1. Les murs en ma¸connerie
El´ements de cours1
Fabien Lagier
Augustin Parret-Fr´eaud
Paris, janvier 2006
1
Dans ce document, vous remarquerez que les images ne sont pas toujours l`a o`u lâon sâattend quâelles
soient : ceci vient du fait que jâai d´efini ma macro pour lâinsertion dâimages `a partir dâun format
flottant. Je comprend que cela puisse ^etre plus compliqu´e pour un ´el`eve de BTS de suivre, cependant,
les images sont num´erot´ees et bien r´ef´erenc´ees. Ainsi, avec un minimum dâeffort et de bonne volont´e,
ils devraient arriver `a outrepasser cette (pseudo?) difficult´e. Si câ´etait `a refaire, je mâabstien-
drais de d´efinir un format flottant, et utiliserais un package sp´ecial (caption2) pour r´ef´erencer alors
les images. Pour lâheure, je nâai pas le temps de mâen occuper. - APF
3. B.T.S. bËatiment - Classe de 1`ere ann´ee Les murs en ma¸connerie
Introduction
On appelle ma¸connerie un ouvrage compos´e de mat´eriaux (blocs b´eton, briques, pierres, etc.) unis par
un liant (mortier, ciment, plËatre, etc.), le plus souvent dans le but de construire un mur.
La ma¸connerie est consid´er´ee comme la technique de construction la plus ancienne et la plus r´epandue.
En eďŹet, comme elle nâutilise pour lâessentiel que des petits ´el´ements, elle ne n´ecessite pas de moyen de
manutention important sur le chantier. Elle est donc applicable par toutes les entreprises, et en particulier
par lâartisan ma¸con qui r´ealise dâailleurs la plupart des constructions pavillonnaires.
Cependant, la p´enurie de main dâoeuvre qualiďŹÂ´ee, les prix de transport et de manutention ´elev´es, aux-
quels sâajoute le faible rendement de la ma¸connerie en pierres naturelles contribuent `a faire consid´erer cette
derni`ere comme un ouvrage de luxe. Le th`eme de la construction en pierre ne sera donc pas abord´e dans
ce cours. Ce type de construction a ´et´e pratiquement abandonn´e depuis la venue progressive des produits
industrialis´es (bloc b´eton).
Les murs en ma¸connerie doivent r´epondre `a un certain nombre de r`egles, dâexigences que lâon retrouve
dans le Document Technique UniďŹÂ´e DTU 20.1 â Ouvrages en ma¸connerie de petits ´el´ements
- Parois et murs â. Il se d´ecompose en 3 parties :
â Partie 1 : Cahier des clauses techniques ;
â Partie 2 : R`egles de calcul et dispositions constructives minimales ;
â Partie 3 : Guide pour le choix des types de murs de fa¸cades en fonction du site ;
1 Ma¸connerie de petits ´el´ements - G´en´eralit´es
1.1 Consid´erations g´en´erales
Les principaux mat´eriaux dont on dispose pour la construction des murs sont : la pierre naturelle,
les agglom´er´es de b´eton, la brique dâargile cuite. A part quelques pierres naturelles, tous les mat´eriaux
utilis´es pour la construction des murs sont anisotropes, ce qui signiďŹe quâils poss`edent des caract´eristiques
diďŹÂ´erentes selon la direction des sollicitations. Les agglom´er´es de b´eton et la brique dâargile cuite sont
fabriqu´es dans un sens bien d´eďŹni.
Fig. 1 â Forces agissant perpendiculairement aux lits des mat´eriaux
Bien que les mat´eriaux employ´es poss`edent des caract´eristiques technologiques diďŹÂ´erentes, les principes
g´en´eraux dâempilage restent identiques. Ces principes peuvent Ëetre r´esum´es comme suit :
St Lambert 2 FL-APF
4. B.T.S. bËatiment - Classe de 1`ere ann´ee Les murs en ma¸connerie
â Les mat´eriaux doivent Ëetre pos´es de mani`ere `a recevoir les forces quâils supportent perpendiculaire-
ment au lit de leur structure.
â Les joints dispos´es dans le plan des forces doivent Ëetre d´ecal´es dâassise en assise, aďŹn dâassurer une
parfaite coh´esion de mur et de permettre la r´epartition et la transmission des charges.
1.2 Domaine dâapplication
Les fonctions assur´ees par les murs (ici en ma¸connerie, mais cela reste valable pour tous
les types murs) concernent principalement :
â la stabilit´e m´ecanique sous sollicitations normales ;
â lâ´etanch´eit´e `a la pluie pour les parois ext´erieures (i.e. les murs de fa¸cade) ;
â la satisfaction aux exigences thermiques et acoustique ;
â la tenue au feu de la paroi ;
â assemblage facile, dimensions et poids permettant un travail ais´e.
De plus la qualit´e des produits doit garantir leur durabilit´e et lâabsence dâentretien durant le vie de
lâouvrage.
Les ouvrages courants de ma¸connerie traditionnelle peuvent Ëetre class´es suivant leur rËole dans lâouvrage :
â ma¸conneries porteuses ;
â ma¸conneries de remplissage ;
â ma¸conneries de fa¸cade non porteuse ou en doublage ;
â ma¸conneries de cloison.
Le DTU 20.1 distingue deux conceptions traditionnelles de murs en ma¸connerie :
Murs `a simple paroi
Ils ne comportent quâune paroi de ma¸connerie, enduite ou non :
â murs simples dont la paroi est constitu´ee, dans le sens de lâ´epaisseur, par un seul mat´eriau principal.
Fig. 2 â exemple de mur simple
St Lambert 3 FL-APF
5. B.T.S. bËatiment - Classe de 1`ere ann´ee Les murs en ma¸connerie
â murs composites dont la paroi est constitu´ee, dans le sens de lâ´epaisseur, par plusieurs mat´eriaux
principaux (enduits non compris), solidaris´es de fa¸con continue par du mortier ou du b´eton (ďŹg. 3)2
;
Fig. 3 â exemple de mur composite
Murs `a double paroi
Ils comportent deux parois distinctes qui peuvent Ëetre :
â dâ´epaisseurs sensiblement ´egales : ce sont les murs doubles (ďŹg. 4),
Fig. 4 â exemple de mur double
â dâ´epaisseurs nettement in´egales : ce sont les murs avec doublage (ďŹg. 5), dits ´egalement murs
avec cloison de doublage 3
.
2
Ceci nâest quâun exemple de mur composite couramment employ´e lors de la r´ealisation du DTU 20.1,
aujourdâhui, il est plus fr´equent dâutiliser des blocs de b´eton de granulats `a la place des briques
creuses pr´esent´ees sur la figure
3
De nos jours, lâisolation se fait en g´en´eral par association dâune couche de polystyr`ene devant
laquelle est plac´e une cloison en placopl^atre
St Lambert 4 FL-APF
6. B.T.S. bËatiment - Classe de 1`ere ann´ee Les murs en ma¸connerie
Fig. 5 â exemple de mur avec cloison de doublage
1.3 Ma¸connerie en agglom´er´es de b´eton
Vers la ďŹn du XIX`eme si`ecle, les premiers blocs b´eton sont r´ealis´es manuellement. Les premi`eres ma-
chines apparaissent aux environs de la premi`ere guerre mondiale, avec une cadence de fabrication assez
lente.
Aujourdâhui la production est enti`erement automatis´ee, depuis lâasservissement de la centrale `a b´eton
jusquâ`a la palettisation. Le bloc est le produit le plus utilis´e pour la construction des murs de ma¸connerie
(7 murs en ma¸connerie sur 10 sont construits en blocs b´eton), ce qui repr´esente 13 millions de tonnes
consomm´es chaque ann´ee.
Les agglom´er´es de b´eton sont appel´es commun´ement dans certaine r´egions, agglos, parpaings, moellons,
ou plots de b´eton. Son choix d´ependra dâune ´etude approfondie des divers facteurs :
â exig´es vis-`a-vis de ses caract´eristiques ´enonc´ees au paragraphe 1.2..
â ´economique. (voir Annexe : Document 1 chiďŹrage rapide de ma¸connerie)
Lâensemble des blocs correspond `a 2 grandes familles :
â les blocs traditionnels qui font lâobjet de normes ; estampill´es de la marque NF, ce qui garantit la
fourniture de mat´eriaux de qualit´e, aux caract´eristiques bien d´eďŹnies (cf. ďŹg. 6)
Fig. 6 â Marquage des blocs
â les blocs non traditionnels (qui rel`event le plus souvent de la proc´edure dâavis technique). Les blocs
en b´eton non traditionnels se diďŹÂ´erencient des blocs traditionnels lorsque la conformit´e du produit
(ou du proc´ed´e) ne peut Ëetre appr´eci´ee par r´ef´erence aux documents normatifs existants (normes,
DTU). Lâavis technique pr´ecise si le produit ou le proc´ed´e permet de satisfaire les exigences de la
r´eglementation et des r`egles de lâart. Il porte un jugement sur la durabilit´e et donne des informations
St Lambert 5 FL-APF
7. B.T.S. bËatiment - Classe de 1`ere ann´ee Les murs en ma¸connerie
sur lâaptitude `a lâemploi dont lâutilisateur peut avoir besoin pour choisir, concevoir et r´ealiser son
ouvrage.
La ma¸connerie dâagglom´er´es est particuli`erement employ´ee pour lâex´ecution des murs de fa¸cades,
ainsi que pour les murs de refend. Les agglom´er´es pleins lourds, sont utilis´es pour la construction des
murs int´erieurs devant oďŹrir une certaine r´esistance m´ecanique et phonique, tandis que les agglom´e-
r´es creux seront de pr´ef´erence utilis´es pour les murs de fa¸cades (meilleure isolation thermique).Le
cloisonnement exigeant des qualit´es dâisolation phonique, peut Ëetre r´ealis´e par des agglom´er´es pleins
de faible ´epaisseur.
G´en´eralement peu hygroscopique4
, lâagglom´er´e de b´eton normal se comporte favorablement en milieu
humide. De plus, cette ma¸connerie re¸coit g´en´eralement un cr´epissage, ou un enduit, destin´e `a prot´eger les
´el´ements constitutifs et `a am´eliorer lâaspect ext´erieur.
1.3.1 Les blocs traditionnels
Les blocs traditionnels peuvent Ëetre class´es de diďŹÂ´erentes mani`eres :
â Selon la nature du mat´eriau constitutif :
â b´eton de granulats courants (masse volumique r´eelle du b´eton constitutif > 1700 kg/m3)
â b´eton de granulats l´egers (masse volumique r´eelle du b´eton constitutif < 1700 kg/m3)
â b´eton cellulaire autoclav´e (400 kg/m3 < masse volumique r´eelle < 800 kg/m3). Ce mat´eriau est
compos´e de chaux, ciment, sable et de poudre dâaluminium, qui au contact de la chaux, produit
des petites bulles dâhydrog`ene. On le trouve sous les appellations Ytong, Thermopierre, Siporex,...
Câest le bloc de construction ma¸conn´ee qui oďŹre la meilleure r´esistance thermique. (voir Annexe
Documentation 2 : Ytong Siporex, le monomur)
â Selon la structure interne :
â blocs pleins ;
â blocs perfor´es comportant des petits alv´eoles cylindriques ;
â blocs creux comportant des alv´eoles d´ebouchant ou non.
4
Qui absorbe lâhumidit´e de lâair
St Lambert 6 FL-APF
8. B.T.S. bËatiment - Classe de 1`ere ann´ee Les murs en ma¸connerie
â Selon leur destination :
â blocs `a enduire ;
â blocs apparents dont le b´eton constitutif doit assurer par lui-mËeme lâ´etanch´eit´e du mur ;
â Selon le mode de pose :
â pour les blocs `a ma¸conner : pose avec joints ´epais (joints de mortier traditionnel) ;
â pour les blocs `a coller : pose avec joints minces (joints de mortier-colle avec blocs calibr´es ou usin´es
sur leurs faces de pose) ;
â pour les blocs `a emboËÄątement : pose sans joint vertical.
â Selon la partie de lâouvrage `a traiter :
â blocs courants pour les parties courantes ;
â blocs sp´eciaux (blocs linteaux, blocs de coupe, blocs tableau, blocs de chaËÄąnage, blocs poteaux,
blocs dâangle) pour les parties dâouvrage correspondantes.
Voir compl´ement dâinformation sur les blocs sp´eciaux en annexe : Document 3.
De plus, vous trouverez en annexe Document 4 quelques exemples de bloc non traditionnel.
1.3.2 Caract´eristiques principales des blocs en b´eton
Dimensions de coordination
Les dimensions dâappellation dâun bloc destin´e `a Ëetre enduit comprennent :
â la hauteur, longueur, largeur du bloc apr`es fabrication
â la hauteur et la longueur en dimensions de coordination modulaire
Ces dimensions de coordination modulaire sont exprim´ees en centim`etre, diďŹÂ´erente des dimensions de
fabrication du bloc car elles tiennent compte de lâ´epaisseur moyenne des joints horizontaux (1cm) et de
lâ´epaisseur apparente des joints verticaux (6 mm).
St Lambert 7 FL-APF
9. B.T.S. bËatiment - Classe de 1`ere ann´ee Les murs en ma¸connerie
Les produits les plus fr´equemment disponibles sont fournis en annexe (document 5) :
â ProďŹls, dimensions et domaines dâutilisations des blocs standard creux en b´eton de granulats courants.
â ProďŹls, dimensions et domaines dâutilisations des blocs standard pleins et perfor´es en b´eton de gra-
nulats courants.
Classe de r´esistance
Les blocs, qui par d´eďŹnition servent `a construire des murs, doivent assurer une fonction de portance. Il
en r´esulte que lâune de leurs propri´et´es essentielles est la r´esistance `a lâ´ecrasement.
Les ma¸conneries dâun mËeme type se distinguent par leur classe de r´esistance. Celle-ci est d´etermin´ee
par la valeur garantie de leur r´esistance `a lâ´ecrasement. Cette classiďŹcation est bas´ee sur la r´esistance
caract´eristique R, exprim´e en MPa, rapport´ee `a la section brute de lâ´el´ement.
Les classes de r´esistance nominale des blocs destin´es `a Ëetre enduits et de ceux destin´es `a rester
apparents sont indiqu´ees dans le tableau ci-dessous :
St Lambert 8 FL-APF
10. B.T.S. bËatiment - Classe de 1`ere ann´ee Les murs en ma¸connerie
La classe repr´esente la contrainte de rupture exprim´ee en bars (B40 = 40 bars = 4 MPa). Quatre vingt
quinze pour cent des blocs fabriqu´es dans une classe donn´ee doivent pr´esenter une r´esistance `a lâ´ecrasement
´egale ou sup´erieure `a cette valeur (fractile 0,05) et aucun r´esultat ne doit Ëetre inf´erieur `a 80 % de la valeur
de la classe.
Les lettres B, L, P, LP signiďŹent :
â B : blocs en b´eton de granulats courants ;
â L : blocs en b´eton de granulats l´egers ;
â P5
: blocs apparents en b´eton de granulats courants ;
â LP : blocs apparents en b´eton de granulats l´egers.
1.4 Ma¸connerie en briques dâargile cuite
Idem que pour les ma¸conneries en agglom´er´es b´eton, les ma¸conneries en briques doivent satisfaire aux
diďŹÂ´erentes exigences cit´ees au paragraphe 1.1.. Selon le type de produits, sa destination, son rËole et les
r`egles de lâart, la g´eom´etrie dâun ´el´ement et ses dimensions varient. On retrouve notamment, comme pour
les agglom´er´es b´eton, toutes les formes particuli`eres adapt´ees `a lâex´ecution des points singuliers (angles,
linteaux, planelles, etc...).
Lâargile de terre cuite constitue un mat´eriau l´eger qui convient parfaitement `a la r´ealisation des murs
de fa¸cade et des cloisonnements int´erieurs.
1.4.1 Briques pleines
La brique pleine ordinaire a le format 6x11x22 cm (hauteur, largeur, longueur). Toujours employ´e,
surtout dans le nord de la France, cet ´el´ement constitue dâexcellents murs porteurs. Sp´ecialement fabriqu´ee
5
La lettre P provient du terme parement .
St Lambert 9 FL-APF
11. B.T.S. bËatiment - Classe de 1`ere ann´ee Les murs en ma¸connerie
pour lâex´ecution dâ´el´ement vus (fa¸cades), elle pr´esente une gamme de teintes tr`es vari´ee. Elles sont mont´ees `a
mortier de joints ´epais, g´en´eralement 1,5 cm pour les joints horizontaux (assises) et 1 cm pour les verticaux.
1.4.2 Briques perfor´ees et blocs perfor´es
La ma¸connerie de briques perfor´ees oďŹre une excellente r´esistance `a la compression (les perforation sont
dispos´ees verticalement `a lâint´erieur du mur) et pr´esente une isolation l´eg`erement sup´erieure `a la brique
pleine. Certaines de ces briques sont trait´ees sur une face aďŹn dâoďŹrir une surface esth´etique et r´esistante,
et dâautres re¸coivent un enduit. Dans le but dâaugmenter la r´esistance `a la compression et pour faciliter la
mise en oeuvre, ils existent les blocs perfor´es qui permettent de r´ealiser toute lâ´epaisseur du mur par un
seul ´el´ement 6
.
Fig. 7 â Brique perfor´ee
1.4.3 Briques creuses
Les briques creuses, beaucoup plus l´eg`eres, et de plus grandes dimensions, permettent la r´ealisation
de murs sp´ecialement isolants. Ces produits ouverts aux deux extr´emit´es, comportent des cloisonnements
6
Sur la figure 8 ci-apr`es, le vide observable dans lâune des briques provient du fait que celle-
ci est un bloc sp´ecial destin´e `a accueillir un cha^Ĺnage horizontal (cet ´el´ement sera d´etaill´e par la
suite)
St Lambert 10 FL-APF
12. B.T.S. bËatiment - Classe de 1`ere ann´ee Les murs en ma¸connerie
Fig. 8 â Blocs perfor´es `a enduire
int´erieurs longitudinaux continus sur toute la longueur. En revanche, leur r´esistance `a la compression est
tr`es faible. Cette ma¸connerie re¸coit g´en´eralement un enduit ou cr´epissage et trouve son utilisation princi-
palement dans les maisons individuelles ou en remplissage pour les s´eparations int´erieures de bËatiments.
On distingues deux d´esignations de brique creuse :
â C : briques `a faces de pose continues, mont´ees `a joints de mortier horizontaux continus
â RJ : briques `a rupture de joint, aďŹn dâam´eliorer le comportement thermique du mur.
St Lambert 11 FL-APF
13. B.T.S. bËatiment - Classe de 1`ere ann´ee Les murs en ma¸connerie
1.4.4 Classe de r´esistance
Les classes de r´esistance garanties des briques (caract´eris´ees dâapr`es leur r´esistance R moyenne et
minimale `a lâ´ecrasement rapport´ee `a la surface brute de la brique) sont indiqu´ees dans le tableau ci-
dessous :
St Lambert 12 FL-APF
14. B.T.S. bËatiment - Classe de 1`ere ann´ee Les murs en ma¸connerie
St Lambert 13 FL-APF
15. B.T.S. bËatiment - Classe de 1`ere ann´ee Les murs en ma¸connerie
2 Stabilit´e m´ecanique des ma¸conneries
2.1 Contraintes admissibles dans les parois porteuses sous lâeďŹet de charges
verticales
La contrainte C de compression (suppos´ee uniforme) admissible en partie courante dâune paroi porteuse
vaut :
C =
R
N
avec :
â R : la r´esistance nominale `a lâ´ecrasement du mat´eriau ´el´ementaire qui constitue le mur
â N : appel´e coeďŹcient global de r´eduction, variant suivant le type de ma¸connerie, le cas de chargement
mais ´egalement selon la valeur de lâ´elancement (voir Annexe : Document 6).
Lâ´elancement L pour les murs porteurs, vaut :
L =
H
e
avec :
â H : hauteur libre entre planchers ;
â e : ´epaisseur brute du mur porteur.
La nature du cas de charge : centr´e (murs de refends...) ou excentr´e (murs de fa¸cade...).
Remarque sur lâapplication du coeďŹcient N : Lâapplication du coeďŹcient global de r´eduction N,
permet de calculer la contrainte C de compression admissible en partie courante dâune paroi porteuse, ce
qui ne dispense pas de v´eriďŹer que les contraintes localis´ees restent admissibles.
2.2 ´Evaluation des eďŹorts sollicitant les parois
Les seuls eďŹorts pris en compte dans le calcul sont les suivants :
â forces verticales : celles qui r´esultent de lâaction de la pesanteur (charges permanentes, charges
dâexploitation, charges de neige) ;
â forces horizontales : celles qui r´esultent de lâaction directe du vent sur les fa¸cades.
Il nâest pas tenu compte des eďŹorts r´esultant des retraits et dilatations.
De plus respecter les dispositions constructives minimales (fractionnement des murs par des joints de
dilatation et de retrait n´ecessaires dans les ma¸conneries de grande surface) permet de n´egliger les eďŹets du
retrait et de la dilatation.
2.3 V´eriďŹcation des contraintes
2.3.1 Distributions
On admet que la distribution des contraintes dans une paroi est uniforme, sauf en ce qui concerne
les contraintes dues aux charges du plancher ou du linteau situ´e imm´ediatement au-dessus de la section
horizontale de la paroi consid´er´ee.
St Lambert 14 FL-APF
16. B.T.S. bËatiment - Classe de 1`ere ann´ee Les murs en ma¸connerie
Le suppl´ement local de contrainte dËu `a la r´eaction dâappui dâun linteau est ´evalu´e en supposant que la
longueur dâappui du linteau est au plus ´egale `a sa hauteur, et que la r´epartition des contraintes corres-
pondantes est triangulaire sur une longueur limit´ee `a une fois la hauteur du linteau.
Fig. 9 â R´epartition ds contraintes sur appui (trumeaux, linteaux, planchers...)
De mËeme, les contraintes suppl´ementaires dues aux charges r´eparties apport´ees par une dalle ou poutre,
sont ´evalu´ees en supposant que la largeur dâappui de la dalle est limit´ee `a son ´epaisseur et que la distribution
des contraintes correspondantes est triangulaire ou trap´ezo¨Ĺdale suivant les ´epaisseurs relatives de la paroi
et de la dalle.
St Lambert 15 FL-APF
17. B.T.S. bËatiment - Classe de 1`ere ann´ee Les murs en ma¸connerie
Fig. 10 â Contraintes normales sous charges verticales
2.3.2 V´eriďŹcation de la r´esistance de la paroi sous charges verticales.
La v´eriďŹcation des contraintes est `a eďŹectuer `a mi-hauteur (Section I-I)
â pour une charge r´epartie uniforme : (avec e ´epaisseur du mur)
ĎuI =
q
e
< C
â pour une charge concentr´ee : le suppl´ement de contraintes est donn´e par :
âĎuI =
P.u
e.dI
< C
avec
dI = b0 +
h
4
On peut admettre quâune charge concentr´ee se r´epartit uniform´ement `a lâint´erieur de la zone d´elimit´ee
par les deux droites partant du point dâapplication de la charge, et inclin´ees sur la verticale de 1/4 .
V´eriďŹcation des contraintes localis´ees au point singulier
Pour la section du mur situ´ee imm´ediatement au-dessous du plancher (section II-II), il faut v´eriďŹer que
les contraintes extrËemes de compression, d´etermin´ees en cumulant les contraintes r´eparties Ďu, (provenant
des ´etages sup´erieurs) et les contraintes locales maximales âĎloc (correspondant aux charges apport´ees par
le plancher) sont inf´erieures au quart de la r´esistance `a lâ´ecrasement R. Cette mËeme r`egle sâapplique au
repos des linteaux sur les ma¸conneries.
Ďu + âĎloc <
R
4
St Lambert 16 FL-APF
18. B.T.S. bËatiment - Classe de 1`ere ann´ee Les murs en ma¸connerie
Si cette condition ne peut Ëetre respect´e, une semelle de r´epartition7
sera cr´e´ee pour respecter cette
condition.
3 Disposition constructives minimales
A ce stade de lâavanc´ee du cours, nous avons en main les ´el´ements n´ec´essaires pour dimensionner un
mur constitu´e de ma¸connerie de petit ´el´ements. Cependant, ceci ne suďŹt pas pour assurer la stabilit´e
globale dâun bËatiment.
Il faut maintenant se pencher sur les probl`emes de dilatation 8
et dâ interface, `a savoir :
â comment tenir compte de la dilatation des parois sous lâaction des variations de la temp´erature
ambiance : câest le rËole du fractionnement des murs ;
â comment assurer la liaison entre les diďŹÂ´erents murs et parties de murs (murs porteurs comme murs
de refend) au sein du mËeme bËatiment : câest le rËole des chaËÄąnages ;
â comment prot´eger les murs de lâaction de lâhumidit´e des sols : câest le rËote de la protection des murs
en soubassement.
3.1 Fractionnement des murs
Dans les ma¸conneries de grandes surfaces, lâaction des variations de temp´erature ambiante peut en-
gendrer des d´eformations non n´egligeables au niveau de la structure. Il faut donc laisser la possibilit´e `a la
structure dâ âamortirâ ces d´eformations, `a lâaide des joints de dilatation (cf. ďŹg. 11).
Joints de dilatation
Planchers
max 20 ou 35 m
Maçonnerie
Fig. 11 â Fractionnement des murs
Leur espacement est dict´e par les rËegles du DTU 20.1. Il ne peut Ëetre sup´erieur `a :
â 20 m dans les r´egions s`eches ;
â 35 m dans les r´egions humides ou temp´er´ees.
7
Ceci sera d´etaill´e en TD.
8
On dit dâun mat´eriau quâil est le si`ege dâun ph´enom`ene de dilatation si lâon observe des d´eformations th de ce dernier
proportionnelles aux variations du champ de temp´erature ambiant âT ou de lâhygrom´etrie du milieu. Dans le cas de la
dilatation thermique, celle-ci se caract´erise par le coeďŹcient de dilatation thermique Îąth, on a alors la relation : th = ÎąthâT.
St Lambert 17 FL-APF
19. B.T.S. bËatiment - Classe de 1`ere ann´ee Les murs en ma¸connerie
3.2 Les chaËÄąnages
Les chaËÄąnages constituent lâ´el´ement essentiel de la stabilit´e globale dâun ouvrage en ma¸connerie en per-
mettant de relier les diďŹÂ´erents murs constitutifs, assurant ainsi r´epartition et transmission des eďŹorts. Ils
sont constitu´es dâarmatures m´etalliques et travaillent en g´en´eral en traction, comme des tirants.
On en distingue deux types :
â les chaËÄąnages horizontaux ;
â les chaËÄąnages verticaux ;
3.2.1 ChaËÄąnages horizontaux
Les chaËÄąnages horizontaux se trouvent au niveau de chaque plancher ainsi quâen couronnement de la
construction. Ils permettent dâassurer une stabilit´e en ceinturant lâensemble du bËatiment au niveau de
chaque plancher. Ils permettent de plus dâassurer une bonne r´epartition des contraintes entre les ´etages
sup´erieurs et lâ´etage directement int´erieur, en reliant les murs de fa¸cades entre eux et aux murs de refend.
Ainsi, il est primordial dâassurer leur continuit´e sur lâensemble du bËatiment (i.e. la continuit´e des arma-
tures les constituant : se reporter au paragraphe intitul´e Continuit´e des chaËÄąnages horizontaux ci-dessous).
Dispositions constructives g´en´eriques
Chainage
A
Mur
Plancher
S
Planelle
Fig. 12 â ChaËÄąnages horizontaux
RËole des planelles 9
Les chaËÄąnages, de par leur mat´eriau constitutif principal (le b´eton), introduisent des discontinuit´es
dans un mur en ´el´ements de ma¸connerie, discontinuit´es qui peuvent Ëetre pr´ejudiciables `a lâesth´etique des
facades enduites (apparition de ďŹssures de lâenduit au voisinage du chaËÄąnage). La planelle, en se pla¸cant
devant le chaËÄąnage (cf. ďŹg. 12) permet dâassurer cette continuit´e des mat´eriaux en oďŹrant `a lâenduit une
surface uniforme dans la zone chaËÄąn´ee, et donc sur lâensemble de la facade.
Dimensionnement des armatures minimales
9
Les planelles (cf. ďŹg. 13) sont des petits ´el´ements de ma¸connerie, dâ´epaisseur beaucoup moins importante que les blocs
traditionnels 5 ou 7 cm dans la plupart des cas, qui ne jouent aucun rËole m´ecanique mais permettent (cela est expliqu´e
par la suite) dâhomog´en´eiser les surfaces des facades avant pose de lâenduit
St Lambert 18 FL-APF
20. B.T.S. bËatiment - Classe de 1`ere ann´ee Les murs en ma¸connerie
Fig. 13 â Planelle
â Type dâacier utilis´e : Acier FeE 500
â Etage courant :
A > 1, 5 cm2
ou A > 0, 4
S
100
avec :
â A : aire des armatures longitudinales.
â S : aire de la section gris´ee (cf. ďŹg. 12).
â Planchers terrasse :
G´en´eralement, les planchers terrasse sont plus expos´es que les planchers courants (pr´esence, notam-
ment, de ph´enom`enes de dilatation) : souvent en b´eton arm´e, il comportent plusieurs dispositifs
(notamment dâ´etanch´eit´e) les alourdissant. Il faut donc pr´evoir des chaËÄąnages en cons´equence. On
retiendra :
A > 3, 08 cm2
10
Continuit´e des chaËÄąnages horizontaux
Comme nous lâavons ´evoqu´e pr´ec´edemment, il est tr`es important dâassurer une bonne continuit´e des
chaËÄąnages horizontaux, notamment dans les angles, o`u les concentrations de contraintes sont les plus im-
portantes. La ďŹgure 14 ci-dessous nous renseigne sur la solution constructive `a adopter de fa¸con `a respecter
cette condition.
Nous pouvons en eďŹet constater que sur la ďŹgure de gauche, les armatures ne se recouvrent pas : il nây
a pas transmission dâeďŹorts entre celles-ci.
3.2.2 ChaËÄąnages verticaux
Les chaËÄąnages verticaux servent essentiellement `a assurer la stabilit´e des murs sous lâaction des charges,
notamment au voisinage des angles. Ils doivent obligatoirement Ëetre r´ealis´es dans les angles saillants et
rentrants, au niveau des intersections avec les murs de refend ainsi que de part et dâautre des joints de
fractionnement du bËatiment, comme le montre la ďŹgure 15.
Contrairement `a leurs homologues horizontaux, lâutilisation des chaËÄąnages verticaux nâest pas syst´ema-
tique : en eďŹet, en toute rigueur, elle nâest obligatoire que dans le cas o`u le plancher haut de lâ´etage consid´er´e
est en b´eton arm´e ou en b´eton pr´econtraint (cf. ďŹg. 16). Il est de plus `a signaler que leur emploi
10
La d´ecimale 0.08 provient du fait que les cha^Ĺnages horizontaux sont en g´en´eral livr´es pr´efabri-
qu´es au m^etre et que les constructeurs, pour des raisons de mise en oeuvre, utilisent pr´ecis´ement cette
valeur pour la section dâacier.
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21. B.T.S. bËatiment - Classe de 1`ere ann´ee Les murs en ma¸connerie
Fig. 14 â Recouvrement des chaËÄąnages horizontaux
Mur de
refend Mur de
façade
Chainages verticaux
Fig. 15 â Disposition des chaËÄąnages verticaux
St Lambert 20 FL-APF
22. B.T.S. bËatiment - Classe de 1`ere ann´ee Les murs en ma¸connerie
est obligatoire dans tous les cas lorsque la construction se trouve en zone sismique ou bien
repose sur un sol sujet `a des ph´enom`enes de tassement importants.
Plancher bĂŠton
Plancher terrasse
Chainages
verticaux
Chainages
verticaux
Les chainages
verticaux ne
sont pas
obligatoires
Plafond
suspendu
Fig. 16 â Utilisation des chaËÄąnages verticaux
EnďŹn, il est imp´eratif dâancrer les chaËÄąnages verticaux par des retours dâ´equerre, aďŹn dâassurer une
liaison m´ecanique avec les chaËÄąnages horizontaux (cf ďŹg. 17).
Chainages
verticaux Chainages
horizontaux
Fig. 17 â Liaison des chaËÄąnages horizontaux et verticaux
3.3 Protection des murs en soubassement
Lâun des probl`emes majeurs des constructions se trouve au niveau de lâinterface entre les murs et le
sol. En eďŹet, le sol - ´el´ement humide par nature - contient une quantit´e non n´egligeable dâeau, qui sâinďŹltre
par ph´enom`ene de capillarit´e 11
au sein des murs, pouvant fragiliser leur structure et entraËÄąner lâapparition
11
Le ph´enom`ene de capillarit´e est `a lâorigine des inďŹltrations dâeau. Il est observable dans les milieux poreux (les murs en
font partie!) o`u les forces de coh´esion intermol´eculaires sont `a lâorigine dâune remont´ee progressive des mol´ecules dâeau au
St Lambert 21 FL-APF
23. B.T.S. bËatiment - Classe de 1`ere ann´ee Les murs en ma¸connerie
dâhumidit´e dans les locaux abrit´es.
Il faut donc :
â dâune part prot´eger la structure des murs ma¸conn´es contre les remont´es dâeau : câest le rËole des
coupures de capillarit´e ;
â dâautre part prot´eger les locaux abrit´es des inďŹltrations, de mani`ere `a pr´eserver leur confort dâutili-
sation : câest le rËole des enduits.
3.3.1 Coupure de capillarit´e
Cette technique permet de prot´eger les murs des remont´ees dâeau en eďŹectuant une coupure au niveau
du plancher du premier niveau (cf ďŹg. 18 et 19) `a lâaide dâun mat´eriau plus dense que ceux constitutifs des
blocs de ma¸connerie. Elle peut Ëetre r´ealis´ee `a lâaide :
â dâun chaËÄąnage ;
â dâune bande imperm´eable.
Coupure `a lâaide dâun chaËÄąnage
Chainage
Mur en ĂŠlĂŠvation
Plancher du rez de chaussĂŠe
Revetement
ĂŠventuel
Mur de
soubassement
Sol fini extĂŠrieur
5 cm mini
Fig. 18 â Coupure de capillarit´e `a lâaide dâun chaËÄąnage
Ce chaËÄąnage doit Ëetre nu, en b´eton arm´e, et dispos´e au niveau du plancher bas ou du dallage du rez-de-
chauss´ee sur toute lâ´epaisseur des murs de soubassement. Il doit dâautre part Ëetre plac´e `a 5 cm minimum au
dessus du sol ext´erieur ďŹni. Il assure alors `a lui seul la coupure de capillarit´e sans n´ec´essit´e de dispositions
suppl´ementaires.
Coupure `a lâaide dâune bande quasi-imperm´eable
Cette coupure doit Ëetre situ´ee `a 15 cm minimum au dessus du niveau le plus haut du sol d´eďŹnitif
ext´erieur, au dessous du plancher bas ou au dessus du chaËÄąnage le cas ´ech´eant, et recouvrir lâensemble des
murs de soubassement. Elle peut Ëetre ex´ecut´ee soit :
â `a lâaide dâune bande de feutre bitum´ee ou dâune feuille de poly´ethyl`ene ;
â `a lâaide dâune chape de mortier de 2 cm dâ´epaisseur additionn´ee dâ hydrofuge.
au sein de la structure
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24. B.T.S. bËatiment - Classe de 1`ere ann´ee Les murs en ma¸connerie
Chainage
Mur en ĂŠlĂŠvation
Plancher du rez de chaussĂŠe
Revetement
ĂŠventuel
Mur de
soubassement
Sol fini extĂŠrieur
15 cm mini
Coupure de
capillaritĂŠ
Fig. 19 â Coupure de capillarit´e `a lâaide dâune bande quasi-imperm´eable
3.3.2 Enduits
En plus de la remont´ee capillaire dans les murs en ´el´evation, il faut ´egalement prot´eger les locaux abrit´es
par les murs de soubassement contre les inďŹltrations. Pour cela il peut Ëetre n´ecessaire de recourir `a la pose
dâun enduit en face ext´erieure (voir ďŹg. 20).
Selon lâutilisation des locaux quâils abritent, les murs de soubassement peuvent Ëetre s´epar´es en trois
cat´egories12
:
â cat´egorie 1 : murs de locaux habitables en sous-sol (pas de trace dâhumidit´e admise) : un enduit
ext´erieur, drain´e ou non selon la nature et lâhumidit´e du sol, est obligatoire, dâautre part, les ´epaisseurs
minimales de ces murs varient entre 0,20 m (blocs de b´eton) et 0,30 m (blocs de terre cuite).
â cat´egorie 2 : murs de locaux de service (chauďŹerie, garage, ...) ou des inďŹltrations limit´ees peuvent
Ëetre admises : lâenduit nâest pas obligatoire, il doit Ëetre ajout´e suivant lâutilisation du local, les
´epaisseurs minimales sont les mËeme que pr´ecedemment ;
â cat´egorie 3 : mur de vide sanitaire ou terre plein : dans ce cas l`a, il nây a aucun enduit `a rajouter,
seule la r´esistance m´ecanique conditionne lâ´epaisseur minimale de la paroi.
4 EďŹet de site
Lâune des fonctions principale dâun mur est de prot´eger lâhabitat quâil abrite contre les eďŹets de lâhumi-
dit´e. Ainsi, les ceux-ci se doivent dâËetre des barrages les plus eďŹcaces possible contre toute forme dâinďŹl-
tration dâeau pouvant provenir de pluies, de ph´enom`enes de condensation ou bien de remont´ees dâhumidit´e
du sol (ce cas particulier a d´ej`a ´et´e trait´e pr´ec´edemment). Si le b´eton fournit d´ej`a de lui-mËeme une solution
eďŹcace contre ces probl`emes dâhumidit´e, il peut Ëetre n´ecessaire dâam´eliorer les eďŹets de celle-ci dans cer-
taines situations o`u les facteurs environnementaux sont plus sp´eciďŹques (pr´esence dâun fort vent dominant,
milieu maritime ...).
Ainsi, la conception des murs va donc d´ependre `a la fois des caract´eristiques principales du milieux
environnant et de la hauteur de lâouvrage. AďŹn dâapporter des solutions constructives adapt´ees, il est
n´ec´essaire :
12
Dans certains cas (cat´egorie 1 et 2) une isolation thermique est `a pr´evoir, mais nous nâaborderons pas les probl`emes de
thermique dans ce document.
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25. B.T.S. bËatiment - Classe de 1`ere ann´ee Les murs en ma¸connerie
Locaux
habitables
Revetement
dâimpermĂŠabilisation
Pas de revetement
nĂŠcĂŠssaire
Vide
sanitaire
Locaux
de service
Revetement
ĂŠventuel
Fig. 20 â RevËetement des murs en soubassement
â tout dâabord de d´eďŹnir la hauteur dâun mur (cela correspond en fait `a des classes de hauteur).
â ensuite, de d´eďŹnir la notion dâ exposition des murs ;
â puis de d´eďŹnir les diďŹÂ´erents sites dâexposition ;
â enďŹn, de d´eďŹnir les diďŹÂ´erents types de ma¸connerie ;
4.1 D´eďŹnition de la hauteur
On d´eďŹnit des hauteurs de r´ef´erence dans lesquelles peuvent Ëetre class´ees les diďŹÂ´erentes parois, en fonc-
tion de la distance entre leur partie sup´erieure (`a une hauteur dâ´etage courant pr`es) et le sol ďŹni existant :
â : moins de 6 m ;
â : entre 6 et 18 m ;
â : entre 18 et 28 m ;
â : entre 28 et 50 m ;
â : entre 50 et 100 m.
4.2 D´eďŹnition de lâexposition
On distingue, en fonction des vents dominants et de leur direction :
â les facades abrit´ees ;
â les facades non abrit´ees.
Dans le cas dâune maison isol´ee, la facade non abrit´ee est la facade expos´ee aux vents dominants. Les
autres facades sont consid´er´ees comme abrit´ees (ďŹg. 21).
Dans le cas de constructions en continuit´e, une facade expos´ee aux vents dominants pourra Ëetre consi-
d´er´e comme abrit´ee si la distance entre celle-ci et le bËatiment lui faisant face est inf´erieure `a 30m (ďŹg.
22).
Dans le cas de constructions prot´eg´ees par un relief naturel, une facade (ou partie de facade) expos´ee
aux vents dominants pourra Ëetre consid´er´e comme abrit´ee si la distance entre celle-ci et le relief lui faisant
face est inf´erieure `a 30m (ďŹg. 23).
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26. B.T.S. bËatiment - Classe de 1`ere ann´ee Les murs en ma¸connerie
Facade
non abritĂŠe
Vent chargĂŠ
de pluie
Facade
abritĂŠe
Fig. 21 â Cas dâune maison isol´ee
Facade
non abritĂŠe
Vent chargĂŠ
de pluieFacade
abritĂŠes
Facade
non abritĂŠe
Facade
abritĂŠe
> 30 m < 30 m
Fig. 22 â Cas de constructions en continuit´e
4.3 D´eďŹnition des sites
En France, la r´eglementation nationale distingue quatre types de sites dâexpositions, class´es du plus
prot´eg´e de lâhumidit´e au plus expos´e.
4.3.1 Site a
Ce site regroupe lâensemble des constructions situ´ees `a lâint´erieur de grands centres urbains, o`u la moiti´e
au moins des bËatiments atteignent une hauteur minimale de 4 niveaux (ďŹg. 24).
4.3.2 Site b
Ce site concerne les construction situ´ees soit dans les villes de petites taille ou de taille moyenne soit `a
la p´eriph´erie des grands centres urbains (ďŹg. 25).
4.3.3 Site c
Ce site regroupe lâensemble des construction situ´ees en rase campagne (ďŹg. 26).
4.3.4 Site d
Sont ici concern´ees les constructions situ´ee dans les villes cËoti`eres ou bien isol´ees en bord de mer (ďŹg.
27), lorsque ces constructions sont `a une distance du littoral inf´erieur `a une limite (fonction des conditions
climatiques locales et de la hauteur du bËatiment ´etudi´e).
Il est `a noter que la dite limite doit Ëetre dans les meilleures conditions au moins ´egale `a quinze fois la
hauteur r´eelle de lâ´ediďŹce au dessus du sol, et peut atteindre 5 `a 10 km dans certaines zones particuli`erement
expos´ees.
St Lambert 25 FL-APF
27. B.T.S. bËatiment - Classe de 1`ere ann´ee Les murs en ma¸connerie
Partie de facade
non abritĂŠe
Vent chargĂŠ
de pluie
Facade
abritĂŠe
30 mPartie de
facade abritĂŠe
Fig. 23 â Cas de constructions prot´eg´ees par un relief naturel
Fig. 24 â Site a
4.4 Typologie des ma¸conneries
De mËeme que pour les sites dâexposition, nous sommes amen´es `a d´eďŹnir diďŹÂ´erents types de murs (de I `a
IV) selon les dispositions constructives retenues. Il est `a noter que les murs en question doivent
avoir une ´epaisseur minimale variant de 20 `a 30 cm selon que les blocs employ´es sont consti-
tu´es de b´eton de granulats ou de terre cuite.
4.4.1 Type I
Un mur de type I ne contient :
â ni revËetement ´etanche sur son parement ext´erieur ;
â ni coupure de capillarit´e dans son ´epaisseur.
4.4.2 Type II
Un mur de type II ne contient aucun revËetement ´etanche sur son parement ext´erieur, mais contrairement
`a son homologue du type I, il poss`ede dans son ´epaisseur une coupure de capillarit´e continue qui peut Ëetre
r´ealis´ee soit :
â `a lâaide de panneaux isolants non hydrophiles (murs de type IIa) ;
â `a lâaide dâune lame dâair continue (murs de type IIb).
4.4.3 Type III
De mËeme, les murs de type III ne comportent pas de revËetements ´etanches, en revanche, il poss`edent
un doublage s´epar´e de la ma¸connerie par une lame dâair `a la base de laquelle sont pr´evus des dispositifs
de collecte et dâ´evacuation des eaux dâinďŹltration ´eventuelles.
St Lambert 26 FL-APF
28. B.T.S. bËatiment - Classe de 1`ere ann´ee Les murs en ma¸connerie
Fig. 25 â Site b
Fig. 26 â Site c
4.4.4 Type IV
Les murs de ce type voient leur ´etanch´eit´e `a la pluie assur´ee par un revËetement (bardages, revËetement
`a base de liants plastiques ...) situ´e en avant de la paroi de ma¸connerie.
4.5 Choix conceptuel
A partir des informations concernant lâexposition, la hauteur et la situation dâun mur, nous allons
donc pouvoir d´eterminer des dispositions constructives g´en´eriques aďŹn dâassurer au mieux la protection de
lâespace abrit´e contre lâhumidit´e.
Le tableau 1 r´esume ces choix dans le cas de murs en blocs de granulats courants.
Type de mur Hauteur maxi de la facade
Facade abrit´ee Type I < 28 m`etres
Facade
non
abrit´ee
Sites a, b,
c
Type I < 6 m`etres
Type IIa < 50 m`etres
Type III ou IV < 100 m`etres
Site d
Type IIa (sauf front de mer) < 18 m`etres
Type IIb < 28 m`etres
Type III < 50 m`etres
Type IV < 100 m`etres
Tab. 1 â R´ecapitulatif du choix dâun type de mur
5 Evolution des ´el´ements de ma¸connerie
Les blocs accessoires
Ils sont utilis´es pour r´ealiser toutes les parties non courantes en ma¸connerie. Le bloc b´eton ´etant ´enor-
m´ement utilis´e pour la r´ealisation de maison individuelle, il a donc ´et´e con¸cu des blocs sp´eciaux pour
chaque point particulier rencontr´e au niveau de la ma¸connerie. Ils ont pour but dâoptimiser le rendement
St Lambert 27 FL-APF
29. B.T.S. bËatiment - Classe de 1`ere ann´ee Les murs en ma¸connerie
Fig. 27 â Site d
Fig. 28 â Murs de type I
de montage car il dispense toute r´ealisation en b´eton banch´e suppl´ementaire. Les plus fr´equemment ren-
contr´es sont :
â Les blocs dâangles : permettent la r´ealisation des chaËÄąnages verticaux (angle droit uniquement), et
oďŹrent ainsi aux enduits un support homog`ene.
â Les blocs de coupe : servent `a de multiples utilisations : trumeaux, murs de longueur non modu-
laire ? Ils permettent la r´ealisation ais´ee de feuillures (dormant fenËetre). Les coupes correspondent
en g´en´eral au demi ou au quart de bloc.
St Lambert 28 FL-APF
30. B.T.S. bËatiment - Classe de 1`ere ann´ee Les murs en ma¸connerie
Fig. 29 â Murs de type II
Fig. 30 â Murs de type III
â Les blocs dâabout : facilitent la r´ealisation des ouvertures ou des angles, lorsque les chaËÄąnages verti-
caux ne sont pas indispensables. Ils oďŹrent une meilleure ďŹnition de la ma¸connerie et une application
simpliďŹÂ´ee des enduits (pas de rechargement).
â Les bloc linteaux : Ils simpliďŹent la r´ealisation des linteaux sur chantier. Constituant un coďŹrage
perdu, ils permettent de respecter lâhomog´en´eit´e dâaspect et de structure de la fa¸cade. Il ´evite ainsi
la ďŹssuration de lâenduit `a la jonction de la ma¸connerie et du linteau. Il existe des blocs adapt´es aux
diďŹÂ´erentes hauteurs de linteaux (20 - 25 voire 30 cm).
St Lambert 29 FL-APF
31. B.T.S. bËatiment - Classe de 1`ere ann´ee Les murs en ma¸connerie
Fig. 31 â Murs de type IV
Bibliographie
R´ef´erences
[1] DESTRAC, J.-M., LEFAIVRE D., MALDENT, Y., VILA, S., Memotech Genie Civil, Editions Cas-
teilla, 2003
[2] LE BRAZIDEC, M., DIDIER, D. THIESSET, J., NATAF, M., Pr´ecis de bËatiment, Editions Nathan,
2002
[3] www.blocalians.org
St Lambert 30 FL-APF