Structures de murs extérieurs de bâtiments civils et industriels. Murs autoportants Préparation du terrain et marquage des fondations

Mur porteur (Fig. 1)– enceinte porteuse principale conception verticale bâtiment, reposant sur et transférant la charge des planchers et le propre poids du mur aux fondations, séparant les pièces adjacentes du bâtiment et les protégeant des chocs environnement externe.

Mur autoportant (Fig. 2)– structure verticale enveloppante externe protégeant espaces intérieurs bâtiment sous l'influence de l'environnement extérieur, reposant et transférant la charge de son propre poids à la fondation.

Fig.2. Mur autoportant (mur extérieur repose sur la fondation et le plafond est adjacent au mur)

Mur-rideau (Fig. 3)- un mur extérieur reposant sur le plafond d'un étage et d'une hauteur de plancher ne dépassant pas 6 m. (à une hauteur d'étage plus élevée, ces murs sont considérés comme autoportants) et protègent le bâtiment de l'extérieur de l'influence de l'environnement extérieur.

Cloison- un mur-rideau vertical interne reposant sur le plafond et séparant les pièces adjacentes du bâtiment.

Dans les bâtiments avec murs extérieurs autoportants et non porteurs, charges des revêtements, plafonds, etc. transféré à la charpente ou aux structures transversales des bâtiments.

Dans une maison, les murs qui reposent sur les fondations et sur lesquels reposent les plafonds seront porteurs.

Et des murs reposant sur des fondations sans que le plafond ne repose dessus sera autonome.

Figure 3. Mur-rideau (le mur extérieur repose sur la dalle de plancher)

Les murs ayant des objectifs structurels différents supportent des charges différentes. Pour fournir le nécessaire capacité portante Pour différents murs choisissez une certaine épaisseur de paroi et la résistance des matériaux utilisés.

Par exemple, il est recommandé de réaliser des murs porteurs internes et externes de bâtiments en blocs de béton cellulaire d'une hauteur allant jusqu'à 3 étages inclus à partir de blocs de classes de résistance à la compression non inférieures à B2.5, avec de la colle ou du mortier de une note non inférieure à M75 ; à une hauteur allant jusqu'à 2 étages inclus - pas inférieure à B2 sur colle ou mortier d'un grade non inférieur à M50.

Pour les murs autoportants de bâtiments jusqu'à 3 étages, la classe de blocs doit être au minimum B2.

Les murs sont des éléments structurels des bâtiments qui servent à séparer une pièce de l'espace extérieur (murs extérieurs) ou une pièce d'une autre ( murs intérieurs).

Selon la nature des travaux, les murs sont divisés en : porteur, autoportant et monté .

Murs porteurs percevoir la charge de leur propre poids et d'autres structures et la transférer aux fondations.

Murs autoportants porter la charge uniquement à partir de son propre poids sur toute sa hauteur et la transférer aux fondations.

Murs-rideaux les murs sont des clôtures qui reposent à chaque étage sur d'autres éléments du bâtiment (charpente) et ne supportent leur propre masse que sur un étage.

Ils sont présentés aux murs les exigences suivantes: ils doivent avoir une résistance et une stabilité suffisantes, avoir les propriétés d'isolation thermique et phonique nécessaires, être ignifuges, durables et économiques. Les exigences en matière d'isolation acoustique s'appliquent principalement aux murs des bâtiments résidentiels.

Épaisseur optimale les murs ne doivent pas être inférieurs à la limite déterminée par les calculs statiques et thermiques.

Depuis janvier 1997, des amendements au SNiP 11-3-79 « Génie thermique du bâtiment » sont entrés en vigueur : la résistance au transfert de chaleur requise pour les locaux d'habitation a été doublée et depuis 2000, elle a été augmentée de 3,45 fois. Si vous suivez la lettre de la loi, les murs de briques doivent être construits avec une épaisseur de 1,5 mètre, il est donc conseillé d'utiliser conceptions combinées murs extérieurs : partie porteuse du mur, épaisseur minimale, ainsi qu'une isolation et une finition décorative efficaces.

Selon le type de matériau, les murs peuvent être en pierre, en bois, ou mixtes (de type « sandwich »). Murs de pierre Selon leur conception et leur méthode de construction, ils sont divisés en murs en maçonnerie, monolithiques et à grands panneaux. Murs combinés– diverses maisons à pans de bois.

La maçonnerie est une structure composée d'individus pierres murales, dont les coutures sont remplies mortiers de maçonnerie. Pour créer un durable système monolithique Les rangées de maçonnerie sont réalisées avec des coutures verticales dépareillées, c'est-à-dire avec leur bandage.

Mur monolithique. La structure du mur est constituée d'une charpente de renfort et de béton. Pour couler du béton, vous devez mettre en place le coffrage. Le coffrage peut être amovible ou permanent.

Cadre-panneau Maisons. Maisons à panneaux En règle générale, ils sont fabriqués en usine et assemblés chez le client. Matériaux des panneaux : âme isolante (polystyrène expansé ou laine minérale), « revêtue » des deux côtés avec des feuilles LSU ou OSB.

Maisons à ossature . De telles maisons ont de nombreuses options (fabriquées en usine ou construites sur le site).

Les murs porteurs sont érigés dans des bâtiments sans charpente ou avec une charpente incomplète. Ils sont constitués de briques, de petits et gros blocs. Assurant à la fois des fonctions porteuses et de clôture, ces murs absorbent les charges du toit, des plafonds, les forces du vent et parfois les charges des engins de manutention. Les murs porteurs reposent sur des fondations. Murs autoportants portent leur propre poids sur toute la hauteur du bâtiment et le transfèrent aux poutres de fondation. Charges de vent, affectant les murs, est perçu par la charpente du bâtiment ou la charpente à colombages. Le remplissage des murs est relié à la charpente par des ancrages flexibles ou coulissants qui ne gênent pas le tassement des murs. La hauteur des murs autoportants est limitée en fonction de la résistance du matériau et de l'épaisseur du mur, de l'inclinaison des colonnes du mur, de l'ampleur de la charge de vent, etc. Les murs autoportants sont constitués de briques, de blocs ou de panneaux.
Les murs (rideaux) non porteurs remplissent principalement des fonctions de clôture. Leur masse est entièrement transférée aux poteaux de la charpente et des colombages, à l'exception de l'étage de seuil inférieur, qui repose sur les poutres de fondation. Les colonnes supportent la masse murs-rideaux grâce à des poutres de cerclage, des traverses à colombages ou des tables de support en acier.

Murs-rideaux légers, n'étant pas une structure porteuse, ont un seul objectif : protéger les locaux des influences atmosphériques. Application matériaux d'isolation efficaces et le revêtement en tôles fines permet au faible poids des murs-rideaux d'assurer leurs propriétés de protection thermique élevées, et leur fabrication sans procédés humides garantit des conditions d'humidité satisfaisantes dans les locaux dès les premiers jours d'exploitation des bâtiments.

Murs-rideaux en panneaux de cadre deux étages de haut ont été utilisés dans le bâtiment de l'Institut d'information scientifique et technique de Kiev. Le cadre des panneaux, mesurant 2,8X7,2 m, est constitué de profilés en aluminium extrudé, le vitrage est constitué de fenêtres à double vitrage. Les zones aveugles des panneaux sont bordées de dehors stémalite, avec interne - panneaux de particules. Des dalles semi-rigides en laine minérale sont utilisées comme isolant. Les joints entre les panneaux sont remplis laine minérale et recouvert d'éléments de protection et de décoration en aluminium.

L'épaisseur des murs avec isolation en mousse de verre, dalles de laine minérale semi-rigides, mousse phénolique FRP-1 est d'environ 100-120 mm, ce qui permet de réduire la cylindrée du bâtiment (sans modifier la superficie des locaux) et, partant, la consommation de matériaux. Toutes choses égales par ailleurs, cela permet de réduire le coût de 1 m 2 de bâtiment.

Dans les bâtiments érigés dans l'Extrême-Nord, on utilise principalement des panneaux légers, constitués de deux feuilles extérieures d'aluminium de 0,8 à 1,5 mm d'épaisseur, entre lesquelles se trouve une isolation (polystyrène Plastiques mousse PSB, PSB-S phénolique FRP-1, Vilares-5 ou polyuréthane PPU-ES, PPU-308, densité 35-80 kg/m 3); ces panneaux ont dans la plupart des cas des nervures de charpente. Dans les conditions du Grand Nord, l'utilisation de panneaux légers réduit fortement leur épaisseur à 150 mm, et donc leur poids (à titre de comparaison : l'épaisseur des murs en béton léger atteint 600 mm, les murs en briques - 770 mm)

Panneaux muraux dimensions 1,3x3,5 m et 1,3x4,5 m avec revêtement en tôle d'aluminium de 1,5 mm d'épaisseur, avec nervures de charpente absorbant les charges latérales, contreplaqué cuit de 10 mm d'épaisseur et isolation en mousse de polyuréthane utilisée dans les plain-pieds bâtiments résidentiels dans le nord.

Lors de la construction de maisons, de maisons de campagne à plusieurs étages et privées, des murs porteurs ou autoportants peuvent être érigés. Le premier type de structures enveloppantes subit de lourdes charges de la part des sols et du toit. Les murs autoportants sont des éléments verticaux d’un bâtiment sur lesquels rien ne repose. Pendant le fonctionnement de la maison, les charges dans de telles structures proviennent uniquement de leur propre poids.

Quels sont-ils?

Basique trait distinctif Les murs autoportants, par rapport aux murs chargés, sont qu'ils ont une faible épaisseur. En conséquence, moins de matériaux sont utilisés lors de leur construction. L'épaisseur des murs de ce type, selon la matière à partir de laquelle ils ont été construits, peut varier de 50 à 380 mm.

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Lors de la construction de l'arrière, des structures d'enceinte non porteuses peuvent également être assemblées, entre autres. De tels murs ne supportent pas non plus la charge des éléments de la maison situés au-dessus. D'une autre manière, les structures de ce type sont appelées articulées. Ils sont toujours construits au même étage. Toutefois, si leur hauteur dépasse 6 m, ils peuvent déjà être considérés comme autoportants. Leur conception et leurs calculs sont effectués en conséquence.

Les murs autoportants ne sont en principe que des structures de clôture externes. De tels éléments du bâtiment protègent simplement son intérieur du vent et des précipitations, adjacent à la charpente principale. Les plafonds de ces murs sont fixés sur les côtés à tous les étages en hauteur. Lors de la construction de maisons, des structures de clôture autoportantes monocouches et multicouches peuvent être érigées. Si des murs de ce type sont situés à l'intérieur du bâtiment, ils servent uniquement de cloison.

Caractéristiques de fonctionnement

Selon les normes SNiP, dans de telles structures lors d'un réaménagement à plusieurs étages et maisons de campagne il est permis de faire des ouvertures ou de les agrandir jusqu'aux paramètres requis. De plus, les murs de ce type, dans certains cas, peuvent même être démantelés et reconstruits sans risque d'effondrement d'autres structures du bâtiment.

Calcul

Avant de commencer la construction d'une maison, bien entendu, il est également rédigé projet détaillé. Dans le même temps, une opération telle que le calcul de la stabilité des murs autoportants, non porteurs et chargés est également effectuée. Pour structures en briques, par exemple, ces calculs sont effectués en tenant compte des données de plusieurs tableaux des paragraphes 6.16 à 6.20 du SNiP II-22-81. Dans tous les cas, lors du calcul de la stabilité d'un mur autoportant, la conformité du rapport épaisseur/hauteur avec une géométrie donnée avec des valeurs standard est déterminée.

Caractéristiques de construction

Il est possible de construire de telles structures enveloppantes à partir de presque tous les matériaux. Les murs autoportants sont des éléments d'un bâtiment qui peuvent être construits en bois, en brique ou en blocs. Dans tous les cas, de telles structures sont assemblées exclusivement sur des supports solides. Leurs fondations sont coulées simultanément avec les fondations du bâtiment lui-même.

Les murs en briques, blocs, etc. autoportants sont combinés avec d'autres types de structures d'enceinte utilisant exclusivement connexions flexibles. Lors de l'utilisation d'éléments rigides, en raison de degrés de charge inégaux, les éléments de construction peuvent ensuite se fissurer et se déformer. En conséquence, vivre dans la maison deviendra dangereux.

Les murs autoportants sont des structures qui, lorsqu'elles sont posées avec des briques ou des blocs, doivent être renforcées conformément aux normes. Cependant, ces parties entourant les bâtiments ne sont généralement pas renforcées aussi complètement que celles chargées. Lors de la construction de murs de ce type, des tiges sont insérées à travers grande quantité rangées de maçonnerie. Selon les normes, des renforts pour de telles structures peuvent être utilisés avec un diamètre de 1 à 2 mm.

Matériaux pour bâtiments à plusieurs étages

Lors de la construction d'immeubles de grande hauteur, les murs extérieurs autoportants peuvent être construits à partir de :

• briques en céramique creuses, poreuses et pleines;
• brique silico-calcaire.

Lors de la construction de bâtiments avec peu d'étages, des blocs sont parfois également utilisés :

• arbolite;
• céramique;
• en mousse ou en béton cellulaire;
• béton d'argile expansée et tout autre grand format.

Une caractéristique de ces matériaux, par rapport, par exemple, à la même brique, est un degré de résistance relativement faible. Par conséquent, leurs normes autorisent leur utilisation, selon le type, lors de la construction de maisons d'une hauteur maximale de 3 à 5 étages.

J'ai écrit cet article en avril. Et je l'ai mis de côté dans l'espoir de sélectionner des illustrations, et peut-être de les diviser en petits blocs - plus adaptés au format de ce LJ.
Mais nous sommes déjà en janvier de l’année prochaine – et je ne sais pas quand je ferai ça.
C'est pourquoi je le publie dans son intégralité, sans illustrations, et si quelqu'un arrive jusqu'au bout - parlez-en-moi - je vous inscrirai en héros :)

Des murs:
Les murs des bâtiments sont porteurs, autoportants et non porteurs.
Quelles sont les différences, comment ça marche et comment ça se manifeste à l’extérieur et dans l’esthétique architecturale.

Un mur porteur est un mur qui supporte la charpente du toit (ou les balcons, ou toute autre charge) - ce mur qui est élément structurel. Fait partie d'une structure de travail. Comme un poteau ou une poutre dans un système de poteaux et de poutres.
Un mur autoportant est un mur qui ne supporte rien de plus, mais qui a son propre poids. Autrement dit, il supporte au moins son propre poids. Plus il est élevé, plus son poids est important, plus ses propriétés sont similaires à celles d'une capacité portante.
Un mur supportable est un mur qui est soutenu non pas par ce qui se trouve en dessous, mais par ce qui se trouve sur le côté ou au-dessus. Autrement dit, si c'est assez simple, il s'agit soit d'une chose suspendue à quelque chose, soit clouée à une certaine structure comme un revêtement. Un tel mur a principalement une fonction de clôture – presque sans rapport avec la structure.

Et imaginez mur porteur en brique ou en pierre.
Idéalement, les pierres et les briques y reposent à plat, la charge s'appuie de haut en bas. Plus la charge est basse, plus la charge est importante - il est normal que le mur commence à se dilater et à se renforcer vers le bas. Peut-être que le mur aura une pente - comme les murs des forteresses - plus étroite au sommet.

Si le mur est chargé et devient porteur (ou un très grand mur autoportant), toute cette image idéale ne fonctionnera pas. Parce que de nombreuses charges supplémentaires apparaîtront dans le mur - qui, bien que selon la conception, devrait agir strictement verticalement - en réalité - en raison d'une densité non idéale, en raison de charges qui présentent des déplacements latéraux, etc. – beaucoup de contraintes se produiront à l’intérieur du mur. Parmi les plus évidents et compréhensibles, toutes sortes de moments latéraux s'accumuleront vers le bord du mur, vers le coin du bâtiment et la plus grande charge sera placée sur le coin. Par conséquent, les coins semblent être renforcés et épaissis même dans les bâtiments simples. Il est souvent nécessaire de retirer la charge excessive de la fenêtre et portes– pour faciliter le saut. Parfois, pendant le processus de construction, une certaine tension s’accumule et doit être supprimée.
Des arcs de répartition de charge, etc. apparaissent dans le mur. des choses.

C'est le cas de tous les murs porteurs et autoportants. Les angles sont renforcés, la maçonnerie est complexe si bien qu'il y a des pansements, la charge s'accumule vers le bas et le mur s'épaissit.
C'est bon pour matériaux traditionnels- la pierre et la brique. La même image s'applique aux blocs modernes de toutes sortes (en fait, ce sont les mêmes pierres - juste artificielles). La même image pour les murs en béton armé (monolithiques). Là seulement contraintes internes elles sont immédiatement utilisées comme renfort et leur résistance est bien supérieure à celle de la pierre naturelle. Mais le principe est le même.
C’est un peu différent avec le bois, car on ne peut pas y installer d’arche de distribution. Mais ils ne construisent pas à partir de bois et de murs très hauts ou très chargés. Mais une plus grande force s'exerce sur l'angle, des structures qui allègent les cavaliers apparaissent - c'est-à-dire principes généraux sont sauvegardés.

Il existe une expression architecturale – esthétique – pour les murs porteurs et autoportants. Tout comme une commande est l'expression idéale d'une structure à poteaux et poutres en pierre et en bois, de même pour un mur il y a élément architectural- rouiller. La rouille est une image de gros blocs de maçonnerie dans un mur. Parfois, il est en pierre, parfois il est purement décoratif - en plâtre. Lorsqu'il fait du rusticage, l'architecte nous dit que le mur est porteur. Eh bien, ou du moins, autonome. Plus la rouille est puissante, plus il est probable qu’il s’agisse d’un mur porteur. Faire une rouille prononcée sur un mur clairement autoportant est assez étrange. Peut. Mais moins justifié. Et la rustication (même décorative exagérée) sur les panneaux supportés n'est tout simplement pas une compréhension de son essence et de sa conception en général.

N'oubliez pas que nous avons demandé si l'ordre sur le Colisée était décoratif ou non. (lien)
Donc - à la Renaissance, presque la même combinaison de deux systèmes structurels sur la façade. D'une part, le mur est rustique, c'est-à-dire qu'il indique au spectateur qu'il est porteur. D'autre part, des pilastres apparaissent, qui semblent montrer qu'il y a une sorte de charpente à poteaux et poutres à l'intérieur.
Et les chercheurs parlent de la contradiction de ces systèmes. Ou - que l'ordre sur de telles façades est purement décoratif.
Premièrement - pour une raison quelconque, personne ne dit qu'il pourrait s'agir d'un véritable carnassus - et le remplissage avec un mur entre les deux est autoportant (enfin, ils ne le disent pas - parce que ce n'est vraiment pas le cas - du moins à la Renaissance, bien que Je pense que si l'on creuse plus profondément - au 19ème siècle de telles structures mixtes existaient déjà - lorsque la charpente était reliée au mur)
Deuxièmement – ​​comme pour le Colisée – ces systèmes se complètent et s’entrelacent.

Comment ça se passe dans cette conception: dans sa forme la plus primitive - Une poutre de nivellement est placée sur le mur porteur, qui répartit uniformément toutes les charges ultérieures. Des poutres transversales y sont placées avec une certaine marche, sur lesquelles repose le plafond. S'il n'y avait pas de poutres, celles-ci se presseraient ponctuellement et les charges internes dans le mur seraient plus variées.
Mais néanmoins, les poutres n'appuient pas uniformément sur chaque cm du mur.
Deuxièmement, nous avons dit que les coins supportent une charge importante.
Et troisièmement, si le bâtiment a des murs transversaux - et qu'il y a plus de 2-3 fenêtres sur la façade - alors aux points de leur connexion avec le mur principal, il y a également une charge horizontale importante (et, en passant, une plus petite vertical - si le mur transversal est également porteur, mais il est généralement autoportant)
Ainsi l'apparition de certains éléments verticaux en façade - demi-colonnes, pilastres - semble être justifiée par un système de poteaux et poutres. Bien sûr - s'ils expriment disposition interne bâtiments et répéter les murs intérieurs - ceci est doublement justifié. Mais souvent, il faut tricher quelque part et en ajouter d'autres - pour une marche régulière ou pour la beauté de la façade.
Néanmoins, on ne peut pas qualifier ces éléments de purement décoratifs. Ils sont tectoniques.

Travaillant en béton armé monolithique, nous pouvons absorber toutes ces charges grâce à des armatures. Et réalisez un mur parfaitement lisse et uniforme. Cependant, c'est mur plat ne sera qu’une décoration – ne reflétant pas le travail intérieur.
Peut-être que pour qu'un mur en béton armé soit une structure vraiment prononcée, son renforcement devrait, pour ainsi dire, « transparaître » - comme les veines des bras d'une personne ou se lire comme un squelette. En voyant un être vivant, on ne peut pas dessiner son squelette. Mais imaginez le principal structure porteuseà l'intérieur - nous pouvons complètement. Cependant, le principe de fonctionnement mur en béton armé pas très différent de la pierre (oui, plus solide, oui - vous pouvez faire des choses plus complexes, des saillies et des linteaux plus grands - mais les principes sont les mêmes - la charge agit de haut en bas)

Ainsi, au début du 20e siècle, sont apparus des modèles permettant d'y accrocher simplement un mur. Et faites n'importe quel mur. Verre. Depuis mousse légère etc. Des murs lâches apparaissent.

Il faut dire qu'en architecture, une structure porteuse, autoporteuse ou autoporteuse est un très critère important. Ils sont souvent très différents, peints de manière radicale Couleurs différentes– comme le classicisme à colombages en noir et blanc ou en couleur blanche.

Par conséquent, si le mur n'est pas soutenu, il est très important de le montrer et de le souligner (enfin, parce que nous rappelons que la tectonique est le principe de base de l'architecture - et les exceptions ne font que confirmer les règles)

Autrement dit, il existe deux options : identifier et esthétiser le moderne structure suspendue. Ou abandonner délibérément le principe de la tectonique - et créer quelque chose de complètement différent. Que font les déconstructivistes ? Mais cela doit être fait a) de manière magistrale b) clairement. Comme un tour brillant, une représentation théâtrale. Ou pure décoration - avec couleur vive. Idéalement, une blague élégante. Jusqu’à présent, je ne vois aucune application ni voie pour cela dans l’architecture de masse. Il s'agit bien sûr d'une conversation distincte...

Donc, si le mur est insupportable, il serait bon de l'identifier et de le souligner. Comment puis je faire ça?
1. identifier et montrer cadre porteur rendant le mur presque invisible. Par exemple le verre. Donc chez Foster - dans un concombre. Le cadre a été dévoilé. Le verre est portable. D'ailleurs, Koolhaas aussi (malgré le fait qu'il soit déconstructiviste et, en général, le gratte-ciel chinois ne vient pas du design). Les bâtiments « juste des morceaux de verre » ne répondent pas à ce critère, car la charpente n'est pas révélée.
2. développer une expression décorative selon laquelle le mur est soutenu non pas par ce qui se trouve en dessous, mais par ce qui se trouve sur le côté (ou suspendu). Il pourrait s'agir de rivets. (ou toute autre fixation basée sur le principe - clous, vis, etc.) Il pourrait s'agir d'une sorte de loquets autour du périmètre - similaire au principe du verre dans les cadres. De telles options ont été proposées par Otto Wagner pour le revêtement (d'ailleurs, tout cela peut simplement concerner bardage décoratif murs) - il ne s'agit pas de rustication - ce sont des panneaux « cloués » au mur ou au cadre. DANS architecture moderne Cette option n'a pas été développée du tout.
3. Recherchez l'esthétique des murs-rideaux dans les anciens murs-rideaux. Par exemple, dans les peaux tendues sur la charpente des yourtes, etc. habitations... Aller en démontrant que le mur est flexible et ne peut pas tenir sans un cadre de support interne - cela veut dire qu'il est là. Peut-être que le moment n'est pas encore venu pour cela - et pas encore technologie moderne tissu flexible pour murs. Surtout quelque chose impliquant les fenêtres. Même si je pense que c'est tout à fait possible. Mais c'est une question de technologues... C'est en partie ce qu'exprime Zaha Hadid - dans ses murs flexibles.