7.0. Systèmes de Planchers et de Toits

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1 7.0 Systèmes de Planchers et de Toits

2 7.0 Systèmes de planchers et de toits 7.1 Raccordement des planchers Planchers sur murs ARXX Lorsque les coffrages ARXX ne sont utilisés que pour construire un mur de fondation, un mur de soubassement ou un vide sanitaire, le plancher et la charpente du mur supérieur sont raccordés à la lisse d'assise et reposent sur elle. Ce raccordement est similaire à celui d'une construction classique. La lisse d'assise est raccordée au mur ARXX à l'aide de boulons d'ancrage noyés dans le béton. Il est recommandé d'évider le béton du sommet du mur sur 38 mm (1½ po) afin de permettre la pose de la lisse d'assise entre les panneaux isolés, et d'obtenir ainsi un sommet de mur avantageusement isolé. (voir truelle de la Figure 4.5-1). Figure Charpente à plate-forme Les boulons d'ancrage doivent être dimensionnés et espacés conformément aux exigences des codes locaux du bâtiment. Un pare-air ou une membrane d'étanchéité extérieurs doit chevaucher les coffrages ARXX pour maintenir l'étanchéité à l'air. Un pare-vapeur intérieur doit être fixé de façon à ce qu'il chevauche la charpente et les coffrages ARXX derrière le fini du mur. Le plancher et le toit servent d'appui latéral pour le sommet des murs ARXX Systèmes de planchers et de toits

3 Les placages en maçonnerie ont besoin d'un appui supplémentaire, directement sur le béton. Lorsqu'un placage en maçonnerie est utilisé, les coffrages en fuseau des modèles ARXX Prime ou ARXX Edge répondent à ce besoin d'espace additionnel puisqu'ils sont conçus pour offrir une plus grande largeur de béton sur le sommet du mur. Les coffrages en fuseau ARXX exigent que le béton soit mis en place sur le dessus du coffrage, la lisse d'assise doit donc être posée sur un joint de lisse. Figure Placage de brique Murs de fondation pour plancher de garage Le mur de fondation d'un garage pénètre généralement sous le niveau de gel du sol sur quelques assises et est recouvert d'un mur à ossature de bois. Il n'est pas recommandé d'utiliser les coffrages ARXX standard pour la dernière assise, car dans le cas d'un garage la lisse d'assise de la cloison lattée et plâtrée doit s'appuyer sur le béton. Les coffrages en fuseau ARXX Prime ou ARXX Edge servent à élargir la surface de béton de façon à ce qu'elle fournisse un appui approprié à la lisse d'assise. La dalle du garage, posée ultérieurement, peut s'abouter contre le mur de fondation ARXX. Lors de la construction du mur, la mousse intérieure peut être enlevée pour que le bord intérieur offre une bordure de béton finie. Reportez-vous à la section 5.5 : Murs de soubassement 7.0 Systèmes de Planchers et de Toits 145

4 Figure Murs de fondation du garage au niveau du plancher L'ancrage en T pour coffrages ARXX Edge doit être utilisé pour fixer de façon temporaire le coffrage en bois aux entretoises du coffrage ARXX Edge. Reliez les coffrages aux ancrages en T à l'aide d'attaches ou à l'aide d'un fil à ligature en plastique. Voir la section pour l'utilisation des attaches d'ancrage Systèmes de Planchers et de Toits

5 7.1.3 Voir la section pour l'utilisation des attaches d'ancrage. Lorsque les coffrages ARXX sont utilisés sur toute la hauteur du mur, des semelles jusqu'au dessous du toit, il est recommandé d'installer sur le côté du mur l'ensemble des solives d'acier ou de bois du système de plancher. Pour connecter ou accrocher les solives de plancher à partir d'une lisse, ou solive, installée sur la face intérieure du mur, il est nécessaire d'employer des étriers à solive, ou des attaches mécaniques dans le cas des solives métalliques. Lorsque le système de lisses est utilisé pour le raccordement des planchers, il n'est plus nécessaire de se préoccuper du dimensionnement précis des assises de coffrages pour installer les lisses d'assise destinées à supporter les solives de plancher. La lisse doit être fixée au béton à l'intérieur du coffrage ARXX, car les entretoises ou les bandes de fixation ne peuvent pas servir d'éléments structurels pour le raccordement final. Il existe deux systèmes d'attache différents pour les lisses : les boulons d'ancrage et les connecteurs de lisse. Ces deux systèmes peuvent être employés indifféremment lorsque les coffrages ARXX sont utilisés des murs de fondation jusqu'au toit. Ils peuvent également être utilisés pour les raccordements du rez-de-chaussée et du premier étage. Les lisses peuvent être en bois de construction de dimensions courantes, en bois d'ingénierie, en placage stratifié (LVL), ou être des solives métalliques. Les exigences relativement aux dimensions et à la nature du matériau des lisses dépendent directement des systèmes de solives de plancher employés ainsi que des exigences relatives à la charge maximale admissible au sol. Les murs ARXX doivent être supportés latéralement par le système de plancher ou de toit le long de chaque mur extérieur Raccordement par boulons d'ancrage Les exigences relatives à la conception des boulons d'ancrage doivent être établies d'après le code du bâtiment, d'après le guide de conception normative d'arxx, ou conformément aux spécifications d'un ingénieur en ce qui concerne leurs dimensions, nombre et espacement. Au moment de l'installation des boulons d'ancrage il est indispensable de suivre les étapes ci-dessous pour réaliser le raccord de béton plein à béton plein. Avant la mise en place du béton, couper un trou rectangulaire évasé dans le coffrage ARXX, là où iront les boulons d'ancrage. Fabriquer un assemblage temporaire de contreplaqué qui maintiendra les boulons d'ancrage et couvrira les trous. L'assemblage temporaire doit ensuite être fixé dans l'entretoise aux bandes de fixation. L'installation dans les coffrages ARXX d'un assemblage temporaire de contreplaqué avec les boulons d'ancrage permet au béton d'atteindre la face arrière de la lisse. Il faut veiller, lors de la pose de la lisse, à ne pas serrer définitivement les boulons d'ancrage avant que la cure du béton ne soit terminée, car un serrage trop fort pourrait amener les boulons d'ancrage à se séparer du beton vert. Les écrous ne doivent être serrés sur les boulons qu'une fois atteinte la résistance appropriée du béton. Reportez-vous à la figure Raccordement de la lisse avec des boulons d'ancrage. 7.0 Systèmes de Planchers et de Toits 147

6 Figure Raccordement de la lisse avec des boulons d'ancrage Il est recommandé d'évaser les trous en leur donnant un angle de 45 car cette valeur réduit les risques de rupture du béton due au cisaillement. La conception technique et le code du bâtiment tiennent compte à la fois de la charge et de la portée du plancher au moment de la détermination du nombre de boulons à utiliser par raccord, de leur diamètre (généralement 12,7 mm (1/2 po ) ou 15,9 mm (5/8 po), et de leur espacement. Un bois traité ou un revêtement de protection contre l'humidité doit être utilisé entre le bois ordinaire et le béton Systèmes de Planchers et de Toits

7 7.1.5 Système de raccordement des lisses et des coffrages Des systèmes de raccordement sur mesure ont été développés pour être utilisés avec les coffrages isolants pour béton. Le système de raccordement mis au point par la société Simpson Strong-Tie est compatible avec les coffrages ARXX. C'est le système que nous recommandons. Il est composé de deux connecteurs galvanisés, est facile à installer et offre une résistance à la fois verticale et latérale. Il permet de connecter aussi bien des solives métalliques que des solives en bois. Trois composants forment le système Simpson Strong-Tie : ICFVL connecteur en acier galvanisé de 1,8 mm, doté de pattes à encastrer dans les panneaux en PSE et destiné à être noyé dans le béton. ICFVL-W (pour lisse en bois), ICFVL-CW (pour lisse en placage stratifié (LVL) support en acier galvanisé de 1,8 mm ou 1,5 mm, offrant une surface de fixation pour les lisses. Vis 8 vis D3 autotaraudeuses pour coffrages isolants pour béton. Figure Système de raccordement Simpson Strong-Tie 7.0 Systèmes de Planchers et de Toits 149

8 Le système Simpson Strong-Tie doit être installé selon les recommandations du fabricant. On procède généralement selon les étapes suivantes pour l'installation : Pour installer le connecteur ICFVL dans le coffrage ARXX, marquez à l'aide d'un cordeau traceur la position où se trouve le dessus de la lisse. Une seconde ligne servira à en indiquer l'épaisseur. Marquez l'espacement de centre à centre requis pour la pose des connecteurs ICFVL. Utilisez le connecteur ICFVL pour marquer deux lignes de découpe destinées à encastrer les pattes. Coupez et insérez le connecteur ICFVL dans la mousse. Dans le cas de lisse en bois de plus de 267 mm (10½ po) de largeur, le connecteur ICFVL doit être installé sur la ligne de craie inférieure. Pour des lisses en bois de largeur égale ou inférieure à 267 mm (10½ po), le connecteur ICFVL doit être installé sur la ligne de craie supérieure. Pour des lisses métalliques le connecteur ICFVL doit être centré sur la lisse. Dans tous les cas, le connecteur ICFVL doit être posé de façon à ce que les vis du haut et du bas puissent atteindre la surface de fixation à travers les supports ICFVL-W ou ICFVL-CW et la lisse. Les trous situés sur les pattes encastrées du connecteur ICFVL permettent au béton de s'écouler et ainsi d'ancrer solidement le connecteur dans le mur. Après la mise en place du béton tous les connecteurs ICFVL doivent être vérifiés pour s'assurer qu'ils sont fermement attachés à la face du coffrage et qu'ils n'ont pas bougé. Les connecteurs de lisse ainsi qu'une lisse doivent être installés sur tous les murs extérieurs de façon à fournir un support latéral au mur ARXX. Les solives parallèles au mur doivent être connectées à la lisse à l'aide d'entretoises. L'espacement des connecteurs ICFVL dépend des portées du plancher et de la charge maximale admissible au sol. Reportez-vous aux données techniques relatives aux connecteurs Simpson Strong-Tie pour connaître les spécifications de conception Fixation des lisses Le système Simpson Strong-Tie doit être installé et fixé conformément aux recommandations du fabricant. La fixation de la lisse se fait généralement selon les étapes suivantes : Glissez les supports ICFVL-W ou ICFVL-CW sous la lisse en bois, les trous pré-percés du support de fixation devant être exposés. Vissez partiellement les huit vis autotaraudeuses dans la lisse. Positionnez la lisse à hauteur de la ligne de craie, serrez-la contre le mur, et vissez à travers le bois dans la plaque du connecteur ICFVL. Le support ICFVL-W n'est pas nécessaire pour les lisses métalliques. Placez la lisse métallique contre le connecteur ICFVL et vissez à travers elle jusqu'au connecteur. Les vis doivent être positionnées à au moins 12,7 mm (½ po) du bord du connecteur et être à distance équidistante les unes des autres Systèmes de Planchers et de Toits

9 Figure Pose du connecteur de lisse Figure Positionnement des lisses 7.0 Systèmes de Planchers et de Toits 151

10 Figure Détails de la lisse Les spécifications d'utilisation et les spécifications techniques relatives au système de raccordement Simpson Strong-Tie sont conformes aux recommandations et aux spécifications du fabricant. Il est essentiel de s'assurer que le béton a subi une cure de 14 jours avant que les connections des lisses supportent la pleine charge du système de plancher Systèmes de Planchers et de Toits

11 7.1.6 Coffrages de saillie à brique et support de plancher Les coffrages de saillie à brique ARXX Prime ou ARXX Edge peuvent être installés à l'intérieur du mur et servir de lisse d'appui pour les systèmes de planchers. Ils procurent alors une surface portante de 100 mm (4 po). Ce système peut être utilisé pour des applications dont les critères de conception sont conformes aux critères du code du bâtiment, par exemple des poutres de plancher triangulées ou des solives porteuses, des poutres à treillis ou encore des vides sanitaires. Puisque les coffrages de saillie à brique ARXX Prime ou ARXX Edge font saillie à l'intérieur de la pièce, l'application d'une finition intérieure faisant office d'isolant thermique peut être rendue plus difficile; dans de tels cas il faut utiliser des applications de finition convenant aux coffrages utilisés sans isolant themique. Figure Raccordement des poutres de plancher triangulées en bois 7.0 Systèmes de Planchers et de Toits 153

12 Figure Vide sanitaire Le code du bâtiment n'exige pas qu'un vide sanitaire de conception spécifique soit doté d'un barrier thermique. Les charges maximales admissibles au sol doivent être calculées pour garantir que les conditions de charge n'excèderont pas la charge admissible de sécurité de la lisse en béton et n'entraîneront pas un excentrement de la charge sur le mur. La capacité portante des coffrages de saillie à brique ARXX Prime et ARXX Edge munis d'étriers placés à 203 mm (8 po) c/c est de 16 kn/m (1100 lb/pieds linéaires). Les charges maximales admissibles au sol qui excèdent les limites d'applicabilité relatives aux coffrages isolants pour béton données dans le code du bâtiment nécessitent une conception technique professionnelle pour garantir qu'elles seront compatibles avec les capacités des coffrages de saillie à brique ARXX Prime ou ARXX Edge Systèmes de Planchers et de Toits

13 7.2 Systèmes de plancher Les coffrages isolants pour béton ARXX ne sont pas seulement compatibles avec les systèmes standard d'assemblage de planchers en bois, ils le sont aussi avec tous les systèmes de plancher généralement utilisés en construction, notamment les poutres à treillis et les tabliers métalliques, les systèmes de planchers composites Hambro, les tabliers métalliques mixtes, les dalles préfabriquées à noyau creux, les dalles de béton et les systèmes de tablier pour coffrages isolants pour béton. Certaines de ces applications sont décrites dans cette section. Reportez-vous à notre documentation technique ARXX (ARXX Detail Library) pour une description plus détaillée des systèmes de planchers. Un système de plancher dont la conception n'entre pas dans les limites d'applicabilité indiquées par le code du bâtiment doit être conçu par un ingénieur. Les systèmes de plancher doivent posséder une liaison structurelle avec le béton de façon à offrir un appui latéral au mur. Pour être certain d'obtenir une construction incombustible, la mousse plastique placée sur le côté intérieur des murs extérieurs doit être interrompue au niveau des planchers. Lorsque le système de plancher et le mur s'entrecroisent, du béton ou un matériau pare-feu doivent être utilisés pour empêcher le passage d'un étage à l'autre des flammes, des fumées et des gaz chauds Planchers en béton Les projets de construction importants nécessitent souvent des structures de plancher de faible épaisseur, résistantes et incombustibles. Choisir le béton comme matériau est donc aussi logique que courant. Cette section présente quelquesunes des différentes façons de construire des planchers en béton Système de plancher composite Hambro Les systèmes de planchers composites Hambro sont construits à l'aide de poutrelles d'acier à treillis et de panneaux de contreplaqué. Les poutrelles d'acier à treillis, propres au système Hambro, sont posées entre deux murs et supportent les panneaux de contreplaqué. Le béton est coulé sur le dessus des panneaux et laissé en cure. Les panneaux sont retirés à la fin de la période de cure tandis que les poutrelles restent en place et font alors partie intégrante de la structure de plancher. Lorsqu'un système de plancher Hambro est relié à un mur à base de coffrages isolants pour béton ARXX, le béton doit être coulé sur le fond du plancher. Après que le mur en béton a atteint la résistance adéquate, les poutrelles d'acier à treillis et les panneaux de contreplaqué doivent être placés selon les indications du fabricant Hambro et selon les spécifications de l'ingénieur. 7.0 Systèmes de Planchers et de Toits 155

14 Figure Raccordement typique d'un plancher Hambro Tablier de plancher composite Une autre méthode, couramment utilisée pour la construction de planchers en béton coulés sur place, consiste à utiliser un tablier métallique mixte. Le tablier s'étend de mur à mur, et selon les conditions de charge peut être doté de poutrelles d'acier à treillis intermédiaires. Ce tablier métallique cannelé permet d'économiser du béton mais offre néanmoins plus de résistance qu'un plancher réalisé avec un acier plat. Les canaux créés sous le plancher ondulé sont avantageux car ils permettent l'acheminement de fils électriques, de conduites, etc. Le tablier métallique est mis en place après la cure du béton des murs ARXX, c'est-à-dire une fois atteinte la résistance appropriée du béton. Lorsqu'un tablier de plancher composite est utilisé, il est presque toujours indispensable de faire appel à un ingénieur en structure pour l'examen de l'ensemble Systèmes de Planchers et de Toits

15 Figure Tablier de plancher composite typique - Parallèle au mur Figure Tablier de plancher composite typique - Perpendiculaire au mur 7.0 Systèmes de Planchers et de Toits 157

16 7.2.4 Dalles de béton préfabriquées (à noyau creux) Les planchers en béton peuvent être préfabriqués en usine et mis en place à l'aide d'une grue. Les panneaux préfabriqués sont autoporteurs et s'étendent de mur à mur sans qu'il soit nécessaire de recourir à des supports intermédiaires de type solives. Après que le béton des murs ARXX a atteint la résistance appropriée, les dalles de plancher préfabriquées peuvent être mises en place sur le mur. Une fois ces dalles en place, il est possible d'obtenir une surface de plancher uniforme en déposant une fine couche de coulis. L'utilisation de dalles de béton préfabriquées exige presque toujours un examen structurel de l'ensemble, qui pourra éventuellement être réalisé par le fabricant des panneaux préfabriqués. L'utilisation conjointe des coffrages isolants pour béton et des dalles de béton préfabriquées s'est révélée très efficace pour la construction de bâtiments à plusieurs étages, comme les hôtels et les immeubles en copropriété. Figure Détails d'une dalle préfabriquée typique - Parallèle au mur Systèmes de Planchers et de Toits

17 Figure Détails d'une dalle préfabriquée typique - Perpendiculaire au mur Systèmes de tabliers en PSE Les systèmes de tablier en PSE sont des systèmes de coffrages permanents sur tablier, compatibles avec les systèmes de murs à base de coffrages isolants pour béton. Les systèmes de tablier en PSE sont constitués de panneaux rigides en PSE à emboîter, généralement de 610 mm ou 1220 mm (24 po ou 48 po) de largeur, et dotés de profilés en C encastrés qui servent de support entre les surfaces portantes. Les panneaux en PSE du tablier sont conçus pour former la dalle de plancher en béton avec pour appui une poutre en T ou une solive en béton. Pour obtenir des portées plus longues, il est possible d'ajouter des embouts de mousse à la section surélevée des panneaux de plancher, de façon à ce que les poutres en T bénéficient d'une plus grande profondeur. Après la période de cure du béton, le système de tablier en PSE reste en place et sert d'isolant pour le plancher. Les profilés en C encastrés fournissent une surface de fixation pour les matériaux de finition du plafond. Le PSE peut être percé pour permettre le passage de câbles électriques et/ou de la tuyauterie à l'intérieur du plafond. Les instructions d'installation et les données relatives aux applications techniques des systèmes de tablier en PSE sont fournies par le fabricant. La dalle de béton, les solives de charpente et les armatures pour les systèmes de tablier en PSE doivent être reliées et supportées par le béton dans les murs ARXX. 7.0 Systèmes de Planchers et de Toits 159

18 Figure Tablier de plancher en PSE - Parallèle au mur Figure Tablier de plancher en PSE - Perpendiculaire au mur Systèmes de Planchers et de Toits

19 Les coffrages isolants pour béton ARXX sont compatibles avec toutes les toitures, qu'elles soient plates ou inclinées, y compris avec : les charpenteries en bois standard, les fermes en bois d'ingénierie, les solives métalliques ou les poutres d'acier triangulées, les dalles préfabriquées ou le béton coulé, ainsi qu'avec les systèmes de tablier en PSE. Si pour chaque système de toiture il existe différents systèmes de raccordement, la plupart d'entre eux nécessitent d'être fixés dans le béton. Il est recommandé de planifier l'installation de tous les systèmes de raccordement, car pour certaines applications il peut être nécessaire de découper les coffrages ARXX pour placer les connecteurs destinés à être noyés dans le béton. Vérifiez les codes du bâtiment locaux pour connaître les exigences spéciales de raccordement, en particulier dans les régions à risque sismique et dans les zones exposées aux grands vents. Les murs à base de coffrages isolants pour béton ARXX possèdent une capacité portante élevée et peuvent donc entrer dans les systèmes de toitures écologiques sans exigences structurelles supplémentaires. Les toits et/ou les plafonds sont généralement pourvus de membranes d'étanchéité à l'air et à la vapeur qui ont été conçues pour faire partie de l'enveloppe de bâtiment. Ce système doit être maintenu et intégré sur le sommet des murs ARXX. Les limites d'applicabilité données par le code du bâtiment autorisent une portée libre maximum de 12,2 m (40 pi). Lorsque la portée libre d'un toit est supérieure à 12,2 m (40 pi) le dimensionnement des murs à base de coffrages isolants pour béton doit être calculé pour supporter les charges supplémentaires. Pour les solives métalliques ou les chevrons de longue portée, les murs ARXX doivent être conçus pour accepter les charges ponctuelles. Voir section 5.6 Poteaux et pilastres. 7.0 Systèmes de Planchers et de Toits 161

20 7.3 Systèmes de toiture Raccordements des chevrons ou des fermes La sablière destinée à recevoir les éléments de charpente peut être installée selon deux méthodes : encastrée dans le bloc ou fixée dans le béton sur le sommet du bloc ARXX. Méthode 1 Encastrée La sablière destinée à recevoir les éléments de charpente peut être encastrée dans les coffrages du mur. Une truelle en bois fabriquée sur place et taillée sur mesure permet de creuser une dépression de 38 mm (1½ po) dans le coffrage en nivelant le béton pour obtenir une surface lisse et de niveau. La sablière peut alors être installée dans le coffrage. Cette méthode conserve la qualité isolante du dessus des murs. Méthode 2 Sur le dessus des murs Si l'assise supérieure du bloc a été coupée pour que le sommet du mur soit aux dimensions spécifiées, la sablière ne peut pas être encastrée dans le bloc car elle risquerait d'interférer avec les entretoises. Dans cette méthode, le béton est nivelé pour que le sommet des coffrages soit bien plat, puis la sablière est installée sur le sommet des murs. Pour conserver le niveau d'isolation offert par les murs, les deux faces de la sablière doivent être isolées de façon appropriée sur tout le sommet du mur. Figure Raccordement typique des chevrons Systèmes de Planchers et de Toits

21 Figure Raccordement typique des chevrons avec armatures/renforts anti-ouragan Raccordement pour toit plat L'installation des toits plats sur les murs ARXX est identique à l'installation sur les murs construits de façon traditionnelle. Les murs ARXX peuvent être conçus avec des retraits de poutre et/ou des renfoncements destinés à recevoir aussi bien les plaques d'appui que les plaques à souder ; ces plaques sont mises en place dans le béton sur le côté du mur de coffrages et servent au raccordement des solives métalliques. Reportez-vous à la documentation technique ARXX pour une description plus détaillée des différentes méthodes de raccordement des toits. 7.0 Systèmes de Planchers et de Toits 163

22 Figure Raccordement typique d'un toit plat Toits écologiques Un système de toiture écologique apporte une charge portante considérable à l'ensemble de la construction. Les murs à base de coffrages ARXX sont des murs porteurs en béton armé et peuvent être dimensionnés pour supporter cette surcharge. Cette valeur ajoutée, inhérente aux constructions réalisées avec des coffrages ARXX, permet de bénéficier des points LEED que rapportent les systèmes de toiture écologiques Systèmes de Planchers et de Toits