Les différentes techniques de frangements pour ouvrir et renforcer un mur porteur
Vous avez pris la décision d’ouvrir un mur porteur dans votre habitation afin d’apporter de la lumière ou d’agrandir les espaces pour aménager différemment votre logement. Ou bien vous ouvrez un mur porteur dans le cadre d’un projet d’extension de votre logement.
Au fur et à mesure des consultations, vous recevez des devis avec des termes techniques que vous ne comprenez pas tous… Comment savoir si les solutions proposées sont les bonnes ?
Voici un inventaire des techniques les plus répandues et leur principe de base.
Avant tout, il est nécessaire de rappeler que toucher un mur porteur ne s’improvise pas. Cela nécessite une étude de faisabilité préalable qui doit être réalisée par des professionnels dument habilités et assurés. Vous pouvez lire nos précédents articles à ce sujet.
Lors de l’étude, l’expert en structure va définir la méthode la plus appropriée en fonction du mur à ouvrir (mur intérieur, extérieur, pose d’une menuiserie…), du calcul des charges à reprendre (calcul de descente de charge) et de la configuration de la structure du bâtiment. Tout cela nécessite une visite sur place.
Une maison, un immeuble, un ouvrage de façon générale sont soumis à différentes sollicitations :
- Des charges permanentes liées à la structure elle-même, à son propre poids et aux éléments qui la composent (charpente, couverture, escalier, ascenseur…).
- Des charges variables liées à l’usage (charges des meubles, des habitants, des véhicules…) et aux contraintes extérieures (vents, neige…)
Ces sollicitations peuvent varier avec le temps (modifications du bâtiment…).
Il est important de faire l’inventaire de ces contraintes et de la fonction structurelle des éléments qui constituent l’ouvrage. Cela permet de s’assurer que les modifications envisagées et le renforcement mis en œuvre ne mettront pas en péril sa pérennité. C’est l’objet de l’étude et du calcul de structure
PRINCIPE DE BASE:
Lorsque l’on réalise une ouverture dans un mur porteur, les charges de la structure du bâtiment, qui se situent au-dessus du mur, vont devoir être transmises vers les éléments porteurs inférieurs par un ouvrage de renforcement constitué par un linteau horizontal et 2 poteaux verticaux : cela forme un portique. Parfois, une consolidation en partie basse entre les 2 poteaux est nécessaire pour former un cadre.
TECHNIQUES DE RENFORCEMENT LES PLUS REPANDUES:
1. Technique avec prélinteau seul
Un prélinteau est un élément en béton précontraint, de 5 cm d’épaisseur et de 15 à 20cm de large, destiné à faire partie d’un linteau. Etant en béton précontraint, à dimensions égales, le prélinteau a une résistance plus élevée qu’un linteau ferraillé et coulé en place.
Il sert communément comme élément de coffrage mais il peut être utilisé seul, lorsque l’ouverture à réaliser est de petite largeur et sur un mur qui ne reprend pas beaucoup de charges venant du dessus. En fonction de l’épaisseur du mur, il peut être utilisé seul ou jumelé (= 2 prélinteaux posés l’un à côté de l’autre dans l’épaisseur du mur).
On crée des sommiers (=plots) en béton de part et d’autres du linteau, afin de bien « asseoir » la charge transmise par le nouveau linteau vers les côtés de l’ouverture.
2. Technique avec profilé métallique
Pour les ouvertures de murs porteurs intérieurs de plus grande portée, sont utilisés des profilés métalliques, communément appelés « IPN », et qui peuvent en réalité être de différentes formes : HEA, HEB, IPN, UPN…
En fonction du type de mur et de son épaisseur, on peut utiliser, au niveau du linteau, dans l’épaisseur du mur :
- un seul profilé métallique. Pour des murs en parpaing de 20cm, par exemple.
- plusieurs profilés métalliques posé les uns à côté des autres. Pour des murs en pierre de 50cm d’épaisseur par exemple
Les poteaux (= les côtés de l’ouverture) peuvent être constitués par des profilés métalliques ou des poteaux bétons.
Les profilés qui constituent ainsi le portique, sont assemblés entre eux par soudure ou boulonnage.
En fonction des fondations existantes, il faut parfois créer des semelles de fondations ou des longrines pour bien répartir la charge des poteaux et les transmettre aux éléments inférieurs de la structure.
Pour les travaux d’ouverture dans murs en béton banché ou en béton préfabriqué, on utilise également des profilés métalliques (UPN) que l’on place de part et d’autre du mur et que l’on boulonne entre eux à travers l’épaisseur du mur pour reprendre la charge par « pincement ». Cette technique ne peut être utilisée que dans des murs pleins.
3. Technique avec poutre en béton armé coulé en place
Pour les murs de façade, pour permettre la pose de la menuiserie et une bonne étanchéité, le portique est constitué d’un linteau et de poteaux bétons coffrés, ferraillés et coulés en place.
Cette technique est plus complexe car il faut la place nécessaire pour mettre en place le coffrage et couler le béton. C’est pourquoi, elle est souvent réservée aux frangements extérieurs.
Le coffrage désigne les éléments (planche de coffrage, prélinteau, serre joints…) qui vont constituer le « moule » dans lequel on va placer les éléments de ferraillage puis couler le béton. Une fois le béton sec, ces éléments de coffrage sont retirés.
4. Autres techniques
Pour des contraintes particulières esthétiques, on peut aussi réaliser des linteaux à l’aide de poutre en bois.
QUELLE TECHNIQUE POUR QUEL TYPE D'OUVERTURE?
Le choix de telle ou telle technique va être guidé par :
- Les contraintes structurelles (le calcul de descente de charge, le type de mur…) dont on retrouve la synthèse dans la note de calcul.
- La fonction et la destination du mur : intérieur ou extérieur, type de menuiserie posée, la pose d’un volet roulant ou non, la hauteur de passage minimale nécessair
- Les contraintes de mise en œuvre : c’est à dire toutes les contraintes liées à l’étaiement et à la réalisation pratique de l’ouverture. En effet, la configuration des lieux et la structure du bâti créent des contraintes lors de la réalisation du frangement et notamment du coffrage, qui doivent être prise en compte lors du diagnostic.
On peut être amené à mixer plusieurs techniques afin d’ouvrir un mur porteur. Par exemple : utiliser un profilé métallique sur une ½ épaisseur du mur et une poutre en béton armé sur l’autre ½ épaisseur.
Les techniques de renforcement sont multiples et adaptées au cas par cas en fonction de la configuration de l’habitation, des charges à reprendre… C’est pourquoi chaque cas est spécifique et nécessite une étude préalable.
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