Techniques et Sécurité en Construction: Démolition, Fondations et Acoustique

Démolition par Dépression: Précautions et Sécurité

Il est très important d'étudier la structure avant toute démolition par dépression.

Dimensionnement du Câble

Le dimensionnement du câble est crucial, car il peut réduire significativement les coûts de démolition, de coupe et de facturation d'une poutre. La résistance du câble doit être supérieure à celle de l'édifice. À cette fin, un filet (en fil métallique) est placé pour distribuer les charges.

Mécanisme de Sécurité

Mécanisme de sécurité: F1R > F2 (force de démolition F), F1R étant la force de rupture du câble.

Démolition Contrôlée par Explosifs

Cette méthode est plus fréquente, mais nécessite une étude très approfondie de la structure pour déterminer l'emplacement précis des charges. Il a été démontré qu'elle est beaucoup plus efficace lorsque tous les points sont actionnés simultanément, même si les charges ont un certain retard. La démolition par dynamitage doit toujours être effectuée par des sociétés spécialisées.

Différence entre Étaiements, Étais et Contreventements

Étaiement (Soutènement Vertical)

• Il est toujours vertical (ne transmet que des forces verticales).
• Les charges doivent être reprises par le sol et distribuées sur la plus grande surface possible.
• Les éléments sont placés sur des poutres en bois appelées traverses au fond et longrines vers le sommet.
• L'élément vertical est appelé boîtier.

Étais (Soutènement Incliné)

Ils transmettent des forces inclinées (verticales et horizontales). Ils ont tendance à être plus épais pour prévenir l'affaissement. L'élément est appelé jambe pliée.

Ils sont utilisés lors de l'effondrement d'un mur ou pour contrer la poussée horizontale. La répartition de la charge est effectuée par le filet. On peut avoir deux rangées d'étais et utiliser des chapeaux de pieux. La mise en charge est effectuée à travers les coins.

Contreventement (Soutènement Horizontal)

C'est un élément horizontal (transmission des forces horizontales) qui empêche le rapprochement des surfaces verticales. Ces éléments sont appelés entretoises.

Ils sont utilisés dans les garages, les fossés, les parkings souterrains, etc. Ils peuvent être temporaires (fossé) ou durables (garage).

Reprise en Sous-œuvre: Définition et Nécessité

La reprise en sous-œuvre désigne l'action et l'effet de la réparation des fondations d'un bâtiment existant. Elle est utilisée pour corriger les pathologies des fondations ou lorsque la fondation initiale n'est pas suffisante.

Quand la Reprise en Sous-œuvre est-elle Nécessaire?

Elle est nécessaire en cas de:

• Défaut de mise en œuvre.
• Projet mal résolu.
• Changements dans les zones entourant la structure.
• Changements dans les hypothèses de conception de la structure.

Techniques de Reprise en Sous-œuvre

1. Augmentation de la surface d'appui (Semelles Élargies):

On réalise des perforations pour insérer des barres d'acier, on injecte du mortier et on recouvre le tout de béton. Cette opération est réalisée en petites sections appelées bataches. Si l'augmentation de la semelle n'est pas suffisante en raison de la nature du terrain, les charges sont reprises par des micro-pieux.

2. Amélioration du Terrain:

Si le terrain est en mauvais état, il peut être amélioré avec un système appelé jet-grouting, qui consiste en un forage suivi de l'injection de coulis de ciment à haute pression.

Exigences de Sécurité pour les Échafaudages

1. Résistance: L'échafaudage doit résister à toutes les charges appliquées, assurant la résistance nécessaire à la compression.
2. Stabilité: Elle dépend des contraintes subies. Un échafaudage non connecté au bâtiment est appelé autonome (ou exempté).
3. Sécurité du Personnel: Doit garantir la sécurité de tout le personnel y travaillant, incluant des éléments de protection tels que les filets, les garde-corps et les plinthes.

Types d'Échafaudages

Échafaudages Simples

Ils sont construits directement par le constructeur.

Échafaudages Assemblés (Préfabriqués)

Ils nécessitent l'intervention d'un charpentier pour l'assemblage. Ils sont plus robustes et conçus pour résister à des charges plus importantes. Ils peuvent être fixes ou mobiles.

Liste des Échafaudages Assemblés

• Échafaudages mobiles
• Échafaudages suspendus
• Échafaudages à consoles
• Échafaudages à lyres

Exigences pour le Coffrage

1. Doit contenir les charges jusqu'à la construction de l'arc ou de la voûte.
2. Doit reproduire la forme finale de l'arc. Si l'arc est grand, la déformation doit être calculée; si elle est petite, l'arc et le centrage sont identiques.
3. Doit pouvoir être facilement enlevé, à l'exception de l'autocintrage, qui reste dans l'arc.
4. Doit être facilement démontable pour pouvoir être réutilisé.

Superstructure du Coffrage et Composants

La superstructure est chargée de reprendre la forme de la voûte ou de la coupole. Elle est composée d'éléments courbes (fermes de reprise). Elle peut être faite de briques. Elle est soutenue par une infrastructure ou un cintre. Ces deux éléments sont retirés lors du descintrement. La superstructure est formée par plusieurs fermes reliées par une gaine qui donne la forme de la voûte.

Procédures de Descintrement

Les principales procédures utilisées pour le descintrement sont les suivantes:

• Cales Juxtaposées: Le système utilise deux coins de bois à très petit angle. La descente est très lente et ne se produit pas spontanément sous le poids du coffrage. Ce système est très rigide et peut échouer; il n'est pas réversible.
• Sacs de Sable: Mis en place pour maintenir les cales de centrage dans la position souhaitée. On perce un trou et on laisse le sable s'écouler. On ne peut pas l'arrêter, mais il permet un descintrement lent et contrôlé.
• Boîtes à Sable: Plus sûr que les sacs, le processus est lent et ne peut pas être inversé, mais il peut être arrêté.
• Vérins (Chats): Le meilleur système. Il permet d'arrêter le descintrement à tout moment et est réversible. On utilise des vérins hydrauliques et mécaniques (à vis).

Note: Système des arcs triarticulés.

Absorption et Isolation Acoustique: Différences et Matériaux

Le bruit généré à l'intérieur du bâtiment doit être absorbé, tandis que le bruit externe doit être isolé.

Absorption Acoustique

Le bruit produit à l'intérieur est absorbé par des matériaux tels que le feutre posé sur le sol et le plafond, le liège, etc. L'absorption vise à éviter la résonance.

Isolation Acoustique

L'isolation acoustique se réfère à l'ensemble des matériaux, techniques et technologies développés pour isoler ou réduire le niveau sonore dans un espace donné. Le bruit extérieur, transmis par l'air, est séparé par des matériaux denses et épais.

Définition des Types de Bruits

• Bruit Aérien Externe: Pénètre à l'intérieur du bâtiment par l'air. Il est isolé avec des matériaux épais et denses.
• Bruit Intérieur: Produit à partir de l'intérieur du bâtiment. La résonance doit être évitée. On utilise du feutre au plafond et au plancher, des plafonds suspendus (bureaux), de l'acier (qui n'absorbe rien, est très dense et agit comme résonateur) et du plâtre (qui peut renforcer la résonance malgré sa porosité).
• Bruit d'Impact: Transmis à travers la structure (exemples: pas, ascenseurs, plomberie).

Coefficients Acoustiques

• Coefficient d'Absorption: Le ratio entre l'énergie absorbée et l'énergie incidente par une surface ou une substance. Le maximum d'absorption est de 1 (ne reflète rien et absorbe tout).
• Réverbération: Phénomène résultant de la réflexion du son, où le son provient de chemins différents. S'il n'y a pas d'absorption acoustique, il y a réverbération.

Résistance Thermique et Transfert de Chaleur

L'isolation thermique est influencée par la conductivité et l'épaisseur des matériaux isolants.

Différents Types de Transfert de Chaleur

• Conduction: Transmission de chaleur entre particules en contact direct avec un corps.
• Convection: Transfert entre un solide et un fluide en déplacement, soit par des forces extérieures, soit par la tendance des particules chaudes.
• Rayonnement: Émission d'énergie thermique qui influence un autre corps et est absorbée par celui-ci. Toute l'énergie n'est pas absorbée.

Bases de la Protection Thermique

Pour optimiser la protection thermique, il faut:

• Diminuer la Conductivité Thermique: Utiliser des matériaux avec de petits coefficients de conductivité et de plus grandes épaisseurs, réduisant ainsi la valeur de "e" (coefficient spécifique).
• Éviter les Ponts Thermiques: Ils se produisent lorsqu'un élément conducteur est présent à la fois à l'extérieur et à l'intérieur du bâtiment.
• Éviter les Renouvellements d'Air Excessifs.
• Accumulation de Chaleur (Inertie): Pour un meilleur contrôle de la température, il est souhaitable que les locaux possèdent des murs, planchers et plafonds faits de matériaux absorbant la chaleur.

Types d'Humidité dans les Bâtiments

Humidité de Construction (ou de Travaux)

Elle est due à l'eau contenue dans le béton nécessaire à l'hydratation du ciment. Ces dommages sont négligeables et complètement inévitables. Une bonne ventilation est nécessaire pour les éliminer.

Humidité Post-Construction (Pathologique)

Elle se manifeste sous plusieurs formes:

• Capillarité: Souvent appelée le "cancer des bâtiments". Elle est causée par les sels que les eaux souterraines font remonter, ce qui corrode l'acier et cristallise dans les roches poreuses. Elle résulte souvent d'un manque d'études de projet ou de tuyaux cassés.
• Infiltration: L'eau pénètre dans le bâtiment par des fissures, des fenêtres, des terrasses, etc. Il s'agit principalement de défauts de construction.
• Condensation: Se produit lorsque la vapeur d'eau dans l'air dépasse un certain seuil et que la température de la surface est inférieure au point de rosée. Elle est éliminée par la ventilation ou l'augmentation de la température.