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Maçonnerie armée parasismique : conception et avantages

Maçonnerie armée parasismique : conception et avantages

La maçonnerie armée permet d’augmenter la résistance d’une structure murale aux effets d’un tremblement de terre. Découvrez les avantages et comment la concevoir

Dans le contexte de l’ingénierie structurelle, la maçonnerie armée joue un rôle fondamental dans l’amélioration de la résistance des constructions aux événements sismiques.

Dans cet article, nous explorerons les principes clés de la maçonnerie armée ses avantages en termes de sécurité et de résistance structurelle, ainsi que les méthodologies de conception adoptées par les ingénieurs pour optimiser les performances des bâtiments en zone sismique.

Pour simplifier le processus de conception structurelle et obtenir des résultats optimaux dans la réalisation de maçonneries renforcées antisismiques, nous vous invitons à découvrir un innovant logiciel calcul de structure.

Qu’est-ce que la maçonnerie armée parasismique ?

La maçonnerie armée, à ne pas confondre avec les murs en béton armé, est un système constructif qui combine des éléments de maçonnerie traditionnelle avec l’utilisation de renforts structuraux en acier pour augmenter la résistance et la capacité d’absorption des efforts sismiques. L’objectif principal de ce système est de protéger la structure murale des dommages causés par les tremblements de terre, afin de réduire le risque d’effondrement et de garantir la sécurité des occupants.
Contrairement à la maçonnerie ordinaire, constituée simplement de briques et de liant, la maçonnerie renforcée antisismique prévoit l’insertion d’éléments de renfort (comme des barres d’acier) qui sont positionnés à l’intérieur des joints de mortier horizontaux et des logements verticaux spécialement créés dans les blocs de briques.

Ces renforts sont placés de manière stratégique pour créer une connexion structurelle entre les différents éléments de la maçonnerie et augmenter la résistance globale de la structure. L’armature en acier agit à la fois en traction et en compression. Cela permet de répartir de manière plus uniforme les efforts sismiques et d’assurer une meilleure dissipation de l’énergie cinétique générée par un éventuel tremblement de terre.

Compte tenu de ses excellentes caractéristiques mécaniques de résistance et de ductilité, la maçonnerie renforcée peut être considérée comme l’évolution structurelle de la maçonnerie ordinaire.

Quels sont les composants de la maçonnerie armée ?

La maçonnerie armée intègre différents éléments qui collaborent de manière synergique pour conférer à la structure la plus grande résistance aux effets des tremblements de terre, assurant une meilleure ductilité et une plus grande capacité à absorber et dissiper l’énergie sismique. Les principaux composants de la maçonnerie renforcée sont les suivants:

  • blocs de briques ou d’autres matériaux : les blocs constituent les éléments porteurs de la maçonnerie. Ils peuvent être réalisés en briques, en béton ou en d’autres matériaux de construction. Le choix du type de bloc dépend des spécificités du projet et des caractéristiques de la construction ;
  • liant en mortier : le mortier est le matériau utilisé pour relier les blocs entre eux. C’est un mélange de sable, de ciment et d’eau qui durcit avec le temps, fournissant cohésion et résistance structurelle à la maçonnerie ;
  • armature de renfort : les barres d’acier constituent l’armature de renfort. Elles sont placées à l’intérieur de la maçonnerie pour conférer résistance et ductilité à la structure. Les barres de renfort peuvent être positionnées verticalement ou horizontalement et sont reliées entre elles par des joints soudés ou mécaniques ;
  • connexions : les connexions sont utilisées pour relier les barres de renfort entre elles et pour connecter la maçonnerie renforcée à d’autres éléments structuraux, tels que les fondations ou les poutres. Les connexions doivent être conçues de manière à garantir une transmission efficace des forces entre les éléments structuraux ;
  • éléments accessoires : les éléments accessoires comprennent des étriers, des plaques d’ancrage et d’autres dispositifs de connexion qui améliorent la résistance et la stabilité de la maçonnerie renforcée. Ces éléments sont utilisés pour assurer une bonne adhérence entre l’armature et les blocs, ainsi que pour prévenir le décollement ou le mouvement indésirable des éléments structuraux.

Les domaines d’application de la maçonnerie armée

La maçonnerie armée n’est pas une technique de construction destinée exclusivement aux petits bâtiments ou aux structures à un seul niveau. Elle offre en effet des performances élevées en termes de résistance et de ductilité qui la rendent particulièrement utile également pour des constructions plus complexes et articulées.

Parmi les principaux domaines d’application de la maçonnerie renforcée antisismique, on retrouve:

  • les bâtiments résidentiels : la maçonnerie renforcée est couramment utilisée dans la construction de bâtiments résidentiels, qu’ils soient unifamiliaux ou multifamiliaux, car elle est capable d’offrir une plus grande sécurité structurelle, réduisant les risques de dommages lors d’événements sismiques;
  • les bâtiments commerciaux : les magasins, les bureaux et autres bâtiments commerciaux bénéficient de la résistance sismique fournie par la maçonnerie renforcée. Ses caractéristiques contribuent à protéger les occupants et à préserver les structures en cas de tremblement de terre;
  • les bâtiments industriels : la maçonnerie renforcée peut être utilisée pour créer des structures robustes et résistantes dans les bâtiments industriels, c’est-à-dire dans toutes les constructions qui nécessitent des exigences de sécurité spécifiques et qui sont soumises à des charges élevées;
  • les structures éducatives et sanitaires : les écoles, les hôpitaux et autres structures publiques exploitent la capacité de résistance fournie par la maçonnerie renforcée antisismique pour assurer la sécurité des occupants et la continuité des activités;
  • les ouvrages de génie civil : la maçonnerie renforcée est souvent utilisée dans des projets de génie civil, tels que ceux relatifs aux murs de soutènement, pour assurer la stabilité et la fiabilité maximales dans le soutien des terrains en pente.

Dans le contexte de la construction, la maçonnerie renforcée atteint son maximum de performances lorsqu’elle est intégrée dans des systèmes mixtes.

Les avantages de la maçonnerie armée

La maçonnerie armée offre plusieurs avantages par rapport à la maçonnerie non renforcée ou à d’autres types de structures, notamment : 

  1. haute résistance sismique : la maçonnerie renforcée antisismique est conçue pour résister aux sollicitations sismiques et réduire les dommages structurels lors d’un tremblement de terre. L’ajout de renforts en acier dans la maçonnerie augmente sa capacité à absorber et dissiper l’énergie sismique par déformation élastique du matériau, améliorant la résistance du bâtiment et réduisant ainsi le risque d’effondrement structurel ;
  2. plus grande ductilité : la maçonnerie renforcée antisismique peut être conçue pour avoir un comportement ductile lors d’un tremblement de terre. La ductilité permet à la structure de se déformer de manière contrôlée et prévisible, absorbant l’énergie sismique sans se détériorer de manière irréversible. Cela améliore la sécurité des occupants et réduit les coûts de réparation après un événement sismique ;
  3. moins de dommages structurels : la maçonnerie renforcée est conçue pour limiter les dommages structurels lors d’un tremblement de terre. Les barres d’acier aident à répartir de manière uniforme les sollicitations sismiques le long du mur, réduisant la concentration de tensions et minimisant les risques de fissuration et d’effondrement ;
  4. flexibilité de conception : la maçonnerie renforcée antisismique offre une plus grande flexibilité de conception par rapport à d’autres systèmes structuraux. Il est possible de réaliser des murs de différentes formes et dimensions, favorisant une plus grande liberté de conception architecturale ;
  5. coûts compétitifs : la maçonnerie renforcée antisismique peut offrir un bon rapport coûts-avantages par rapport à d’autres systèmes structuraux. Les matériaux utilisés, tels que la brique et l’acier, sont généralement disponibles à des coûts compétitifs, ce qui en fait un choix économique pour de nombreux projets.
Les avantages de la maçonnerie armée parasismique

Les avantages de la maçonnerie armée parasismique

Il est important de souligner que la conception et l’exécution correcte de la Maçonnerie renforcée antisismique sont fondamentales pour obtenir tous les avantages énumérés ci-dessus. Découvrons donc quelles sont les règles de base pour la construction de bâtiments en maçonnerie renforcée.

Comment concevoir la Maçonnerie renforcée antisismique

La conception de la Maçonnerie renforcée antisismique nécessite l’application de critères spécifiques qui tiennent compte des actions sismiques et des caractéristiques structurelles du bâtiment : 

  • les murs résistants au séisme doivent avoir une épaisseur minimale de 24 cm (20 cm pour les sites caractérisés par de faibles accélérations sismiques), ce qui implique que les blocs utilisés pour la maçonnerie renforcée aient une épaisseur minimale de 25 cm ;
  • la hauteur maximale des murs, représentée par le rapport entre la portée libre de flexion et l’épaisseur de la maçonnerie, est fixée à 15 (20 pour les sites avec de faibles accélérations sismiques) ;
  • il n’y a pas de limite sur la longueur minimale des cloisons résistantes ;
  • la distance maximale entre deux planchers successifs ne doit pas dépasser 5 mètres ;
  • à chaque étage, il est nécessaire de réaliser un chainage continu à l’intersection entre les planchers et les murs, avec des hauteurs et largeurs minimales spécifiées dans la réglementation. Des critères spécifiques sont également établis pour l’armature courante et les étriers ;
  • les poutres métalliques ou préfabriquées des planchers doivent s’étendre dans le chainage sur une certaine largeur et être correctement ancrées ;
  • chaque ouverture doit être équipée d’un linteau résistant à la flexion ;
  • les garde-corps et les éléments de liaison entre les murs doivent être solidement connectés aux murs adjacents, garantissant la continuité de l’armature horizontale et, lorsque possible, de celle verticale ;
  • aux intersections des murs périphériques, il est possible de déroger à l’exigence du «mètre d’angle» à prévoir sur les deux murs concourants à l’intersection.

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