De nombreux systèmes structurels coexistent en architecture, et le choix de la solution adaptée dépend directement des besoins du bâtiment. Sa hauteur, sa capacité portante, les caractéristiques du sol ainsi que les matériaux de construction utilisés déterminent ensemble le système structurel le plus approprié. On observe par ailleurs que ces systèmes ont évolué pour privilégier la construction en hauteur, à mesure que les terrains constructibles se raréfient.
Ossature bois
L'ossature bois est un système structurel léger. Elle est fréquemment employée pour les immeubles de bureaux, les écoles, les bâtiments administratifs, les locaux commerciaux, les appartements et les maisons individuelles. Les constructions reposant sur une structure en bois sont à la fois solides et légères, ce qui leur confère une excellente stabilité dans les zones exposées aux séismes. La résistance du bois dépend de plusieurs facteurs : l'état général de l'ossature, la présence de nœuds ou de fissures, le taux d'humidité du matériau ainsi que le sens des fibres.
Béton préfabriqué
Le béton préfabriqué peut constituer un simple élément d'un système structurel ou former un système complet à lui seul. Une structure préfabriquée se compose généralement de poteaux préfabriqués, de murs porteurs préfabriqués, de planchers alvéolés ou en double té, ainsi que de poutres avec habillage. Ce procédé offre de nombreux avantages grâce à sa rapidité d'exécution : les éléments peuvent être manufacturés dès l'obtention des permis de construire, puis le bâtiment érigé immédiatement. Cette rapidité permet de fermer l'enveloppe du bâtiment sans délai, si bien que les corps de métier travaillant à l'intérieur peuvent débuter leurs travaux bien plus tôt.
Système mixte acier-béton
Les systèmes mixtes acier-béton appartiennent à la catégorie des structures composites. Cette solution peut associer une ossature en acier à des tubes en béton, ou combiner des voiles de cisaillement en béton avec une charpente métallique. Elle est fréquemment retenue pour la construction de bâtiments de grande hauteur, tels que les tours et gratte-ciel. L'alliance de l'acier et du béton permet en effet de résister efficacement aux contraintes exercées par le vent et la gravité.
Portique contreventé
Dans un système de portique contreventé, les assemblages sont orientés selon des directions orthogonales, ce qui permet au bâtiment de résister aux forces du vent quelle que soit leur direction. Cette résistance s'appuie sur la flexion des poteaux et sur les efforts de cisaillement. Ces systèmes engendrent souvent des surfaces en forme de grille, particulièrement lorsque des matériaux de construction légers sont employés. En règle générale, plus le cadre est profond, moins la flexion est importante, car une plus grande partie des forces est transférée vers la base du bâtiment. Toutefois, passé un certain seuil, cette profondeur risque d'entrer en conflit avec d'autres composants du bâtiment, comme les gaines techniques et les installations de chauffage, ventilation et climatisation.
Système à dalle plate
Le système à dalle plate fut l'un des tout premiers procédés utilisés dans la construction des immeubles de grande hauteur. Il repose sur des têtes de poteaux renforcées ou sur de l'acier armé au niveau des colonnes, surmontées de dalles plates reliant celles-ci. Ces dalles sont généralement réalisées en béton, et les versions modernes peuvent être préfabriquées. Leur conception fait appel à des barres formant des anneaux concentriques, consolidées par des barres orthogonales et diagonales disposées entre les poteaux. L'épaisseur de la dalle constitue le facteur déterminant de la capacité portante de l'ensemble de la structure.
Source : https://jardin.98905.com/building-remodeling/building-designs/1007115496.html