Les voiles de cisaillement bien conçus font leurs preuves face aux séismes violents et aux ouragans, comme l'atteste la publication « Diaphragms and Shear Walls » de l'Engineered Wood Association. Grâce à leur grande résistance et à leurs qualités d'amortissement des chocs, ces éléments porteurs constituent une composante essentielle de la capacité de cisaillement d'un bâtiment. Cette dernière représente l'aptitude de la structure à résister aux tensions, c'est-à-dire aux charges susceptibles d'entraîner une défaillance structurelle.
Fonction
Tout bâtiment doit être conçu pour supporter convenablement les charges latérales, telles que les mouvements du sol ou les vents violents. Lorsque ces charges s'exercent depuis la toiture vers le bas, les voiles de cisaillement appliquent une tension verticale et transfèrent les efforts jusqu'aux fondations. Ils agissent en synergie avec les structures horizontales, comme les planchers et les toits, pour s'opposer aux forces de cisaillement engendrées par ces charges. Une fois la capacité de cisaillement atteinte, les parois cèdent progressivement et absorbent la tension sur toute leur longueur, empêchant ainsi l'effondrement de l'ouvrage.
Composition
Un voile de cisaillement se compose de membrures, de connecteurs métalliques et d'une âme. L'âme et les membrures sont assemblées puis fixées à l'ensemble au moyen de liaisons métalliques. Ces connecteurs jouent un rôle déterminant dans la conception des panneaux, car les charges doivent pouvoir trouver un chemin continu vers les fondations, la toiture et les autres éléments du bâtiment.
Types
Les voiles de cisaillement sont installés sous forme de panneaux habillés dans les bâtiments. Leur performance dépend du bois d'œuvre utilisé, de la taille des fixations et du matériau de revêtement lui-même. Ce dernier peut être constitué d'enduit cimentaire, de panneaux de fibres, de contreplaqué ou de tasseaux de bois. Le type de revêtement retenu influence directement la capacité de cisaillement par pied de longueur de chaque segment. En outre, les grades de bois d'œuvre et les matériaux de revêtement offrent des résistances variables. La densité du bois affecte notamment la tenue des fixations : les essences denses comme le douglas offrent aux fixations une prise plus solide que les essences moins denses, telles que le séquoia.
Limites
Certains revêtements de voiles de cisaillement doivent être associés à d'autres matériaux pour résister suffisamment aux charges du bâtiment. Selon l'Institut canadien de la construction en acier en feuilles, les voiles de cisaillement en plâtre de gypse doivent être utilisés conjointement avec des murs en bois dans les bâtiments soumis à des limites de hauteur en raison de l'activité sismique, comme les tremblements de terre. Cette combinaison garantit que la capacité de cisaillement globale suffit à résister aux tensions provoquées par les mouvements du sol et les autres charges latérales.
Emplacement
Pour accroître la résistance à la traction de l'ensemble du bâtiment, les voiles de cisaillement doivent être installés à chaque étage, y compris dans le vide sanitaire. Des voiles de longueur égale doivent également être répartis le long de toutes les façades extérieures afin de conférer à la structure suffisamment de résistance et de rigidité pour soutenir l'ossature intérieure, préconise l'Engineered Wood Association. Tant que la résistance et la rigidité des voiles extérieurs sont adéquates, les voiles intérieurs ne sont pas nécessaires lorsque la largeur du plancher inférieur représente environ le tiers de sa longueur totale. Ainsi, une construction de 25 pieds de large ne requiert pas de voiles intérieurs tant que la longueur de son plancher ne dépasse pas 75 pieds.
Source : https://jardin.98905.com/building-remodeling/walls/1007127577.html