Actuellement, outre les murs en briques et en bois, les technologies de fabrication de maisons monolithiques sont de plus en plus utilisées, notamment à l'aide d'un coffrage en mousse de polystyrène non amovible, une structure à trois couches avec un élément chauffant au milieu : une couche intermédiaire est créé entre le mur porteur de briques ou de blocs de grand format et la couche extérieure de brique de parement en mousse. En termes de propriétés d'isolation thermique, un tel système d'une épaisseur de 35 à 40 cm est similaire à un mur de briques d'un mètre de long.

Les technologies utilisant des blocs de grand format en béton cellulaire, béton cellulaire et autre béton modifié sont en demande. Ils ont de bons paramètres thermophysiques et un certain nombre d'avantages technologiques, mais ils ne sont toujours pas aussi demandés dans la construction de logements d'élite. Pour la construction de logements individuels, il est possible que les blocs de céramique poreuse de grand format soient considérés comme un matériau très prometteur. Mais maintenant, une seule entreprise les produit en Russie : Saint-Pétersbourg "Pobeda-Knauf". Ce matériau a des caractéristiques uniques, il combine les propriétés esthétiques et environnementales des briques en céramique de haute qualité et la fabricabilité des blocs de grand format.

Les maisons préfabriquées sont également construites à partir de panneaux sandwich sur la base d'une ossature en bois. Ces technologies pourraient résoudre de nombreux problèmes dans la construction individuelle de masse si le prix de leur production pouvait être réduit à 300-400 dollars le mètre. Mais encore, en règle générale, de tels bâtiments coûtent beaucoup plus cher.

Le bois a toujours été un matériau traditionnel pour la Russie. Comme auparavant, les principaux matériaux des murs sont aujourd'hui la brique (jusqu'à 50 %) et le bois (environ 30 %).

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

Dans le coût total des matériaux de construction d'une maison individuelle, les pièces et structures en bois (murs, fenêtres, portes, sols, plafonds, toitures) sont, selon le type de murs (brique ou bois, rondins) de 40% à 75% . Par conséquent, la construction de logements de faible hauteur est souvent appelée construction de logements en bois.

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

Saint-Pétersbourg a un statut particulier à cet égard. Même en comparaison avec Moscou dans la région du Nord-Ouest, la préférence est donnée aux structures en rondins de pierre. Ceci s'explique à la fois par la disponibilité d'une ressource pour une telle construction de logements, et par des préférences esthétiques.

Selon les constructeurs de maisons de Saint-Pétersbourg spécialisés dans le bois, ce marché a toujours eu une tendance positive. Une croissance particulière a été observée en 2000-2003. Durant cette période, la construction de maisons en bois se professionnalise. Les entreprises engagées dans cette activité ont acquis une réputation décente et les clients ont cessé de se concentrer sur le prix conditionnel d'une maison, privilégiant la qualité.

Les experts estiment que la croissance du marché du logement 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 (chalets d'été et chalets d'été), une proportion importante de clients préfèrent désormais construire une maison en bois à proximité immédiate de la ville pour leur résidence permanente.

Lors du développement de solutions constructives, les caractéristiques suivantes des principaux matériaux de construction et de l'isolation ont été prises en compte :

Briques creuses 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 ° С;

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

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

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

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

Panneau de fibres de bois et aggloméré 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 augmentée "Rockwool", "Izomat", "Park" 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.

Plaques de polystyrène expansé "TIGI-KNAUF" selon GOST15588-86 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 de 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 période de chauffage (GSTD) 6000.

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

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

- murs en bois d'un bar avec isolation extérieure - pour les maisons de 1 à 2 étages avec grenier;

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

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

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

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

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

- murs monolithiques en béton armé avec isolation extérieure - pour les maisons de 1 à 9 étages avec confirmation du calcul de la résistance.

Maçonnerie légère en brique creuse avec attaches souples et gravier d'argile expansée avec un mur intérieur de 250 mm et un mur extérieur de 120 mm :

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

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

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

Maçonnerie légère en brique creuse avec connexions flexibles avec isolation en polystyrène expansé GOST 15588-86 y = 40 kg / m avec une paroi intérieure - 250 mm et une paroi extérieure - 120 mm. Remarque : les attaches souples sont en acier galvanisé В р -I et sont installées tous les 600 mm aussi bien horizontalement que verticalement en damier (SNiP 2.03.01.84) :

1 - maçonnerie; 2 - isolation - polystyrène expansé Ml5 6 = 14 cm ; 3- plaques de plâtre

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

1- Plaque canadienne avec isolation en mousse de polyuréthane 6 = 50 mm; 2- fixation de la dalle au cadre principal avec des vis autotaraudeuses M 4 x 35 ; 3- scellement des joints avec de la roche basaltique et mastic silicone ; 4- ossature murale constituée de poutres 40 x 120 mm au pas de 1,2 m avec cerclage en bas et en haut ; 5- matériau de toiture; 6,8 - contreplaqué (6 = 12 mm); 7- Isolation - plaques de laine minérale : 6 = 120 mm

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

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

bossages = 160 mm avec un pas de 400 mm et une épaisseur de 40 mm ; 4- clous pour fixation pos. 3

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

6 - tuiles de parement

Murs en blocs de béton cellulaire (190 x 190 x 390 mm) avec isolation par l'extérieur selon le système « HEKK » :

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

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

4- treillis de renfort; 5 - chevilles; 6 - enduit sur l'épaisseur de maille "HEKK"

6-8 mm ; 7 - couche de plâtre de revêtement "HEKK" 7 mm

Mur en bois à partir d'une barre 6 = 150 mm avec isolation extérieure avec des plaques de laine minérale de la société "BIK" selon la technologie de la société tchèque "Xstein" (système SPIDI):

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

plaques 25, 6 = 220 mm

Maçonnerie légère en brique creuse à raccords souples avec isolation en dalles minérales BIK de paroi intérieure 250 mm et paroi extérieure 120 mm :

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

Maçonnerie légère en brique creuse avec attaches rigides avec isolation en laine minérale g = 200 kg / m3 GOST 9573-82 avec une épaisseur de paroi intérieure et extérieure 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 "HEKK" avec isolation en polystyrène expansé selon GOST 15588-86 à= 40kg :

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

plaques de polystyrène expansé; 2 - isolation - polystyrène expansé 6 = 130 mm M 35 ;

3 - treillis de renfort; 4 - chevilles; 5 - plâtre sur la maille "HEKK", épaisseur

6-8 mm ; 6 - couche de plâtre de revêtement "HEKK" - 7 mm

Mur en bois à partir d'une barre de 150 x 150 mm avec isolation extérieure selon le système "HEKK" avec isolation en polystyrène expansé 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 - plaques de mousse polystyrène 6 = 100 mm, M 35 ; 4 - treillis de renforcement; 5 - chevilles; 6 - plâtre sur la grille HEKK; 7 - couche de plâtre de revêtement "HEKK" - 7 mm

Murs en blocs pleins de béton cellulaire y = 600 kg/m2 avec attaches rigides et isolation en panneaux de laine minérale de la société BIK avec une épaisseur de couche intérieure de 300 mm et une couche extérieure de 145 mm :

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

3 - plaques de plâtre

Murs en blocs pleins de béton cellulaire y = 600 kg/m avec des liaisons souples avec une isolation en mousse 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 - plaques de mousse de polystyrène M25, 6 = 100 mm; 3 - plaques de plâtre; 4 - connexions souples

Murs constitués de panneaux sandwich à base d'ossature bois avec isolation par laine minérale de roches basaltiques "Rockwool" avec imperméabilisation :

Mur extérieur avec enduit de plâtre :

Mur extérieur avec revêtement en brique :

Mur extérieur avec bardage bois horizontal (block house) :

Mur porteur intérieur:

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

1) par fonction statique :

a) les transporteurs ;

b) autoportant ;

c) non porteur (monté).

Les murs extérieurs porteurs perçoivent et transfèrent aux fondations leur propre poids et charges des structures adjacentes du bâtiment : plafonds, cloisons, toitures, etc. (remplissent simultanément les fonctions porteuses et enveloppantes).

Les murs extérieurs autoportants ne perçoivent la charge verticale qu'à partir de leur propre poids (y compris la charge des balcons, baies vitrées, parapets et autres éléments de mur) et la transmettent aux fondations à travers des structures porteuses intermédiaires - poutres de fondation, grillages ou panneaux de soubassement (simultanément remplir les fonctions de roulement et d'enveloppe) ...

Les murs extérieurs non porteurs (rideaux), étage par étage (ou à travers plusieurs étages), sont soutenus par des structures de support adjacentes du bâtiment - étages, charpente ou murs. Ainsi, les murs-rideaux ne remplissent qu'une fonction de protection.

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 intérieures du bâtiment. Plus le bâtiment est haut, plus la différence de déformations verticales est grande. Par conséquent, par exemple, dans les maisons à panneaux, il est permis d'utiliser des murs autoportants d'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) Par 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 en pierre naturelle (calcaire, tuf, etc.) ou artificielle (béton, béton léger).

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

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

Lors de la construction de murs rideaux extérieurs, du béton cellulaire (béton cellulaire, béton cellulaire, etc.) des classes B2 B5 avec une densité de 600 1600 kg / m3 est également utilisé. Les murs en béton sont utilisés dans les bâtiments de n'importe quel nombre d'étages.

c) Les murs en bois sont utilisés dans les immeubles de faible hauteur. Pour leur construction, des rondins de pin d'un diamètre de 180 240 mm ou des poutres d'une section transversale de 150x150 mm ou 180x180 mm sont utilisés, ainsi que des panneaux ou des boucliers de colle et des panneaux d'une épaisseur de 150 ÷ ​​200 mm.

d) les murs en matériaux autres que le béton sont principalement utilisés dans la construction de bâtiments industriels ou de bâtiments civils de faible hauteur. Structurellement, ils sont constitués d'un bardage extérieur et intérieur en tôle (acier, alliages d'aluminium, plastique, fibrociment, etc.) et d'un isolant (panneaux sandwich). Les murs de ce type sont conçus comme porteurs uniquement pour les bâtiments à un étage et avec un nombre d'étages plus élevé - uniquement comme non porteurs.

3) par décision constructive :

a) monocouche ;

b) à deux couches ;

c) trois couches.

Le nombre de couches des murs extérieurs du bâtiment est déterminé par les résultats du calcul d'ingénierie thermique. 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 à trois couches de murs extérieurs avec une isolation efficace.

4) selon la technologie de construction :

a) les murs en pierre fabriqués à la main sont érigés en utilisant la technologie traditionnelle. Dans ce cas, des briques ou des pierres sont posées en rangées sur une couche de mortier ciment-sable. La résistance des murs en pierre est assurée par la résistance de la pierre et du mortier, ainsi que par l'habillage mutuel des joints verticaux. Pour augmenter encore la capacité portante de la maçonnerie (par exemple, pour les murs étroits), une armature horizontale avec des treillis soudés est utilisée tous les 2 ÷ 5 rangées.

L'épaisseur requise des murs en pierre est déterminée par un calcul d'ingénierie thermique et est liée aux dimensions standard des briques ou des pierres. Murs de briques d'une épaisseur de 1 ; 1.5 ; 2 ; 2,5 et 3 briques (250, 380, 510, 640 et 770 mm, respectivement). Les murs en béton ou en pierres naturelles, lorsqu'ils sont posés en 1 et 1,5 pierres, ont respectivement une épaisseur de 390 et 490 mm.

5) par l'emplacement des ouvertures des fenêtres :

De l'examen de ces options, on peut voir que la destination fonctionnelle du bâtiment (résidentiel, public ou industriel) détermine la solution constructive de ses murs extérieurs et l'apparence générale.

L'une des principales exigences pour les murs extérieurs est la résistance au feu requise. Selon les exigences de la réglementation incendie, les murs extérieurs porteurs doivent être en matériaux incombustibles avec une limite de résistance au feu d'au moins 2 heures (pierre, béton). L'utilisation de murs porteurs incombustibles (par exemple, enduits de bois) 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 constructive comprend le bâtiment et les systèmes constructifs, ainsi que le schéma constructif.

Le système constructif d'un bâtiment est déterminé par le matériau, la structure la plus massive et la technologie pour la construction d'éléments porteurs (béton armé monolithique).

Le schéma structurel est une version schématique du système structurel par rapport aux axes longitudinal et transversal.

Le CC porteur d'un bâtiment en béton armé est constitué d'une fondation, d'éléments porteurs verticaux (poteaux et murs) reposant dessus et les combinant en un seul système spatial d'éléments horizontaux (dalles et revêtements).

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

Colonne (cadre), où les colonnes sont l'élément vertical porteur principal ;

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

Poteau-mur, ou mixte, où les éléments porteurs verticaux sont des poteaux et des murs.

a - COP en colonne ; b - station de compression murale ; c - COP mixte ;

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

Graphique 5.1. Fragments de plans de construction

Les étages inférieurs sont souvent résolus dans un système structurel et les étages supérieurs dans un autre. Le système structurel de ces bâtiments est combiné.

Les schémas structurels dans les CC muraux sont déterminés par la position relative des murs et dans les CC colonnaires - par la disposition mutuelle des poutres intercolonnes (Figure 5.5) par rapport aux axes transversaux et longitudinaux du bâtiment. Les schémas sont transversaux, longitudinaux et croisés. Dans les vrais bâtiments monolithiques, 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 considérés lors de la division du SC spatial en deux indépendants (Fig. 6.1, b, c et 6.2, b, c) afin de simplifier les calculs.

Solutions constructives pour les bâtiments civils à partir de structures en béton préfabriqué

Les bâtiments civils (résidentiels et publics) peuvent être érigés dans une version monolithique, préfabriquée-monolithique et préfabriquée.

Monolithique - les bâtiments sont construits en béton monolithique dans divers types de coffrage.

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

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

Selon le nombre d'étages, les bâtiments civils sont subdivisés en immeubles de faible hauteur (jusqu'à 3 étages), à plusieurs étages (de 4 à 8 étages), en immeubles de grande hauteur (de 9 à 25 étages) et en immeubles de grande hauteur (plus de 25 étages).

Selon le système structurel, les bâtiments civils sont :

Colonne (cadre);

Mur (sans cadre);

Mixte.

Dans les bâtiments à murs porteurs, la charge des sols et des toits est perçue par les murs : longitudinale, transversale ou les deux à la fois.

Les bâtiments à ossature ont une charpente porteuse constituée de colonnes et de poutres en béton préfabriqué. Dans les bâtiments à pleine ossature, des colonnes sont installées à tous les points d'intersection des axes du schéma d'urbanisme.

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

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

Le schéma structurel de la construction d'un bâtiment à grands panneaux est adopté en fonction de la disposition architecturale, de la division de la façade du bâtiment, des caractéristiques géologiques de la fondation et d'autres facteurs. Il existe les schémas structurels 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 de panneau de cadre :

Plein cadre.

Avec un cadre incomplet.

Le schéma 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 jointoiement des murs et des dalles de plancher, reliés les uns aux autres par soudage de pièces encastrées. A une hauteur plus élevée, selon les conditions d'assurance de la rigidité, il est conseillé de réaliser des bâtiments à ossature avec un noyau central de rigidité.

Le schéma des 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 ; dans ce cas, les panneaux muraux remplissent uniquement des fonctions d'enveloppement et sont articulés.

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

Dans les bâtiments monolithiques préfabriqués à grands panneaux au-dessus de 20 à 22 étages, un noyau de rigidité est constitué de béton monolithique pour absorber les charges à l'intérieur du cadre ; en règle générale, un ensemble d'ascenseur est utilisé à cette fin. Après la construction de la mine, des structures préfabriquées du bâtiment à ossature ou à panneaux sont installées autour d'elles, qui sont reliées de manière rigide au noyau de renforcement.

Les bâtiments en blocs sont subdivisés en trois schémas structurels principaux :

1. Bloc-panneau - une combinaison de blocs volumétriques porteurs avec des panneaux plats de dalles de sol et des panneaux muraux extérieurs ou rideaux autoportants.

2. Bloc-cadre - une combinaison de blocs-chambres porteurs avec un cadre porteur. Dans les bâtiments de cette conception, toutes les charges sont reprises par une ossature en béton armé, les pièces en blocs sont supportées par des poutres transversales ou longitudinales.

3. Bloc-volume - disposition continue d'éléments volumétriques sans l'utilisation de structures plates.

Dans les bâtiments sans cadre, selon la solution de conception, les éléments volumétriques peuvent s'appuyer les uns sur les autres à quatre points dans les coins - un schéma de support ponctuel ou le long des bords de deux murs intérieurs de blocs - un schéma linéaire.

Les bâtiments à partir d'éléments volumétriques sont construits à partir d'éléments de blocs (blocs de blocs, blocs d'appartements, cabines sanitaires, cages d'ascenseur, etc.). Les éléments volumétriques sont des blocs de construction prêts à l'emploi avec une finition finie ou entièrement préparés pour la finition avec un équipement d'ingénierie installé. Les blocs sont fabriqués de manière monolithique ou assemblés en usine avec le plus haut degré de préparation possible.

Solutions constructives pour les bâtiments industriels d'un étage en structures préfabriquées en béton

Selon la destination, les bâtiments industriels sont subdivisés en :

Production, qui abrite la production principale.

Auxiliaire, dans lequel se trouvent les locaux culturels et domestiques, administratifs et de bureaux, les cantines, les laboratoires, etc.

Les bâtiments des entreprises industrielles sont classés selon leurs caractéristiques spécifiques, qui prévoient 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, le mode de la disposition des supports internes et le type de transport intra-magasin.

Les bâtiments industriels à un étage sont généralement assemblés à partir de travées parallèles de même largeur et hauteur avec le même équipement de manutention. Peut être à travée unique et à travées multiples

Le type de bâtiments dépend de la masse des éléments de montage :

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.

Selon l'emplacement des supports internes, les bâtiments industriels d'un étage sont subdivisés en :

Survoler.

Cellulaire.

Halls avec ou sans support central.

Dans les bâtiments à portée, les largeurs de portée sont de 12 à 36 m avec un pas de colonne 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 - une grille carrée de supports - 12x12,18x18, ... 36x36m et les lignes technologiques sont situées dans une direction mutuellement perpendiculaire.

Les bâtiments halls ont des portées de 60-100 m et plus avec l'installation d'équipements de grande taille pour la fabrication de produits de grande taille (hangars, salles des machines de la centrale thermique, etc.). Ces bâtiments sont généralement recouverts de structures spatiales.

Les bâtiments industriels de plain-pied sont conçus avec des charpentes pleines et incomplètes. Ils peuvent être équipés d'équipements de levage et de transport sous forme de ponts roulants - ponts roulants ou ponts roulants ou au sol.

La stabilité générale et l'invariabilité géométrique d'un bâtiment à ossature d'un étage sont obtenues dans le sens longitudinal en pinçant les poteaux dans les fondations et par un système de liaisons le long des poteaux, dans le sens transversal - en pinçant les poteaux dans les fondations, comme ainsi que par un disque de couverture rigide dans son plan.

En général, un bâtiment industriel d'un étage se compose de murs, de colonnes, de toitures, de poutres de grue, d'entretoises et de fondations.

Les poteaux en béton armé selon le type de section peuvent être pleins (rectangulaires ou en I) et traversants (à deux branches). Selon la destination des bâtiments et les charges réelles, les types de poteaux suivants sont utilisés :

Rectangulaire (sans console).

Avec équerres pour soutenir les structures porteuses des toits.

Avec consoles de grue unilatérales et bilatérales.

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

Les structures porteuses des revêtements sont divisées en principales (poutres de toit, fermes ou arcs) et secondaires (dalles à grands panneaux, pannes). La structure de la couverture d'un bâtiment à ossature d'un étage comprend également des lanternes et des attaches.

Les poutres de toit (poutres de toit) sont supportées par des colonnes ou des poutres de toit. Les poutres à chevrons couvrent des portées de 6 à 24 m avec un pas de poteau de 6 ou 12 m. Les poutres en treillis sont utilisées lorsque le pas des poteaux est supérieur à la distance entre les poutres des chevrons.

Les poutres de toit peuvent être à pignon, à pas unique et avec des ceintures horizontales parallèles. Les poutres de chevrons sont disponibles avec des cordes parallèles et non parallèles.

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

Le contour de la ferme dépend du type de toit, de la disposition générale du toit, ainsi que de la présence, de la forme et de l'emplacement des lanternes. Distinguer les fermes segmentées et polygonales. Les fermes segmentées avec une membrure supérieure incurvée sont appelées arquées.

Les fermes polygonales sont utilisées avec des membrures parallèles, des renforts de support ascendants et une pente de la membrure supérieure de 1:12, ainsi qu'avec des renforts de support descendants et une membrure inférieure cassée.

Les structures de support de la chaussée secondaire peuvent être directement supportées par des chevrons, des fermes ou des arches (système de chaussée sans fil) ou soutenues par un système de pannes supportées par les structures de chaussée principales (système de chaussée traversant).

Solutions constructives pour les bâtiments à plusieurs étages à partir de structures en béton préfabriqué

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 la toiture. Les murs extérieurs sont généralement des murs rideaux de grands panneaux.

Les cadres des bâtiments à plusieurs étages selon le schéma de travail statique sont subdivisés en cadre, contreventé et contreventé.

Dans la structure du cadre du cadre, toutes les charges horizontales sont perçues par l'interface rigide des colonnes et des poutres.

Dans l'ossature de l'ossature, les charges horizontales sont perçues par des diaphragmes raidisseurs verticaux ou des noyaux raidisseurs. Le schéma de connexion du cadre élimine le besoin du dispositif d'assemblages rigides dans la conjugaison des poutres avec les colonnes. qui peut être articulé ou avec coincement partiel des traverses sur le support.

Dans le schéma cadre contreventé, les charges horizontales sont réparties entre les éléments des contreventements et l'interface rigide des poutres avec les poteaux (dans une ou dans deux directions).

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

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

Les principaux éléments d'une ossature sans poutres sont les fondations, les poteaux, les dalles de poteaux, les dalles de poteaux et les dalles de travée.

Un cadre en béton armé avec un chevauchement sans poutres est utilisé dans la construction d'entreprises de l'industrie alimentaire, de réfrigérateurs, où des exigences accrues en matière de propreté sont imposées.

Solutions constructives pour les structures agricoles en structures préfabriquées en béton.

Ouvrages d'art préfabriqués

Les structures d'ingénierie peuvent être érigées dans une conception préfabriquée, monolithique ou monolithique préfabriquée.

Les réservoirs et silos en béton préfabriqué 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 piliers préfabriqués en béton armé. Le garde-corps mural est constitué de panneaux préfabriqués en béton armé, les dalles de revêtement sont en béton armé préfabriqué, précontraint, de plan trapézoïdal.

Les silos sont construits de forme ronde, carrée, multiforme 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 éléments principaux des caissons d'ascenseur.

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

L'apparence des façades des bâtiments est tout d'abord formée par les murs. Par conséquent, les murs en pierre doivent répondre aux exigences esthétiques correspondantes. De plus, les murs sont exposés à de nombreuses forces, à l'humidité et à d'autres influences : leur propre poids, les charges des plafonds et des toits, le vent, les chocs sismiques et la déformation inégale des fondations, le rayonnement solaire, la température et les précipitations variables, le bruit, etc. Par conséquent, les murs doivent répondre aux exigences de résistance, de durabilité, de résistance au feu, de protéger les locaux des influences extérieures défavorables, de leur fournir des conditions de température et d'humidité favorables pour une vie et un travail confortables.

Le complexe de structures murales comprend souvent le remplissage des ouvertures des fenêtres et des portes, 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 avec un schéma structurel rigide, qui incluent des bâtiments avec un emplacement fréquent de murs transversaux, c'est-à-dire. principalement des bâtiments civils et des bâtiments avec un schéma structurel élastique, qui comprennent des bâtiments industriels à un étage, des entrepôts et d'autres bâtiments similaires (dans ceux-ci, les murs longitudinaux ont une hauteur importante et de grandes distances entre les murs transversaux).

Selon la destination d'un bâtiment ou d'une structure, les charges existantes, le nombre d'étages et d'autres facteurs, les murs en pierre sont subdivisés :

• ? sur des structures porteuses qui supportent toutes les charges verticales et horizontales ;
• ? autosuffisants, ne percevant que leur propre masse;
• ? non porteur (à colombages), dans lequel la maçonnerie est utilisée comme remplissage des panneaux formés par des traverses, des croisillons et des poteaux de cadre.

La résistance des murs en pierre dépend dans une large mesure de la résistance de la maçonnerie :

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

Ainsi, même si la résistance du mortier est égale à 0, la maçonnerie aura une résistance égale à 33 % de sa résistance maximale possible.

Pour assurer la collaboration et la formation d'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 sur toute leur hauteur.

Les murs sont pleins (sans ouvertures) et avec des ouvertures. Les murs pleins sans éléments structurels et détails architecturaux sont appelés murs lisses. Il y a les éléments structurels suivants des murs (Fig.7.1):

• ? pilastres - saillies verticales à la surface d'un mur de section rectangulaire, qui servent à diviser le plan du mur;
• ? Conforces - 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 décorent l'entrée du bâtiment;
• ? garniture de maçonnerie - le lieu de transition en hauteur du sous-sol au mur;
• ? ceinture - chevauchement d'une rangée de maçonnerie afin de démembrer des parties individuelles de la façade du bâtiment en fonction de sa hauteur;
• ? sandrik - un petit auvent au-dessus des ouvertures sur la façade du bâtiment;
• ? corniche - chevauchement de plusieurs rangées de maçonnerie (pas plus d'1/3 de brique d'affilée);
• ? rainures - rainures verticales ou horizontales étendues dans la maçonnerie pour masquer les communications;
• ? niches - niches dans la maçonnerie dans lesquelles se trouvent les appareils de chauffage, les armoires électriques et autres;
• ? piliers - sections de maçonnerie situées entre les ouvertures adjacentes;
• ? linteaux (quartiers) - saillies de maçonnerie dans la partie extérieure du mur et des murs pour l'installation de 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 - maçonnerie taillée; d - ceinture; e - sandrik; g - corniche; h - sillons; et - des niches ; k - jetées; l - linteaux; m - chevilles en bois

Les murs sont posés avec le bandage obligatoire des coutures verticales. A l'extérieur du mur, les rangées de maçonnerie peuvent alterner comme suit :

• ? lié avec lié;
• ? cuillère avec cuillère;
• ? cuillère avec poke;
• ? lié avec mélangé;
• ? certains mélangés.

En pratique, les plus répandus sont les systèmes avec alternance de rangées de cuillères et de mégots. 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 de pansement pour maçonnerie, ils sont guidés par ces indicateurs. Les systèmes d'habillage des murs en pierre, illustrés à la Fig. 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 pokes enfichables; g - trois rangées; h - cinq rangées; et - section du mur avec un habillage à cinq rangs; k - section murale avec habillage à une rangée

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

une seule couche;

deux couches;

trois couches.

Les murs extérieurs monocouches sont constitués de blocs de béton cellulaire, qui, en règle générale, sont conçus comme autoportants avec un support de sol sur des éléments de sol, avec une protection obligatoire contre les intempéries externes par l'application de plâtre, de revêtement, etc. Le transfert des forces mécaniques dans de telles structures s'effectue à travers des colonnes en béton armé.

Les murs extérieurs à double couche contiennent des couches porteuses et d'isolation thermique. Dans ce cas, l'isolation peut être située à la fois à l'extérieur et 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 plaques de polystyrène expansé et de fibre de verre discontinue URSA ont été utilisées comme matériau d'isolation thermique. Du côté de la pièce, l'isolation a été protégée avec des plaques de plâtre ou du plâtre. Pour protéger les appareils de chauffage de l'humidité et de l'accumulation d'humidité, un pare-vapeur a été installé sous la forme d'un film de polyéthylène.

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

a - monocouche, b - bicouche, c - tricouche;

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 expansé; 14 - couche texturée.

Au cours de la poursuite de l'exploitation des bâtiments, de nombreux défauts ont été révélés associés à un échange d'air altéré dans les locaux, à l'apparition de taches sombres, de moisissures et de mildiou sur les surfaces intérieures des murs extérieurs. Par conséquent, à l'heure actuelle, l'isolation interne n'est utilisée que lors de l'installation d'une ventilation mécanique d'alimentation et d'extraction. Des matériaux à faible absorption d'eau sont utilisés comme appareils de chauffage, par exemple le penoplex et la mousse de polyuréthane pulvérisée.

Les systèmes avec isolation extérieure présentent un certain nombre d'avantages importants. Ceux-ci incluent : l'uniformité de l'ingénierie 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 de plâtre extérieure ; avec entrefer ventilé.

Dans la première version des systèmes de façade, les plaques de polystyrène expansé sont principalement utilisées comme isolant. L'isolation contre les intempéries externes est protégée par une couche adhésive de base, renforcée d'un treillis en fibre de verre et d'une couche décorative.

Dans les façades ventilées, seule une isolation incombustible sous forme de dalles en fibre de basalte est utilisée. L'isolation est protégée des effets de l'humidité atmosphérique par des plaques de façade, qui sont fixées au mur avec des supports. Un entrefer est prévu entre les plaques et l'isolant.

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

Les murs à trois couches précédemment érigés étaient principalement utilisés sous la forme de maçonnerie de puits. Ils étaient fabriqués à partir de petites pièces situées entre les couches d'isolation extérieure et intérieure. 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, des murs à trois couches utilisant des attaches flexibles sont largement utilisés, pour la fabrication desquels une armature en acier est utilisée, avec les propriétés anticorrosion correspondantes de l'acier ou des revêtements protecteurs. Le béton cellulaire est utilisé comme couche interne et la mousse de polystyrène, les plaques minérales et l'isolation en mousse sont utilisées pour les matériaux d'isolation thermique. La couche de parement est constituée de briques en céramique.

Les murs en béton à trois couches dans la construction de logements à grand panneau sont utilisés depuis longtemps, mais avec une valeur inférieure de la résistance au transfert de chaleur réduite. Pour augmenter l'uniformité de l'ingénierie thermique des structures en panneaux, il est nécessaire d'utiliser des attaches en acier flexibles sous la 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 de centres commerciaux et d'installations industrielles.

En tant que couche intermédiaire dans de telles structures, des matériaux d'isolation thermique efficaces sont utilisés - laine minérale, polystyrène expansé, mousse de polyuréthane et penoizol. Les structures enveloppantes à trois couches se distinguent par l'hétérogénéité des matériaux en section transversale, la géométrie complexe et les joints. Pour des raisons structurelles, pour la formation de liaisons entre les coques, il est nécessaire que les matériaux les plus résistants traversent l'isolant thermique ou y pénètrent, perturbant ainsi l'homogénéité de l'isolant thermique. Dans ce cas, ce que l'on appelle des ponts thermiques se forment. Des exemples typiques de tels ponts thermiques sont les nervures de charpente dans des panneaux à trois couches avec une isolation efficace des bâtiments résidentiels, la fixation d'angle avec une poutre en bois de panneaux à trois couches avec un revêtement et une isolation en aggloméré, etc.