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Charge morte

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Charges mortes

Les charges mortes ou charges permanentes ou charges statiques, dans un ouvrage d'art ou un bâtiment désigne un type de charge structurelle.

Les charges structurelles font référence aux forces agissant sur les composants structurels des ouvrages d'art ou des bâtiments ; les charges structurelles s'expriment en termes de charges mortes, vives, du sol, d'inondation, de vent, de neige, de pluie, de glace et sismique, ainsi que leurs combinaisons qui peuvent être incluses dans les codes du bâtiment et d'autres documents[1].

Les charges mortes sont principalement associées au poids de la structure ; elles exercent une force en raison du seul poids sans mouvement: elles sont calculées en prenant le poids réel des matériaux de construction utilisés; les charges mortes incluent aussi les équipements de service fixes.

Les charges mortes comprennent donc le poids de tous les matériaux de construction incorporés dans le bâtiment, compris, mais sans s'y limiter, les murs, planchers, toits, plafonds, escaliers, cloisons intégrées, finitions, revêtements et autres éléments architecturaux et structurels incorporés de manière similaire, ainsi que les équipements de service fixes, le poids des grues compris[1]. Le poids des équipements de service fixe tels que les colonnes montantes de plomberie, les alimentations électriques et les installations de chauffage, de ventilation et de climatisation doivent être inclus[1].

Le poids spécifique s'obtient généralement en multipliant le volume, éventuellement par la densité la plus grande du matériau. Quelques fois poids volumique apparent est utilisé, comme pour les blocs de béton creux[2].

Densité de quelques matériaux de construction[3],[4],[5]
Matériau Densité en Kilogramme par mètre cube (Kg/m3)
Eau (rappel) 1000
Densité du bois
Balsa 170
Bambou 300 - 400
Pin 370 - 530
Cèdre 380
Tremble 420
Bois de saule 420
Acajou africain 495 – 850
Acajou du Honduras 545
Séquoia géant 450
Pinus sylvestris 510
Épicéa (Canadien) 450
Épicéa (Sitka) 450
Afromosia 705
Pommier 660 – 830
Frêne (blanc) 540
Frêne (blanc) 670
Bouleau 670
Ébène 960 – 1120
Orme 600 – 815
Iroko 655
Mélèze 590
Érable 755
Chêne 590 - 930
Teck 630 - 720
Sycomore 590
Sol sableux 1800
Sol argileux 1900
Sol de gravier 2000
Grès 2000
Silt 2100
Craie 2100
Shiste 2500
Roches sédimentaires 2600
Roches métamorphiques 2700
Roches ignées (felsic) 2700
Roches ignées (mafic) 3000
Brique de terre cuite 1500-1800
Asphalte 721
Ciment 1440
Mortier de ciment 2080
Chaux 640
Mortier de chaux 1760
Béton de ciment 2500
Acier 7850
Acier inoxydable 7480 - 8000
Aluminum 2739
Étain 7280
Cuivre 11340
Zinc 7135
Fonte 7208
Cuivre 8940
Acier 7850
Verre 2580

Les charges mortes peuvent être déterminées avec plus de précision que tout autres types de charge, comme les charges vives ; il est donc possible d'établir des listes de contrôle par partie de construction. Voici une listes de contrôle typique pour les charges permanentes d'un toit dans un bâtiments à ossature légère en bois.

Bien qu'il soit possible de calculer les charges mortes avec un bon degré de précision, les ingénieurs des structures parfois sont conservateurs dans leurs estimations , minimisant les déformations potentielles , autorisant une marge d'erreur et autorisant des aménagements au fil du temps, de sorte que les charges mortes de conception dépassent souvent de loin celles rencontrées dans la pratique[6].

Aux États-Unis, les charges permanentes sont couvertes par la section IBC 1606. Les poids des matériaux de construction typiques peuvent être trouvés dans le tableau C3-1 des charges minimales de conception pour les bâtiments et autres structures, connu sous le nom d'ASCE 7. ASCE 7-05 est la norme de référence pour les charges dans l'International Building Code (en)[7],[8].

Notes et références

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  1. a b et c (en) American Society of Civil Engineers, Minimum Design Loads for Buildings and Other Structures, American Society of Civil Engineers, (ISBN 978-0-87262-742-0 et 978-0-7844-7362-7, DOI 10.1061/9780872627420, lire en ligne)
  2. « Expérimenter, ressentir », sur Cours de Structure Fac Archi ULB (consulté le )
  3. (en-US) « Density of Construction Materials in kg/m3 and lb/ft3 », sur The Constructor, (consulté le )
  4. (en-US) DailyCivil Team, « Unit Weight Of Building Materials », sur DAILY CIVIL, (consulté le )
  5. « Typical Weights - Construction Materials », sur structx.com (consulté le )
  6. (en-GB) « Types of structural load », sur www.designingbuildings.co.uk (consulté le )
  7. « 2018 International Building Code (IBC) | ICC DIGITAL CODES », sur codes.iccsafe.org (consulté le )
  8. (en) Jack M. Hageman, Contractor's Guide to the Building Code, Craftsman Book Company, (ISBN 978-1-57218-202-8, lire en ligne)