Contreventement des constructions : Un Pilier de la stabilité structurelle
Les systèmes de contreventement jouent un rôle crucial dans la stabilité et la sécurité des bâtiments modernes. Un système de contreventement est un élément structurel destiné à résister aux forces latérales telles que le vent, les séismes et d’autres charges susceptibles de provoquer l’équilibre ou l’effondrement du bâtiment. Une construction ayant un contreventement bien conçu, peut améliorer sa capacité à résister à ces forces et minimiser les dommages à la structure et par conséquent la sécurité à ses occupants.
Un séisme se caractérise par l’arrivée et la propagation deux ondes de volume :
- L’onde principale qui fait vibrer le bâtiment dans le sens vertical ;
- L’onde secondaire ; avec une vitesse moins lente que celle de l’onde principale ; et qui fait vibrer le bâtiment dans le sens horizontal.
De tous les temps, les ingénieurs et professionnels du BTP ont toujours craint les dommages que causent ces ondes secondaires car les pathologies sismiques proviennent principalement des déplacements horizontaux engendrés par les efforts horizontaux induits et provoqués par la propagation de ces ondes secondaires.
Pourquoi traiter aussi ce sujet technique de contreventement en assurance construction ?
Les souscripteurs dans les compagnies d’assurance et de réassurance, doivent se prémunir de la grande vigilance pour vérifier si les ouvrages qu’ils vont couvrir dans le cadre de la garantie Catastrophes Naturelles possèdent un système de contreventement ou non.
Nous attirons l’attention aussi bien des assureurs, que celle des professionnels du BTP et des autorités administratives que hormis la bonne qualité des matériaux utilisés dans la construction des ouvrages que celle des entreprises de construction, le système de contreventement des constructions se présente comme le premier garant contre les écroulements partiels ou totaux des ouvrages.
La question devrait être posés à notre sens aux 3 concepteurs du projet :
- L’architecte ;
- Le Bureau d’Études Techniques ;
- Le Bureau de Contrôle Technique (BCT) ;
- Et éventuellement au Laboratoire géotechnique.
Gardons à l’esprit que la stabilité de tout ouvrage réside en premier dans la bonne distribution des structures porteuses et de leur contreventement.
Qu’est-ce qu’un système de contreventement ?
On a l’habitude de ne considérer que les efforts qui produisent plutôt des efforts verticaux tels que :
- Le poids propre de l’ouvrage ;
- Les surcharges d’exploitation (Occupants du bâtiment et contenu tels les meubles, appareils électroménagers, etc. ;
- Le poids de la neige ou celui de l’eau qui peut se poser sur la toiture de l’immeuble.
Or cette vision des choses est devenue dépassée et même dangereuse.
En Génie Civil, la protection des ouvrages passe par l’introduction d’un système de contreventement. Ce dernier est un système statique destiné à assurer la stabilité et la solidité globale d’un ouvrage vis-à-vis des efforts horizontaux engendrés par d’éventuelles actions sur celui-ci telles que : Séismes ; Vents ; Explosifs utilisés dans les travaux de routes, etc. ; Freinage ; Choc.
Pour assurer la stabilité globale d’un bâtiment, il serait nécessaire et primordial qu’il soit contreventé :
- Dans la direction d’au moins 3 plans verticaux non colinéaires ;
- Et dans la direction d’un plan horizontal. Il y a donc de distinguer les deux types de contreventements
- Les contreventements verticaux qui sont destinés à transmettre les efforts horizontaux aux fondations ;
- Les contreventements horizontaux s’opposent et contrecarrent les effets de torsion générés et produits par ces efforts.
Plusieurs éléments de construction peuvent assurer le contreventement des bâtiments :
- Les voiles : Contreventements verticaux ;
- Les plaques : Contreventements horizontaux.
Ils peuvent être réalisés par l’un des matériaux : Béton armé, Maçonnerie, Bois, Tôle ondulée, ou encore par des treillis en bois ou en acier.
Comme mentionné précédemment, les bâtiments vulnérables aux charges latérales, notamment au vent et à la pression sismique, utilisent souvent une solution de construction contreventée puisqu’il s’agit d’un système structurel très robuste. Les cadres contreventés utilisent souvent des éléments construits en acier de construction en raison de la haute résistance du matériau aux contraintes de traction et de compression. Les charges verticales sont supportées par les poutres et les colonnes du cadre, tandis que la structure de contreventement supporte les charges latérales.
Néanmoins, le placement des contreventements peut s’avérer difficile car il peut perturber l’apparence générale de la façade et l’ordre dans lequel les fenêtres et les portes sont installées. En conséquence, le contreventement est devenu partie intégrante de la conception de nombreux bâtiments contemporains et postmodernes.
Il sert également à stabiliser localement certaines parties de l’ouvrage tels les poteaux, et les poutres face aux phénomènes d’instabilité qui se traduisent par les phénomènes de flambage ou de déversement.