Planchers en poutrelles béton et entrevous

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1 Fiche Prévention - E2 F Planchers en poutrelles béton et entrevous Partie 1 : Caractéristiques, manutention manuelle et livraison La réalisation de planchers en poutrelles béton et entrevous est une opération courante sur les petits chantiers de bâtiments neufs (maison individuelle, bureaux inclus dans les bâtiments industriels ) ou sur les chantiers de réhabilitation où l utilisation d un appareil de levage de charge s avère difficile voire impossible. Au cours de cette activité, les compagnons sont fréquemment exposés au risque de chute de hauteur ou d effondrement de tout ou partie de la structure du plancher en construction. Cependant, ces risques immédiats ne doivent pas faire oublier l ensemble des risques à effets différés concernés par ce travail et, particulièrement, les troubles musculo-squelettiques résultant de la manipulation de matériaux lourds, les postures de travail contraintes et la répétition des gestes accomplis. Cette fiche prévention décrit les différents types de produits entrant dans la composition des planchers en poutrelles et entrevous, leurs caractéristiques techniques, ainsi que leurs conditions de livraison et de stockage. Fig. 1 Coupe sur plancher avec poutrelles précontraintes et entrevous de coffrage résistants. Dalle béton armé épaisseur minimale de 4 cm sur l entrevous Poutrelle Entrevous de coffrage résistant Définitions Système de planchers en poutrelles et entrevous Plancher réalisé en combinant des poutrelles parallèles et des entrevous placés entre celles-ci, éventuellement avec une dalle rapportée, coulée en place, qui peut servir ou non de dalle de compression. Poutrelle Élément porteur de faible section et de grande longueur, constitué de béton armé ou précontraint, entièrement ou partiellement préfabriqué. Entrevous Éléments intercalés entre les poutrelles et s appuyant sur ces der-

2 nières sans l intervention d un dispositif de maintien complémentaire. On distingue trois catégories d entrevous : l es entrevous de coffrage simples (polystyrène expansé, fibres de bois moulées, matériau de synthèse, béton cellulaire, béton de granulats légers) ; les entrevous de coffrage résistants (béton et terre cuite) ; les entrevous porteurs (béton et terre cuite). Fig. 2 Fig. 3 Poutrelles précontraint Poutrelles armé Fig. 4 Fig. 5 Poutrelle à talon avec sous-face Poutrelle à coques Les entrevous de coffrage peuvent être utilisés seulement dans un plancher avec une dalle de répartition. Les entrevous porteurs permettent, par leur forme et leurs caractéristiques mécaniques, de reporter la totalité des charges d exploitation sur les poutrelles et de résister aux actions locales, dispensant de réaliser une dalle de répartition rapportée. Dalle de répartition Photos DR Dalle armé monolithique coulée en place sur toute la surface du plancher, afin de répartir sur les nervures les charges concentrées ou pour assurer la résistance à la flexion de la dalle entre les nervures. Table de compression Membrure supérieure comprimée d une section de plancher porteur. Il peut s agir d une dalle de répartition liée aux nervures ou de la membrure supérieure des entrevous résistants et de la partie supérieure de la nervure. La table de compression est dite partielle si sa surface n est qu une fraction de la surface totale du plancher. La terminologie «dalle de compression» peut être utilisée en remplacement de «table de compression». Types de poutrelles Constitution des poutrelles Les poutrelles précontraint comprennent des armatures prétendues qui constituent le ferraillage principal du système de plancher (Fig. 2). Les poutrelles armé sont constituées d un raidisseur à treillis métallique triangulé à base pré-enrobée (Fig. 3). Elles assurent également le ferraillage principal du système de plancher. Tenue des poutrelles Types d entrevous Les poutrelles précontraint ou armé se divisent en deux catégories : Les principales familles d entrevous utilisées le plus couramment sur les chantiers sont détaillées ci-après. l es poutrelles autoportantes, qui assurent la résistance finale du système de plancher, indépendamment de tout autre élément constitutif du système ; les poutrelles non autoportantes, qui assurent la résistance finale du plancher conjointement avec du béton coulé en place et, éventuellement, avec les entrevous. Cependant, les descriptions des matériaux complémentaires, du type entrevous négatifs, tympans, rupteurs de ponts thermiques, etc., parfois nécessaires pour la pose des planchers, ne sont pas fournies dans cette fiche. Celles-ci sont développées dans les notices des fabricants. Les poutrelles peuvent comprendre des éléments rapportés contribuant ou non à leur résistance (par exemple poutrelle à talon avec sous-face ou poutrelle à coques ) (Fig. 4 et 5). Les entrevous de coffrage simples Ils ne sont pas pris en compte dans la résistance mécanique du plancher terminé. Ils assurent la fonction de coffrage per- 2

3 du pour le bétonnage de la dalle de répartition dont l épaisseur minimale est de 5 cm au droit des entrevous, celle-ci pouvant être ramenée à 4 cm si la surface des entrevous est nervurée transversalement et si l avis technique du procédé l autorise. Ils doivent résister aux efforts verticaux et horizontaux qui leur sont appliqués pendant la mise en œuvre du plancher. Le critère exigé des entrevous de coffrage simple pour assurer la sécurité des opérateurs est une résistance minimale de 150 dan à un essai de poinçonnement-flexion défini dans les normes NF EN et 5 et les référentiels de certification CSTBat ou NF. Ces entrevous sont généralement fabriqués en matériaux légers, ce qui diminue la pénibilité et augmente la rapidité de la pose. Cependant, leur légèreté, de même que leur flexibilité ou leur fragilité, nécessite une vigilance accrue pour éviter la chute de hauteur de l opérateur lors de la pose. Entrevous en polystyrène expansé (PSE) Ils peuvent être moulés ou découpés, à sous-face plane ou évidée. Les entrevous en polystyrène à languette et de forte épaisseur permettent de renforcer l isolation du plancher. La languette se positionne en sous-face du talon de la poutrelle. Ces entrevous sont principalement destinés à l isolation thermique des planchers sur des locaux non chauffés (vides sanitaires, caves, garages, etc.) (Fig. 6). Fig. 6 Entrevous en polystyrène expansé Fig. 7 Entrevous en fibres de bois moulés Entrevous en fibres de bois moulés Ce sont des produits naturels qui participent à la protection de l environnement en évitant l incinération des chutes de bois de scierie. Ils sont en général emboîtables les uns sur les autres afin de diminuer le nombre de palettes et l encombrement sur chantier. Certains entrevous en fibres de bois moulés comportent des bossages pour le calage du treillis soudé de la dalle de répartition (Fig. 7). Entrevous en matériaux de synthèse Ce sont des produits issus du recyclage. Ils sont également emboîtables les uns sur les autres afin de diminuer le nombre de palettes et l encombrement sur chantier. Ces matériaux présentent une forte résistance à la rupture du fait de leur grande déformabilité, ce qui peut transférer des efforts horizontaux sur les poutrelles (Fig. 8). Les entrevous de coffrage résistants Les entrevous de coffrage sont dits résistants s ils sont ou. Ils participent au transfert des charges vers les poutrelles. Ils peuvent alors être pris en compte dans certaines vérifications (fléchissements, efforts tranchants, effet de blocage vis-à-vis des dérogations à la règle des coutures) (Fig. 9 et 10). Cependant, la paroi supérieure de ces entrevous ne peut agir comme une table de compression. La dalle de répartition en béton armé qu il est nécessaire de réaliser dans ce système de plancher doit recouvrir les entrevous en tous points avec une épaisseur minimale de 4 cm. Les entrevous doivent résister aux actions qui leur sont appliquées pendant la mise en œuvre du plancher. Le critère exigé des entrevous de coffrage résistant pour assurer la sécurité des opérateurs est une résistance minimale de 200 dan à un essai de poinçonnement-flexion défini dans les normes NF EN A1 et A1, ainsi que dans les référentiels de certification CSTBat ou NF. Néanmoins, les diverses sollicitations auxquelles peuvent être soumis ces entrevous rigides avant le bétonnage de la dalle de répartition en font des matériaux potentiellement fragiles, sur lesquels il est prudent de ne pas prendre appui directement. Photos DR Fig. 8 Entrevous en matériaux de synthèse Fig. 9 Entrevous de coffrage Fig. 10 Entrevous de coffrage 3

4 Les entrevous porteurs Ces entrevous sont ou. Leur forme et leurs caractéristiques mécaniques permettent de reporter la totalité des charges d exploitation sur les poutrelles et de résister aux actions locales, dispensant de réaliser une dalle de répartition rapportée. Ces planchers peuvent recevoir, si besoin est, une chape de rattrapage non prise en compte dans la résistance. Les entrevous porteurs doivent résister aux actions qui leur sont appliquées pendant la mise en œuvre du plancher. Le critère exigé pour la sécurité des opérateurs est une résistance minimale de 250 dan à un essai de poinçonnement-flexion défini dans les normes NF EN A1 et A1, ainsi que dans les référentiels de certification CSTBat ou NF. Bien que ces entrevous soient porteurs, il est prudent d en vérifier le bon état (épaufrures, fissures) avant de les poser. Les entrevous porteurs sont de deux types. Les entrevous porteurs simples Les parois supérieures des entrevous porteurs simples ne sont pas prises en compte dans la table de compression du plancher. Elles ne sont donc pas obligatoirement jointoyées entre elles. Les entrevous porteurs à table de compression incorporée (TCI) Les parois supérieures des entrevous porteurs à TCI sont prises en compte dans la table de compression du plancher. Elles comportent une feuillure qui permet d assurer un jointoiement obligatoire et soigné entre les entrevous. Les conditions de forme et de dimensions du joint sont définies dans les normes NF EN A1 et A1, ainsi que dans les référentiels de certification CSTBat ou NF. Fig. 11 Entrevous porteur simple Fig. 12 Entrevous porteur simple Normalisation La marque NF sur les différents types de poutrelles et d entrevous certifie que leurs caractéristiques sont conformes aux exigences des normes européennes et qu ils sont aptes à réaliser des planchers qui respectent les règles de l art, notamment les prescriptions de la norme NF EN 206-1/CN sur le béton et ses constituants, du DTU 21 «Travaux de bâtiment Exécution des ouvrages» et du CPT planchers. Type d éléments Poutrelles Entrevous Entrevous Entrevous en polystyrène expansé Autres entrevous légers (fibres de bois, matériaux de synthèse) Norme européenne NF EN : Produits Partie 1 : Poutrelles NF EN A1 Produits Partie 2 : Entrevous NF EN A1 Produits Partie 3 : Entrevous en terre cuite NF EN A1 Produits Partie 4 : Entrevous en polystyrène expansé NF EN Produits Partie 5 : Entrevous légers de coffrage simple Date Septembre 2008 Juin 2011 Juin 2011 Septembre 2013 Septembre 2013 Prescriptions pour la manutention manuelle Fig. 13 Entrevous porteur à TCI Fig. 14 Entrevous porteur à TCI La limite acceptable de port de charge en fonction de l âge, du sexe du salarié et des caractéristiques de la tâche est définie dans plusieurs textes. L article R du Code du travail précise que, lorsque le recours à la manutention manuelle est inévitable et que des aides mécaniques ne peuvent pas être mises en œuvre, un travailleur ne peut être admis à porter d une façon habituelle des charges supérieures à 55 kilogrammes qu à condition d y avoir été reconnu apte par le médecin du travail, sans que ces charges ne soient supérieures à 105 kilogrammes. Les femmes ne sont pas autorisées à porter des charges supérieures à 25 kilogrammes. Pour les mineurs, ces valeurs sont inférieures. 4

5 Limites réglementaires 14 ou 15 ans 16 ou 17 ans Plus de 18 ans Hommes 15 kg 20 kg 55 kg Femmes 8 kg 10 kg 25 kg La norme NF X précise d autres limites acceptables pour le port répétitif de charges (activité régulière, répétée plus d une fois toutes les 5 minutes pendant plusieurs heures). Ces valeurs sont en général retenues dans les entreprises afin de concilier le rendement et la santé des opérateurs. Limites 15 à 18 ans 18 à 45 ans 45 à 65 ans normatives Hommes 12,5 kg 25 kg 20 kg Femmes 10 kg 12,5 kg 10 kg La recommandation R367 de la Cnam, valable dans les secteurs du transport et des commerces de l alimentation mais servant également de référence pour d autres secteurs d activité professionnelle, indique les limites d effort à ne pas dépasser en cas de manutention à traction ou à poussée manuelle (transpalettes et chariots à bras) sur un plan horizontal. Limites Effort horizontal Masse déplacée recommandées par la Cnam Hommes 25 kg 600 kg Femmes 15 kg 360 kg Poids des éléments courants Les valeurs données ci-après sont des valeurs moyennes qui peuvent légèrement varier d un fabricant à l autre en fonction de la constitution des différents éléments. Poutrelles Le poids des poutrelles est fonction de plusieurs critères dont : le type de poutrelle (béton précontraint ou armé) ; son autoportance ou non ; sa portée ; les surcharges à reprendre ; la nécessité de l étayer ou pas en phase provisoire. On peut retenir que le poids des poutrelles armé ou précontraint est de l ordre de 15 à 30 kg/ml, la valeur moyenne étant située aux environs de 20 kg/ml. La longueur maximale des poutrelles est de l ordre de 8 mètres. Entrevous Les masses ci-après correspondent aux dimensions suivantes : H : hauteur verticale de l entrevous posé ; l : largeur de l entrevous entre deux entrevous ; L : longueur de l entrevous entre deux poutrelles. Dimensions (h l L en cm) Masse (kg) Entrevous standard Entrevous standard Entrevous standard ,5 Entrevous standard Entrevous standard ,5 Entrevous standard Entrevous standard Entrevous standard Entrevous standard Entrevous standard Entrevous standard Entrevous standard Entrevous Dimensions (h l L en cm) Masse (kg) Entrevous standard Entrevous standard ,5 Entrevous standard Entrevous standard Entrevous en polystyrène expansé Ces entrevous sont très légers et destinés principalement à l isolation thermique en sous-face des planchers. Leur poids dépend donc de leur épaisseur, de leur largeur et de leur longueur. À titre indicatif, un entrevous PSE de cm et d une épaisseur de 13 cm pèse 2 kg. Entrevous en fibres de bois moulés et en matériaux de synthèse Ces entrevous sont très légers et servent uniquement de coffrage perdu pour le bétonnage de la dalle de répartition en béton armé. À titre indicatif, un entrevous en fibres de bois moulées de cm avec une hauteur de 16 cm pèse 5 kg. Un entrevous en matériaux de synthèse de cm, d une hauteur de 16 cm, pèse 2 kg. Préhension et manipulation des poutrelles et entrevous Compte tenu du poids très important que peuvent atteindre les poutrelles dans les travées courantes, leur manutention au moyen d un appareil de levage est fortement recommandée. De plus, leur niveau de stockage proche du sol et leur altimétrie de pose obligeraient les opérateurs, dans le cas d une manipulation manuelle, à adopter des postures contraintes, (dos courbé et bras levés) et cela de façon répétée. Les entrevous standards ou sont des matériaux creux, nervurés et sans fond, munis de deux languettes d appui. 5

6 Ils sont en général conditionnés sur chant sur les palettes afin de réduire le risque de fissuration, notamment des entrevous des rangées inférieures. Ils sont ensuite retournés d un quart de tour pour être posés sur les poutrelles. Les nombreux creux et aspérités constituant les entrevous en béton et, ainsi que leurs dimensions réduites en font des matériaux faciles à saisir et à manipuler (Fig. 15 et 16). Cependant, leur poids relativement élevé nécessite que les palettes soient positionnées au plus près de la zone de pose sur les poutrelles. Dans le cas contraire, le transport manuel des entrevous jusqu à destination augmenterait les contraintes articulaires subies par les mains et les bras des opérateurs, ainsi que leur risque de chute de hauteur à travers un entrevous fissuré. Les entrevous de coffrage simple en matériaux légers (polystyrène expansé, bois moulé, matériaux de synthèse), malgré leurs grandes dimensions mais grâce à leur légèreté, ne présentent pas de difficultés de préhension ni de manipulation importantes, sauf en cas de vent. Livraison des matériaux sur le chantier Les poutrelles sont en général conditionnées côte à côte sur leur talon et sur plusieurs rangées séparées par des bois de calage. Les entrevous sont conditionnés sur des palettes sous housse plastique ou cerclés (entrevous ou en terre cuite). Ces éléments sont livrés sur le chantier par le fournisseur au moyen d un véhicule équipé d une grue auxiliaire ou de tout autre équipement de levage ou de manutention. Les opérations de livraison et de reprise des matériaux peuvent exposer les salariés concernés à des risques graves. L entreprise ayant commandé les éléments de plancher devra mettre en œuvre les dispositions de prévention suivantes : Créer pour le véhicule de livraison un chemin d accès et une aire de stationnement plane, en matériaux stabilisés et de largeur suffisante, exempte d obstacles et permettant le déploiement complet des stabilisateurs du véhicule. Créer une aire de stockage des matériaux à livrer plane et stabilisée (Fig. 17). Désigner une personne compétente pour accueillir et guider le chauffeur du véhicule de livraison lors de ses manœuvres, notamment en cas de manque de visibilité et en tenant compte de l espace nécessaire pour le dégagement des fourches de levage. Disposer les poutrelles sur deux bois de calage positionnés à moins de 50 cm des extrémités. Pour les poutrelles armé, positionner les bois de calage à l aplomb des nœuds des raidisseurs à treillis. Lors de la superposition des poutrelles, veiller à l alignement vertical des bois de calage (Fig. 18). S assurer de la résistance des parties de l ouvrage devant éventuellement supporter le poids des matériaux à y déposer. Les poutrelles et les palettes d entrevous en béton ou constituent des charges concentrées importantes. Proscrire tout déchargement en élévation sans protection collective et par dépose, élément par élément, à partir d une baie ou en bordure du vide. Approvisionner les matériaux en hauteur sur des recettes spécialement aménagées à cet effet ou les maintenir suspendus à l appareil de levage pour les poser. Informer le fournisseur de la présence éventuelle de lignes électriques aériennes et lui indiquer les mesures de prévention à mettre en œuvre. Fig. 17 Aires de stockage planes et stabilisées Photos DR Fig. 15 et 16 Préhension et manipulation d entrevous standard Fig. 18 Position des bois de calage 6

7 Documentation Choix d un équipement de travail en hauteur Échafaudage sur tréteaux. Fiche prévention J1 F 05 14, édition OPPBTP. Choix d un équipement de travail en hauteur Échafaudage roulant. Fiche prévention J1 F 02 14, édition OPPBTP. Planchers en poutrelles béton et entrevous Partie 2 : Approvisionnement et mise en œuvre des produits. Fiche prévention E2 F 07 15, édition OPPBTP. Norme française NF P DTU 21. Travaux de bâtiment Exécution des ouvrages. Norme française NF EN Produits Partie 1 : Poutrelles. Norme française NF EN A1. Produits à poutrelles et entrevous Partie 2 : Entrevous. Norme française NF EN A1. Produits à poutrelles et entrevous Partie 3 : Entrevous en terre cuite. Norme française NF EN A1. Produits Partie 4 : Entrevous en polystyrène expansé. Norme française NF EN Produits à poutrelles et entrevous Partie 5 : Entrevous légers de coffrage simple. Norme française NF X Ergonomie Manutention manuelle de charge pour soulever, déplacer et pousser/tirer Méthodologie d analyse et valeurs seuils. Code du travail : Articles D à D Code du travail : Articles R à R Recommandation R367 de la CNAMTS des 27 mai et 21 octobre 1993 visant à prévenir les risques dus aux moyens de manutention à poussée et/ou à traction manuelle. OPPBTP 25, avenue du Général Leclerc Boulogne-Billancourt Cedex Edition : décembre 2015 Conforme à la réglementation en vigueur à la date de parution. 7