Bâtiments préfabriqués à partir de panneaux sandwich: caractéristiques structurelles et de conception

Points d’article



Les avantages de la construction à grande vitesse sont difficiles à surestimer. Les méthodes de construction rapide de maisons se distinguent par un certain nombre de caractéristiques de conception intéressantes et l’utilisation de matériaux de construction spéciaux. C’est ce qui sera discuté dans notre examen d’aujourd’hui..

Bâtiments préfabriqués à partir de panneaux sandwich

Caractéristiques des bâtiments préfabriqués

La technologie de la construction accélérée doit son apparition au développement rapide de l’industrie. Au fil du temps, de plus en plus de locaux étaient nécessaires pour la production et le stockage des produits, de sorte que le système d’assemblage modulaire s’est avéré utile. Il s’est avéré très intelligent de fabriquer des blocs de construction de grand format dans une méthode d’usine, puis de les assembler sur place..

Bâtiments résidentiels modulaires

Mais les technologies sont allées plus loin, y compris la fonction d’isolation fiable et d’isolation phonique dans les principes de l’assemblage modulaire. Et l’ensemble du processus d’assemblage de bâtiments modulaires a été décrit de manière suffisamment détaillée dans la documentation d’accompagnement..

Ce principe est à la base de presque tous les bâtiments préfabriqués: des hangars non isolés aux maisons confortables. Seuls les matériaux à partir desquels les modules sont fabriqués, les méthodes de leur fixation, la procédure d’assemblage et la configuration de la base de support diffèrent. Toutes ces caractéristiques forment la base d’un projet de construction individuel, dont le fabricant fournit chaque ensemble d’une maison « rapide ».

Bâtiments résidentiels en panneaux sandwich

Variétés et champ d’application

Les bâtiments à plusieurs étages et les pavillons à grande échelle sont construits sur la base d’un solide système de charpente en acier au carbone. Par la suite, les murs d’enceinte sont fixés au cadre, le plus souvent ils sont constitués de panneaux sandwich: une charge calorifuge enfermée entre deux couches de protection en acier avec un revêtement polymère qui empêche la corrosion.

Bâtiments préfabriqués à partir de panneaux sandwich

De telles structures enveloppantes sont autoportantes, par conséquent, dans la conception, le calcul de la résistance n’est généralement effectué que pour le cadre. Pour les murs, qui servent de «coque» du bâtiment, seuls la charge de vent admissible, les déplacements sismiques et thermiques acceptables des pièces sont déterminés.

Pour la construction résidentielle, les bâtiments avec des éléments en bois à la fois du cadre de support et de la coque de protection du sandwich sont familiers. Ces matériaux ont l’avantage d’être respectueux de l’environnement, abordables et faciles à recycler. Les structures métalliques légères sont également applicables, mais pour la plupart d’entre elles, il n’y a toujours pas de système de normalisation en Russie, ce qui complique le travail de conception et le passage de l’expertise de l’État..

Maison à ossature

Le troisième type de structures est constitué de bâtiments non isolés à usage technique, principalement des entrepôts et des hangars pour l’équipement. Parmi les promoteurs privés, les agriculteurs et les entrepreneurs du secteur agricole sont le plus souvent intéressés par de tels bâtiments. C’est un moyen relativement peu coûteux et rapide de construire une grange sèche intérieure, puis de la démonter et de la déplacer tout aussi rapidement..

Bâtiments préfabriqués à partir de panneaux sandwich

Fondation et base portante

Sur les toutes premières pages de la plupart des projets, les exigences de base pour la fondation d’un bâtiment préfabriqué sont réglementées et leur principal avantage peut être retracé – faible poids et faible charge au sol. Il est entendu que le dispositif de fondation est réalisé par le client du projet indépendamment et que son type spécifique n’est souvent pas indiqué. Les principaux paramètres peuvent être définis:

  • configuration générale et dimensions;
  • résistance et capacité portante établies;
  • nombre et emplacement des éléments intégrés;
  • zones et directions d’action des charges atypiques.

Fondation pour bâtiments préfabriqués

Tout le reste – le schéma de renforcement, la marque et la classe de béton, sa résistance au gel et son absorption d’eau sont déterminés par l’organisation qui développe la fondation en fonction des exigences du projet de la maison préfabriquée. Presque tous les types de fondations conviennent, à l’exception des fondations en blocs préfabriqués. Cependant, la préférence est plus souvent donnée à la fondation à grillage sur pieux en raison de sa polyvalence et de ses avantages en termes de rapidité et de coût de construction..

Fondation de grillage sur pilotis

Pour les cadres de mur en bois, des échafaudages conventionnels séchés au four et des produits manufacturés tels que des poutres en T peuvent être utilisés. Les cadres de mur en acier peuvent inclure des éléments d’une gamme standard d’acier de construction ou constitués d’éléments de structures à parois minces en acier léger (LSTC). Ce dernier est le plus typique pour les développeurs individuels qui négligent la normalisation afin d’économiser de l’argent, ce qui est lourd de l’effondrement du bâtiment en raison de la faible qualité des produits (profils thermiques).

Bâtiments préfabriqués

Types de panneaux utilisés

Les structures de clôture des maisons préfabriquées, en fonction de la disponibilité de l’isolation, peuvent être réalisées à la fois avec des panneaux sandwich et des tôles profilées. Et si l’installation d’une clôture non isolée est simple et familière à beaucoup, l’assemblage de murs à partir de panneaux présente un certain nombre de caractéristiques.

Les panneaux en bois créent la coque la plus homogène sans ponts thermiques. Les rainures d’extrémité dans celles-ci sont prévues pour un assemblage serré avec les crémaillères de cadre, mais l’ordre d’assemblage et de fixation peut être spécifique. Ainsi, la charpente des maisons en bois est le plus souvent située à l’intérieur des panneaux d’enceinte et est érigée au fur et à mesure que les murs d’enceinte sont assemblés..

Bâtiments préfabriqués à partir de panneaux sandwich

Les panneaux SIP avec une gaine métallique entourent de préférence le cadre avec un contour continu. Une haute densité de connexion des éléments muraux est obtenue grâce aux verrous de profilés et aux revêtements spéciaux pour joindre les extrémités coupées. En raison de leur résistance intrinsèque élevée, les panneaux métalliques permettent d’augmenter le pas des crémaillères ou d’assumer une partie de la charge portante. En règle générale, ils ont un format assez grand, nécessitent la participation d’équipements de levage et de spécialistes qualifiés qui connaissent bien les technologies d’installation complexes..

Bâtiments préfabriqués à partir de panneaux sandwich

Problèmes de force et de résistance sismique

La fiabilité des maisons préfabriquées dépend entièrement de la conscience de l’entrepreneur engagé dans le développement de la maison. La technologie elle-même ne soulève aucune objection, elle s’est bien implantée dans les pays à forte activité sismique, comme la Scandinavie et le Japon, pour un certain nombre de raisons..

Le premier d’entre eux est la connaissance fiable des paramètres de la maison finie, car les caractéristiques techniques des éléments préfabriqués et des connexions sont assez simples à calculer. Que ne peut-on pas dire de la maçonnerie, dont la qualité dépend du professionnalisme du maçon, et même des structures monolithiques en béton armé, dont les défauts peuvent être dus à la mauvaise qualité du béton ou à la violation de la technologie de son coulage.

Bâtiments préfabriqués à partir de panneaux sandwich

L’ensemble de la maison préfabriquée a été soigneusement calculé et pensé. Si l’assemblage est effectué selon les instructions ci-jointes, les caractéristiques de la maison correspondront exactement aux exigences du projet..

Finition et économie de chaleur

L’utilisation de dalles structurellement isolées (SIP) comme élément principal des structures enveloppantes est associée à un certain nombre d’inconvénients, mais elle présente un avantage important. Ils ont les taux les plus élevés d’isolation thermique et d’absorption acoustique, mais leur utilisation imprudente peut causer un certain nombre de problèmes à l’avenir..

Bâtiments préfabriqués à partir de panneaux sandwich

Le premier est la performance superficielle du calcul thermique. Le concepteur ne sait pas de manière fiable quelle décoration supplémentaire intérieure et extérieure le promoteur réalisera, comment l’isolation sera protégée et la ventilation sera organisée. Souvent, les maisons préfabriquées perdent la plupart des avantages en raison de la détérioration de l’isolation associée à un décalage du point de rosée calculé..

Bâtiments préfabriqués à partir de panneaux sandwich

Le problème est en partie éliminé par une grande variété de charges pour fils isolés autoportants, y compris de la laine de roche de différentes densités et des matériaux synthétiques (polystyrène expansé, mousse de polyuréthane), caractérisés par une absorption d’eau nulle et une résistance élevée à la condensation. Le choix d’une isolation plus parfaite est une question de coût, il doit donc être techniquement justifié.

Reste enfin la question des finitions décoratives. Pour le fil isolé autoportant en métal, cela n’est en fait pas nécessaire, bien que le revêtement fini semble monotone. D’autre part, avec un investissement supplémentaire de fonds, il est possible d’installer un revêtement de finition de type sec ou humide: l’isolation ne nécessite pas de protection supplémentaire.

Bâtiments préfabriqués à partir de panneaux sandwich

Quant aux panneaux de bois, ils ont également un degré élevé de localisation de remplissage et l’enveloppe du bâtiment conserve son intégrité bien au fil du temps. Le plus souvent, la décoration intérieure et extérieure est réalisée selon le schéma du cadre, en utilisant un parement ou un blockhaus, et à l’intérieur – un revêtement en plaques de plâtre. Cependant, l’enduit du fil isolé autoportant est également possible de l’intérieur ou de l’extérieur..

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