Pourquoi mettre porter attention à la taille des éléments?
Qu’entend-on exactement par la « maçonnerie » ? La nature même de la construction en maçonnerie consiste à lier et à connecter des éléments individuels plus petits pour former un assemblage ou une structure plus grande. Si les « éléments » sont de petite taille, comme des grains de sable par exemple, le résultat ressemblera davantage à un stuc ou à un crépi. En revanche, si les « éléments » mesurent plusieurs mètres de grandeur, ils fonctionneront davantage comme des panneaux individuels. Quand les éléments deviennent-ils trop petits ou trop grands pour être considérés comme des travaux de maçonnerie ? Cet aspect est clairement défini dans l’ensemble des normes CSA relatives à la maçonnerie.
Les éléments de maçonnerie considérés comme répondant à la définition de la « maçonnerie en éléments » doivent avoir une hauteur et une longueur maximales de 200 mm et 400 mm, respectivement, et une épaisseur minimale de 75 mm. Les éléments de maçonnerie dont les dimensions sont supérieures ou l’épaisseur inférieure aux dimensions prescrites peuvent tout de même être utilisés dans la construction en maçonnerie ; toutefois, des analyses et des essais indépendants seront nécessaires afin de confirmer que les méthodes de construction, les tolérances et le système de transfert des charges pour la maçonnerie en éléments sont adéquats.
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Avis de non-responsabilité
The information contained here is intended to serve as educational content for designers, specifiers, or contractors. It is not to be relied upon for formal technical advice, as masonry projects may have details and considerations that are unique to a particular project and may be beyond the scope of the content of this page.
Recommandations
Si des éléments de maçonnerie dépassant les limites dimensionnelles des normes CSA pour la maçonnerie en éléments (par exemple, des éléments d’une longueur nominale de 600 mm ou 800 mm) sont spécifiés pour un projet, il est conseillé de demander au fabricant des éléments des informations sur des essais indépendants afin de confirmer :
- Les tolérances et les caractéristiques physiques des éléments sont conformes aux exigences de la norme CSA A165-14 ; et
- Les méthodes de construction en maçonnerie et les tolérances de la norme CSA A371-14 peuvent être respectées ; et
- Les charges peuvent être transférées au support structural, y compris l’espacement des connecteurs et les méthodes d’installation, ainsi que les détails pour accommoder le mouvement différentiel, conformément aux normes CSA S304-14 et CSA A370-14.
Il est également recommandé de spécifier la construction et l’acceptation de panneaux échantillons afin d’évaluer l’appareillage, le mortier, l’exécution et les tolérances de construction, ainsi que l’aspect général.
Discussion
Les normes CSA S304-14, CSA A371-14, CSA A370-14, CSA A179-14, CSA A165.1-14 et CSA A82-14 limitent les dimensions des éléments qui sont conformes à la « maçonnerie en éléments ». En outre, le contenu du corps de la norme de calcul, CSA S304, et celui de la norme de construction, CSA A371, s’appliquent seulement à la maçonnerie en éléments (épaisseur minimum de 75 mm, hauteur maximum de 200 mm et longueur maximum de 400 mm). Dans l’exemple ci-dessous, un élément de parement est spécifié qui dépasse la limite dimensionnelle de 400 mm pour la longueur de l’élément. L’aspect potentiellement problématique de cet article de devis est qu’une référence à la norme CSA A371-14 est spécifiée pour les tolérances de construction.
Exemple de devis potentiellement problématique :
2.03 MATÉRIAUX
.1 Éléments de maçonnerie en béton en pierre manufacturée : conformes à la norme CSA A165 série 14
.1 Éléments de parement rectangulaires pleins en pierre, de taille modulaire.
.2 Dimensions :
1. Largeurs fabriquées : 90 mm.
2. Longueurs fabriquées : 590 mm
3. Hauteurs de fabrication : 190 mm.
3.03 TOLÉRANCES DE CONSTRUCTION
.1 Tolérances de la maçonnerie en pierre manufacturée conformes à la norme CSA A371-14.
La discussion suivante met en évidence les problèmes potentiels liés à l’application des pratiques de construction et des normes CSA à la construction avec des éléments de maçonnerie qui ne correspondent pas aux limites dimensionnelles. Dans ce cas, des références à la norme pour les éléments de maçonnerie en béton : CSA A165 série 14 et à la norme de construction pour les tolérances : CSA A371-14 sont indiqués.
Limites des dimensions des éléments
Les exigences de calcul pour les parements de maçonnerie sont énoncées dans le chapitre 9 de la norme CSA S304-14, Calcul des ouvrages de maçonnerie. Parmi les exigences, la norme prévoit des limites à la fois pour les dimensions et pour le matériau de base des éléments (article 9.1.2) pour les parements de maçonnerie en éléments.
9.1.2 Matériau constitutif du parement et dimension maximales
Le parement de maçonnerie doit être fait d’éléments de maçonnerie en argile (schiste), en silicate de calcium (silicocalcaire) ou en béton ; un élément ne doit pas mesurer plus de 200 mm de hauteur, plus de 400 mm de longueur ni moins de 75 mm d’épaisseur.
Note: Les éléments de maçonnerie présentant des dimensions supérieures aux dimensions maximales prescrites peuvent être jugés conformes aux exigences visant le parement de maçonnerie, si des essais indépendants confirment que les méthodes de construction d’ouvrages de maçonnerie en éléments, les tolérances et la transmission de la charge à la structure porteuse sont appropriées.
Les limites des dimensions d’éléments de maçonnerie sont uniformes dans toutes les normes CSA pour la maçonnerie, y compris les normes des matériaux, de la construction et du calcul. Les éléments qui se conforment à ces limites dimensionnelles sont adaptés aux méthodes de construction et aux tolérances pour la maçonnerie en éléments. La performance adéquate des structures construites avec des matériaux qui suivent ces limites dimensionnelles est confirmée par un retour d’expérience au cours des dernières décennies, ainsi que de nombreux projets de recherche. Les normes ne visent pas la construction avec des éléments qui ne se conforment pas à ces limites, donc les tolérances de la norme pourraient ne pas être applicables.
Les manufacturiers sont responsables de fournir de la documentation technique adéquate pour démontrer que les éléments surdimensionnés par rapport aux limites de la « maçonnerie en éléments » peuvent tout de même être conçus conformément aux normes CSA. Des données, des analyses et des spécifications pertinentes doivent être fournis au concepteur et à l’entrepreneur en maçonnerie afin de confirmer que les méthodes de construction, les tolérances et le mécanisme de transfert des charges à la structure propres à la « maçonnerie en éléments » sont adéquats pour les éléments surdimensionnés en question. Les informations qui suivent énumèrent quelques problèmes potentiels qui pourraient mériter une investigation approfondie, cependant ceux-ci ne constituent pas une liste exhaustive.
Tolérances d’exécution
Il arrive fréquemment que les devis descriptifs qui prescrivent l’usage d’éléments surdimensionnés par rapport à la définition de la « maçonnerie en éléments » exigent l’application des tolérances de la norme CSA A371-14. Pourtant, ces tolérances pourraient ne pas être atteignable avec les éléments surdimensionnés. Les concepteurs remarquent souvent un alignement imparfait d’éléments adjacents, lorsque les éléments sont illuminés de façon directe (luminaire mural), qui projette des ombres indésirables et donne l’impression d’une installation et d’un travail de main d’œuvre non-conforme.
Les exigences des normes CSA pour les tolérances d’installation peuvent être applicables pour des travaux d’installation d’éléments surdimensionnés, mais seulement si le manufacturier a complété des essais indépendants et peut démontrer, entre autres, les points suivants :
- Les tolérances et les caractéristiques physiques des éléments sont conformes aux exigences de la norme CSA A165-14 ; et
- Les méthodes de construction en maçonnerie et les tolérances de la norme CSA A371-14 peuvent être respectées ; et
- Les charges peuvent être transmises à l’arrière-mur structural, y compris l’espacement des connecteurs, le mode d’installation des connecteurs et les détails permettant les mouvements différentiels.
Dans tous les cas de construction en maçonnerie, il est recommandé que le concepteur ordonne la construction d’un panneau échantillon (segment de l’ouvrage en maçonnerie ou panneau autonome selon l’annexe A de la norme CSA A371-14) avant le début général de la construction. La construction du panneau échantillon devrait se faire en sus, et en complément des données du manufacturier.
Lumière non diffuse éclairant un mur en maçonnerie
Les systèmes d’illumination coïncidant (luminaire mural) peuvent aider à accentuer le caractère architectural d’éléments de maçonnerie texturés, ou mettre en évidence les ombrages créés par la géométrie tridimensionnelle de maçonnerie en pierres brutes. Ce même système d’illumination peut avoir un effet indésirable sur la maçonnerie lisse. Dans de tels cas, des imperfections mineures de construction (même celles qui sont en deçà des limites des tolérances acceptés de construction) pourraient créer des ombres donnant l’impression erronée d’exécution inadéquate, et ce, surtout dans le cas de l’installation d’éléments très longs. Si ces ombres causent des inquiétudes esthétiques, il est recommandé de changer le système d’illumination afin d’en arriver à l’effet visuel souhaité, tout en préservant l’aspect économique et durable de la maçonnerie pour le bâtiment.
Transfert des charges à l’arrière-mur structural
Les derniers points à noter pour les éléments de maçonnerie pour la construction de parements sont l’emplacement et le type de connecteur reliant le parement à l’arrière-mur et le calcul des attaches à maçonnerie. L’espacement des attaches déterminé selon un calcul d’ingénierie doit aussi tenir compte des dimensions des éléments et l’espacement modulaire correspondant disponible pour l’installation des attaches. Les éléments qui sont surdimensionnés en hauteur ou en longueur comparé à la « maçonnerie en éléments » pourraient nécessiter une attention particulière quant au calcul d’un système d’attaches avec un espacement particulier, une résistance ou rigidité accrue ou même une fixation mécanique directement dans l’élément. La pierre de taille, par exemple, est un type d’élément de maçonnerie qui est souvent surdimensionné par rapport à la « maçonnerie en éléments » auquel des conditions particulières s’appliquent selon l’annexe A de la norme CSA S304-14. Ces conditions peuvent servir de guide pour les concepteurs en ce qui a trait à l’installation d’éléments de maçonnerie surdimensionnés.
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