L’ingénieur structure & ingénieur béton.

Dans un projet de construction, l’ingénieur structure est chargé de réaliser une étude des squelettes et des assises des bâtiments et de produire des plans contenant toutes les instructions codées pour la bonne exécution de cette structure. Il tiendra compte des exigences et souhaits des maîtres d’œuvres, ainsi que des contraintes du site et du terrain, pour proposer les meilleures solutions possibles conformes aux règles de l’art.

Il tiendra compte de l’étude de sol réalisée préalablement par un géologue afin de dimensionner les fondations dont la profondeur dépendra du « bon sol ». Dans les constructions existantes, il calculera et dimensionnera les reprises en sous-oeuvre (RSO).

Au terme de son étude, il émettra des plans et des notes de calculs contenant les prescriptions et les dosages des matériaux à employer pour une bonne tenue de la structure.

Comme la plupart des constructions sont réalisées en béton ou maçonnerie d’éléments, on parle souvent plus précisément d’ingénieurs bétons plutôt que d’ingénieurs structures. Mais il est bon de préciser que l’ingénierie béton n’est qu’une spécialité parmi d’autres dans l’ingénierie de structure.

Pour le maître d’oeuvre, au vu de l’importance capitale de ces études pour tout projet de construction, il est important de se familiariser avec les principes de base de la profession et de connaitre le jargon employé dans cette discipline pour une meilleure communication avec les ingénieurs et les entreprises de gros oeuvre.

Sollicitations et contraintes

La structure du bâtiment est soumise à des forces et des pressions diverses, émises par le reste du bâtiment ou des éléments naturels, que l’on nomme « efforts » et qui produisent sur la matière de la structure ce que l’on appelle des « sollicitations« . Il y a plusieurs types de sollicitation : traction, compression, cisaillement, flexion, torsion… ect.

Pour répondre à ces sollicitations, la matière de la structure offre une résistance plus ou moins forte que l’on nomme « contrainte » (voir ce document qui résume bien le principe). On parle aussi de résistance des matériaux (RDM). (Voir ce document PDF pour une étude plus poussée de la RDM).

On appelle contreventement la structure qui est mise en place pour répondre aux sollicitations horizontales du bâtiment.

L’ingénieur produira plusieurs croquis sous forme de plans et de coupe pour exprimer les sollicitations éventuelles de la structure et les réponses à produire. Ces croquis sont appelés « schémas statiques« .

Appuis et descentes de charges.

En ingénierie on parlera de « charge » pour évoquer le poids que reçoit un élément de structure. La charge pourra être ponctuelle, produisant une sollicitation de cisaillement, ou bien répartie. Ces notions sont importantes pour déterminer la dimension et la composition des « appuis« . Lorsque l’on se situe à un niveau précis, on parle de « descente de charges » pour évoquer le poids des éléments de structure situés sur les niveaux supérieurs. A l’inverse, on parle « d’assises » pour les éléments de structure situés au niveau inférieur et recevant les charges cumulées du niveau courant et des niveaux supérieurs.

Les Fondations.

En terme de structure c’est ce qui sera réalisé en premier, toutefois en terme d’étude ce n’est forcément pas le cas, car les fondations reçoivent le poids de tout le bâtiment structure incluse et de ce fait, leur dimensionnement est finalisé généralement en fin d’étude. Encore une fois, ce dimensionnement dépendra aussi beaucoup de la nature du sol.

Un article spécifique traitant de ce vaste sujet est prévu prochainement dans la partie « Techniques de constructions ». (voir cet article pour les bases)

En attendant, voici quelques termes courants à connaitre absolument :

• Fondations superficielles ( ou « fondations ordinaires »)
• Fondations profondes
• Semelles (ou « semelles de fondation ») : Elles sont de 2 types, les semelles filantes (ou « semelles continues) et les semelles isolées (ou « semelles ponctuelles »)  qui peuvent être rectangulaires, carrés ou circulaires.
• Radier, fondation d’assise répartie sur toute la surface du bâti.
• Pieux et Micropieux
• Puits (ou « puits de fondation »)
• Longrines
• Dés de fondation
• Hauteurs d’encastrement des fondations (épaisseurs minimales des terres qui se trouvent au-dessus de la base des fondations)
• Ancrages (ou « massifs d’ancrage »)
• Redent ou Redan
• Cuvelage , Drain et Drainage

La structure

Concernant la structure, il y a aussi pas mal de termes techniques à connaitre pour une bonne communication sur le sujet avec les autres intervenants. Le sujet sera de nouveau approfondi prochainement dans des articles de la section  « Techniques de constructions ».

Voici en attendant quelques termes importants à connaitre :

• Mur porteur ou mur maître
• Mur de refend
• Mur gouttereau, mur pignon, mur dosseret, mur-boutant
• Plancher
• Paillasse
• Dalle (ne pas confondre avec le Dallage qui s’appui sur la totalité d’un sol souvent via un Herisson)
• Dallage (ne pas confondre avec la dalle qui s’aappui sur des élément porteur)
• Hérisson
• Hourdis
• Chapes
• Armatures (ou armatures de béton) et treillis soudés.
• Portées ou portances et sens de portée (ou sens porteur).
• Porte-à-faux
• Poutres, poutrelles et poutraisons
• Retombée de poutre, poutre noyée et poutre retroussée
• Poteaux, piliers,  tableaux, meneaux et jambages.
• Linteau ou prélinteau
• Sous-oeuvre ou reprise en sous-oeuvre
• Moises ,  étais et étaiements
• Structure porteuse ou ossature
• Superstructure et infrastructure
• JD ou joint de dilatation

Voilà pour l’essentiel. Il sera bon de compléter son répertoire avec d’autres élément de construction et de décoration étant parfois utilisés comme éléments de structure ou ayant des incidence sur celle-ci.

Concernant les techniques de construction on peut ajouter les notions suivvantes qui ont leur importance dans ce sujet et qu’il est bon de connaitre et de distinguer :

• Banche, coffrage, béton banché, béton cellulaire et agglo ou blocs à bancher
• Dalle pleine et plancher poutrelles-hourdis

La charpente qui fait aussi partie des éléments de structure fera l’objet d’un article à part en même temps que la toiture dans la rubrique « techniques de construction ».

Enfin dans la rubrique normes de dessins nous évoqueront prochainement les différents modes de représentations graphiques utilisés en ingénierie structure.