Pourquoi les bâtiments en acier ont-ils besoin de contreventements muraux ?

Le contreventement mural dans les bâtiments en acier est un élément essentiel pour assurer la stabilité et la sécurité de la structure. Que ce soit dans une usine industrielle, un immeuble de bureaux commercial ou un bâtiment résidentiel, le contreventement mural joue un rôle vital. Dans cet article, le groupe Xinguangzheng vous donnera un aperçu détaillé de la définition du contreventement mural, de ses types, de son fonctionnement, de ses applications pratiques et des avantages qu’il apporte en termes de sécurité et de durabilité.

Introduction au contreventement mural pour les bâtiments en acier

Le contreventement mural fait référence au rôle du mur dans le soutien de la structure d’un bâtiment. Aussi appelé contreventement de colonnes, le contreventement mural est un type de barre de connexion placé entre deux colonnes. Ce design permet de bien équilibrer les contraintes générées par l’acier ou le mur en raison de la charge. Il répartit la charge des colonnes sur l’ensemble de l’ossature, protégeant ainsi le bâtiment en acier.

Les bâtiments en acier doivent faire face à diverses conditions météorologiques naturelles difficiles, ils doivent donc être conçus pour résister aux charges longitudinales et verticales. Le contreventement mural remplit parfaitement cette fonction en répartissant ces forces et en offrant une meilleure protection à la structure en acier.

Comment fonctionne le contreventement mural ?

Comme mentionné précédemment, le contreventement mural est utilisé pour résister à deux types principaux de forces : les forces verticales et les forces horizontales. La gravité et le vent sont des forces verticales courantes, tandis que les tremblements de terre et les vents horizontaux représentent des forces latérales.

Les forces horizontales peuvent faire osciller les bâtiments métalliques d’un côté à l’autre, créant un risque de basculement. La structure de soutien mural unique des bâtiments métalliques est une bonne solution à ce problème. Lorsque le bâtiment rencontre des forces latérales, le support mural adopte une disposition diagonale pour former un design en « X » qui relie les deux colonnes d’acier. Cela répartit efficacement les charges appliquées sur le mur.

Avec ce design, la charge est transférée d’un point de support à un autre, garantissant que la structure entière soit uniformément sollicitée, évitant ainsi l’inclinaison ou l’effondrement dû aux concentrations de stress.

Cependant, la configuration du système de support doit être conçue en fonction des conditions réelles du bâtiment. L’équipe de Xinguangzheng possède une vaste expérience à cet égard et peut personnaliser chaque bâtiment en fonction des besoins spécifiques.

Quand les supports muraux sont-ils nécessaires ?

En général, un support mural est nécessaire dans de nombreuses situations. Par exemple, lorsque le vent agit sur l’un des murs, il tire également sur l’autre mur et pousse le toit vers le haut. C’est là que le contreventement mural entre en jeu pour empêcher le mouvement ou l’effondrement du bâtiment.

Les tremblements de terre sont également un facteur naturel courant. Nous avons discuté dans un précédent article de la résistance des entrepôts aux séismes.

Les tremblements de terre peuvent créer des situations similaires à celles provoquées par le vent. Un séisme fera bouger la fondation sous un bâtiment métallique, créant des forces latérales qui peuvent entraîner le mouvement ou l’effondrement des bâtiments.

Étant donné que les forces du vent et des tremblements de terre peuvent provenir de toutes les directions, il est nécessaire de s’assurer que chaque mur dispose d’un certain support. Le contreventement mural améliore la capacité de la structure à résister à la torsion, à la compression, au cisaillement, au soulèvement et aux mouvements horizontaux. De plus, il renforce la stabilité et la sécurité globales du bâtiment sous diverses conditions de contraintes.

Types de systèmes de contreventement mural

Dans les bâtiments métalliques, il existe deux types courants de contreventement : le contreventement horizontal et le contreventement vertical. Ces systèmes permettent d’obtenir des performances de soutien optimales selon les types courants de supports. Faire le bon choix est crucial pour prolonger la durée de vie et garantir la sécurité des bâtiments métalliques. Ci-dessous, Xinguangzheng présente les deux dimensions des systèmes de contreventement mural et leurs types.

Système de support

Support vertical : Le système de contreventement vertical consiste à placer des supports verticalement entre les colonnes. Cette méthode transfère efficacement la force horizontale à la fondation et au sol. Elle est souvent couplée à un contreventement horizontal pour augmenter la résistance aux forces dans d’autres directions, augmentant ainsi la résistance globale à la compression et au cisaillement. Pour les bâtiments légers, des tubes carrés sont généralement utilisés pour mettre en place un système de support vertical.

Support horizontal : Les systèmes de contreventement horizontal sont installés à chaque étage d’un bâtiment et sont particulièrement courants dans les bâtiments à plusieurs étages et sur les toits. Ce design garantit la stabilité structurelle en transférant les forces horizontales au plan de support vertical, qui les transfère à son tour à la fondation ou les dissipe au niveau du sol. Combiné au contreventement vertical, il forme un système de soutien qui garantit une résistance adéquate à l’effondrement du bâtiment.

Types de contreventement

Contreventement diagonal simple : Également appelé treillis triangulaire, ce type de contreventement améliore la stabilité structurelle en insérant des éléments diagonaux dans la zone de charpente rectangulaire. Ces supports diagonaux résistent efficacement aux forces de traction et de compression, augmentant ainsi la solidité globale du cadre. Ces supports sont souvent fabriqués avec des canaux métalliques en forme de U ou de C. Selon les besoins, ces canaux conviennent également aux contreventements en V et en K.

Contreventement en croix : Souvent appelé contreventement en X, ce design forme une croix en son centre pour résister efficacement aux perturbations horizontales et aux tensions dans le bâtiment. Des câbles en acier sont généralement utilisés pour ce type de support, agissant comme absorbeurs de tension. Toutefois, il est important de noter que ce type de structure réduit l’espace disponible dans le mur et peut causer des problèmes de flexion des poutres de plancher.

Contreventement en V : Le contreventement en V se distingue des autres types de contreventement par sa structure composée de deux éléments diagonaux qui s’étendent des extrémités de la superstructure et se rejoignent au centre de la partie inférieure, formant ainsi un V inversé. Ce type de structure permet de répartir efficacement les charges et empêche également la poutre de se déformer sous l’effet des charges horizontales. Cela améliore grandement la stabilité de l’ossature.

Contreventement en K : Le contreventement en K crée un motif en V horizontal en s’attachant aux colonnes du bâtiment. Il ressemble à la lettre K, d’où son nom. Ce type de contreventement est courant dans les bâtiments de hauteur moyenne et offre une bonne stabilité latérale ainsi qu’une flexibilité d’ouverture. Cependant, ce n’est pas la meilleure solution dans les zones sujettes aux tremblements de terre.

Contreventement excentrique : Le contreventement excentrique est similaire au contreventement en V, mais il est fixé à la colonne de manière décalée par rapport à l’axe central de la colonne, ce qui lui confère une meilleure capacité de résistance aux moments latéraux. Il est idéal pour les bâtiments situés dans des zones sismiques, car il permet de mieux dissiper et absorber l’énergie sismique. Un design diagonal simple peut également être utilisé pour un effet plus solide et esthétiquement agréable.

Application pratique du contreventement mural

Dans le secteur industriel, les bâtiments d’usine en acier et les entrepôts sont généralement construits en acier. Leurs murs utilisent principalement des contreventements diagonaux, des contrefiches et des clés de cisaillement.

Dans les bâtiments de bureaux en acier et les centres commerciaux, par exemple, des structures à ossature sont utilisées. Ils emploient principalement des contreventements diagonaux pour renforcer les murs et des clés de cisaillement.

Avantages du contreventement mural

Le contreventement mural améliore la sécurité et la fiabilité des bâtiments en acier. Après des calculs et un design professionnel, le contreventement mural peut supporter davantage de pression et de poids. Cela garantit la sécurité des bâtiments en acier dans des conditions météorologiques extrêmes telles que les tremblements de terre, les tempêtes et les inondations.

Le contreventement mural prolonge la durée de vie du bâtiment et s’avère également rentable à long terme. Le contreventement mural des bâtiments en acier est très robuste et durable, permettant une utilisation prolongée sans nécessiter beaucoup de travaux de réparation. Par conséquent, les coûts de réparation et de maintenance du bâtiment sont significativement réduits sur le long terme.

Défis courants et solutions pour le contreventement mural

Le contreventement mural des bâtiments en acier est une étape essentielle dans le processus de construction. Ils servent à connecter, soutenir et distribuer les charges.

Problèmes possibles lors de l’installation :

• Une installation incorrecte ou un mauvais positionnement, ou encore des contreventements non fixés correctement, peuvent rendre un bâtiment incapable de supporter les charges et affaiblir la structure.
• Une mauvaise qualité des matériaux peut entraîner une résistance insuffisante des contreventements.
• Des incidents de sécurité peuvent survenir lors de l’installation par les ouvriers.

Solutions et bonnes pratiques pour un contreventement efficace :

• Lors de l’installation des contreventements muraux, assurez-vous que l’emplacement a une fondation solide. L’installation doit être effectuée conformément aux plans de construction pour éviter les erreurs.
• Lors du choix des matériaux pour le contreventement mural en acier, optez pour des matériaux de haute qualité répondant aux normes.
• Les ouvriers doivent se concentrer sur la sécurité pendant l’installation et utiliser des équipements de sécurité, tels que des échelles et des supports, pour assurer des conditions de travail sûres.

Résumé

Le contreventement mural est une partie essentielle des bâtiments en structure d’acier, assurant la stabilité et la durabilité de la construction. Choisissez le type et la taille des supports muraux en fonction des conditions spécifiques pour garantir leur stabilité et sécurité.

Xinguangzheng est une entreprise spécialisée dans les structures en acier, offrant des services de R&D, design, production, installation et construction. Nous fournissons à nos clients des produits en acier de qualité supérieure et un service attentionné. N’hésitez pas à nous contacter, notre équipe professionnelle se tient prête à vous aider.

FAQ

Quels sont les principaux types de contreventement mural ? Il existe cinq types courants de contreventement mural en acier : le contreventement diagonal simple, le contreventement en croix, le contreventement en V, le contreventement en K et le contreventement excentrique.

Pourquoi le contreventement mural est-il essentiel pour les bâtiments en acier ? Le contreventement mural renforce la stabilité et la sécurité des bâtiments en acier, réduit la déformation structurelle et augmente la capacité portante de l’édifice.

Comment le contreventement mural améliore-t-il la sécurité du bâtiment ? Dans les bâtiments en structure d’acier, les poutres et colonnes doivent être soutenues par des suspensions, des tractions, etc. Le contreventement mural augmente la capacité de charge de la structure, améliorant ainsi la sécurité.

Existe-t-il un code de construction spécifique pour le contreventement mural ? Oui, des codes de construction spécifiques existent pour le contreventement mural, comme la norme nationale « Code for Structural Loading of Buildings » GB50009-2012, qui précise les exigences de conception et de calcul de la résistance.

Quels matériaux sont couramment utilisés pour le contreventement mural ? Les composants courants incluent des colonnes en acier, des entretoises, des tirants et des pannes, fabriqués en acier de haute qualité.