ANNEXES : «OPTIMISATION DE L ETAIEMENT DES PLANCHERS

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1 ANNEXES : «OPTIMISATION DE L ETAIEMENT DES PLANCHERS PLANCHERS» Auteur : ABIS Antoine INSA Strasbourg, Spécialité Génie Civil, Option Construction Tuteur Entreprise : DUMETZ Jean-Marie Chef de Service «Méthodes», BOUYGUES Bâtiment IDF Ouvrages Publics Tuteur INSA Strasbourg : FAVIER Gilles Professeur intervenant INSA Strasbourg JUIN 2008

2 Annexe 1 : Mode opératoire du plancher prédalle

3 ABIS Antoine Juin / 54

8 Annexe 2 : Mode opératoire du plancher DAP ABIS Antoine Juin / 54

15 Annexe 3 : Exemple de tableaux EXCEL des intertours ABIS Antoine Juin / 54

19 Annexe 4 : Etude du surplus de ferraillage apportée par le fait d appuyer les prédalles sur les poutres préfabriquées Etude de la poutre de Parking «type» FILE 2 Cette poutre a été calculée avec une surcharge en phase provisoire de 2.3 tonnes / ml (hors poids propre), étayée à l aide de 2 étais simples. La charge en phase provisoire étant apportée par les prédalles, le béton coulé en place ainsi que les surcharges de chantier. Note de calcul obtenue sous ACAPULCO ABIS Antoine Juin / 54

20 Schéma de ferraillage obtenu sous ACAPULCO En comparaison avec la solution «double cadre», Dessins sous ACAPULCO En rouge, nous pouvons distinguer les aciers supplémentaires, en vert les aciers en moins. Ce qui au total nous donne : En rouge, il y a 21 cadres en HA6 de dimensions 32cm de large par 23 cm de haut. Cela nous donne : ABIS Antoine Juin / 54

21 21 * Section du cadre * Longueur cadre = 21 * ( П* 0.006² / 4 ) * (( ) * *2) = 6.53 * 10-4 m3 d acier soit : = 6.53 * 10-4 m3 * 7850 kg/m3 = 5.13 kg d acier en plus par travée. En vert, il y a 18 épingles HA6 de longueur 32 cm, ce qui donne : 18*Section épingle*longueur épingle = 18 * ( П* 0.006² / 4 ) * 0.32 = 1.63 * 10-4 m3 d acier soit : = 1.63 * 10-4 m3 * 7850 kg/m3 = 1.28 kg d acier en moins par travée. Soit un total de : = 3.85 kg d acier en plus par travée, soit 3.85 * 6 = 23.1 kg au total (sur les 6 travées). En effet, nous retrouvons les 21 cadres ainsi que les 18 épingles sur les 6 travées. Au total, nous avons alors : = kg d acier dans la poutre «double cadre» contre kg pour la solution tradi, soit une différence de 2.36 %. Le passage de poutre préfa «traditionnelle» à poutre préfa «double cadre» apporte une surconsommation d acier de 2.36 %. Dans un second temps, la conception de cette poutre a été menée dans le cas où les prédalles sont étayées en rive, il n y donc plus que les surcharges de chantier s appliquant sur la largeur de la poutre à prendre en compte ainsi que son poids propre. Etude 2 de la poutre de Parking «type» FILE 2 Charge provisoire : 0.12 tonne / ml (sans prise en compte du poids propre) 2 étais provisoires. ABIS Antoine Juin / 54

22 Note de calcul et dessin sous ACAPULCO On obtient alors un tonnage de ( ) = kg. Soit une différence de : ( ) / = 9.69 %. La surconsommation d acier est donc de 9.69 %. ABIS Antoine Juin / 54

23 Etude de la poutre de Parking «type» FILE 3 Cette poutre a été calculée avec une surcharge en phase provisoire de 2.2 tonnes / ml, étayée à l aide de 2 étais simples. La charge en phase provisoire étant apportée par les prédalles, le béton coulé en place ainsi que les surcharges de chantier. 2 étais en phase provisoire ; charge provisoire = 2.2 tonnes / ml Note de calcul et schéma de ferraillage obtenu sous ACAPULCO ABIS Antoine Juin / 54

24 De la même manière que précedemment : Aciers en plus : 28 cadres HA6, 32*25 ht (25 = 30-2*2.5) 28 * Section du cadre * Longueur cadre = 28 * ( П* 0.006² / 4 ) * (0.32 * 2 + ( )*2) = 9.03 * 10-4 m3 d acier soit : = 9.03 * 10-4 m3 * 7850 kg/m3 = 7.08 kg d acier en plus par travée. Acier en moins : 18 épingles HA6 longueur 32 cm 18*Section épingle*longueur épingle = 18 * ( П* 0.006² / 4 ) * 0.32 = 1.63 * 10-4 m3 d acier soit : = 1.63 * 10-4 m3 * 7850 kg/m3 = 1.28 kg d acier en moins par travée. Soit un total de : = 5.80 kg d acier en plus par travée, soit 5.80 * 6 = kg au total (sur les 6 travées). En effet, nous retrouvons les 28 cadres ainsi que les 18 épingles sur les 6 travées. Au total, nous avons alors : = kg d acier dans la poutre «double cadre» contre pour la solution traditionnelle, soit une différence de 3.64 %. Le passage de poutre préfa «traditionnelle» à poutre préfa «double cadre» apporte une surconsommation d acier de 3.64 %. Dans un second temps, la conception de cette poutre a été menée dans le cas où les prédalles sont étayées en rive, il n y donc plus que les surcharges de chantier s appliquant sur la largeur de la poutre à prendre en compte ainsi que son poids propre. Etude 2 de la poutre de Parking «type» FILE 3 Charge provisoire : 0.12 tonne / ml. 2 étais provisoires. ABIS Antoine Juin / 54

25 On obtient alors un tonnage de ( ) = kg. Soit une différence de : ( ) / = 7.27 %. La surconsommation d acier est donc de 7.27 %. Il faut aussi prendre en compte le fait qu un étai provisoire de plus est utilisé. ABIS Antoine Juin / 54

26 Etude de la poutre du bureau «type» 1 file 1 Cette poutre reçoit les charges d une dalle alvéolaire. En phase provisoire, et lorsque la poutre est utilisée comme appui pour les DAP, la charge provisoire a prendre en compte est très importante! En effet, cette poutre a été calculée avec une surcharge en phase provisoire de 5.22 tonnes / ml (sans compter le poids propre de la poutre), étayée à l aide de 3 étais simples. La charge totale en phase provisoire étant apportée par les DAP, le béton coulé en place ainsi que les surcharges de chantier. 3 étais en phase provisoire ; charge provisoire = 5.22 t / ml On obtient alors un tonnage de ( ) = kg. ABIS Antoine Juin / 54

27 Dans un second temps, la conception de cette poutre a été menée dans le cas où les DAP sont étayées en rive, il n y donc plus que les surcharges de chantier s appliquant sur la largeur de la poutre (200 kg/m²) à prendre en compte ainsi que son poids propre. 1 étai en phase provisoire ; charge provisoire : t / ml On obtient alors un tonnage de ( ) = kg. De plus, un seul étai provisoire est utilisé (au lieu de 3). Soit une différence de : ( ) / = 8.58 %. La surconsommation d acier est donc de 8.58 %. Il faut aussi prendre en compte le fait que 2 étais provisoires de plus sont utilisés. ABIS Antoine Juin / 54

28 Etude de la poutre du bureau «type» 1 file 2 5 étais en phase provisoire ; charge provisoire : 8.23 tonnes/ml (sans poids propre) On obtient un tonnage de ( ) = kg. ABIS Antoine Juin / 54

29 Dans un second temps, la conception de cette poutre a été menée dans le cas où les prédalles et DAP sont étayées en rive, il n y donc plus que les surcharges de chantier s appliquant sur la largeur de la poutre (200 kg/m²) à prendre en compte ainsi que son poids propre. 1 étai en phase provisoire ; charge provisoire : tonne / ml On obtient alors un tonnage de ( ) = kg. De plus, un seul étai provisoire est utilisé (au lieu de 5). Soit une différence de : ( ) / = 7.23 %. ABIS Antoine Juin / 54

30 La surconsommation d acier est donc de 7.23 %. Il faut aussi prendre en compte le fait que 4 étais provisoires de plus sont utilisés. En effet, les charges à étayer passent de 0.62 tonne / ml dans le cas de prédalles étayées en rive à 8.73 tonnes / ml dans le cas non étayé. ABIS Antoine Juin / 54

31 Etude de la poutre de Bureau «type» 1 FILE 3 Cette poutre a été calculée avec une surcharge en phase provisoire de 1.31 tonnes / ml, étayée à l aide de 2 étais simples. La charge en phase provisoire étant apportée par les prédalles, le béton coulé en place ainsi que les surcharges de chantier. 2 étais en phase provisoire ; Charge provisoire = 1.31 tonnes / ml Note de calcul et schéma de ferraillage obtenu sous ACAPULCO ABIS Antoine Juin / 54

32 De la même manière que précedemment : Aciers en plus : 15 cadres HA6, 22*20 ht (20 = 25-2*2.5) 15 * Section du cadre * Longueur cadre = 15 * ( П* 0.006² / 4 ) * (0.22 * 2 + ( )*2) = 3.56 * 10-4 m3 d acier soit : = 3.56 * 10-4 m3 * 7850 kg/m3 = 2.79 kg d acier en plus par travée. Acier en moins : 14 épingles HA6 longueur 22 cm 14*Section épingle*longueur épingle = 14 * ( П* 0.006² / 4 ) * 0.22 = 0.87 * 10-4 m3 d acier soit : = 0.87 * 10-4 m3 * 7850 kg/m3 = 0.68 kg d acier en moins par travée. Soit un total de : = 2.11 kg d acier en plus par travée, soit 2.11 * 8 = kg au total (sur les 8 travées). En effet, les 15 cadres et 14 épingles se retrouvent sur les 8 travées. Au total, nous avons alors : = kg d acier dans la poutre «double cadre» contre kg pour la solution traditionnelle, soit une différence de 2.96 %. Le passage de poutre préfa «traditionnelle» à poutre préfa «double cadre» apporte une surconsommation d acier de 2.96 %. Dans un second temps, la conception de cette poutre a été menée dans le cas où les prédalles sont étayées en rive, il n y donc plus que les surcharges de chantier s appliquant sur la largeur de la poutre à prendre en compte ainsi que son poids propre. Etude de la poutre de Bureau «type» 1 FILE 3 Charge provisoire : 0.09 tonne / ml. 1 étai provisoire. ABIS Antoine Juin / 54

33 On obtient alors un tonnage de ( ) = kg. Soit une différence de : ( ) / = 5.59 %. La surconsommation d acier est donc de 5.59 %. Un étai provisoire de plus est utilisé. ABIS Antoine Juin / 54

34 Etude de la poutre du bureau «type» 2 file 1 Cette poutre a été calculée avec une surcharge en phase provisoire de 5.22 tonnes / ml, étayée à l aide de 4 étais simples. La charge en phase provisoire étant apportée par les prédalles, le béton coulé en place ainsi que les surcharges de chantier. 5 étais en phase provisoire ; charge provisoire = 5.22 tonnes / ml Note de calcul et schéma de ferraillage obtenu sous ACAPULCO ABIS Antoine Juin / 54

35 On obtient un tonnage de ( ) = kg. Dans un second temps, la conception de cette poutre a été menée dans le cas où les DAP sont étayées en rive, il n y donc plus que les surcharges de chantier s appliquant sur la largeur de la poutre à prendre en compte ainsi que son poids propre. Etude de la poutre de Bureau «type» 2 FILE 1 2 étais en phase provisoire ; charge provisoire : tonne / ml ABIS Antoine Juin / 54

36 On obtient alors un tonnage de ( ) = kg. Soit une différence de : ( ) / = 5.41 %. La surconsommation d acier est donc de 5.41 %. 3 étais provisoires de plus sont utilisés. ABIS Antoine Juin / 54

37 Etude de la poutre du bureau «type» 2 file 2 Cette poutre a été calculée avec une surcharge en phase provisoire de 8.23 tonnes / ml, étayée à l aide de 4 étais simples. La charge en phase provisoire étant apportée par les prédalles, le béton coulé en place ainsi que les surcharges de chantier. 8 étais en phase provisoire ; charge provisoire = 8.23 tonnes / ml Note de calcul et schéma de ferraillage obtenu sous ACAPULCO ABIS Antoine Juin / 54

38 On obtient alors un ferraillage de ( ) = kg. Dans un second temps, la conception de cette poutre a été menée dans le cas où les prédalles sont étayées en rive, il n y donc plus que les surcharges de chantier s appliquant sur la largeur de la poutre à prendre en compte ainsi que son poids propre. Etude de la poutre de Bureau «type» 2 FILE 2 2 étais en phase provisoire ; charge provisoire = tonne / ml ABIS Antoine Juin / 54

39 On obtient alors un tonnage de ( ) = kg. Soit une différence de : ( ) / = %. La surconsommation d acier est donc de %. 6 étais provisoires de plus sont utilisés. ABIS Antoine Juin / 54

40 Etude de la poutre de Bureau «type» 2 FILE 3 Cette poutre a été calculée avec une surcharge en phase provisoire de 1.31 tonnes / ml, étayée à l aide de 2 étais simples. La charge en phase provisoire étant apportée par les prédalles, le béton coulé en place ainsi que les surcharges de chantier. 2 étais simples ; charge provisoire = 1.31 tonnes / ml Note de calcul et schéma de ferraillage obtenu sous ACAPULCO ABIS Antoine Juin / 54

41 De la même manière que précedemment : Aciers en plus : 21 cadres HA6, 32*25 ht (25 = 30-2*2.5) 21 * Section du cadre * Longueur cadre = 21 * ( П* 0.006² / 4 ) * (0.32 * 2 + ( )*2) = 6.77 * 10-4 m3 d acier soit : = 6.77 * 10-4 m3 * 7850 kg/m3 = 5.31 kg d acier en plus par travée. Acier en moins : 20 épingles HA6 longueur 32 cm 20*Section épingle*longueur épingle = 20 * ( П* 0.006² / 4 ) * 0.32 = 1.81 * 10-4 m3 d acier soit : = 1.81 * 10-4 m3 * 7850 kg/m3 = 1.42 kg d acier en moins par travée. Soit un total de : = 3.89 kg d acier en plus par travée, soit 3.89 * 5 = kg au total (sur les 5 travées). En effet, les 21 cadres et 20 épingles se retrouvent sur les 5 travées. Au total, nous avons alors : = kg d acier dans la poutre «double cadre» contre kg pour la solution traditionnelle, soit une différence de 2.10 %. Le passage de poutre préfa «traditionnelle» à poutre préfa «double cadre» apporte une surconsommation d acier de 2.10 %. Dans un second temps, la conception de cette poutre a été menée dans le cas où les prédalles sont étayées en rive, il n y donc plus que les surcharges de chantier s appliquant sur la largeur de la poutre à prendre en compte ainsi que son poids propre. Etude de la poutre de Bureau «type» 2 FILE 3 Charge provisoire : 0.12 tonne / ml. 2 étais provisoires. ABIS Antoine Juin / 54

42 On obtient alors un tonnage de ( ) = kg. Soit une différence de : ( ) / = 4.18 %. La surconsommation d acier est donc de 4.18 %. Aucun étai provisoire de plus n est utilisé. Conclusion sur l étude des poutres: En moyenne, nous avons donc une surconsommation d acier d environ 7.5 % entre une solution de poutre accueillant les prédalles en phase provisoire et une poutre ne les accueillerant pas, sans élargissement de la poutre. Cette valeur de 7.5 % sera utilisée pour déterminer les coûts de nos différentes solutions, si on décide de ne pas faire une étude précise comme celle que nous avons effectué. De plus, il faut prendre en compte le fait que les poutres qui servent d appui pour les prédalles sont plus étayées que les poutres préfabriquées ne servant pas d appui pour les prédalles. Le surplus d étais sera donc à inclure dans le chiffrage des solutions d étaiement (on double quasiment tout le temps le nombre d étais entre les 2 solutions). Remarque : Les flèches forfaitaires estimées trop importantes de la note de calcul ne sont pas prises en considération. En effet, les flèches intégrées estimées ont été vérifiées et cela est suffisant. ABIS Antoine Juin / 54

43 Annexe 5 : Image du fichier de calcul du temps unitaire de mise en œuvre d un plancher Feuille «Entrée des données» En bleue sont repérées les cases à remplir par l utilisateur. ABIS Antoine Juin / 54

44 Feuille «TE prédalle» Cette feuille de T.E. peut être modifiée ou complémentée à tout moment. ABIS Antoine Juin / 54

45 Feuille «Résultats TE TU» ABIS Antoine Juin / 54

46 Cette feuille nous donne directement le temps élémentaire ainsi que le temps unitaire de réalisation du plancher, en incorporant les données rentrées dans la feuille «entrée des données». De plus, cette feuille est directement reliée à la feuille «TE prédalle». Ainsi, tout changement de T.E. dans la feuille «TE prédalle» est directement pris en compte dans celle-ci. ABIS Antoine Juin / 54

47 Annexe 6 : Plan de zone et phasage du plancher de parking «type» ABIS Antoine Juin / 54

49 Annexe 7 : Plan de zone et phasage du plancher de bureau «type» 1 Annexe 8 : Plan de zone du plancher de bureau «type» 2 Le phasage est le même que pour le plancher de bureau «type» 1 ABIS Antoine Juin / 54