En matière de structures, un contreventement est un système statique destiné à assurer la stabilité globale d’un ouvrage vis-à-vis des effets horizontaux issus des éventuelles actions sur celui-ci (par exemple : vent, séisme, choc, freinage, etc.).
Il sert également à stabiliser localement certaines parties de l’ouvrage (poutres, poteaux) relativement aux phénomènes d’instabilité (flambage ou déversement).
Afin d’assurer la stabilité globale d’un bâtiment, il est nécessaire que celui-ci soit contreventé selon au moins 3 plans verticaux non colinéaires et un plan horizontal ; on distingue donc les contreventements verticaux (destinés à transmettre les efforts horizontaux dans les fondations) des contreventements horizontaux (destinés à s’opposer
aux effets de torsion dus à ces efforts).
Un contreventement peut être réalisé par des voiles (contreventements verticaux) ou des plaques (contreventements horizontaux) en béton armé, en maçonnerie, en bois ou en tôle ondulée ; ou par des treillis en bois ou en acier.
Le choix du contreventement
Le contreventement permet d’assurer une stabilité horizontale et verticale de la structure lors des secousses qui, rappelons-le, ont des composantes dans les trois directions. Le rôle du contreventement horizontal est de transmettre les actions latérales aux éléments verticaux appelés palées de stabilité.
Pour assurer le contreventement horizontal, les planchers et toitures faisant office de diaphragme rigide ne devraient pas être affaiblis par des percements trop grands ou mal placés pouvant nuire à leur résistance et leur rigidité. Les diaphragmes flexibles devraient être évités pour combattre le déversement des murs notamment en maçonnerie.
Le contreventement vertical par palées devrait répondre à des critères spécifiques tels que :
- leur nombre : au moins trois palées non parallèles et non concourantes par étage.
- leur disposition : elles seront situées le plus symétriquement possible par rapport au centre de gravité des planchers et de préférence aux angles avec une largeur suffisante.
- leur distribution verticale : être régulière ; les palées seront de préférence superposées afin de conférer aux différents niveaux, une rigidité comparable aussi bien en translation qu’en torsion.
Contreventement générale des structures
Le premier souci que doit avoir l’ingénieur d’études est de prévoir des dispositions assurant la stabilité générale et spécialement le contreventement d’ensemble des bâtiments.
Ces dispositions doivent avoir pour objet non seulement d’assurer la résistance aux forces horizontales prises en compte dans les calculs, telles celles résultant de l’action du vent, mais aussi de permettre éventuellement aux bâtiments de subir sans dommages excessifs les effets de certaines sollicitations exceptionnelles, telles que des explosions localisées.
Ces problèmes se posent avec une acuité particulière dans les immeubles à grand nombre d’étages.
Le premier souci que doit avoir l’ingénieur d’études est de prévoir des dispositions assurant la stabilité générale et spécialement le contreventement d’ensemble des bâtiments. Ces dispositions doivent avoir pour objet non seulement d’assurer la résistance aux forces horizontales prises en compte dans les calculs, telles celles résultant de l’action du vent, mais aussi de permettre éventuellement aux bâtiments de subir sans dommages excessifs les effets de certaines sollicitations exceptionnelles, telles que des explosions localisées. Ces problèmes se posent avec une acuité particulière dans les immeubles à grand nombre d’étages.
Les solutions susceptibles d’être choisies pour assurer le contreventement général des structures sont évidemment liées aux contraintes qui peuvent être imposées par le parti architectural ; elles sont également dépendantes, dans une certaine mesure, du matériel dont dispose l’entreprise. Ces solutions peuvent être classées en trois grandes catégories :
- Contreventement assuré par portiques,
- Contreventement assuré par plans rigides et
- Contreventement triangulé).
Contreventement assuré par portiques
Les portiques doivent être conçus pour résister non seulement aux forces de pesanteur, mais également aux forces horizontales ; celle résistance implique la rigidité des nœuds.
Il faut cependant lui reconnaître l’avantage de ne pas créer d’obstacles à la présence d’ouvertures de grandes dimensions dans le plan des portiques.
- Passage maintenu
- Assemblages en moment
- Renforcement afin d’obtenir la raideur souhaitée.
Contreventements assurés par plans rigides
Il s’agit de plans de stabilité par l’intérieur avec systèmes innovants. les murs avec plaque de cisaillement (steel plate shear walls).
Contreventements triangulés
Dans le premier cas, la présence des triangulations crée souvent des difficultés pour la réalisation d’ouvertures dans les pans de contreventement : on peut quelquefois trouver une solution plus satisfaisante en disposant les éléments de triangulation non plus sur la hauteur d’un étage, mais sur celle de deux étages.
La mise en œuvre des remplissages en maçonnerie est dans tous les cas rendue moins facile.
- Obturation d’un passage
- Parois plus épaisse
On a toujours intérêt à mettre la palée de stabilité au centre de la structure.
