre. Pour protéger l'isolant de l'humidité et de l'accumulation d'humidité, un pare-vapeur sous forme de film de polyéthylène a été installé.

Riz. 1. Types de murs extérieurs des bâtiments économes en énergie :

a – monocouche, b – bicouche, c – trois couches ;

1 – plâtre ; 2 – béton cellulaire ;

3 – couche protectrice ; 4 – mur extérieur ;

5 – isolation ; 6 – système de façade ;

7 – membrane coupe-vent ;

8 – entrefer ventilé ;

11 – brique de parement ; 12 – connexions flexibles ;

13 – panneau de béton d'argile expansée ; 14 – couche texturée.

Au cours de l'exploitation ultérieure des bâtiments, de nombreux défauts ont été révélés liés à la perturbation des échanges d'air dans les locaux, à l'apparition de taches sombres, de moisissures et de champignons sur les surfaces internes des murs extérieurs. Par conséquent, à l'heure actuelle, l'isolation interne n'est utilisée que lors de l'installation d'une ventilation mécanique de soufflage et d'évacuation. Des matériaux à faible absorption d'eau, par exemple le penoplex et la mousse de polyuréthane projetée, sont utilisés comme isolant.

Les systèmes avec isolation extérieure présentent un certain nombre d'avantages significatifs. Ceux-ci incluent : une uniformité thermique élevée, la maintenabilité, la capacité de mettre en œuvre des solutions architecturales de différentes formes.

Dans la pratique de la construction, deux variantes de systèmes de façade sont utilisées : avec une couche extérieure de plâtre ; avec entrefer ventilé.

Dans la première version des systèmes de façade, les panneaux de mousse de polystyrène sont principalement utilisés comme isolant. L'isolation des influences atmosphériques extérieures est protégée par une couche adhésive de base, un treillis en fibre de verre renforcé et une couche décorative.

Les façades ventilées utilisent uniquement une isolation ininflammable sous forme de dalles en fibres de basalte. L'isolation est protégée de l'humidité atmosphérique par des dalles de façade fixées au mur à l'aide de supports. Un espace d'air est prévu entre les dalles et l'isolant.

Lors de la conception de systèmes de façade ventilée, les conditions de chaleur et d'humidité les plus favorables pour les murs extérieurs sont créées, car la vapeur d'eau traversant le mur extérieur est mélangée à l'air extérieur entrant par la lame d'air et rejetée dans la rue par les conduits d'évacuation.

Les murs à trois couches érigés plus tôt étaient principalement utilisés sous forme de maçonnerie de puits. Ils étaient fabriqués à partir de produits en petites pièces situés entre l'extérieur et couches internes isolation. Le coefficient d'homogénéité thermique des structures est relativement faible ( r < 0,5) из-за наличия кирпичных перемычек. При реализации в России второго этапа энергосбережения достичь требуемых значений приведенного сопротивления теплопередаче с помощью колодцевой кладки не представляется возможным.

Dans la pratique de la construction, les murs à trois couches utilisant des connexions flexibles, pour la fabrication desquelles des armatures en acier sont utilisées, avec les propriétés anticorrosion correspondantes de l'acier ou revêtements de protection. Le béton cellulaire est utilisé comme couche intérieure et matériaux d'isolation thermique– polystyrène expansé, panneaux minéraux et penoizol. La couche de parement est en brique céramique.

Trois couches murs en béton dans la construction de logements à grands panneaux, ils sont utilisés depuis longtemps, mais avec une valeur inférieure de résistance au transfert de chaleur réduite. Pour augmenter l'uniformité thermique des structures de panneaux, il est nécessaire d'utiliser des connexions flexibles en acier sous forme de tiges individuelles ou de leurs combinaisons. Le polystyrène expansé est souvent utilisé comme couche intermédiaire dans de telles structures.

Actuellement, les panneaux sandwich à trois couches sont largement utilisés pour la construction centres commerciaux et des installations industrielles.

Des matériaux d'isolation thermique efficaces tels que la laine minérale, le polystyrène expansé, la mousse de polyuréthane et le penoizol sont utilisés comme couche intermédiaire dans de telles structures. Les structures enveloppantes à trois couches se caractérisent par l'hétérogénéité des matériaux en section transversale, une géométrie et des joints complexes. Pour des raisons structurelles, pour la formation des liaisons entre les coques, il est nécessaire que davantage de matériaux durables ont traversé l'isolation thermique ou y ont pénétré, perturbant ainsi l'uniformité de l'isolation thermique. Dans ce cas, des ponts froids se forment. Des exemples typiques de tels ponts thermiques sont les nervures de charpente en panneaux à trois couches avec isolation efficace bâtiments résidentiels, fixation d'angle avec poutres en bois de panneaux à trois couches avec bardage et isolation en aggloméré, etc.