Phase avant-projet : Dalles mixtes pour bâtiments multiétagés destinés à un usage commercial et résidentiel

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1 Phase avant-projet : Dalles mixtes pour bâtiments multiétagés destinés à un usage Donne un aperçu des différents types de dalles mixtes utilisées dans les bâtiments multiétagés, résume leurs avantages, aborde les questions clé liées à leur conception et présente des renseignements nécessaires à leur conception initiale. Contenu 1. Forme de construction 2 2. Avantages résultant de l emploi de dalles mixtes 4 3. Aspects d ordre conceptuel 4 Page 1

2 1. Forme de construction Les dalles mixtes sont des planchers relativement peu épais qui utilisent un bac en acier aussi bien pour supporter temporairement le poids du béton coulé, que comme élément collaborant destiné à résister aux charges permanentes. La dalle repose directement sur des poutres de soutien, des murs de maçonnerie ou des voiles de béton. Il existe deux formes génériques de dalles mixtes : Les dalles de faible épaisseur (épaisseur type comprise entre 100 et 180 mm) Les dalles épaisses (épaisseur type comprise entre 280 et 350 mm) La profondeur des nervures d un bac varie entre 35 et 80 mm pour les bacs de faible profondeur et entre 200 et 225 mm pour les bacs profonds. La Figure 1.1 montre des coupes transversales de dalles mixtes type. Il est possible d utiliser aussi bien des bacs à nervures ouvertes que des bacs à nervures rentrantes, ces derniers étant largement disponibles à travers toute l Europe. Des bossages sont laminés dans les nervures du bac pour améliorer l action de collaboration de ce dernier avec le béton coulé en place. Le Tableau 1.1 présente les fourchettes d application des dalles mixtes. En recourant à des connecteurs, il est possible de concevoir des dalles mixtes qui joueront le rôle d un système de poutre mixte. La Figure 1.2 montre une poutre périphérique en construction mixte. Les bacs à nervures profondes sont utilisés comme composants d un système de plancher de faible épaisseur, tel qu illustré à la Figure 1.3. Profondeur des nervures Épaisseur de la dalle (a) (b) (c) Clé : (a) Nervures rentrantes (b) Nervures ouvertes (c) Nervures profondes Figure 1.1 Différentes formes de dalles mixtes. (Il faut remarquer que ces produits ne sont pas tous disponibles partout en Europe) Page 2

3 Tableau 1.1 gammes dimensionnelles d application des dalles mixtes Forme du bac Profondeur des nervures Épaisseur de la dalle Gammes de portée (m) 1. Nervures rentrantes ,5 2. Nervures ouvertes ,5 4,5 3. Nervures profondes ,5 8,5 Figure 1.2 Composants d une construction mixte Figure 1.3 Construction d un plancher de faible épaisseur à l aide d un bac à nervures profondes Page 3

4 2. Avantages résultant de l emploi de dalles mixtes Les avantages résultant de l emploi de dalles mixtes en construction peuvent se résumer ainsi : Vitesse de construction 1. Aucun étaiement temporaire n est nécessaire dans la fourchette commune de portée voir 0 Poids léger De 2,0 à 3,5 kn/m 2 (entre 40 et 60 % du poids d une dalle pleine en béton armé) Transfert des forces horizontales Réduit les charges dues au vent aussi bien dans les conditions temporaires que permanentes Le bac constitue une plate-forme Installation rapide du bac de travail sûre Résistance au feu Résistance au feu variant entre R30 et R120, en fonction de l épaisseur de la dalle et des armatures Isolation acoustique Isolement aux bruits aériens de 56 à 60 db, à l aide d un revêtement de sol compris résilient et d un plafond rapporté. 3. Aspects d ordre conceptuel La conception structurale d une dalle mixte dans les conditions temporaires dépend du poids propre de la dalle et d une charge de construction temporaire de 0,75 à 1,5 kn/m 2, représentative des charges appliquées pendant le coulage du béton. L action mixte, qui assure la résistance aux charges d exploitation devant s exercer par la suite, dépend de la résistance au cisaillement ou de l adhérence entre le béton et les nervures métalliques. Habituellement, l action mixte est suffisamment bonne pour que ce soit les conditions de construction qui déterminent le calcul de la dalle. La résistance au feu peut être obtenue en utilisant des armatures en treillis de différentes tailles. Le Tableau 3.1 présente les caractéristiques de portée des dalles mixtes dans le cadre d applications à portées multiples. Les bacs d une profondeur de 50 et 60 mm nécessitent la pose de poutres de plancher secondaires espacées à des intervalles correspondant à l espacement de la trame. Pour simplifier et accélérer la construction, ils sont habituellement non étayés (sans étaiement temporaire), auquel cas l épaisseur du bac acier est typiquement comprise entre 0,9 et 1,2 mm. Si la construction est étayée, il est possible d utiliser un acier plus mince (la plus faible épaisseur pouvant être de 0,75 mm, sur le marché français). L emploi de bacs plus profonds peut permettre d éviter d avoir recours à des poutres secondaires, surtout s ils sont étayés pendant la construction. Certains fabricants fournissent des tableaux de conception détaillés pour leurs produits. Les exigences de résistance au feu, en terme d épaisseur minimale de la dalle et de taille des armatures, sont présentées dans le Tableau 3.2, sur la base des résultats d essais de résistance au feu. La quantité d armatures dépend des règlements nationaux, tandis que l épaisseur minimale de la dalle s obtient à partir de EN Pour des portées et des épaisseurs de dalles sortant de ces fourchettes, on peut utiliser la méthode d ingénierie en sécurité incendie de EN Page 4

5 Tableau 3.1 Caractéristiques de portée types des dalles mixtes Type de dalle Profondeur des nervures Épaisseur de la dalle Portée maximale (m) Non étayée Étayée t = 0,9 mm t = 1,2 mm 100 3,5 3, ,9 4, ,7 3,0 4, ,8 3,6 4,0 4, ,5 5,0 7,0 8,0 t = épaisseur d acier (nuance S350) Charges permanentes = 3 kn/m 2 plus 1 kn/m 2 pour les partitions, etc. Tableau 3.2 Exigences type de résistance au feu des dalles mixtes Type de dalle Résistance au feu Épaisseur minimale de la dalle Armatures minimales R A142 R A193 R A252 R A142 R A193 R A252 R barres de 16 mm R barres de 25 mm R barres de 32 mm Toutes les portées maximales correspondent à une construction non étayée Les exigences en terme d armatures dépendent des règlements nationaux A142 = 142 mm 2 /m d armatures dans la dalle Charges permanentes = 3 kn/m 2 plus 1 kn/m 2 pour les partitions, etc Page 5

6 Enregistrement de la qualité TITRE DE LA RESSOURCE Phase avant-projet : Dalles mixtes pour bâtiments multi-étagés destinés à un usage Référence(s) DOCUMENT ORIGINAL Nom Société Date Créé par R.M. Lawson SCI jan 05 Contenu technique vérifié par G.W. Owens SCI mai 05 Contenu rédactionnel vérifié par D.C. Iles SCI mai 05 Contenu technique approuvé par les partenaires STEEL : 1. Royaume-Uni G.W. Owens SCI 26/5/05 2. France A. Bureau CTICM 26/5/05 3. Suède A. Olsson SBI 26/5/05 4. Allemagne C. Mueller RWTH 11/5/05 5. Espagne J. Chica Labein 20/5/05 6. Luxembourg M. Haller PARE 26/5/05 Ressource approuvée par le Coordonnateur technique G.W. Owens SCI 09/5/06 DOCUMENT TRADUIT Traduction réalisée et vérifiée par : eteams International Ltd. Ressource traduite approuvée par : CTICM 07/07/05 Page 6

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