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Outil 8 Les Techniques de Rehabilitation
Outil 8 Les Techniques de Rehabilitation
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Outil 8
II. La réflexion et le projet Les techniques de réhabilitation : renforcer les structures
La réhabilitation des éléments structuraux de l’architecture traditionnelle
méditerranéenne
b. Reprise de f issures
La méthode consiste à intercaler entre les lèvres de la fissure du mur des éléments plus résistants et plus rigides en guise de sutures, tels
que des agrafes métalliques, des morceaux de brique, etc. Il s’agit de retrouver la continuité perdue du mur endommagé, de sorte que
les tensions puissent être de nouveau transmises et distribuées de manière homogène dans la partie lézardée. Pour que cette méthode
soit efficace, il faut que la fissure soit passive comme nous venons de l’expliquer, c’est-à-dire que la cause de son apparition n’agisse plus
sur la partie à réparer.
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c. Inject ions
Il s’agit d’un autre système de réparation de fissures et de brèches passives, applicable à des murs en maçonnerie appareillée ou en
brique, qui consiste à introduire un liquide sous pression pour colmater entièrement le vide entre les lèvres de la fissure. En durcissant et
en adhérant au support, ce liquide restitue à l’élément endommagé sa continuité d’origine. Les caractéristiques du liquide –généralement
à base de composants époxydiques– et la pression d’injection varient en fonction des matériaux du mur et de la taille du trou à reboucher.
Le scellement superficiel, préalable à l’injection dans la fissure ou la brèche, doit être capable de supporter la pression du liquide avant
son durcissement.
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d. Rejoint oiement s
C’est une procédure de restitution de la résistance initiale applicable aux murs en pierre ou en brique qui consiste à rejointoyer au mortier
les parties détériorées par l’érosion ou par les racines de plantes qui ont poussé entre les pierres. Des produits de densité ou de viscosité
variables sont introduits par gravité ou par infusion, en fonction de la technique d’exécution employée.
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f . Pose de t irant s
La pose de tirants dans les structures murales vise généralement à freiner l’effondrement des murs ou leurs déformations progressives
transversalement à leur plan. Cette méthode consiste à disposer des éléments linéaires qui vont exercer des tractions. Appelés tirants,
ces éléments sont constitués en principe d’un câble d’acier et fixés à deux murs opposés par des pièces spécifiques d’ancrage qui évitent
l’évolution de leur écartement et la perte subséquente de leur capacité résistante. Il convient de prévoir que l’un des deux éléments
d’ancrage, au moins, admettra le réglage périodique de la tension pour compenser les effets de l’allongement éventuel du tirant.
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h. Chaînage
La disposition de ceintures ou de courroies sur le pourtour de murs structurants fermés, montés avec un appareillage en brique, d’un
bâtiment ou sur ses piliers en pierre ou en brique, pour les rendre plus robustes et augmenter leur résistance, est un système ancien que
l’on retrouve dans de nombreux édifices historiques bien connus, tels que le Colisée romain ou les clochers italiens du M oyen Âge. Le
fer et l’acier sont les matériaux employés depuis longtemps pour fabriquer ces éléments. Plus récemment, les bandes en fibre de carbone
remplissent la même fonction dans certaines situations. Néanmoins, il est nécessaire de considérer les effets du matériau qui adhérera à
l’élément renforcé.
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Les interventions sur les planchers de poutres et poutrelles en bois doivent partir d’un diagnostic préalable des causes des
dysfonctionnements, dus à l’attaque d’agents biotiques, au fluage du bois ou à des déficiences dans le dimensionnement du plancher
par rapport aux sollicitations mécaniques qu’il reçoit. Le choix de l’intervention requiert la connaissance des conditions d’utilisation
futures et de la nécessité de conservation non seulement des éléments sur lesquels on intervient mais aussi de ceux sur lesquels l’action
prévue peut avoir une influence, tels que les faux plafonds ou les sols de grande valeur artisanale et picturale.
Nous allons exposer maintenant les formes et les méthodes d’intervention les plus usuelles sur ces éléments résistants.
a. Remplacement f onct ionnel des appuis sur les pout res et pout relles
Les attaques de champignons et de termites se concentrent souvent sur les appuis des poutres et des poutrelles en bois, notamment du
côté des murs extérieurs, à cause des conditions spéciales d’humidité et d’obscurité qui les caractérisent. Dans ces cas, il faut
généralement procéder au remplacement fonctionnel ou au renfort des appuis endommagés par la décomposition du bois, à l’aide de
l’un des nombreux procédés existants que l’on choisira en fonction de plusieurs paramètres : problème concernant quelques poutrelles
désolidarisées ou une ligne d’appuis contigus, caractéristiques du mur sur lequel elles reposent, techniques disponibles et apparence 8
formelle de la solution retenue.
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b. Supplément s de résist ance pour les pout res et les pout relles
Cette technique consiste à ajouter de nouveaux éléments qui vont collaborer à l’absorption des efforts jouant sur la poutre ou les
poutrelles, lorsque le dimensionnement est jugé insuffisant ou lorsque les effets du fluage du bois ont créé des déformations excessives.
Les matériaux de renfort utilisés sont généralement en bois ou constitués de profilés en acier, leur position étant latérale, inférieure ou
supérieure par rapport à l’élément à renforcer. On choisit la position supérieure dans tous les cas où il y a lieu de conserver l’apparence
du plancher d’origine, en présence de peintures ou de faux plafonds de valeur. La position inférieure est retenue le plus souvent pour
renforcer les poutrelles quand la hauteur libre au sol admet une réduction, tandis que la position latérale est plus répandue si les poutres
en bois à renforcer supportent des pans entiers de planchers de poutrelles ; il suffit alors de fixer deux éléments avec des goujons
traversant la poutre. Les hypothèses pour le calcul des renforts sont diverses, selon la possibilité de collaboration résistante des éléments
sous-dimensionnés ou endommagés et les déformations préalables (contre-flèches) à envisager pour obtenir leur entrée en charge
conjointe avec le renfort.
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d. Pose addit ionnelle de dalles en bét on armé
La pose additionnelle de dalles en béton armé, raccordées aux poutrelles en bois des planchers, est l’une des solutions les plus courantes
aujourd’hui dans les interventions de réhabilitation de bâtiments. Le principe réside dans la transformation des poutrelles d’origine en
poutres mixtes, bois et béton, et offre la possibilité de distribuer les tensions de la flexion de manière coplanaire dans toutes les directions
du plan du plancher en augmentant la rigidité globale de la construction par la liaison de la nouvelle dalle dans l’épaisseur des murs et
sur tout le périmètre, ce qui améliore aussi la résistance au séisme. Par ailleurs, le béton ajouté améliore aussi l’isolation acoustique du
plancher. L’élément le plus critique de cette solution est celui de la liaison de la nouvelle dalle avec le mur, laquelle va dépendre des
caractéristiques de rigidité, de cohésion et de percement des murs, ces caractéristiques étant très variables et imprévisibles.
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e. Int ervent ions spécif iques sur les ossat ures et les f ermes des couvert ures
Alors que, selon l’état de ces éléments, il est généralement conseillé de les remplacer, dans la mesure où ils sont les plus exposés aux
effets de l’humidité, il arrive aussi que l’on préfère envisager de les renforcer. C’est le cas lorsque leur état général le permet, selon leur
importance ou leur intérêt fonctionnel. Bien entendu, le remplacement fonctionnel des appuis et leur régularisation par une disposition,
si possible, sur un linteau de décharge rigide pour distribuer au mieux les charges transmises aux murs sont des opérations souvent
nécessaires et recommandables. Pour le renfort des paires, tirants et contre-fiches, que l’on ne veut pas masquer, on emploie de plus en
plus des armatures postcontraintes pour compenser les tractions ou créer de nouveaux équilibres de forces.
f . Int ervent ions spécif iques sur les arcs, les voût es et les coupoles
Certaines solutions applicables au renfort des planchers intéressent aussi les arcs, les voûtes et les coupoles. Ainsi les tirants métalliques
interviennent-ils très souvent pour étayer les arcs et les voûtes ; on les placera sur les parties tractées de l’extrados. Les arcs peuvent élargir
leur chant résistant au moyen de barres d’acier introduites, en guise de taxidermie, à partir de l’intrados. Sur certaines voûtes surbaissées,
les chaînages périphériques en acier ou en béton armé absorbent les poussées créées au niveau du soubassement. Quant aux dalles en
béton armé, elles peuvent renforcer les voûtes et les coupoles en les connectant sur l’extrados. Il convient néanmoins de s’interroger dans
chaque cas sur l’intérêt de ces solutions, comparées à d’autres qui préservent la méthode constructive d’origine, et d’exiger comme
condition sine qua non la réversibilité de l’intervention.
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La décision quant au type d’intervention à entreprendre quand un bâtiment fait l’objet de problèmes découlant de mouvements du
terrain requiert une connaissance du type ainsi que des caractéristiques des fondations du bâtiment, une phase de suivi de l’activité des
lésions, et une autre d’information sur les caractéristiques géotechniques du terrain jusqu’à une profondeur suffisante. Ce n’est qu’après
avoir obtenu l’ensemble de ces données et après cette phase d’analyse que doit être envisagé le type d’intervention à entreprendre. Ce
sera précisément la nécessité ou non d’entreprendre telle ou telle action qui fera des conditions de charge de la partie solide des
fondations originales ou d’amélioration du terrain l’une des décisions les plus importantes à prendre dans cette phase initiale.
Lorsque les fondations du bâtiment sont de type superficiel, ce qui constitue le cas le plus fréquent, le système le plus habituel de reprise 8
est celui qui consiste à placer en-dessous un support un peu plus large compacté à la partie solide des fondations préexistantes. Il faut
définir dans chaque cas, en fonction des caractéristiques du terrain, la fondation à renforcer, la profondeur et la largeur du nouveau
support, ainsi que la longueur des tranchées d' excavation effectuées sous les fondations préexistantes.
Actuellement, il est de plus en plus fréquent d’utiliser des micro-pieux disposés certains verticalement et d’autres inclinés, qui englobent
un plus grand volume de terrain afin d’absorber les efforts à la base des fondations, utilisant celles-ci comme un ensemble général.
Par contre, les systèmes fondés sur l' augmentation de la largeur de la base des fondations sont plus rares, à cause, en particulier, de la
difficulté d’absorber les efforts de cisaillement au niveau des interfaces entre les nouvelles et les anciennes fondations. De la même
manière, les systèmes qui utilisent des pieux conventionnels, du fait de l’énorme outillage que cela requiert, ou ceux qui visent à
l’amélioration des terrains par injection de produits chimiques, valables seulement dans certains types de terrains d’une perméabilité
adéquate, sont aussi inhabituels.
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Baglioni, A., Guarnerio, G. La ristrutturazione edilizia, éditions Hoepli, 1980, M ilan abitazione. Prescrizioni per l’edilizia nelle zone sismiche, conférence au congrès
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Les techniques de réhabilitation : renforcer les structures II. La réflexion et le projet
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II. La réflexion et le projet Les techniques de réhabilitation : renforcer les structures
Consolidation et traitement des fondations. Expériences égyptiennes
Choisir une mét hode pour consolider et t rait er les f ondat ions les fondations d’un mur ancien, on commence par déterminer le
d’ un bât iment vieux ou t radit ionnel dépend de la connaissance poids de la structure (pierres, matériaux de remplissage, etc.) ainsi
des raisons d’ origine de la dégradat ion : af f aissem ent , que la portance du sol des fondations. Si les résultats montrent
augment at ion des charges, modif icat ion de la géomét rie de la que la dimension des fondations existantes n’est pas suffisante
st ruct ure, t remblement de t erre, explosion, changement du pour supporter les structures dans des conditions de sécurité
niveau de l’ eau et /ou act ions chimiques. Nous considérons que réalistes, il faut augmenter la surface des fondations. Les
le t rait ement des f ondat ions doit suivre les recommandat ions fondations supplémentaires devront être reliées à l’ancienne partie
indiquées ci-dessous : par des barres, des câbles, etc. comme indiqué ci-dessus.
Avant d’entreprendre la consolidation des vieilles fondations, un
Réalisation d’études géotechniques pour le sol des fondations, système complet de renforcement provisoire doit être fait pour
inspection et diagnostic des fondations, et connaissance de la conserver la stabilité du mur et de la structure.
situation ainsi que de l’état du moment. Le choix de la méthode Le concept de consolidat ion et d’ ét ayage des f ondat ions
ou du renf orcement dépend du rapport des expert s existantes peut consister à ajouter une masse supplémentaire
géotechniques et de leurs recommandations ; quand il n’y a pas de problème d’affaissement (roche dure). La
Le renforcement des fondations souterraines ne doit pas masse peut alors être construite sur le côté des fondations
nécessairement conserver le même type de construction que la existantes ; les nouvelles masses sont reliées aux anciennes
partie supérieure de la structure. fondations en utilisant des tendeurs en acier, des boulons
d’ancrage ainsi que d’autres types de lien, puis elles sont attachées
De nombreuses méthodes existent pour renforcer les fondations : afin de créer un système de fondation tel que l’ensemble ne
8 pourra plus se déplacer latéralement.
Consolidation des fondations préexistantes ; L’action qui consiste à agrandir les fondations est plus efficace
Utilisation de micro-piles ; lorsque l’on élargit le radier au-delà du bord externe de la
Renforcement du sol en utilisant des solutions modernes. const ruct ion, car ainsi la pression des charges t ransf érées
s’étendra sur une plus grande largeur d’une strate plus profonde
et plus résistante du sol. Utiliser un travail à l’épaulée peut
Renforcement des fondations préexistantes représenter la seule solution fiable lorsqu’il n’est pas possible
d’arrêter l’affaissement d’une autre manière ; toutefois, cela doit
L’une des méthodes consiste à consolider et étayer les fondations être considéré comme la dernière solution. Celle-ci, quand elle est
existantes en leur ajoutant une masse supplémentaire, en fixant la adopt ée avec des f ondat ions superf icielles, peut en eff et
nouvelle masse aux vieilles fondations au moyen de tenseurs occasionner des problèmes au cours de la phase de perçage, car
d’acier, de boulons d’ancrage et d’autres types de lien, et en les alors le sol peut s’affaisser pendant les travaux puisque certaines
attachant ensemble afin de créer un système de fondation tel que parties sont étayées alors que les autres ne le sont pas et reposent
l’ensemble ne pourra plus se déplacer latéralement. Pour renforcer toujours sur le sol déformé.
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Les techniques de réhabilitation : renforcer les structures II. La réflexion et le projet
Consolidation et traitement des fondations. Expériences égyptiennes
Utilisation de micro pieux pour consolider les fondations utilisation si attrayante : trépans de forage, tiges à percussion,
de monuments historiques dow n-the-hole-hammer, hollow grouting drill (Titan), etc. Les
micros pieux sont largement acceptés par les ingénieurs et les
Lorsque le sous-sol a une capacité de portance insuffisante et/ou concepteurs qui remplacent actuellement les pilotis traditionnels
que le terrain plus résistant est situé à une profondeur importante, par des micros pieux, au bénéfice des propriétaires.
on peut utiliser des pilotis, des pieux, des micros pieux ou des
fondations profondes pour renforcer la stabilité. Une autre
solution consiste à utiliser une technique moderne pour consolider Renforcement du sol en utilisant des solutions modernes
les vieilles structures. (Exemple du complexe Qalaw oon)
L’utilisation des micros pieux constitue l’un des segments de plus
en plus répandus dans les fondations profondes de nos jours. Du fait de l’élévation du niveau de l’eau souterraine, celle-ci se
Aussi connues sous le nom de pin piles ou de mini-piles, les micro déplace continuellement et emporte avec elle les particules du sol,
pieux sont de petit diamètre, en forme de tuyaux d’une grande ce qui entraîne la création de nombreux trous ou cavités dans le sol,
capacité. Ils sont tout à fait indiqués en courtes longueurs filetées qui entraînent à leur tour un comportement hétérogène du sol.
et installées grâce à différentes techniques de forage. Pour avoir un sol consolidé avec une bonne capacité de portance
L’addition de mortier et de barres filetées renforce le pieux pour la et une section homogène, il faut mettre en place un système
résist ance lat érale, les charges de t ract ion ainsi que de d’écoulement fixant aussi le niveau des eaux souterraines afin de
compression. Les micros pieux peuvent remplacer les piles stopper les courants.
conventionnelles dans la plupart des circonstances, et elles sont Ensuite, le processus d’injection du terrain prend place, tout
tout particulièrement économiques là où il y a des conditions de sol d’abord en forant le sol aux niveaux spécifiés puis en insérant une 8
difficiles (dans les conditions de sols de rochers ou comportant des tuyauterie à soupape qui permettra d’injecter le matériau de
cavités) ou lorsque l’accès ou encore l’espace de travail est difficile cimentation à une pression qui n’excédera pas deux bars.
ou limité, comme cela peut se produire dans les remises en état des Le sol est injecté avec un mélange constitué de 1 partie de ciment,
bâtiments à la suite de tremblements de terre. Les micros pieux pour 4 parties d’eau et 0,50 partie de bentonite. Après une
sont posés tout à fait comme des tirants ou des « clous de sol », en période de 24 heures, une injection finale peut être faite avec un
utilisant des plateformes de forage rotatif ou à percussion. Du fait taux de ciment supérieur ainsi que des additifs Complast 431 pour
de leur petite taille, une grande variété de techniques de forage donner un coulis plastifié qui permettra d’obtenir un sol ayant la
peuvent être employées plus économiquement, ce qui rend leur capacité de portance requise.
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II. La réflexion et le projet Les techniques de réhabilitation : renforcer les structures
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Aspects technologiques et structuraux dans la conservation de la vieille ville d’Acre
marbre. Dans les périodes récentes, des matériaux tels que des ancré dans la voûte.
pavements de granito et du béton peint, des poutres d’acier, des 2. L’effondrement du plafond de bois au dernier étage et de la
tuiles de M arseille et, bien évidemment, du béton ont été utilisés. voûte au rez-de-chaussée, et la désintégration partielle des
Ces dernières années, nous avons été les témoins de l’utilisation murs.
d’une grande variété de matériaux modernes, parmi lesquels des Dans ce cas, les vestiges des murs apparaissent élevés par
revêtements, du placoplâtre, de l’aluminium et de la céramique. rapport à leur environnement immédiat et les vestiges des
Les problèmes structuraux les plus communs de la vieille ville sont voûtes sont instables.
concentrés dans les murs, les voûtes ainsi que les plafonds des La solution à cela consiste à restaurer la fonction spatiale au
const ruct ions. Chacun de ceux-ci est caract érisé par des rez-de-chaussée et/ou à soutenir les vestiges sur le sol ou sur
problèmes qui ont leur origine dans les t echniques de
construction, la qualité des matériaux de construction, les facteurs
de destruction de la construction ainsi que les facteurs de
dégradation des matériaux.
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Outil 8
II. La réflexion et le projet Les techniques de réhabilitation : renforcer les structures
Aspects technologiques et structuraux dans la conservation de la vieille ville d’Acre
une structure adjacente. Type 1. Construction régulière utilisant des pierres qui ont cinq
L’effondrement du plafond de bois au dernier étage et de la faces taillées. La hauteur de la pierre et l’assise sont de 45
voûte au rez-de-chaussée, et la désintégration des murs centimètres, les pierres ont de 50 à 100 centimètres de longueur
extérieurs. et la largeur du joint entre deux rangées de pierres est de 5 à 10
Dans cette situation, une sorte de moignon protubérant millimètres. En général, on peut dire que la qualité de ce type de
demeure, et ce vestige n’est pas stabilisé par la voûte. La mur est tout à fait bonne.
solution requiert la stabilisation du vestige de la voûte ou Type 2. Construction régulière utilisant des pierres qui ont cinq
l’écartement contrôlé des parties dangereuses. faces taillées. La hauteur de la pierre et l’assise sont de 18 à 37
centimètres, les pierres ont de 18 à 45 centimètres de longueur et
Le schéma de désintégration décrit ci-dessus est aussi valable dans la largeur du joint entre deux rangées de pierres est de 5 à 10
les bâtiments de trois étages dans lesquels il y a deux plafonds de millimètres. La qualité du mur est habituellement bonne.
bois soutenus au-dessus d’un étage voûté. Type 3. Construction régulière utilisant des pierres grossièrement
Le facteur le plus significatif et le plus commun dans les processus taillées. La hauteur de la pierre et l’assise sont de 23 à 40
de désintégration dans la ville est l’inclinaison des murs, en centimètres, les pierres ont de 18 à 60 centimètres de longueur et
d’autres termes leur déplacement par rapport à la verticale. On la largeur du joint entre deux rangées de pierres est de 5 à 10
peut dire que tous les cas de désintégration des bâtiments dans la millimètres. En général, on peut dire que la qualité de ce type de
vieille ville d’Acre proviennent de l’absence d’un entretien adapté mur est moyenne.
ou bien qu’ils sont le résultat du délabrement physique. Ces Type 4. Construction irrégulière utilisant des moellons. La taille et
facteurs sont la cause d’une réaction en chaîne de délabrement et la forme des pierres varient et l’assise n’est pas de longueur
8 de dégradation prolongés ainsi que d’une constante détérioration uniforme. La largeur des joints n’est pas uniforme non plus et les
des conditions physiques du bâtiment. joints verticaux s’étendent fréquemment sur plus d’une rangée. La
qualité de ce type de mur est faible. Les murs tels que ceux-ci sont
Les murs à double f ace principalement des murs de réparat ion ou des murs de
La plupart des murs au rez-de-chaussée à Acre sont construits de soutènement.
deux rangées de pierres avec un fourrage de debesh entre les
deux. La construction a été effectuée en rangées horizontales : La plupart des problèmes structuraux des murs impliquent : la
tout d’abord, une rangée de pierres des faces externes du mur perte de pierres dans les surfaces externes des murs ; des défauts
était posée et l’espace entre elles était rempli de debesh, puis la structuraux dans les surfaces externes ; des fissures ; des défauts
deuxième rangée de pierres était posée et ainsi de suite, une dans le plan du mur qui sont principalement caractérisés par des
rangée sur l’autre. Les faces externes des murs ont été construites glissements horizontaux, des vides dans le cœur du mur ou des
de maçonnerie de pierres taillées kurkar mais les réparations ont pertes de matériaux de liaisonnement à l’intérieur du mur. Ces
été faites avec des pierres qui n’étaient pas taillées. Le cœur des problèmes sont causés par l’utilisation de matériaux de qualité
murs consistait en un fourrage de petites pierres et de matériaux inférieure, l’absence de finition correcte de la partie supérieure des
de liaisonnement. Dans la construction de la ville, un grand usage murs, des infiltrations d’eau, l’effritement des matériaux de
a été fait de deux types de matériau de liaisonnement, l’un à base liaisonnement, le délabrement mécanique de même que l’usure et
de chaux et l’autre à base de terre. l’érosion du cœur des murs menant à la formation de vides à
l’intérieur. L’usure se produit fréquemment lorsque les matériaux
La plupart des murs ont 80 à 120 centimètres d’épaisseur. Leur de liaisonnement s’effritent petit à petit et partent par les fissures
première fonction est de supporter le poids des étages voûtés et et les joints. En outre, on doit ajouter à ce tableau l’absence
de diriger les charges des murs hauts (larges de l’épaisseur d’une d’entretien actuel qui accélère les processus de vieillissement
pierre) des étages supérieurs. L’impression initiale que l’on a naturel.
quand on regarde les murs, c’est qu’ils sont homogènes.
Toutefois, lorsque l’on observe le matériau de liaisonnement qui La pert e de pierres
s’effrite dans des zones où le vide du mur a été endommagé ou Un certain nombre de facteurs entraînent une absence de pierres
dans les cas de dégradation, une image différente est révélée : le de la surface externe du mur :
matériau de construction des murs de même que la masse de la
construction sont en train de subir un processus de désintégration. 1. Le délabrement mécanique direct d’une ou de plusieurs pierres
On peut classer les murs de la vieille ville d’Acre en quatre qui entraîne la perte de celles-ci. Un tel délabrement a en
catégories : général pour résultat que d’autres pierres tombent aussi du
mur. Une ou plusieurs pierres souffrant d’une usure intense
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Les techniques de réhabilitation : renforcer les structures II. La réflexion et le projet
Aspects technologiques et structuraux dans la conservation de la vieille ville d’Acre
Restauration de la stabilité locale par la construction d’une maçonnerie de pierres. Restauration de la stabilité extensive par l’utilisation
de supports.
8
feront qu’une ou plusieurs autres pierres tomberont de la La déf ormat ion st ruct urelle
rangée supérieure. Ce processus ne s’arrêtera que lorsque la Cet état est caractérisé par une section du mur qui apparaît
zone délabrée sera stabilisée. comme une protubérance par rapport à la ligne originale de la
2. Une mauvaise qualité de construction du mur. Dans ce cas, la construction. Ce phénomène est le résultat d’un certain nombre
surface interne qui est en contact entre les différentes rangées de mécanismes de destruction :
est plutôt fine, la profondeur des pierres est insuffisante et elles Des fissures et/ou des vides à l’intérieur du mur créant un excès de
ne sont pas suffisamment ancrées dans le mur. De ce fait, une charge sur la surface externe, ce qui entraîne la dilatation suivie de
pression minimum ent raînera le dét achement d’ une ou l’effondrement de la même section du mur ;
plusieurs pierres et leur chute. Le détachement de la surface externe du mur de son centre du fait
3. L’effondrement d’une partie de la surface externe du mur suite de l’absence d’une capacité d’adhérence suffisante ;
à la déformation causée par la dilatation. Un processus qui accélère la dilatation est l’effritement des
4. Le déplacement du mur ou d’une partition perpendiculaire au matériaux de liaisonnement et leur chute dans l’espace situé entre
mur entraînera le délabrement de la totalité du mur, la perte de le cœur du mur et la surface externe. Dans cette situation, le
pierres et une dégradation accélérée. matériau de liaisonnement agit comme un accélérateur du
processus de déformation.
L’objectif lorsque l’on traite le problème des pierres manquantes L’objectif dans cette situation, comme dans la précédente,
consiste à restaurer la capacité de portance d’origine du mur, à consiste à restaurer la capacité originale de portance du mur, à
intégrer la surface externe comme partie inséparable du mur, et à rattacher la surface externe du mur et à rénover le système
rénover le système constructif d’origine. statique original.
Des solutions possibles dans ce cas peuvent être les suivantes : (1) Possibles solutions : remplir les vides dans le centre du mur
une restauration limitée permettant d’obtenir une relative stabilité (injection de ciment) et rejointoyer, et installer des ancrages, ou
dans la région ; (2) une restauration plus extensive de la stabilité par bien démanteler la section de mur affectée afin de la reconstruire.
l’utilisation de supports. La stabilisation en complétant la Les vest iges de bât iment s
maçonnerie de pierres est une solution préférable aux effets de la La propriét é qui diff érencie les vest iges de bât im ent s des
conservation du bâtiment. L’installation de supports est souhaitable vest iges de m urs est la possibilit é de rest aurer leur f onct ion
comme phase intermédiaire pour le processus de stabilisation ou spat io-st ruct urelle. Un cert ain nom bre de com binaisons de
bien dans des cas dans lesquels la déformation du mur l’exige. f act eurs m ènent le bât im ent à un ét at où il sera déf ini com m e
un vest ige, par exem ple : l’ eff ondrem ent d’ un plaf ond voût é
d û à d iverses raiso n s t elles q u ’ u n excès d e ch arg e ;
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Outil 8
II. La réflexion et le projet Les techniques de réhabilitation : renforcer les structures
Aspects technologiques et structuraux dans la conservation de la vieille ville d’Acre
Support sur le sol – de l’un des côtés Support d’une structure adjacente.
(détail – couche de séparation).
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l’ aff aiblissem ent de la st abilit é d’ un m ur par rapport à la et dont il ne reste, de nos jours, aucun vestige du contexte spatial
pression lat érale des voût es ; une m auvaise m ise en œuvre ; original. La qualité de la construction est un facteur significatif de
l’ eff ondrem ent de l’ un des m urs port eurs ; l’ eff ondrem ent la condition des murs ; lorsque celle-ci est extrêmement pauvre,
d’ un plaf ond de bois dû à des raisons diverses t elles que on peut constater le déclin accéléré des propriétés constructives
l’ usure nat urelle ; des problèm es de m oisissure concernant des de l’élément structural ou du bâtiment dans son ensemble. Un
pout res de bois ; un excès de charge ; la déf orm at ion d’ un mur qui était construit à l’origine comme un élément unique et
m ur ; ou des int ervent ions hum aines t elles que l’ ouvert ure de dont une partie a été détruite par un processus naturel, tel que
nouveaux accès ; ou encore le déplacem ent d’ un espace pour l’érosion de la pierre ou du cœur comme résultat du délabrement
le bien d’ une nouvelle st ruct ure. Dans t out es ces sit uat ions, d’usure, mène à l’effondrement d’une section du mur ; la
l’ usure accélérée du plaf ond ou des m urs est apparent e avant mauvaise finition de la partie supérieure du mur ou l’absence de
m êm e l’ eff ondrem ent . garniture intensifie dans ce cas sa sensibilité à l’érosion ainsi que
L’ object if dans cet t e sit uat ion est de st abiliser les diff érent s son affaiblissement. En plus de ces éléments, il faut ajouter le
élém ent s st ruct uraux et , dans la m esure du possible, de facteur humain qui se manifeste par la création de nouvelles
rest aurer leur f onct ion spat iale. Dans les bât im ent s qui ne sont approches ou de nouvelles constructions.
que légèrem ent délabrés, il est préf érable de rest aurer la L’objectif dans ces cas-là est de stabiliser le mur, d’écarter tout
f onct ion spat iale au m oyen de la reconst ruct ion d’ un plaf ond danger immédiat et de s’assurer que le mur peut supporter les
ut ilisant une t echnologie t radit ionnelle t out en replaçant , charges comme auparavant.
parallèlem ent , les pierres m anquant es. En réalit é, les vest iges
de bât im ent dans un ét at avancé de dest ruct ion ne subissent Les murs bas
pas act uellem ent de processus de conservat ion dans la vieille Nous comprenons dans cette catégorie les murs qui ne dépassent
ville d’ Acre et ils sont soit dét ruit s int ent ionnellem ent soit pas 1,50 mètre au-dessus de leur environnement immédiat et qui
négligés. ne représentent pas un danger immédiat. Par exemple, un mur de
Les vest iges de murs 1 mètre de hauteur situé sur le toit d’un bâtiment peut être
Cet aspect comprend des murs de diverses hauteurs et de diverses considéré comme dangereux parce que sa hauteur au-dessus du
largeurs souffrant de différents degrés de délabrement, sans la sol excède 1,50 mètre. Toutefois, les vestiges d’un mur de moins
moindre possibilité de restauration de leur fonction spatiale. Un de 2,50 mètres sont considérés comme stables si la hauteur du
certain nombre de facteurs ou une combinaison de facteurs a mur n’excède pas cinq fois sa largeur quand il est complet
mené à cette situation. structurellement.
Un mur qui faisait partie à l’origine d’un bâtiment qui a été détruit
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Outil 8
Les techniques de réhabilitation : renforcer les structures II. La réflexion et le projet
Aspects technologiques et structuraux dans la conservation de la vieille ville d’Acre
Support sur un étage supérieur. Une section de vestiges de voûte avant sa stabilisation.
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Outil 8
II. La réflexion et le projet Les techniques de réhabilitation : renforcer les structures
Aspects technologiques et structuraux dans la conservation de la vieille ville d’Acre
Réf érences
interventions humaines, afin d’ouvrir des passages ou récupérer de BREBBIA C. A. 1991, Dynamics 2: Stabilization and Restoration . Boston, États-Unis.
l’espace pour une nouvelle construction, par exemple. COHEN O. 2000, General Structural Detailing for Characteristic Problems in Stone
L’objectif dans ce cas est de stabiliser les vestiges et d’écarter M asonry in the Old City of Acre, thèse de maîtrise, Katholieke Universiteit. Leuvne
(Université catholique de Louvain), Louvain, Belgique.
tout danger imminent de chute des pierres et des autres parties
CROCI G. 1998, The Conservation and Structural Restoration of Architectural
de la voûte. Parfois, il est suffisant de stabiliser le centre, mais
Heritage. Grande-Bretagne.
lorsque l’angle entre la pierre la plus haute de la voûte et la
FEILDEN B. M . 1982, Conservation of Historic Buildings. Londres, Angleterre.
verticale est inférieur à 30°, cette pierre doit êt re ancrée à un
GIUFFRE A. 1995, Statics and Dynamics of Historical M asonry Buildings. Rome, Italie.
cœur stabilisé, ou inversement elle doit être retirée pour des
HEYM AN J. 1998, Structural Analysis: A Historical Approach . Cambridge, Angleterre.
considérations de sécurité.
HEYM AN J. 1995, The Stone Skeleton . Cambridge, Angleterre.
Conclusion ISRAEL A NTIQUITIES A UTHORITY (Autorité des Antiquités d’Israël), Conservation Files
Archive, Rockefeller M useum, Jérusalem, Israël.
Les problèmes structuraux dans la vieille ville d’Acre ont été
étudiés de nombreuses fois comme faisant partie des mesures LOM BARDO S. 1997, Restauro Strutturale. Rome, Italie.
actuellement mises en œuvre par l’Autorité des Antiquités d’Israël M ASTRODICASA S. 1978, Dissesti Statici Delle Strutture Edilizie. M ilan, Italie.
dans la ville. Leur analyse ainsi que leur compréhension nous a PICCIRILLI C. 1989, Consolidamento Critico . Rome, Italie.
menés à conclure que, dans de nombreux cas, les racines du ROCCHI P. 1998, M anuale del Consolidamento . Rome, Italie.
problème résident dans une construction de qualité inférieure et SHADM ON A. 1972, Stone in Israel. Jérusalem, Israël.
dans l’utilisation de matériaux eux aussi de qualité inférieure. Le TASSIOS T. P. 2000, Dimensioning of Interventions (Repairs/Strengthening) on Low -
facteur le plus significatif dans l’état de préservation physique est Strength M asonry Buildings. Athènes, Grèce.
l’absence à long terme d’un entretien adapté ainsi que l’absence TOM AZEVIC M . 1991, The Strengthening of Stone M asonry Walls w ith Grouting .
d’une prise de conscience des problèmes. Ce facteur a accéléré Ljubljana, Slovénie.
l’action des mécanismes de destruction et de la dégradation TORRACA G. 1988, Porous Building M aterials. ICCROM , Rome, Italie.
naturelle qui se produit dans la ville. W EAVER M . E. 1993, Conserving Buildings. New York, États-Unis.
Il y a différentes manières de conserver les éléments de construction
dans la ville. Choisir un traitement est un stade dans un processus
méthodique et structuré qui comprend l’identification du problème,
la compréhension des facteurs historiques et actuels ayant un
influence sur le site, la formulation d’un concept théorique pour un
traitement basé sur une perspective ouverte des aspects rencontrés
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Les techniques de réhabilitation : renforcer les structures II. La réflexion et le projet
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II. La réflexion et le projet Les techniques de réhabilitation : renforcer les structures
Consolidation et traitement des murs. Expériences égyptiennes
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Les techniques de réhabilitation : renforcer les structures II. La réflexion et le projet
Consolidation et traitement des murs. Expériences égyptiennes
L’ examen de quelques cas et d’ exemples aidera à mieux du fait de leur valeur esthétique et historique, en étudiant aussi
comprendre ce processus et à choisir le traitement adéquat entre : l’accessibilité pour coudre le mur fissuré et disposer les ancrages.
l’utilisation des techniques traditionnelles pour le renforcement Après la conception et le calcul, le travail de couture commence
des murs et la remise en place des parties des murs qui ont été par le percement des trous aux diamètres requis et des longueurs
détériorées ou qui se sont effondrées ; ou bien l’utilisation de spécif iées. Ensuit e vient l’ int roduct ion des barres d’ acier
nouvelles techniques pour le traitement des fissures et la inoxydable dans les « chaussettes », puis l’insertion des deux
consolidation des murs en faisant une injection de matériaux éléments dans le mur.
traditionnels à l’intérieur des éléments qui ont été affaiblis par la Après l’insertion, le processus d’injection du mortier d’ancrage
perte des matériaux de liaisonnement ; ou encore l’utilisation de peut être entamé avec une pression qui ne doit pas excéder 2 bars
tirants ou d’autres systèmes matériels pour connecter les murs et ce jusqu’à ce que le produit sorte du trou.
entre eux ; etc. L’idée de la « chaussette » est liée au comportement de celle-ci
Dans tous les cas, la prise de décision dépendra de l’analyse des avec le mortier de remplissage : la « chaussette », en effet, épouse
résultats de l’investigation. Ceux-ci, en effet, permettront de la forme de la section interne du mur et se comporte avec le mur
comprendre et de quantifier l’ampleur ainsi que les causes du comme s’il ne s’agissait que d’un seul et même élément.
problème, de même que les autres déficiences qui en découlent. Par Ceci permet de résoudre le problème des ancrages longitudinaux,
ailleurs, cette analyse aidera à établir l’urgence de la mise en œuvre puis viennent les ancrages de consolidation pour coudre les deux
du travail de restauration. Le type de travail qui aura été décidé pour feuilles du mur.
remédier au problème sera la plupart du temps affecté par les
conditions uniques de bâtiment particulier. Au-delà d’assurer la
capacité structurale essentielle ainsi que la correction des autres 8
problèmes qui impliquent des risques pour la sécurité immédiate,
le détail des mesures est souvent significativement influencé par
des considérat ions f inancières. En général, le processus
d’évaluation et de diagnose mènera à l’une des actions ci-
dessous :
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Outil 8
II. La réflexion et le projet Les techniques de réhabilitation : renforcer les structures
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Outil 8
Les techniques de réhabilitation : renforcer les structures II. La réflexion et le projet
Amélioration du comportement sismique et conservation des caractéristiques
structurales
matériau, en termes d’épaisseur et de poids ; ils sont faciles à l’amélioration de la résistance des panneaux de maçonnerie
poser et à retirer ; ils ne modifient pas le comportement original aux contraintes horizontales par la régénération des cavités
des structures, étant donné qu’ils travaillent après le dépassement avec des mélanges liants compatibles et efficaces ;
de la résist ance élast ique de l’élément . Tout ef ois, cert ains l’élimination/réduction des faiblesses de la maçonnerie locale.
inconvénients doivent être soulignés et de nouvelles recherches La fermeture complète des conduits de cheminée et des niches
sont nécessaires dans ce domaine afin de vérifier le comportement dans ce but est permise dans la mesure où c’est strictement
à long terme de ces matériaux et de ces technologies, au-delà des nécessaire et où cela ne modifie pas les caractéristiques
résultats intéressants obtenus sur le moment. formelles et structurales du bâtiment ;
En conséquence, les thèmes développés mettent l’accent sur le l’amélioration de la résistance sismique des renflements
f ait que l’ améliorat ion du comport ement sismique de vert icaux, des corniches ainsi que des aut res élément s
l’architecture traditionnelle historique doit représenter la synthèse secondaires par la pose de tirants et d’ancrages de métal ou de
optimum plutôt qu' un simple compromis entre la sécurité et la matériau composite ;
conservation. L’approche doit mettre l’accent sur la séparation des le renforcement des planchers de bois par le recouvrement par
éléments trop faibles par rapport à ce qu’ils devraient être, la un nouveau plancher et l’application de connexions d’acier
définition des mécanismes défaillants et le projet de conservation, croisées et transversales.
qui a strictement pour but la correction des défauts structuraux.
Cependant , apport er au bât iment des caract érist iques de Parmi les technologies innovatrices, on rencontre :
résistance sismique correctes, dans la plupart des cas en assurant
le comportement de la « boîte », est le résultat global attendu. En l’amélioration des connexions entre les éléments verticaux et
ce qui concerne les t echniques st ruct urales dans la zone les planchers par des ancrages à l’aide de crampons métalliques 8
méditerranéenne, certains chantiers spécifiques de restauration ou de barres d’acier entre les poutres individuelles et les murs ;
peuvent servir d’exemples dans la mesure où ils sont capables l’élimination/réduction de la déviation des arcs par des chaînes
d’assurer une bonne qualité statique d’ensemble. Pour l’essentiel, de métal ou de fibre de carbone renforcée ;
ils assurent les caractéristiques des murs ainsi que les connexions la connexion de la partie supérieure par du béton armé, ou par
entre les murs porteurs et les autres, de même qu’avec les des bandeaux de maçonnerie armée, ou encore par des
planchers. Ils utilisent aussi bien des solutions traditionnelles que, chaînages de fibre de carbone renforcée afin de réduire la
si cela s’avère nécessaire, des matériaux et des techniques possible déviat ion du t oit , de dist ribuer les cont raint es
nouveaux pour accroître les caractéristiques structurales et horizontales induites et de joindre les murs ;
statiques du bâtiment ainsi que pour répondre aux conditions de l’amélioration des connexions entre les murs par des chaînes de
sécurité imposées par la culture moderne. métal et des perforations renforcées locales ;
En synthèse, parmi les solutions traditionnelles, on rencontre : la réduction des charges de structure, tout spécialement dans
la part ie supérieure des ét ages, par le remplacement
la restauration de la continuité de la texture du mur, par des d’éléments lourds et rigides (par exemple, les toits en béton
réparations localisées et/ou des techniques de type « découdre- armé réalisés à la place des toits d’origine en bois).
coudre » ;
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Outil 8
II. La réflexion et le projet Les techniques de réhabilitation : renforcer les structures
Amélioration du comportement sismique et conservation des caractéristiques
structurales
Références
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», chapitre 11 de Computer analysis and design of earthquake resistant structures –
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p. 145-165.
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Technology, WIT Press, Southampton (Royaume-Uni), ISBN : 1.85312.968.2.
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Amélioration des connexions entre les éléments verticaux et les planchers par des engineering , A. A. Balkema, vol. VIII : 4531-4536.
ancrages de tirants métalliques
Shrive N. G., Sayed-Ahmed E. Y., Tileman D. (1997), « Creep analysis of clay masonry
assemblages », Canadian Journal of Civil Engineering , nº 24, p. 367-379.
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Les techniques de réhabilitation : renforcer les structures II. La réflexion et le projet
Les éléments principaux devant résister lors d’un séisme, sont les
contreventements et les planchers solidaires aux murs porteurs, en
fait l’unité structurelle de la construction doit être assurée par le
bâtiment en tant qu’entité.
Les charges agissant sur les éléments de structure sont : Les
charges permanentes, les surcharges, les charges climatiques, et
les charges sismiques.
La réaction a ces sollicitations doit être de résister à la rupture et
de ne pas se déformer.
Les éléments structurants résistants au séisme et ainsi aux efforts
de cisaillements de sens horizontal sont :
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II. La réflexion et le projet Les techniques de réhabilitation : renforcer les structures
Renforcement des structures traditionnelles algériennes au séisme
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Les techniques de réhabilitation : renforcer les structures II. La réflexion et le projet
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il faut mettre en place des stratégies de réhabilitation pour
leur restauration et les mettre en oeuvre avec le support du
gouvernement, des usagers, des pouvoirs publics et des agents
sociaux.
Au sujet des restaurations faites en Turquie, il y a des problèmes
d’authenticité surtout pour la structure en bois et les matériaux
utilisés. Lors de l’intervention sur le bois des bâtiments, il faut
respecter les techniques traditionnelles et les appliquer. Si on
ne reste pas fidèle à ces principes, les bâtiments perdent leur
authenticité. (Fig. 4)
Etude de Cas 2 :
L’autre exemple est la restauration d’une maison qui se situe dans
le complexe de Yıldız palace à Istanbul. La maison se nomme «
Sünnet Kö kü » et comprend un sous-sol en maçonnerie et trois
étages. 5. Une restauration ‘réussite’ au Bosphore.
6. La consolidation temporaire des pans de bois de ‘Birkökler Vakfı Konağı’ 9. La consolidation des pans de bois par les nouvelles pièces de ‘Sünnet Köşkü’
(l’archive de Can Binan) (l’archive de Can Binan)