Document Technique d Application

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1 Document Technique d Application Référence Avis Technique Mur de façade de types panneaux sandwich Sandwich panel facing wall Panneaux sandwichs GA Relevant de la norme NF EN Titulaire : GA SAS 8 chemin de la Terrasse BP FR Toulouse Cedex 5 Tél. : Fax : ga@ga-sa.fr Internet : Groupe Spécialisé n 3.2 Murs et accessoires de mur Publié le 6 avril 2017 Commission chargée de formuler des Avis Techniques et Documents Techniques d Application (arrêté du 21 mars 2012) Secrétariat de la commission des Avis Techniques CSTB, 84 avenue Jean Jaurès, Champs sur Marne, FR Marne la Vallée Cedex 2 Tél. : Internet : Les Avis Techniques sont publiés par le Secrétariat des Avis Techniques, assuré par le CSTB. Les versions authentifiées sont disponibles gratuitement sur le site internet du CSTB ( CSTB 2017

2 Le Groupe Spécialisé n 3.2 «Murs et accessoires de mur» de la Commission chargée de formuler les Avis Techniques a examiné le 08 Novembre 2016, le procédé de panneaux sandwich préfabriqués «Panneaux Sandwichs GA» présenté par la Société GA SAS. Il a formulé sur ce procédé l'avis Technique ci-après. Le présent document, auquel est annexé le Dossier Technique établi par le demandeur, transcrit l Avis formulé par le Groupe Spécialisé qui rassemble les informations complémentaires utiles aux utilisateurs du procédé quant au domaine d emploi, aux dispositions de conception et de mise en œuvre proposées propres à assurer un comportement normal des ouvrages. Cet Avis a été formulé pour les utilisations en France Européenne 1. Définition succincte 1.1 Description succincte Procédé de mur de façade mettant en œuvre des panneaux de façade en béton armé, de type «sandwich», constitué des deux parois dont la paroi extérieure est librement dilatable, avec interposition d un isolant. Ces éléments de façade constituent l enveloppe extérieure et peuvent avoir des fonctions d éléments porteurs et non porteurs. Le panneau courant a les épaisseurs suivantes : Voile extérieur d épaisseur minimale 6 cm Isolant thermique d épaisseur 6 cm à 25 cm Voile intérieur, nervuré ou plein, d épaisseur variant entre 12 cm et 30 cm. - Panneaux porteurs : Epaisseur minimale égale à 15 cm. - Panneaux non-porteurs : Epaisseur minimale égale à 12 cm. Le voile intérieur a des dimensions maximales de 12 m de longueur par 4 m de largeur. Les dimensions maximales de la paroi extérieure sont 6 m x 4 m. Les panneaux peuvent être disposés soit en position verticale (côte à côté) soit en position horizontale (superposition). La liaison des deux voiles est assurée par des connecteurs en matériau composite (armature pultrudé en résine vinylester armés de fibres de verre) qui traversent l isolant. Il s agit des connecteurs Combar TAD (inclinés à 45 ) et TAH (droits) de diamètres 12 et 16 mm fabriqués par la société SCHÖCK. Ces connecteurs permettent la reprise de l ensemble des charges appliquées sur la paroi extérieure.la liaison du panneau à l ossature est réalisée par des armatures en attentes dimensionnées par le bureau d études, soit par des rails et douilles de fixation en acier galvanisé. Les menuiseries extérieures, équipées ou non d'appuis de baie métalliques, sont rapportées en œuvre. L étanchéité à l eau des joints verticaux est assurée par la mise en œuvre, entre parois extérieures de deux panneaux contigus, d un mastic de 1ère catégorie, sur fond de joint, avec vide de décompression, selon la norme NF P Dans le cas de bâtiment industriel, pour lesquels un certain niveau d infiltration peut être admis, le vide de décompression n est pas nécessaire. Joints horizontaux : Joint à deux étages, réalisé par un rejingot et un produit de calfeutrement en tête ou en bas de rejingot, tel que spécifié au 2.52 du Dossier Technique. Dans le cas de bâtiment industriel, il est possible de réaliser un joint à un étage. L étanchéité à l air des joints verticaux et horizontaux est assurée par la mise en œuvre, entre parois intérieures de panneaux contigus, d un calfeutrement adéquat (joint mastic, Compriband, mortier de remplissage ). Revêtements Extérieur : parements extérieurs en béton de parement Intérieur : finitions classiques sur béton 1.1 Mise sur le marché En application du règlement (UE) n 305/2011, le procédé de façade de type panneau sandwich «Panneaux Sandwichs GA» fait l objet d une déclaration des performances (DoP) établie par GA sur la base de la norme NF EN Les produits conformes à cette DoP sont identifiés par le marquage CE. 1.2 Identification L identification des composants se fait comme indiqué au paragraphe A.5.3 par le tenant du système. Ces produits sont assortis du marquage CE accompagné des informations prévues par les normes européennes NF EN AVIS 2.1 Domaine d emploi accepté Mur destiné à des bâtiments étagés ou non : ERP, écoles, hospitaliers, logements, bureaux, administratifs, commerciaux, tertiaires, activités. Les murs ne sont pas destinés à être utilisés en mur enterré excepté les murs d une hauteur isolée enterrée de 1 m maximum, en situation non immergée et dont l utilisation ne rend pas obligatoire l étanchéité de la paroi (sous-sol de deuxième catégorie au sens du DTU 20-1 partie 2 6.3). Les planchers auxquels sont associés les murs réalisés selon ce procédé sont des planchers en béton coulé en place, des planchers à prédalles, des planchers à dalles alvéolaires ou des planchers LEIGA faisant l objet d un Avis technique en cours de validité (Annexe 7 du Dossier Technique). Possibilité d'emploi en zones de sismicité 1 à 4 (selon l arrêté du 22 octobre 2010 modifié) moyennant les dispositions spécifiques définies dans le Dossier Technique et complétées par les prescriptions techniques correspondantes du paragraphe 2.3 ci-après. L utilisation des panneaux dont le voile intérieur est nervuré est limitée à des bâtiments sans exigences règlementaires de sécurité incendie pour les murs de façade. L utilisation des panneaux dont le voile intérieur est nervuré est limitée à des bâtiments où des exigences parasismiques au sens de l arrêté du 22 octobre 2010 modifié ne sont pas requises. Cet Avis est formulé pour les utilisations en France européenne. L aptitude au levage du procédé n est pas visée par le présent Avis Technique. 2.2 Appréciation sur le procédé 2.21 Satisfaction aux lois et règlements en vigueur et autres qualités d'aptitude à l'emploi Stabilité La stabilité des ouvrages à laquelle peuvent être associés, dans les limites résultant de l application des Prescriptions Techniques ci-après, les murs réalisés selon ce procédé, peut être normalement assurée. Les systèmes associés à ce procédé de mur, et en particulier les systèmes de plancher, doivent être vérifiés suivant les prescriptions des textes de référence s y rapportant (DTU ou Avis Technique suivant la traditionalité ou non du système concerné). La stabilité propre du voile de béton extérieur librement dilatable du mur peut être normalement assurée moyennant l application des prescriptions techniques ci-après visant les dispositifs de liaison Combar associés à ces panneaux. Utilisation en zone sismique L utilisation du procédé de mur en zones sismiques 1 à 4 au sens de l arrêté du 22 octobre 2010 modifié est possible moyennant le respect des dispositions prévues au paragraphe 2.32 des Prescriptions Techniques. Sécurité au feu Réaction au feu Le parement en béton bénéficie conventionnellement du classement de réaction au feu A1. 2

3 Résistance au feu Du fait de la présence de l isolant dans les panneaux, les règles simplifiées de la NF EN de détermination de la distribution de la température dans le béton ne peuvent pas s appliquer. Une étude selon les règles générales de calcul de la NF EN est alors nécessaire, sauf à utiliser les tableaux de températures donnés en annexe du Dossier Technique (pour des durées de stabilités au feu 30, 60, 90 et 120 minutes) qui ont fait l objet d une Appréciation de laboratoire CSTB n AL L appréciation de laboratoire CSTB n AL comprend également une étude du maintien au feu de la peau extérieure du procédé de mur de façade «Panneaux Sandwichs GA» de type panneau sandwich préfabriqué en béton armé. Celle-ci prescrit les dispositions permettant de justifier la stabilité au feu du voile extérieur librement dilatable en tenant compte de la présence de l isolant à l intérieur des murs et de l utilisation des connecteurs composite COMBAR pour suspendre la peau extérieure à la paroi intérieure. Conformément à l appréciation de laboratoire n AL : Les connecteurs COMBAR inclinés à 45 devront être disposés à une distance au-dessus des ouvertures égale à la valeur C+D requise pour un panneau incombustible et déterminée selon la destination du bâtiment. L espacement entre connecteurs sera inférieur ou égal à 50 cm. La durée d exposition des connecteurs COMBAR pour les voiles intérieurs d épaisseur de 12 cm est limitée à 90 min. Les dispositions permettant le respect de l IT249, notamment au pourtour des baies, sont décrites dans l appréciation de laboratoire CSTB n AL L Appréciation de Laboratoire n AL ne vise pas les panneaux dont le voile intérieur est nervuré. Le comportement au feu des panneaux non porteurs (notamment sur la conception des systèmes de fixation à la structure) doit faire l objet d une appréciation de laboratoire agrée pour chaque chantier. Prévention des accidents lors de la mise en œuvre et de l'entretien Elle peut être normalement assurée moyennant les précautions propres à la manutention et à l étayage d éléments lourds de grandes dimensions. Il est noté que les acrotères constitués par un prolongement des panneaux ne sont pas prévus pour assurer l appui des dispositifs supportant des charges telles que les nacelles d entretien (cf. Prescriptions Techniques). Résistance au choc Par analogie aux ouvrages traditionnels, le procédé est considéré comme satisfaisant vis-à-vis des exigences de résistance aux chocs définies dans la norme expérimentale P Isolation thermique Les vérifications sont à effectuer, dans chaque cas d utilisation, selon les Règles Th-U en vigueur. Afin que l isolant joue convenablement son rôle, la présence en parement extérieur d une garniture de joint apte à assurer, au droit des joints, sa protection à l eau est indispensable. Le maintien des performances thermiques suppose l utilisation d isolants dont les performances ne sont pas dégradées de manière significative par l humidification possible au niveau des joints. Dans le cas d utilisation d un isolant sans certification de type ACERMI, les performances thermiques des panneaux doivent être calculées en majorant de 15 % les valeurs déclarées de la conductivité thermique de ces isolants. En l absence de données fournies par le demandeur, un calcul des coefficients de transmission surfacique doit être réalisé en tenant compte de tous les ponts thermiques structurels (joints, fixations, connecteurs, ) Isolation acoustique Etant donné les épaisseurs de béton minimales mises en jeux, et moyennant les dispositions de traitement des joints décrites au paragraphe 2.3, le procédé ne devrait pas poser de problèmes d isolement au bruit aérien, jusqu aux exigences de,,, 35 db. Au-delà, une étude au cas par cas est nécessaire. Étanchéité des murs extérieurs Pour les bâtiments à usage autre qu industriel, l étanchéité est organisée sur la base des principes du DTU 22.1 et peut être considérée comme normalement assurée dans le domaine d emploi accepté, avec cependant des risques d humidification localisée de la paroi intérieure des panneaux isolants. Quant à la solution d étanchéité des joints à simple garniture extérieure de mastic, utilisée pour les bâtiments à usage industriel, elle repose essentiellement sur l efficacité de la garniture extérieure ; elle confère aux façades des bâtiments autres que courants tels que définis dans le DTU 20.1 une étanchéité équivalente à celle admise dans ce cas pour les façades traditionnelles, dans les mêmes situations de la construction (situation a, b, c et d sauf front de mer). Données environnementales Le procédé «Panneaux Sandwichs GA» ne dispose d aucune Déclaration Environnementale (DE) et ne peut donc revendiquer aucune performance environnementale particulière. Il est rappelé que les DE n entrent pas dans le champ d examen d aptitude à l emploi du procédé. Aspects sanitaires Le présent avis est formulé au regard de l engagement écrit du titulaire de respecter la réglementation et notamment l ensemble des obligations réglementaires relatives aux produits pouvant contenir des substances dangereuses, pour leur fabrication, leur intégration dans les ouvrages du domaine d emploi accepté et l exploitation de ceux-ci. Le contrôle des informations et déclarations délivrées en application des réglementations en vigueur n entre pas dans le champ du présent avis. Le titulaire du présent avis conserve l entière responsabilité de ces informations et déclarations Durabilité Entretien La garniture extérieure des joints est constituée d un mastic élastomère à bas module présentant une bonne déformabilité. Une telle caractéristique est indispensable compte tenu de l amplitude des variations dimensionnelles des joints entre panneaux extérieurs et des joints entre menuiseries et béton extérieur par suite du choix du voile intérieur pour recevoir la fixation. La liaison entre voiles de béton réalisée par les connecteurs Combar en matériau composite est considérée comme durable et sans influence sur la durabilité des panneaux dans lesquels elle est incorporée. Les acrotères constitués par un prolongement des panneaux du dernier niveau doivent comporter des armatures de sections conformes à celles prévues dans les Prescriptions Techniques des panneaux sandwiches à voile extérieur librement dilatable (cf. Cahier du C.S.T.B. n 2159, livraison 279, référence 2). Au total la durabilité d'ensemble des murs de façade de ce procédé peut être considérée comme équivalente à celle de murs traditionnels en béton. Elle requiert : l'exécution des travaux normaux d'entretien des façades en béton ; la réfection des garnitures de mastic extérieures Fabrication Cet avis ne vaut que pour les fabrications pour lesquelles les autocontrôles et les modes de vérifications décrits dans le dossier technique établi par le demandeur sont effectifs Mise en œuvre Effectuée par l entreprise titulaire du présent Avis ou par l entreprise de pose titulaire du marché, elle nécessite : la prise en compte, à tous les stades de l'exécution et par l'ensemble des intervenants, des conséquences de la libre dilatation du voile extérieur des panneaux ; une précision particulière pour l interposition des cales en polyéthylène de manière sensiblement centrée par rapport à l axe du voile porteur, afin de ménager, du côté de l isolant, un espace suffisant pour faire filer en continuité le cordon d étanchéité. des précautions pour la manutention des panneaux de grande dimension. Si la livraison des panneaux est effectuée sans pose par le titulaire de l Avis, il est prévu une assistance technique du titulaire de l Avis à l entreprise de pose au montage. 2.3 Prescriptions Techniques 2.31 Prescriptions techniques communes aux procédé comportant des façades en panneaux sandwiches à voile extérieur librement dilatable (cf. Cahier du C.S.T.B. n 2159, livraison 279, références 0 et 2) 2.32 Prescriptions techniques particulières au procédé de Panneaux sandwichs GA Conditions de conception Le BET structure OMEGA Ingénierie du Groupe GA détermine les efforts, les épaisseurs de la paroi structurale et le ferraillage de celle-ci. De plus, il réalise le calepinage des panneaux. 3

4 Le dimensionnement des panneaux (jonctions entre panneaux, paroi extérieure, fixation des panneaux non porteurs) doit être réalisé par le titulaire ou par un bureau d étude désigné par celui-ci. Les murs de façade réalisés avec les éléments non-porteurs ne doivent pas être pris en compte dans les vérifications de calculs de stabilité et de contreventement des structures qu ils enveloppent. En particulier, dans le cas où les panneaux habillent une ossature, celle-ci doit être dûment contreventée. D une façon systématique les panneaux non percés d ouvertures doivent disposer d une section minimale d armatures égales à 0,2 % de la section de béton pour les panneaux de longueur maximum de 6 mètres, et 0,25 % au-delà de 6 mètres. Les enrobages des armatures de la paroi extérieure doivent respecter les prescriptions de la section 4 de la NF EN et son Annexe Nationale en fonction des conditions d environnement. Sur les faces en contact avec l isolant des deux parois, il convient de considérer un enrobage minimal des armatures correspondant à celui de la classe d exposition du parement exposé 5 mm, sans descendre en dessous de celui de la classe d exposition XC3. Le calcul des armatures des deux voiles pleins constituant les panneaux doit s effectuer de la façon suivante : - le voile intérieur est soumis à une flexion composée sous l action simultanée des charges permanentes et de l action du vent, - l action du vent est décomposée au prorata des inerties des voiles. Pour les panneaux percés d ouvertures, les conditions suivantes doivent être respectées en plus de celles précitées pour les panneaux pleins : - les dimensions maximales (largeur par hauteur) des ouvertures par panneau sont : - soit de deux ouvertures de 1,20 m x 1,20 m, - soit d une ouverture de 2,40 m x 2,10 m Les trumeaux, les linteaux et les allèges bordant les ouvertures doivent avoir une largeur et une hauteur d un mètre au minimum, - les armatures de renforts à disposer autour de la trémie doivent correspondre en section à celle des armatures sectionnées, - la longueur minimale d ancrage des armatures de renforts doit être égale à 50 Ø, En dehors des cas prévus ci-avant, une étude particulière est à prévoir. Cette dernière devra prendre en compte les phénomènes de flambement et de voilement associé notamment en cas d empilage de panneaux percés d ouvertures de dimensions supérieures à celles visées ci-avant. Le dispositif d accrochage par connecteurs Combar assurant la liaison entre les deux voiles doit être dimensionné, pour chaque type de panneau, par le bureau d études du fournisseur (la société Schock) ou par le titulaire du présent Avis. Le dimensionnement doit être réalisé conformément aux prescriptions données dans le 4.3 du Dossier Technique et en tenant compte les prescriptions complémentaires suivantes : - L organisation des panneaux doit être conçue de telle sorte que chacun des voiles extérieurs en béton soit librement dilatable grâce notamment à l absence de tout contact rigide avec un autre voile, une façade perpendiculaire ou un autre corps de bâtiment. - Dans chaque cas d application (fonction des charges de vent, des dimensions, des petites ouvertures, ), le choix de la dimension des pièces de liaison (soutiens et connecteurs), leur position dans le panneau et l organisation des aciers de renfort, doivent être déterminés par le bureau d études techniques, en fonction des efforts à équilibrer. - Lorsque les panneaux doivent être manutentionnés dans une position différente de celle qu ils auront en œuvre, le dimensionnement des ancrages doit être justifié dans l hypothèse de fonctionnement la plus défavorable. Dans le calcul des largeurs de joints, il sera pris en compte une tolérance d exécution minimale de 5 mm pour les joints verticaux et de 5 mm pour les joints horizontaux, et une tolérance de fabrication telle que définie dans la norme NF EN (classe A). D une façon systématique, les fixations des panneaux non porteurs à l ossature devront être couvertes par une Evaluation Technique Européenne (ETE). Elles doivent être dimensionnées sur la base des caractéristiques mécaniques résistantes indiquées dans les ETE dont elles relèvent. Dans le cas particulier des rails et des douilles HALFEN, le dimensionnement doit être effectué sur la base des caractéristiques mécaniques résistantes indiquées dans les ETE dont ils relèvent. Le dimensionnement du procédé de reconstitution de la continuité d armature utilisé pour assurer la liaison entre panneaux porteurs superposés doit être effectué conformément aux prescriptions du cahier des clauses techniques du fournisseur. Les coupleurs doivent faire l objet d une certification telle que décrite dans le dossier technique du demandeur. Les inserts métalliques (rails) destinés à assurer l ancrage des boulons inoxydables ou des plaques crantées doivent suivre exactement les préconisations des fournisseurs. Les boulons insérés dans les rails doivent avoir un diamètre minimal de 12 mm. Dans le cas de panneaux porteurs, le voile intérieur doit être dimensionnés selon les Eurocodes, et en tenant compte des spécificités des panneaux préfabriqués décrites dans le DTU 22.1 (renvoi aux règles contenues dans les Directives UEAtc et aux recommandations CEB-CIB-UEAtc : «Recommandations internationales pour les structures en panneaux»). Les liaisons horizontales avec broches entre panneaux superposés devront respecter les conditions suivantes : - Broches de diamètre minimal 16 mm - Espacement maximal entre broches de 2 mètres - Au moins 2 broches par panneau Les caractéristiques minimales des isolants sont I2-S1-O2-L3-E2 en référence au guide du référentiel ACERMI Isolation acoustique intérieure : En cas d exigence acoustique, les joints verticaux doivent être remplis du côté intérieur et extérieur par un mastic souple. Par ailleurs, les dormants des menuiseries doivent être au moins partiellement en applique sur la paroi intérieure. A défaut de justification particulière, l isolement entre deux pièces contiguës d un même niveau ne peut être atteint qu avec des parois intérieures de panneaux d épaisseur d au moins 18 cm. A défaut de justification particulière, l isolement entre deux pièces superposées ne peut être atteint avec des panneaux que par interposition de bandes anti-vibratiles au droit des joints horizontaux (au niveau des nez de plancher), le remplissage des joints par un mortier de matage étant proscrit pour éviter une configuration de jonction acoustique «filante» entre deux niveaux. Dans tous les cas où les murs de façade sont réalisés avec les éléments non-porteurs, leurs jonctions avec les nez de refends et de planchers doivent être traités avec des joints souples. Dans le cas de panneaux porteurs, les indices acoustiques k ij sont assimilables à ceux d une jonction en T en béton homogène. Les performances acoustiques de l ouvrage peuvent alors être calculés à l aide des normes européennes de calcul EN à 4. De plus, les épaisseurs des murs de refends et de planchers vis-à-vis de l isolement acoustique peuvent être surdimensionnées pour tenir compte de la faible épaisseur éventuelle des parois intérieures des panneaux porteurs Utilisation en zone sismique Les connecteurs COMBAR doivent être dimensionnés de manière à reprendre les efforts dus à l action sismique dans les conditions prévues au chapitre de la norme NF EN avec un coefficient q a pris égal à 1. Les panneaux intérieurs non porteurs ou ne participant pas à la stabilité d ensemble du bâtiment doivent être dimensionnés conformément à l article de la norme NF EN , avec qa pris égal à 1. Les fixations à la structure doivent être dimensionnées pour une utilisation en béton fissuré. Dans le cas particulier des rails et des douilles sous ETE, à défaut d essais dynamiques sur les systèmes de fixation, le dimensionnement doit être effectué en dédisant la charge résistante de calcul de la charge de calcul statique déterminée selon les ETE dont ils relèvent par application à cette dernière d un coefficient au moins égal à 2,5. Les systèmes de fixations des panneaux à la structure doivent être conçus de telle sorte que le panneau ne soit pas mis en charge par la déformation de la structure. La structure comportant des panneaux non porteurs doivent être dimensionnée à l état de limitation des dommages suivant le de la norme NF EN Les voiles intérieurs porteurs doivent être conçus conformément à l article 5.11 «Structure préfabriquées en béton» de la norme NF EN et son Annexe Nationale. Les murs participant au contreventement de l ouvrage doivent comporter au droit des jonctions verticales, des tirants dans lesquels sont incorporées des armatures horizontales de continuité avec les armatures en attente des panneaux ; dans ce cas les tirants doivent comporter au moins une face accessible avant bétonnage et visible après décoffrage. 4

5 La vérification du cisaillement à la jonction des panneaux/plancher (joint horizontal entre deux panneaux superposés) doit être réalisée en prenant en compte les aciers d un tirant vertical sur deux (celui comprimé) conformément aux prescriptions du de la NF EN et son AN et du (4) de la NF EN et son AN. Les largeurs des joints entre panneaux sont déterminées par le titulaire en fonction de l accélération sismique et du nombre des connecteurs. Ces largeurs, indiquées sur les plans, doivent être respectées Conditions de fabrication Afin de respecter les conditions d ancrage du système de liaison entre voiles, la résistance caractéristique à la compression du béton des panneaux doit être au minimum de classe C30/37 pour les deux parois. La résistance caractéristique sur cylindre du béton des panneaux au démoulage (à 1 jour) doit être au moins égale à 20 MPa mesurée sur cylindre (25 MPa sur cube). Le démoulage des panneaux pourra être réalisé soit à plat soit à l aide d une table relevante. Dans le cas du démoulage à plat, les connecteurs TAH devront être vérifiés pour reprendre le poids propre du voile extérieur, majoré éventuellement de l effort d adhérence de la paroi extérieure au moule lors du démoulage ( 4.4 du Dossier Technique). Les armatures constituant les panneaux doivent faire l objet d une certification telle que décrite dans le Dossier Technique du demandeur.. Le processus de fabrication des panneaux doit comporter un contrôle sur : La bonne orientation des dispositifs principaux de liaison entre voiles de béton avant bétonnage, La bonne implantation vis-à-vis des bords du panneau des inserts métalliques et des connecteurs, Le respect des conditions d enrobage des armatures non protégées contre la corrosion, Les résistances caractéristiques à la compression du béton constituant les deux voiles (cf. ci-avant), Les dimensions du panneau Conditions de stockage et de transport Dans les panneaux de façade comportant une ou plusieurs baies, il est rappelé que l on doit mettre en œuvre, au moins pour les opérations de manutention, des tirants ou entretoises de rigidité suffisante pour équilibrer, sans déformation sensible, les moments susceptibles d être engendrés dans le plan du panneau par les efforts concentrés au droit des points de levage Conditions de mise en œuvre Les menuiseries doivent être conçues pour permettre la mise en place, dans le joint entre dormant et panneaux en béton, d une garniture extérieure d étanchéité à l eau (mastic sur fond de joint) et d une garniture intérieure d étanchéité à l air. Pour constituer la garniture extérieure des joints de panneaux, on doit choisir un mastic élastomère à bas module. Les garnitures de mastic des joints entre panneaux doivent être mises en place entre des lèvres de joints dépoussiérées, non mouillées et traitées, si nécessaire, avec un primaire prescrit par le fournisseur de mastic. Le rejingot incorporé en tête de voile de béton extérieur doit être en une seule pièce sur toute la longueur du panneau. Dans le cas des panneaux porteurs, le joint en pied de panneau doit être entièrement rempli avec un mortier sans retrait, sur une hauteur minimale de 1 cm toute tolérance épuisée. Au droit des ouvertures et sur leur périphérie, il convient de respecter les prescriptions de l IT 249 pour empêcher la propagation du feu au travers de l isolant. Les pourtours des ouvertures devront être protégés par une bande de laine minérale de 100 mm minimum, ou par un cadre bois selon l appréciation de laboratoire CSTB N AL Elle pourra être réduite à 50 mm lorsqu elle est protégée par une bavette en acier. Au droit de la jonction façade-plancher, les prescriptions du paragraphe 2.2 de l IT 249 doivent être respectées afin d assurer l étanchéité aux flammes et aux gaz chauds et d éviter la propagation du feu aux niveaux supérieurs. Dans le cas de parement en gravillons lavés, le fournisseur des panneaux doit mettre à la disposition de l entreprise de montage, sur sa demande, un produit de ragréage ayant une granulométrie, un aspect et une coloration identiques à ceux des panneaux livrés. Le relevé d étanchéité des planchers haut extérieur (par exemple toiture-terrasse) n est pas admis sur la peau extérieure des murs. Levage : l aptitude au levage n est pas visée en l absence d évaluation des inserts. Les documents à fournir par le titulaire (ou le BET désigné par le titulaire) et/ou le BET structure sont : - les plans de calepinage - les plans de coffrage et de ferraillage. Conclusions Appréciation globale L'utilisation du procédé dans le domaine proposé est appréciée favorablement. Validité Jusqu au 30 Novembre 2019 Pour le Groupe Spécialisé n 3.2 Le président 3. Remarques complémentaires du Groupe Spécialisé Le système de liaison, par connecteurs COMBAR, entre voiles de panneaux sandwiches utilisé dans ce procédé a fait l objet d une évaluation dans le cadre du présent Avis. Le Rapporteur du Groupe Spécialisé n 3.2 5

6 Dossier Technique établi par le demandeur A. Description 1. Principe et domaine d emploi 1.1 Principe Les panneaux sandwiches sont destinés à la réalisation de parois de bâtiment, principalement des façades. Ils sont composés de deux parois en béton armé avec interposition d un isolant permettant d assurer l isolation thermique. Ils sont entièrement préfabriqués en usine. Les panneaux sont ensuite transportés et mis en place sur chantier. Le voile intérieur peut être structurel pour le bâtiment (porteur de poutre, de planchers, d étages supérieurs, participation au contreventement ), ou non. Les planchers auxquels sont associés les murs réalisés selon ce procédé sont des planchers en béton coulé en place, des planchers à prédalles, des planchers à dalles alvéolaires ou des planchers LEIGA faisant l objet d un Avis technique en cours de validité (cf. Annexe 7). Lorsque le voile intérieur est non porteur, il peut être nervuré ou plein. Son épaisseur est comprise entre 120 et 300 mm, selon les exigences (résistance, tenue au feu, sismique ). La paroi intérieure est fixée mécaniquement à la structure porteuse qui pourra être en béton ou en métal (cf. annexe 8). La paroi extérieure, d épaisseur comprise entre 60 mm et 100 mm est librement dilatable. Elle n est en contact avec aucun autre élément de la construction et n est jamais structurelle. Elle reçoit le parement de façade. La paroi extérieure est maintenue à la paroi intérieure au moyen de connecteurs ponctuels répartis. Ces connecteurs sont des connecteurs «COMBAR» de la société Schöck, dont les dispositions d utilisation sont décrites dans le présent document. L isolation incorporée est continue. Son épaisseur courante est comprise entre 60 et 250 mm, selon les performances thermiques recherchées. Le voile intérieur assure la rigidité de l ensemble du panneau sandwich, à chaque stade de la construction et en phase d exploitation. La dimension maximale des panneaux sandwichs est limitée par la résistance de la paroi intérieure, ainsi que les moyens de manutention et de transport (notamment les gabarits routiers). La paroi extérieure doit éventuellement être recoupée afin de conserver sa libre dilatation. De façon générale, les dimensions maximales pour la paroi intérieure sont de 12 m x 4 m et pour la paroi extérieure de 6 m x 4 m. 1.2 Domaine d emploi Ces panneaux sont destinés à la réalisation de parois de bâtiments étagés ou non (ERP, écoles, hospitaliers, logements, bureaux, administratifs, commerciaux, tertiaires, activités ). Ils peuvent assurer un degré coupe-feu jusqu à 2 heures, de l intérieur vers l extérieur, selon les dispositions écrites ci-après. Le domaine d emploi couvre les constructions situées en France européenne, en zone sismique ou non. Leurs plans d exécution font référence au présent avis technique. 2. Définition des matériaux 2.1 Béton Pour les parois intérieures et extérieures, le béton est au minimum un C30/37, de consistance et de classification conforme à la norme NF EN 206/CN. Le dosage en ciment sera adapté à la destination des panneaux. Granulométrie : Pour la paroi intérieure = 20 mm, Pour la paroi extérieure, la granulométrie et la composition sont adaptées au traitement du parement. 2.2 Aciers d armature Tous les aciers sont certifiés AFCAB et conformes aux normes NF EN et NF EN 10025, notamment : Aciers à haute adhérence type B450B, B450C, B500A ou B500B, - Treillis soudés, selon normes A Autres armatures : - Ronds lisses type B Liaison de la paroi extérieure à la paroi intérieure La liaison de la paroi extérieure à la paroi intérieure est assurée par des connecteurs «COMBAR» de la société SCHÖCK. Les connecteurs «COMBAR» de la Société SCHÖCK, sont des armatures pultrudées en fibre de verre et résine vinylester, de diamètre 12 ou 16 mm. Leur adhérence au béton est améliorée par des cannelures d aspect similaire à celles des armatures à béton. Le mode de fabrication (injection à haute pression, étirage en continu, enrobage des fibres de verre par la résine) confère une grande résistance mécanique et garantit un bon vieillissement (vérifié par essais de vieillissement accélérés et de résistance en ambiance agressive). Les principales caractéristiques des connecteurs COMBAR sont données ci-dessous : Tableau 01 : Propriétés géométriques des connecteurs COMBAR Unité Combar 16 Combar 12 Diamètre (fond de gorge) mm Section mm² Moment d inertie Moment résistant mm mm Poids kg/m 0,53 0,30 Tableau 02 : Propriétés mécaniques des connecteurs COMBAR Contrainte caractéristique de traction ou compression (longue durée) Contrainte de calcul ELU de compression ou traction (longue durée) Contrainte de calcul SISMIQUE de compression ou traction (longue durée) Contrainte de caractéristique de cisaillement Module d élasticité 580 N/mm² 445 N/mm² m = 1,3 445 N/mm² m = 1,3 50 N/mm² 60 GPa Masse volumique kg/m 3 Conductivité thermique 0,5 W/(m.K) Coefficient de dilatation thermique 0,6 à 2,2 x Isolants La nature et les épaisseurs de l isolant sont fonction de la performance thermique recherchée. Les isolants seront certifiés ACERMI. Ils ont un classement ISOLE minimum : I2-S1-O2-L3-E2 ou ont fait l objet d essais permettant d en justifier le niveau. Leurs caractéristiques doivent : Permettre une mise en œuvre normale (découpage, perçage ), Assurer une résistance à la compression suffisante pour limiter leur écrasement à 2 % sous 5 KPa (500 Kg/m²) lors de coulage de la paroi située au-dessus, 6

7 Permettre l accès aux opérateurs lors de la fabrication avec, si nécessaire, des dispositions particulières (platelage, raquettes ), Assurer une insensibilité à l eau pour éviter leur altération lors des coulages de béton Polyuréthane Panneau d isolation thermique en mousse de polyuréthane rigide. Conductivité thermique λ = à W/mK suivant modèle. Densité : 30 kg/m Polystyrène Panneau d isolation thermique en mousse de polystyrène extrudée ou expansée. Conductivité thermique λ = à W/mK suivant modèle. Densité entre 30 et 40 kg/m Protection contre la propagation du feu dans l isolant - Encadrement des ouvertures et périphérie de mur Panneaux en laine de roche rigide, utilisés exclusivement en bandes filantes, et au pourtour des baies. Conductivité thermique λ = à W/mK suivant modèle. Densité entre 30 et 155 kg/m 3. Lorsqu il convient de respecter les prescriptions de l IT249 pour empêcher la propagation du feu au travers de l isolant, les dispositions suivantes seront mises en œuvre : Les pourtours des ouvertures sont protégés par une bande de laine minérale de 100 mm minimum. Elle pourra être réduite à 50 mm lorsqu elle est protégée par une bavette en acier. Dans le cas des bâtiments à étage(s), afin de couper un éventuel effet de cheminée dans l espace dédié à l isolant entre les niveaux d un ouvrage, une bande de laine de roche de densité 100 à 150 kg/m 3 est mise en œuvre sur la partie inférieure de l isolant combustible en pied de panneau tous les deux niveaux au minimum. Cette bande de laine de roche, intégrée à la préfabrication, a une largeur de 50 mm quand elle est protégée par une bavette métallique et 100 mm dans le cas contraire et a une épaisseur identique à celle de l isolant courant du panneau sandwich. Dans le cas de façade filant devant des ouvrages (refends, planchers ) assurant un degré de protection vis-à-vis du feu entre deux locaux intérieur contigus, afin de garantir la continuité de cette protection vis-à-vis du feu, l'espace entre la façade et ces ouvrages doit être traité vis-à-vis du feu (garniture continue incombustible, étanchéité aux fumées), en prenant en compte les possibilités de bombement des ouvrages de façade et de plancher en cas d'incendie (selon l IT 249). Lorsqu il y a lieu d éviter la propagation entre deux niveaux, les joints verticaux entre les parois intérieures des panneaux de façade contigus, qui filent d'un niveau à l'autre doivent être obturés (liaison bétonnée, garniture incombustible continue efficacement serrée, présence d un refend formant obturation ) Risque de condensation dans l isolant Les eaux de condensation, de séchage du béton ou d infiltration, qui pourraient s accumuler dans l isolant, doivent pouvoir s évacuer librement vers l extérieur, aussi : Les parties d isolation enterrée sont à prohiber sans mise en œuvre d un drain efficace situé en dessous du panneau, Les menuiseries doivent être fixées et étanchées sur la paroi intérieure, avec réalisation d un drainage vers l extérieur en linteau (orifice dans la menuiserie, interruption du joint en linteau ), Pour chaque ensemble de panneaux superposés, le panneau inférieur doit permettre l évacuation de l eau depuis l isolant (pouvant provenir de l ensemble des panneaux) vers l extérieur (drain, isolation donnant directement vers l extérieur avec grillage anti-rongeur ). 2.5 Joints de façade 2.51 Joints verticaux Cf. annexe 5. L étanchéité à l eau est assurée par la mise en œuvre, entre parois extérieures de deux panneaux contigus, d un mastic de 1 ère catégorie, sur fond de joint, avec vide de décompression, selon la norme NF P Dans le cas de bâtiment industriel, pour lesquels un certain niveau d infiltration peut être admis, le vide de décompression n est pas nécessaire. L étanchéité à l air est assurée par la mise en œuvre, entre parois intérieures des panneaux contigus, d un calfeutrement adéquat (joint mastic, Compriband, mortier de remplissage ) Joints horizontaux Cf. annexe 4. Joint à deux étages, réalisé par un rejingot et un produit de calfeutrement en tête de rejingot (Compriband, mortier de pose ), selon DTU 22-1 et norme NF P & 3. Dans le cas de bâtiment industriel, il est possible de réaliser un joint à un étage. Dans le cas où le calfeutrement est réalisé en bas du rejingot, une ouverture, une pissette (diamètre 8 mm environ) traversant le joint, doit être mise en œuvre au croisement des joints (verticaux et horizontaux) pour permettre aux éventuelles eaux infiltrées de s'évacuer. L étanchéité à l air est assurée par la mise en œuvre, entre parois intérieures de panneaux contigus, d un calfeutrement adéquat (joint mastic, Compriband, mortier de remplissage ) Protection de la tête des panneaux sandwichs exposés Cf. annexe 6. La tête des panneaux, exposée aux intempéries, doit être protégée contre les infiltrations d eau par une coiffe (chaperon, couvertine ) Non entrechoquement des parois extérieures La largeur des joints devra être suffisante de façon à éviter un entrechoquement entre les parois extérieures de deux panneaux adjacents, en tenant compte des tolérances (fabrication et pose), de la dilatation thermique de ces parois extérieures sous un écart de température de 50 C et des déplacements sous actions sismiques. La largeur du joint doit donc être déterminée de la façon suivante :.. ; 2. avec : = m/m/ C (coefficient de dilatation thermique du béton) ; Δ = 50 C (variation de température) ; la distance entre deux point fixes successifs (ou deux pôles de dilatation) de panneaux encadrant un joint ; le déplacement du panneau extérieur sous sollicitation sismique déterminé de la façon suivante (cas défavorable de la vibration en opposition de phase, éviter les risques d entrechoquement entre parois contiguës) :,, / 1,414, (cf. paragraphe 4.33). pose les tolérances de mise en œuvre prise égale à 5 mm ( du dossier technique) et fabrication les tolérances de fabrication conformément aux prescriptions du référentiel de certification CSTBat/QB. 2.6 Accessoires de levage et fixations 2.61 Levage et étaiement en phase provisoire -De type douilles ou ancres de levage de la marque HALFEN ou équivalent, le nombre et la position des accessoires de levage sont déterminés et indiqués sur les plans de fabrication, en fonction de la géométrie et du poids des panneaux, ainsi que des différentes phases de manutention (démoulage, transport et pose). Au démoulage le béton présentera la résistance nécessaire en cohérence avec les fiches techniques des accessoires de levage. -De type douilles métalliques de fixation de la marque HALFEN ou équivalent, le nombre et la position des accessoires d étaiement sont indiqués sur les plans de fabrication. Les dispositifs de levage et d étaiement sont obligatoirement disposés sur la paroi intérieure et n amènent aucune sollicitation à la paroi extérieure Fixation sur site Les fixations sont impérativement positionnées dans la paroi intérieure Panneaux porteurs : Les fixations sont des liaisons traditionnelles en béton armé de la paroi intérieure avec la structure du bâtiment. Elles sont dimensionnées par le bureau d étude structure du chantier. Les liaisons horizontales en partie basse des panneaux sont assurées de différentes manières : ponctuelles par des liaisons brochées entre panneaux ou sur fondations filantes et un joint maté au mortier sans retrait 7

8 ponctuelles par des liaisons clavetées entre panneaux ou sur fondations filantes (empochements et armatures en attente), ponctuelles par des liaisons de type Bartec (coupleurs faisant l objet d une certification NF AFCAB) entre panneaux et un joint maté au mortier sans retrait Panneaux non porteurs : Les fixations de type traditionnel, conçues et dimensionnées par le BET Structure, sont situées sur la paroi intérieure. Elles peuvent être réalisées par : des armatures en attente avec jonction en béton armé, des brochages, des clavetages, des liaisons mécaniques (rails de type HALFEN, douilles, chevilles ) bénéficiant systématiquement d un ATE. En fonction de l exposition du bâtiment et de leur localisation dans la construction, les fixations seront justifiées vis-à-vis de la corrosion. Dans le cas d exigences vis-à-vis du Feu, les fixations seront protégées en conséquence. 2.7 Mortiers de pose Les panneaux préfabriqués sont posés sur un mortier de pose : Emaco T905 Selpose de BASF ou 710 Lankostone pose de Parex/Lanko. 3. Description des éléments Les panneaux peuvent être porteur ou non, comporter des ouvertures, intégrer des parties formant acrotère ou soubassement et former panneau d angle. 3.1 Paroi intérieure La paroi intérieure est la partie structurelle propre au panneau. Dans le cas où le panneau participe à la structure du bâtiment, seule la paroi intérieure assure cette fonction. Elle est conçue et dimensionnée selon les règles traditionnelles de construction, notamment le DTU 22.1, en fonction de sa géométrie (hauteur, ouvertures ), pour reprendre les sollicitations (tenue de la paroi extérieure, descente de charge, contreventement, tenue au feu, séisme ) et les éventuelles autres exigences (acoustique ). Elle peut présenter tout type de dispositions traditionnelles (clavetage, brochage, corbeaux, pièces métalliques, aciers en attente ) pour sa liaison avec la structure du bâtiment ou entre paroi intérieure de panneaux adjacents. Elle peut être pleine, nervurée (selon le DTU 22.1) et comporter les réservations pour les ouvertures de façade. Lorsqu elle est réalisée en béton plein, son épaisseur peut varier entre 120 mm et 300 mm. Elle peut recevoir les parements de finition intérieurs courants (complément de doublage, plaque de plâtre, ragréage et peinture ) 3.2 Paroi extérieure La paroi extérieure, d épaisseur minimale 60 mm est librement dilatable. Elle n est en contact avec aucun autre élément de la construction et n est jamais structurelle. Elle est maintenue à la paroi intérieure au moyen de connecteurs de liaison ponctuels répartis. Elle reçoit le parement (formes architectoniques, parement béton brut, désactivé, matricé, sablé, gravillon lavé, poli, peinture ). La dimension maximale de la paroi extérieure est fonction : de la capacité (résistance et déformabilité) des connecteurs de liaison, à encaisser les dilatations différentielles entre les deux parois dus au gradient de température entre paroi, de la largeur du joint entre parois extérieures adjacentes, afin d éviter les entre chocs ( 2.54), de la tenue au Feu du panneau. Lorsqu un panneau sandwich est plus long que cette dimension maximale, la paroi extérieure devra être recoupée en conséquence, la paroi intérieure restant continue. 3.3 Eléments de liaison des parois Les deux parois en béton sont reliées entre-elles par des connecteurs «COMBAR» de la Société SCHÖCK. Ces connecteurs sont des armatures pultrudées en fibre de verre et résine (vinylester), de diamètre nominal 12 ou 16 mm. Leur adhérence au béton est améliorée par des cannelures d aspect similaire à celui des armatures à béton. Les connecteurs sont classés en 2 catégories : COMBAR TAD (inclinés à 45 verticalement et horizontalement) de diamètre 12 ou 16 mm pour la reprise des charges verticales et des charges horizontales dans le plan du panneau (situation sismique), COMBAR TAH (horizontaux) de diamètre 12 mm pour la reprise des charges horizontales perpendiculaires au plan du panneau. Leur mode de fabrication (injection à haute pression, étirage en continu, enrobage des fibres de verre par la résine) leur confère une grande résistance mécanique et garanti le bon vieillissement (vérifié par essais de vieillissement accélérés et de résistance en ambiance agressive). 4. Conception et Dimensionnement 4.1 Généralité La conception et la justification des parois des panneaux sont réalisées par le bureau d études structure OMEGA Ingénierie du Groupe GA. Le bureau d études fournira entre autre : Un plan de calepinage général des panneaux, Une note de calcul par famille de panneau, Un plan d exécution de chacun des panneaux précisant le coffrage, le ferraillage, la position le nombre et les caractéristiques des connecteurs (cf. annexe 10). La paroi extérieure, librement dilatable et l isolant sont toujours hors sol. Afin d éviter les remontées d humidité, l isolant est éloigné du sol extérieur au minimum de : 50 mm pour un sol dur, 150 mm pour un sol meuble. La paroi intérieure peut se prolonger au-delà de la paroi extérieure, par exemple pour former soubassement (cf. annexe 3). La paroi extérieure peut déborder la paroi intérieure, par exemple dans les angles et devant les poteaux, dans la limite de sa résistance et de celle des connecteurs de liaison (cf. annexe 5). Les parties en acrotère sont protégées par une isolation et une couvertine. Elles ne sont donc pas «très exposées» au sens du DTU de l article du DTU et de l EC2 : FD p partie (3) Dimensionnement des parois 4.21 Enrobage des aciers des parois Pour chacune des parois : L enrobage minimum des aciers situés sur la face opposée à l isolant (soit la face interne du bâtiment pour la paroi intérieure et face externe du bâtiment pour la paroi extérieure), doit respecter : - les prescriptions de la section 4 de la NF EN et son Annexe Nationale suivant la classe d exposition du projet, - et les distances à la paroi dans le cas d exposition au Feu. L enrobage minimum des aciers situés sur les faces contre l isolant peut être diminué de 5 mm par rapport à celui la face opposée à l isolant, sans pouvoir être inférieur à l enrobage correspondant à une classe d exposition XC Actions non accidentelles (PP, CP, SE, Neige et Vent) Paroi intérieure La paroi intérieure, porteuse ou non, est dimensionnée, par le BET Structure, au cas par cas, selon les règles usuelles de la résistance des matériaux et du béton armé (prescriptions de la NF EN et son Annexe Nationale, dispositions constructives du DTU 23.1). Le dimensionnement (épaisseur, armatures, ) est fonction : des sollicitations verticales (poids propre et poids de la paroi extérieure, charges de construction, descente de charge ) ou horizontales (vent, charges de constructions, des efforts de contreventement du bâtiment, des efforts sismiques, de la géométrie du panneau (notamment des ouvertures incorporées), des efforts amenés par la paroi extérieure. Dans le cas de paroi non porteuse nervurée, les efforts sont transmis par le voile aux nervures. Le calcul des armatures des nervures est réalisé en considérant une poutre en T ou rectangulaire suivant la direction de l effort étudié. 8

9 Armatures minimum : Dans le cas où aucune armature n est nécessaire selon les calculs, le respect des dispositions minimales d armature, selon les prescriptions de la NF EN et son Annexe nationale et du DTU 22.1, est réalisé par : Chainage vertical (1,2 cm²) : armatures verticales en rive de chaque paroi intérieure, intégré au panneau. Chainage horizontal (art de la norme NF ) : par ml =, /4 ; 0,001 où est l épaisseur de la paroi intérieure et la section d armatures verticales du tirant. Figure 01 : Armatures minimales Paroi extérieure La paroi extérieure est dimensionnée par le BET Structure, suivant les règles usuelles de la résistance des matériaux et du béton armé (prescriptions de la NF EN et son Annexe Nationale, dispositions constructives des DTU 22.1 & DTU 23.1). La stabilité de la paroi extérieure est vérifiée en prenant en compte, en fonction des 3 directions de sollicitation, des principes de fonctionnement directement liés à l implantation et aux rôles des connecteurs. Sous sollicitations verticales le fonctionnement mécanique de la paroi est assimilé à celui d une double console ou d une poutre voile appuyée sur les points de soutien (en fonction du nombre et de la position des points de soutien). Sous sollicitations horizontales dans le plan, le fonctionnement mécanique de la paroi est assimilé à celui d une double console ou d une poutre voile appuyée sur les points de soutien (en fonction du nombre et de la position des points de soutien). Sous sollicitations horizontales perpendiculaires au plan, le fonctionnement mécanique de la paroi est assimilé à celui d une dalle appuyée sur les connecteurs (avec vérification des zones en porte à faux de la dalle). Les joints entre les parois extérieures sont dimensionnés pour éviter l entrechoquement des parois en tenant compte : D une tolérance de fabrication de 5 mm, D une tolérance de pose de 5 mm, D une variation de température de 50 C, Des sollicitations sismiques. Dans le cas de présence d ouverture, une étude est faite, au cas par cas, vis-à-vis de la résistance de la paroi et de la disposition des connecteurs de liaison avec la paroi intérieure. La paroi extérieure n aura pas de dimension inférieure à 200 mm. Armatures minimum : Les parois extérieures sans ouverture doivent disposer d une section minimale d armatures dans les deux directions de 0,2 % de la section de béton pour les panneaux de longueur maximum de 6 mètres, et 0,25 % au-delà de 6 mètres. Ces armatures respecteront un espacement maximal de 25 cm et 2,5 fois l épaisseur de la paroi. En outre, conformément au de l agrément Z , pour garantir la résistance à l'extraction des connecteurs COMBAR, il est nécessaire, dans leur zone d ancrage de la paroi extérieure, de circonscrire la largeur de fissure dans l'état limite de la qualité d'utilisation à = 0,2mm. Les renforts verticaux et horizontaux en angles des ouvertures et les armatures de peaux doivent respecter les DTU 22.1 et DTU Pour se prémunir contre l apparition de fissures à 45 aux angles des ouvertures, il est recommandé de disposer des armatures complémentaires perpendiculaires à la bissectrice des angles d ouvertures de type HA 8 ou, en cas de risque de corrosion, des barres COMBAR de 8 mm. Selon le A.2.2 de la NF EN 14992, l espacement maximal entre deux armatures est de 200 mm. Figure 02 : Armatures minimales autour des ouvertures 4.23 Situation FEU (action accidentelle) Le dimensionnement en situation d incendie est réalisé conformément aux prescriptions de l appréciation de laboratoire du CSTB n AL La vérification vis-à-vis de l incendie comprend trois étapes : Détermination du champ de température dans la paroi intérieure afin d en déduire sa résistance. Analyse de la tenue de la paroi extérieure suspendue à la paroi intérieure. Disposition constructives de protection de l isolant lorsque celui-ci n est pas M0. La stabilité du mur est vérifiée suivant la NF EN et son Annexe Nationale. Les coefficients réducteurs du béton et de l acier du voile intérieur sont calculés en utilisant les tableaux de températures donnés en Annexe 12 (pour une durée d exposition au feu allant jusqu à 2 heures) qui ont fait l objet d une Appréciation de laboratoire du CSTB n AL (en considérant la face contre l isolant, adiabatique). La tenue du voile librement dilatable en situation d incendie a également fait l objet d une Appréciation de laboratoire CSTB n AL afin de s assurer que la capacité résiduelle des connecteurs en situation d incendie est suffisante pour assurer le maintien du voile librement dilatable pour une durée d exposition au feu allant jusqu à 2 heures. 9

10 La vérification de la tenue de la paroi extérieure librement dilatable suit la démarche suivante : On regarde dans un premier temps jusqu à quelle distance du point milieu de la ligne des connecteurs COMBAR TAD à 45 (point de déplacement relatif nul entre les voiles intérieurs et extérieurs) les connecteurs droits sont capables de supporter les efforts qu ils subissent du fait de la dilatation thermique de membrane du voile structural, On regarde ensuite si les parties de la paroi extérieure se retrouvant sans connecteur actif, demeurent solidaires de la partie maintenue, fonctionnant alors principalement en porte à faux par rapport à la partie maintenue (un ferraillage minimum de la paroi extérieure constitué d un treillis soudé général type ST25C et d un chaînage périphérique avec un HA 8, permet d assurer le maintien d une partie non maintenue pouvant aller jusqu à 2,50 m au-delà du dernier connecteur actif), On regarde enfin si les connecteurs COMBAR TAD à 45 situées en deçà de cette distance suffisent à supporter le voile librement dilatable. Les efforts d arrachement ELU repris par les connecteurs COMBAR sont déterminés par le calcul en fonction : de la longueur ancrée (parties biseautée à 30 non prises en compte), du diamètre du connecteur, de l adhérence connecteur/béton, fonction de la résistance du béton et de sa température au point considéré (cf Appréciation de laboratoire du CSTB n AL16-171). A partir des efforts d arrachement on détermine le nombre de connecteurs COMBAR nécessaire pour reprendre le poids propre de la peau extérieure et devant se situés à l intérieur du cercle dans lequel les connecteurs restent actifs. c = 0,4 et μ = 0,7 (surface rugueuse présentant des aspérités d au moins 3 mm de haut espacées d environ 40 mm). Pour des charges dynamiques, la valeur de c est divisée par 2 (art (5) EC2). Nota : la surface sera rendue rugueuse soit par la présence de boitier de réservation des armatures en attentes (boîte d attente crantée), soit en désactivant le béton lors du coulage de la paroi. = 90 (armatures perpendiculaires au plan de reprise), = coefficient de réduction de la résistance, est défini au paragraphe de la NF EN (résistance de calcul en traction), Dans le cas de la mise en place d une boîte d attente crantée le long des surfaces de reprise A et C, la largeur à prendre en compte dans le calcul correspond à la largeur efficace (zone crantée) de la boîte d attente. Le plan B est ferraillé avec la même section d acier que le plan A. Dans le cas d un mur développent une bielle de compression (cas 1) ou le cas de reprise d une charge linéaire horizontale sur un mur développant bielles de compression (cas 2), on peut considérer un effort sollicitant par mètre linéaire : Cas Séisme L accélération sismique horizontale est déterminée en fonction de la zone de sismicité, de la nature du sol et de la classe de bâtiment. L accélération verticale est égale à 0,9 fois l accélération horizontale en zones 1 à Paroi intérieure Parois intérieures des panneaux porteurs Le dimensionnement en zone sismique des panneaux est fait suivant la NF EN et son Annexe Nationale. Le coefficient de comportement est calculé selon l article 5.11 de la NF EN pour les panneaux porteurs. Le coefficient de réduction dépendant de la capacité de dissipation d énergie des structures préfabriquées est pris égal à 1,0 art EC8. Les assemblages des éléments préfabriqués devront respectés les dispositions générales indiquées à l article EC8. La détermination des efforts sismiques sur un ensemble de panneaux liaisonnés sur leurs bords verticaux est réalisée sur l hypothèse d un voile de section homogène équivalente. Il conviendra notamment de vérifier le cisaillement le long des surfaces de reprises du clavetage entre panneaux au niveau des joints lorsqu ils participent au contreventement. Figure 03 Liaison entre deux panneaux A l interface entre le béton coulé en place et le panneau préfabriqué, il convient de vérifier le cisaillement le long des surfaces de reprise (A&C) : n étant le nombre de bielles de compression développées sur la longueur L Figure 04 Principe de contreventement Les efforts horizontaux de contreventement transitent directement au travers des chaînages horizontaux (liaison continue avec le plancher par clavetage) et les chaînages verticaux (clavetage vertical entre panneaux : tirants), avec transmission d une bielle de compression dans les panneaux (fonctionnement de type «poutre treillis» ; modèle «bielles-tirants»). Avec μ μ 0,50.. Où : - /. 1,00, - la section des armatures cisaillées par ml, - / la contrainte engendrée par la force normale externe à l interface, Figure 05 Principe de contreventement Dans le cas présent, est pris égale à 0. 10

11 Les murs comportent au droit des jonctions verticales des tirants dans lesquels sont incorporées des armatures horizontales de continuité avec les armatures en attente des panneaux (coutures de cisaillement). Les armatures verticales assurant la fonction de chaînage vertical (tirants) et placées dans les zones de clavetage sont conformes aux prescriptions de l art (4) de la NF EN /NA, soit 3,14 cm² par 4HA10 en zone courante et 4,52 cm² par 4HA12 en zone critique. Les éventuels efforts de cisaillement générés à l interface horizontale entre panneaux superposés sont négligeables étant donné le blocage par les tirants verticaux. Les broches assurent principalement la reprise des efforts perpendiculaires au plan de la paroi Parois intérieures des panneaux non porteurs Dans le cas de panneaux non porteurs ou ne participant pas à la stabilité d ensemble du bâtiment, ces éléments sont considérés non structuraux conformément à l article EC8. Un coefficient de comportement égal à 1 est retenu. Le dimensionnement des fixations des panneaux à la structure (rails et douilles sous Agrément Technique Européen) est effectué en déduisant la charge résistante de calcul de la charge statique déterminée selon les ATE par application à cette dernière d un coefficient égal à 2,5. Les systèmes de fixations des panneaux à la structure sont conçus de telle sorte que le panneau ne soit pas mis en charge par la déformation de la structure (rails de type Halfen) Paroi extérieure Les parois extérieures, librement dilatables, sont des éléments non structuraux conformément à l article EC8. Un coefficient de comportement égal à 1 selon le tableau 4.4 EC8 est retenu. Il conviendra de calculer l effort sismique que génère la peau librement dilatable suivant l article de la NF EN et son Annexe Nationale et de vérifier que :,, Avec : = 1 ; 1 ; coefficient sismique applicable aux éléments non structuraux défini au de la NF EN ; = poids propre de la paroi extérieure. = nombre de connecteurs reprenant l effort sismique,, = charge résistante de calcul en situation sismique par connecteur (cf. paragraphe 4.31), Le tableau ci-dessous indique les valeurs du coefficient par lequel il faut multiplier le poids de l élément non structural pour obtenir la force sismique horizontale appliquée à un élément de façade (à défaut d un calcul précis suivant l art de la NF EN tenant compte de la situation de l ouvrage, de la classe de sol, ). Tableau 04 - Valeurs du coefficient en fonction de la zone sismique et de la catégorie d importance : Catégorie Zones sismiques d importance I II III IV Dans les conditions enveloppes au sens de la NF EN et son Annexe Nationale et selon l arrêté du 22/10/2010 modifié (zone 4, bâtiment de catégorie IV, sol de classe E,, ), les forces sismiques générées par les parois extérieures sont :, 2,26, où est le poids propre de la paroi extérieure. Pour reprendre les efforts sous sollicitations sismiques horizontales perpendiculairement à la façade, dans le cas où celles ci sont prépondérantes par rapport à celles des charges horizontales (vent), des connecteurs TAH complémentaires seront mis en œuvre. Pour reprendre les efforts sous sollicitations sismiques horizontales, parallèlement à la façade, des connecteurs TAD, de diamètre 12 ou 16 mm, sont positionnés en nombre suffisant, à 45 dans un plan horizontal, (orientés moitié vers la gauche et moitié vers la droite du panneau. 4.3 Dimensionnement des connecteurs COMBAR Pour la situation accidentelle Feu, voir le Les connecteurs «COMBAR» sont positionnés et dimensionnés par le BET Structure ou la société SCHOCK, au cas par cas selon : les règles de la RdM, la géométrie des parois, les sollicitations (poids paroi extérieure, vent, gradient thermique, séisme) et des dispositions du présent avis technique. Les connecteurs sont ancrés dans les deux parois. Leur longueur est définie selon leur inclinaison (horizontaux ou à 45 ), l épaisseur des parois et l ancrage à assurer. La coupe de leur extrémité (biseautée à 30 si connecteurs horizontaux, droite si pose à 45 ) permet de les positionner affleurant au coffrage, pour garantir un bon positionnement, sans être apparent en façade. Vu la durabilité de la matière, l enrobage de l embout affleurant n est pas nécessaire. La distance aux bords minimale des connecteurs TAD et TAH est de 100 mm Adhérence avec le béton Tableau 05 : Résistance à l arrachement des connecteurs COMBAR en fonction de la résistance du béton. Béton (N/mm²) (N/mm²) C20/25 3,09 2,06 C50/60 3,64 2,43 Pour des résistances de béton intermédiaires, la contrainte d adhérence pourra être déterminée par interpolation linéaire. L effort ancré est fonction de la longueur d ancrage, du diamètre du COMBAR et de la contrainte d adhérence de calcul : La résistance de calcul en traction dynamique «,» des COMBAR TAD et TAH 12 mm est :, 0,8 La résistance de calcul en traction dynamique «,» des COMBAR TAD 16 mm est :, 0,4 Par commodité et fiabilité lors de la fabrication, les barres sont enfoncées jusqu au fond du moule (face extérieure du panneau). Les ancrages se faisant sur toute l épaisseur de la paroi extérieure, l effort ancré en compression dans la paroi extérieure est égal à l effort ancré en traction. Par simplification (dans le sens de la sécurité), les parties biaises (30 ou 45 ) des connecteurs ne sont pas prises en compte dans les longueurs d ancrage. Nota : pour les présents panneaux sandwichs, vu la faible valeur de l effort ancré (longueur courte d ancrage) : La capacité des connecteurs est toujours limitée par l ancrage dans les parois et non par sa résistance à la traction ou à la compression, Pour une épaisseur d isolant jusqu à 200 mm, l élancement des connecteurs COMBAR de 12 ou de 16 mm horizontaux est faible, écartant le risque de flambement lors des sollicitations en compression Hypothèses de dimensionnements Déformations radiales limites des connecteurs COMBAR Il conviendra de vérifier : Δ Avec : = distance entre le point de dilatation nulle et le connecteur le plus éloigné, = m/m/ C (coefficient de dilatation thermique du béton), Δ = 50 C (variation de température). 11

12 Des essais ont permis de déterminer les déformations radiales élastiques maximales pour des COMBAR de 12 mm, avec des isolants de 60 mm et de 100 mm d épaisseur. Pour chacune de ces épaisseurs d isolant, la déformation radiale élastique maximale est respectivement de 1,2 mm et de 3,7 mm. Pour le calcul des connecteurs, sachant que, dans la configuration géométrique (encastrement à chaque extrémité), pour un même déplacement radial, la contrainte dans le connecteur est proportionnelle à son diamètre et inversement proportionnelle à sa longueur entre encastrement, on retiendra (par simplification dans le sens de la sécurité) que : pour des épaisseurs d isolant comprises entre 60 mm et 100 mm, pour les connecteurs de diamètre inférieur ou égal à 12 mm, la déformation radiale élastique maximale sera prise égale à celle d un connecteur de 12 mm avec une isolation de 60 mm, pour des épaisseurs d isolant comprises entre 100 mm et 250 mm, pour les connecteurs de diamètre inférieur ou égal à 12 mm, la déformation radiale élastique maximale sera prise égale à celle d un connecteur de 12 mm avec une isolation de 100 mm, Selon l épaisseur de l isolant, pour les connecteurs de diamètre D, supérieur à 12 mm, leur déformation radiale élastique maximale sera celle d un connecteur de 12 mm, diminué par un coefficient multiplicateur égal à 12/D (en mm). Déformations radiales limites de calcul des différents connecteurs ( ) : Tableau 06 : Déformations radiales limites de calcul pour des largeurs d isolant comprises entre 60 et 100 mm (non inclus) Combar 12 mm Combar 16 mm (Déformation du Combar 12) x 12/16 ELU 1,2 mm 0,9 mm Tableau 07 : Déformations radiales limites de calcul pour des largeurs d isolant comprises entre 100 et 250 mm (non inclus) Combar 12 mm Combar 16 mm (Déformation du Combar 12) x 12/16 ELU 3,7 mm 2,7 mm Gradients de température Selon les prescriptions de la NF EN et son Annexe Nationale, il y a lieu de prendre en compte : Un écart de température maximal entre la paroi intérieure et la paroi extérieure de 50 C, pour le calcul de la déformation radiale des connecteurs, Un gradient thermique dans la seule paroi extérieure de 5 C, entre la face extérieure et la face contre l isolant, pour le calcul de l effort à reprendre par les connecteurs TAH, afin d empêcher de cintrage de la paroi extérieure par rapport à la paroi intérieur Raideurs en traction statique et dynamique, Les raideurs en traction statique et dynamique «,» des COMBAR TAD 12 et 16 sont données dans le tableau ci-dessous : Tableau 8 : Raideurs en traction statique et dynamique, (, ) Epaisseur TAH 12 TAD 12 TAD 16 de l isolant (cm) [kn/m] [kn/m] [kn/m] Charges reprises les connecteurs COMBAR Reprise des charges verticales : COMBAR TAD à 45 De diamètre 12 ou 16 mm, les connecteurs TAD à 45 sont positionnés dans un plan vertical perpendiculaire au panneau, inclinés à 45, la partie haute dans la paroi porteuse, afin d y suspendre la paroi extérieure. Ancrés dans les deux parois, ils ramènent les sollicitations verticales de la paroi extérieure (poids propre, séisme) sur la paroi porteuse intérieure, par traction axiale. Les sollicitations sont celles : du poids propre de la paroi extérieure, Le nombre et la disposition des connecteurs doivent permettre de répondre aux points suivants : Respecter la charge axiale admissible pour chaque connecteur, Respecter leur déformation radiale limite ( 4.321), sous les effets de l écart de température entre les parois ( 4.322), Minimiser le déséquilibre des charges dû aux tolérances de fabrication, Avoir un écartement de 200 mm entre eux, La configuration suivante répond généralement à ces points : Les connecteurs sont disposés sur une ligne horizontale de 2 m à 4 m de longueur, Cette ligne est centrée horizontalement sur le centre de gravité de la paroi extérieure et située verticalement au-dessus de celuici, Les connecteurs sont répartis par moitié, tous les 200 mm, à partir de chaque extrémité de la ligne, en nombre suffisant, Si nécessaire, une deuxième ligne espacée d environ 500 mm est mise en œuvre. Dans le cas d exigences vis-à-vis du feu, sans vérification complémentaire, les connecteurs TAD ne doivent pas être positionnés dans les zones de C+D, afin de ne pas être affectés par les flammes depuis l extérieur (conformément aux exigences de l appréciation de laboratoire n AL16-171).. La résistance de calcul d ancrage de chaque connecteur TAD doit toujours être supérieure à chacune des valeurs de l effort calculé pour chaque combinaison (vent, dilation, séisme) selon les EC1 : La longueur d ancrage de calcul de chaque connecteur a pour valeur : Paroi extérieure : mm D 10 mm : tolérance de mise en œuvre : prise en compte de l inclinaison à 45 Paroi intérieure : par simplification on retiendra de préférence... D où une longueur totale pour les connecteurs TAD de :, 2 1, , mm = tolérance de mise en œuvre dans chaque paroi : prise en compte de l inclinaison à Reprise des charges horizontales perpendiculaires à la façade : COMBAR TAH De diamètre 12 mm, les connecteurs TAH sont disposés perpendiculairement à la paroi intérieure. Ils sont répartis uniformément sur la paroi extérieure. Leur nombre est déterminé par calcul au cas par cas, avec un espacement maximal entre eux de 1200 mm. Leur distance aux bords de la paroi extérieure et des ouvertures est de 500 mm maximum. Ancrés dans les deux parois, ils ramènent sur la paroi intérieure porteuse, les efforts horizontaux perpendiculaires de la paroi extérieure, par traction ou compression axiale. Les sollicitations sont celles : du vent, des actions sismiques (cas accidentel), 12

13 de la dilatation sous l effet du gradient thermique de 5 C (défini au ) dans la paroi extérieure. Les connecteurs doivent s opposer au cintrage de la paroi sous cet effet, afin de maintenir le monolithisme du panneau. Pour chaque connecteur, la valeur de la traction à reprendre,, est donné par la formule ciaprès :, où : Δ Δ, = Effort de traction dans le connecteur dû au gradient thermique = coeff. de dilatation thermique du béton (10-5 ) Δ = gradient de la température dans la paroi extérieure (5 K) = écartement des connecteurs en X = écartement des connecteurs en Y = épaisseur de la paroi extérieure = module d élasticité du béton (paroi extérieure) = raideur en traction du connecteur COMBAR (cf. tableau 8) = / où : - = module d élasticité du connecteur COMBAR, - = section du connecteur COMBAR TAH 12, - = longueur libre La résistance de calcul d ancrage de chaque connecteur TAH doit toujours être supérieure à chacune des valeurs de l effort calculé pour chaque combinaison (vent, dilation, séisme) : La longueur d ancrage de calcul de chaque connecteur a pour valeur : Paroi extérieure : , mm : tolérance de mise en œuvre /1,732 : prise en compte de la coupe à 30 Paroi intérieure : par simplification on retiendra de préférence.... D où une longueur totale pour les connecteurs TAH biseautés à 30 aux extrémités de :, , mm = tolérance de mise en œuvre dans chaque paroi /1.732 : pour tenir compte de la coupe à 30 Minimiser le déséquilibre des charges dû aux tolérances de fabrication, Avoir un écartement de 200 mm entre eux. La configuration suivante répond généralement à ces points : Orientation par moitié dans chaque sens, avec une disposition équilibrée, Les connecteurs sont disposés sur une ligne verticale de 2 m à 4 m de longueur, Cette ligne est centrée verticalement sur le centre de gravité de la paroi extérieure et située horizontalement proche de celui-ci. Les connecteurs sont répartis par moitié, tous les 200 mm, à partir de chaque extrémité de la ligne, en nombre suffisant, Si nécessaire, une deuxième ligne espacée d environ 500 mm est mise en œuvre. Il conviendra de vérifier que : En situation sismique, l inéquation suivante devra être vérifiée :,,, Avec :,, 1,414 /, : nombre de connecteurs TAD à 45 verticalement, : effort vertical en situation sismique égale à, ;, déterminé au paragraphe 4.242, : Résistance à la traction dynamique des COMBAR TAD, On doit également vérifier que le déplacement des parois extérieures sous sollicitations sismiques horizontales est inférieur à la largeur les joints verticaux / 2 (avec prise en compte des tolérances de pose) afin d éviter le risque d entrechoquement entre 2 panneaux contigus (voir le 2.54 pour le calcul de la largeur des joints) :,,, /, 1,414 /2 avec :, : déplacement horizontal du panneau extérieur sous sollicitation sismique horizontale,,, 1,414 /, n : nombre de connecteurs TAD à 45 orientés dans un sens (vers la gauche ou vers la droite) horizontalement, : effort sismique horizontal,, : raideur en traction dynamique des COMBAR TAD, : largeur des joints verticaux (avec prise en compte des tolérances de pose) Concomitance des déformations radiales sous dilatations thermiques et efforts axiaux des connecteurs Les contraintes radiales de cisaillement dans les connecteurs COMBAR sont dues aux déformations différentielles de la paroi extérieure par rapport à la paroi intérieure, sous les effets d un écart de température maximal entre les deux parois. En situation sismique, l inéquation suivante devra être vérifiée : Avec :,,, -,, / ; - : nombre de connecteurs TAH ; - : effort horizontal en situation sismique égale à, (, déterminé au paragraphe 4.242) ; -, : Résistance à la traction dynamique des COMBAR TAH Reprise des charges horizontales parallèles à la façade : COMBAR TAD à 45 Comme décrit au 4.24, les efforts sous sollicitations sismiques horizontales, parallèlement à la façade, sont repris par des connecteurs TAD, de diamètre 12 ou 16 mm, positionnés à 45 dans un plan horizontal. Leur nombre et leur disposition doivent permettre de répondre aux points suivants : Répondre aux sollicitations dans les 2 sens Respecter la charge admissible pour chaque connecteur, Respecter leur déformation radiale limite ( ), sous les effets de l écart de température entre les parois ( ), Les investigations de la société Schöck ont montré que les connecteurs restent valides, sous la concomitance des contraintes radiales de cisaillement et des contraintes axiales, si les déformations radiales des connecteurs restent inférieures aux valeurs limites définies au Pour le calcul, vis-à-vis de la concomitance des déformations axiales et des efforts axiaux, on vérifie : que la déformation radiale des connecteurs reste inférieure à leur déformation radiale limite, et que les efforts axiaux appliqués sont inférieurs aux efforts admissibles. Ceci conduit à limiter la distance entre le centre de gravité de la paroi extérieure et le connecteur qui en est le plus éloigné. Par exemple, pour un panneau rectangulaire régulier (centre de gravité au croisement des diagonales), muni de connecteurs COMBAR TAH de 12 mm de diamètre, le connecteur situé en extrémité de diagonale (le plus éloigné du centre de gravité) ne doit pas se déplacer de plus de 3,7 mm. Le calcul montre qu alors, la ½ diagonale de la paroi extérieure est limitée à 7,50 m. 13

14 4.4 Phase de fabrication, transport et mise en œuvre Les panneaux sont dimensionnés par le BET Structure OMEGA, en tenant compte des différentes phases de fabrication (relevage, stockage ) de transport (sur champ ) et de chantier (déchargement, stockage, pose ). Ils comportent les armatures, renforts, pièces de manutention et connecteurs de liaison entre les deux parois répondant aux différentes phases, en tenant compte des caractéristiques du béton en fonction de sa maturité. Notamment, si nécessaire, des connecteurs spécifiques aux différentes phases (relevage, sens de transport ) devront compléter ceux de la phase définitive. Au démoulage des panneaux, le béton devra avoir atteint une résistance sur cube de 25 MPa. Le dimensionnement de l ancrage des connecteurs entre parois tiendra compte de cette valeur. De plus, dans le cas où le démoulage ne se fait pas par table relevante, le dimensionnement de l ancrage des connecteurs tiendra compte de l adhérence au moule qui sera fonction du type de moule utilisé. Les valeurs approximatives suivantes peuvent être utilisées : - Coffrage acier huilé q=0,1 t/m 2 - Coffrage bois vernis huilé q=0,2 t/m 2 - Coffrage bois rugueux q=0,3 t/m 2 Cette valeur d adhérence est à multiplier par la surface en contact avec le coffrage. L effort d adhérence ainsi obtenu devra alors être additionné au poids de la pièce pour le dimensionnement des organes de levage 4.5 Isolation acoustique L indice d affaiblissement acoustique des murs extérieurs vis-à-vis des bruits de l espace extérieur peut être déterminé sur la base de l application de la loi de masse. Une étude est à faite au cas par cas. 4.6 Isolation thermique L isolation thermique est principalement réalisée par l isolant thermique disposé entre les deux parois. La continuité de cet isolant permet de supprimer les ponts thermiques en partie courante. Au niveau des liaisons avec les menuiseries ou la structure, les ponts thermiques sont ceux habituellement rencontrés dans les constructions et ne présente pas de difficulté particulière à un BET Thermique pour une détermination au cas par cas. Vu la faible conductivité des connecteurs et leur faible densité (2 à 3 par m²), leur incidence peut être négligée dans le calcul des déperditions thermiques. 5. Préfabrication Contrôle et marquage Mise en œuvre sur site 5.1 Préfabrication Les panneaux sont préfabriqués dans les unités de production de la société GA, sur des tables horizontales munis des équipements nécessaires (moyens de manutention, de relevage, joues, mannequins des ouvertures, supports et préparation pour le parement de façade ). Phasage de la fabrication : Préparation de la table et des équipements, Paroi extérieure : mise en œuvre des armatures correctement calées et coulage du béton en fond de moule, vibration si nécessaire, Isolant : mise en place des isolants préalablement percés au droit des connecteurs, sur le béton frais, Connecteurs : mise place des connecteurs, au travers des percements pré-positionnés de l isolant, jusqu au contact du fond de moule (garantissant ainsi la longueur d ancrage), le béton de la paroi extérieure étant toujours frais, Paroi intérieure : mise en place des armatures correctement calées, des dispositifs de levage, des divers accessoires (attentes de liaison, rails de fixation, gaines électriques ) puis coulage du béton avec un lissage en fonction du fini recherché (hélicoptère, rouleaux ), Démoulage (généralement le lendemain), Finitions des parements (polissage, béton désactivé ou acidé, polissage ), Stockage principalement sur champ en prévision des livraisons sur site. Les tolérances de fabrication sont celles du DTU 22.1 (NF P ) Titre I Chapitre V. Pour les connecteurs les tolérances sont : Implantation en plan : ± 20 mm, Inclinaison : ± 5. Ces tolérances sont à prendre en compte dans les calculs. 5.2 Manutention Les dispositifs de manutention sont toujours disposés dans la paroi intérieure. La paroi extérieure, librement dilatable, ne doit jamais être sollicitée lors des différentes phases de manutention et de pose. Les dispositifs de manutention (boucles, douilles, ancres ) sont déterminés et positionnés par le BET Structure OMEGA, en fonction de leur capacité et des caractéristiques du panneau. Dans tous les cas, les dispositifs de levage sont conformes au 2.7 du DTU 22.1 mémento (DTU P /MEM). Pour les boucles de levage (en acier doux : Fe E235), la charge maximale utile est donnée par ce DTU. Pour les autres dispositifs de manutention (douilles, ancres ), conformément au de ce DTU, leur dimensionnement et leur mode de mise en œuvre sont conformes au cahier des charges des fournisseurs (capacités, distances au bord, sections d acier ). Dans tous les cas, les dispositifs de manutention sont ancrés en dehors des zones fragiles et sont munis d un système d ancrage profond. 5.3 Contrôle et marquage Le procédé fait l objet d un «Marquage CE» suivant la norme NF EN et fait l objet d une certification CSTBat selon le référentiel CSTBat RT02-Parie 6. Chaque panneau est muni d une étiquette d identification. Le plan de contrôle des produits certifiés comprend notamment : Les vérifications du matériel de fabrication, Les contrôles sur les matériaux utilisés, Les contrôles lors de la fabrication, Les contrôles sur les bétons et leurs résistances, Les contrôles géométriques des produits, Le contrôle des inserts (rails, connecteurs ). 5.4 Mise en œuvre sur site La mise en œuvre sur site est effectuée par le titulaire de l'avis, ou sous son autorité. Le personnel est spécialement formé. Les panneaux sont transportés principalement sur champ, sur des remorques spécialement équipées, avec les moyens de manutention adéquats (grue, basculeurs ) et les mesures de sécurité nécessaires. La pose des panneaux est réalisée selon les indications du bureau des méthodes de la société GA et du BET Structure. La mise en œuvre des éléments doit être conforme au DTU 22.1, partie 1, Titre III, notamment en ce qui concerne les matériaux utilisés, la pose des panneaux, la prévention des accidents, le réglage, la réalisation des jonctions des panneaux et la réalisation des dispositifs d'étanchéité des joints (voir aussi 2.5). Avant la pose, une implantation générale de la position des panneaux permet d assurer la précision de pose avec une éventuelle adaptation aux cotes réelles afin de garantir un aspect satisfaisant de la façade. Une attention particulière est apportée pour minimiser le désaffleurement des panneaux et la régularité des joints. La manutention est faite avec du matériel traditionnel (grues ). En phase provisoires, les panneaux sont soit étayés de façon traditionnelle, soit directement fixés sur la structure du bâtiment. La stabilité en phase chantier est validée par le Bureau des méthodes de l entreprise de pose. A tout moment, les parois extérieures doivent rester libres. Elles ne doivent jamais être en contact avec d autres éléments (hors les joints souples en position finale) ou reposer sur une assise. Les descentes de charges doivent se faire uniquement par la paroi intérieure qui sera solidarisée à la structure de façon traditionnelle. Dans le cas de mise en œuvre sur mortier de pose (Emaco T905 Selpose de BASF, 710 Lankostone pose de Parex/Lanko ), des cales généralement en PVC (dont la déformabilité est égale ou supérieure à celle du mortier de pose durci) sont mise en place sous la paroi intérieure pour la tenue lors de la prise du mortier. Les tolérances de mise en œuvre sur site sont celles du DTU 22.1 (NF P ) Titre II, Chapitre VI, 6.4. Les tolérances de mise en œuvre à respecter sont présentées dans le tableau ci-dessous : 14

15 Tableau 9 : Tolérances de mise en œuvre Désaffleurement maximal entre panneaux superposées 6 mm ou adjacents Tolérance sur la largeur des 5 mm joints verticaux extérieurs Différence de largeur de part et d autre du croisement de 10 mm joints Tolérance sur l épaisseur des 10 mm joints horizontaux extérieurs Ecart maximal de verticalité 5 mm sur une hauteur d étage Ecart maximal de verticalité sur l ensemble d un mur (pour 60 mm des bâtiments élevés) Des inserts métalliques permettant la mise en place des protections collectives sont mis en œuvre soit dans la paroi intérieure du panneau lorsque celui-ci est porteur soit dans la structure porteuse lorsque le panneau est non porteur (cf. annexe 13). 6. Mode d exploitation du procédé La fabrication des panneaux est réalisée par le titulaire du présent l Avis Technique. Leur mise en œuvre sur chantier est effectuée par le titulaire du présent Avis Technique, ou par d autres entreprises sous la responsabilité du titulaire du présent Avis Technique qui fournit alors un monitorat de pose et assure la formation du personnel. Le Bureau d étude Structure Omega Ingénierie réalise le dimensionnement et les plans d exécution des panneaux (parois intérieures et extérieures) pour chaque chantier. Concernant l utilisation des connecteurs COMBAR, c est le bureau d étude Omega Ingénierie ou de la société Schöck qui dimensionne et indique les dispositions de mise en œuvre (calepinage, positionnement des connecteurs ). B. Résultats expérimentaux Essais de cisaillement statique et cyclique (corps d épreuve constitué de deux parois béton reliées par des connecteurs droits, épaisseur d isolant de 60 mm) avec application d une charge de traction cons- tante de 2 kn et de 8 kn réalisés par le laboratoire Technische Universitat Kaiserslautern (Rapport HWA FINAL n 06046Pa528). Combar 16 mm : Essais d arrachement statiques sur 5 connecteurs réalisés par le laboratoire Technische Universitat Kaiserslautern (Rapport n TUK07030/2/Pa/528) Essais de durabilité en vieillissement accéléré (2000h en solution alcaline ph=13,7 avec et sans chargement de température à ) réalisés par la société SCHÖCK (rapport n H). 2. Résistance au feu Appréciation de laboratoire du CSTB n AL du 09/09/2016 : étude du comportement au feu du procédé panneaux sandwichs GA. Essais de résistance à la traction à chaud jusqu à 500 C des Combar 16 mm et essais d arrachement à chaud des Combar 16 mm réalisés par le laboratoire allemand MPA ibmb TU Braunschweig (rapport n 3250/0566). C. Références C.1 Données environnementales Le procédé «Panneau GA» ne fait pas l objet d une Déclaration Environnementale (DE). Il ne peut donc revendiquer aucune performance environnementale particulière. Les données issues des DE ont notamment pour objet de servir au calcul des impacts environnementaux des ouvrages dans lesquels les procédés visés sont susceptibles d être intégrés. C.2 Références chantier SCI Flora à Muret (31) 2016 : 2000 m² de panneaux sandwichs horizontaux CF 2H. (Atex N 2267 du 02/02/2016) 1. Résistance mécanique Combar 12 mm : Essais d arrachement statiques sur 15 connecteurs réalisés par le laboratoire Technische Universitat Kaiserslautern (Rapport n TUK 06034/1/Pa/528) Essais d arrachement statiques sur 5 connecteurs réalisés par le laboratoire Technische Universitat Kaiserslautern (Rapport n TUK 07030/2/Pa/528) Essais d arrachement statiques sur 10 connecteurs réalisés par le laboratoire Technische Universitat Kaiserslautern (rapport n TUK 11016/HA/515) Essais de traction statiques à 45 (5 essais ; sur corps d épreuve constitué de deux parois béton reliées par des connecteurs droits et un connecteur à 45 centré) réalisés par le laboratoire Technische Universitat Kaiserslautern (Rapport n TUK 10015Pa/528-2) Essais de traction statiques à 45 et à 60 (3 essais par configuration ; sur corps d épreuve constitué de deux parois béton reliées par des connecteurs droits et un connecteur à 45 ou 60 centré) réalisés par le laboratoire Technische Universitat Kaiserslautern (Rapport n TUK 10015Pa/528-2) Essais de traction statiques et cycliques (7 essais par configuration ; pour des parois béton de 60 et 100 mm) réalisés par le laboratoire Technische Universitat Kaiserslautern (Rapport HWA FINAL n 06046Pa528) Essais de compression statiques sur 2x3 connecteurs isolés avec une longueur libre de 140 mm et 200 mm réalisés par le laboratoire Technische Universitat Kaiserslautern (Rapport n TUK 10015Pa/528-3) Essais de résistance au poinçonnement sur 6 éprouvettes (compression sur connecteur ancré dans une paroi de 6 cm) réalisés par le laboratoire Technische Universitat Kaiserslautern (Rapport HWA FINAL n 06046Pa528) Essais de cisaillement statiques et cycliques (5 essais par configura- tion ; corps d épreuve constitué de deux parois béton reliées par des connecteurs droits, épaisseur d isolant de 60, 100 et 140 mm) réalisés par le laboratoire Technische Universitat Kaiserslautern (Rapport HWA FINAL n 06046Pa528) 15

16 Schémas et Tableaux du Dossier Technique ANNEXE 1 : CONNECTEURS COMBAR 16

17 ANNEXE 2 : EXEMPLE DE CALCUL DE LARGEUR DE JOINTS Panneaux identiques de part et d autre du joint. Données géométriques : -épaisseur de paroi extérieure 80mm -épaisseur d isolant 100mm Hypothèses de calcul : -zone sismique 4 -catégorie d importance du bâtiment III -classe de sol sismique E Caractéristiques des connecteurs : -diamètre connecteurs TAH -diamètre connecteurs TAD 12mm 16mm -Effort sismique horizontal sollicitant, 1,414 / kn -Raideur en traction dynamique (TAD16 et isolation 100mm) kN/m Tolérances des joints : -à la fabrication 6mm (référentiel de certification CSTBat) -à la pose 5mm Calcul des joints horizontaux : Calcul de la déformation liée à la dilatation Joint minimal: 1, = 13 mm Calcul des joints verticaux : Calcul de la déformation liée à la dilatation Calcul de la déformation sous séisme horizontal Joint minimal: = 14 mm , , 1, ,414 0,206 17

18 ANNEXE 3 : DETAILS DES PIEDS DE PANNEAUX 18

19 ANNEXE 4 : DETAILS DES JOINTS HORIZONTAUX 19

20 20

21 ANNEXE 5 : DETAILS DES JOINTS VERTICAUX 21

22 ANNEXE 6 : DETAILS DES ACROTERES 22

23 ANNEXE 7 : DETAILS DE LA FIXATION DES PANNEAUX AUX PLANCHERS Cas de panneaux non porteurs Cas de panneaux non porteurs 23

24 Cas des panneaux porteurs 24

25 ANNEXE 8 : DETAILS DE LA FIXATION DES PANNEAUX NON PORTEURS AUX ELEMENTS DE STRUCTURE VERTICAUX 25

26 NOTA : Hors situation sismique 26

27 ANNEXE 9 : LIASONS ENTRE PANNEAUX 27

28 28

29 ANNEXE 10 : EXEMPLES DES PANNEAUX 29

30 30

31 31

32 32

33 33

34 34

35 35

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37 ANNEXE 11 : MENUSERIES 37

38 38

39 ANNEXE 12 : SECURITE D INCENDIE SUIVANT l APPRECIATION DE LABORATOIRE N AL Température après 30 mn d exposition : - Température après 60 mn d exposition : - Température après 90 mn d exposition : - Température après 120 mn d exposition : 39