Jean-Marc Schaffner Ateliers SCHAFFNER. Laure Delaporte ConstruirAcier. Jérémy Trouart Union des Métalliers

Transcription

1 Jean-Marc Schaffner Ateliers SCHAFFNER Laure Delaporte ConstruirAcier Jérémy Trouart Union des Métalliers

2 Jean-Marc SCHAFFNER des Ateliers SCHAFFNER chef de file du GT4

3 Jérémy TROUART de l Union des Métalliers

4 a. Sur la ligne de pente b. Sur la ligne de vie c. Sur la ligne de foulée d. Sur le passage

5 a. 17 b. 30 c. 22 d. 25

6 a. 580 mm 2h + g 640 mm b. 600 mm 2h + g 640 mm c. 600 mm h + 2g 640 mm d h + 2g 660 mm

7 a. h = 150 mm et g = 270 mm b. h = 160 mm et g = 278 mm c. h = 162 mm et g = 285 mm d. h = 158 mm et g = 280 mm

8 a. 1,20 m b. 1,10 m c. 1,40 m d. 0,90 m

9 a. Une main courante doit être continue. b. Il faut obligatoirement 2 mains courantes dans un escalier accessible. c. La hauteur d une main courante doit être entre 0,80 m et 1 m. d. Une main courante doit se prolonger d une marche en haut et en bas. e. Un contraste visuel doit être fait entre la paroi et la main courante.

10 B A C D

11 a. Elle n est pas obligatoire pour les volées de moins de 3 marches. b. Elle doit présenter soit un contraste visuel soit un contraste tactile. c. Les demi-paliers doivent être dotés de ce dispositif. d. La distance entre le nez de marche et la bande doit être de 50 cm.

12 a. supérieur à 100 mm. b. entre 25 et 50 mm sur une distance maximale de 100 mm. c. supérieur à 50 mm sur une distance maximale de 500 mm. d. inférieur à 100 mm.

13 a. dans un site public, avoir le giron minimal mesuré à 500 mm du mur extérieur. b. avoir un giron extérieur inférieur à 420 mm. c. être à balancement continu sans autre palier que les paliers d étage. d. dans un site industriel, avoir un recouvrement minimal de 50 mm au droit de la main courante extérieure.

14 Place aux réponses!

15 a. Sur la ligne de pente b. Sur la ligne de vie c. Sur la ligne de foulée d. Sur le passage

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17 Elle se mesure sur la ligne de foulée et doit toujours être > 2m et si possible atteindre 2,20m. Pour les escaliers industriels > 2,30 m Pour les descentes de cave en habitation > 1,90 m Par sécurité, l UM recommande de la mesurer à la verticale, à une distance de 12 cm min du bord de trémie / marche supérieure

18 a. 17 b. 30 c. 22 d. 25

19 Si possible, les directions des volées doivent se contrarier et les escaliers normaux et réglementaires doivent être à balancement continu entre étages. Les paliers des escaliers droits doivent avoir une largeur égale à celle des escaliers et, en cas de volées non contrariées, leur longueur doit être supérieure à 1,0 m.

20 La partie située en dessous de 2,20 m, si elle n est pas fermée, doit: être visuellement contrastée comporter un rappel tactile au sol être réalisée de manière à prévenir les dangers de chocs. Il est préférable que la volée de l escalier ne dépasse pas 22 marches, celle-ci étant limitée à 25.

21 a. 580 mm 2h + g 640 mm b. 600 mm 2h + g 640 mm c. 600 mm h + 2g 640 mm d h + 2g 660 mm

22 o S exprime à partir de h et de g. o Se mesure sur la ligne de foulée dans le cas des escaliers tournants. De manière générale, le giron se mesure à l aplomb du nez de marche ou du plancher supérieur. o Se calcule différemment selon le type de bâtiment et selon la réglementation en vigueur. en ERP, dans les bureaux et en bâtiments d habitation collectifs : 600 mm 2h + g 640 mm pour les bâtiments industriels, selon la norme NF E : 600 mm 2h + g 660 mm

23 a. h = 150 mm et g = 270 mm b. h = 160 mm et g = 278 mm c. h = 162 mm et g = 285 mm d. h = 158 mm et g = 280 mm

24 h 160 mm, à l extérieur et à l intérieur des bâtiments d habitation collectifs. h 180 mm, à l intérieur des logements des bâtiments d habitation collectifs et des maisons individuelles. h 160 mm, à l extérieur et à l intérieur des établissements recevant du public. Pour les bâtiments existants, h peut être ajustée à 170 mm. Il est fort recommandé que toutes les marches d un escalier aient la même hauteur. L Union des Métalliers recommande une possible tolérance de ± 2 cm pour la première marche, dans la limite des hauteurs minimale et maximale définies.

25 g 280 mm, à l extérieur et à l intérieur des bâtiments d habitation collectifs. g 240 mm, à l intérieur des LHBC et des MI. g 280 mm, à l extérieur et à l intérieur des établissements recevant du public. La Commission centrale de sécurité a défini des valeurs de hauteur de marche et de giron, respectant les règles de l art : 130 mm h 170 mm 280 m g 360 mm 600 mm 2h + g 640 mm

26 a. 1,20 m b. 1,10 m c. 1,40 m d. 0,90 m

27 Largeur minimale de 1,20 m entre mains courantes, à l extérieur et à l intérieur. Pour les bâtiments existants, la largeur de passage minimale peut être réduite à 1,00 m entre mains courantes (ou à l aplomb de la main courante s il n y en a qu une). Escalier encloisonné: 1,20 m 1,40 m. Si le garde-corps tient lieu de main courante, l emmarchement peut être légèrement inférieure à 1,40 m, mais le passage mesuré à hauteur des épaules doit être suffisant.

28 Dégagements normaux : 1 UP = 0,90 m 2 UP = 1,40 m n 3 UP = n x 0,60 m Dégagements accessoires : 1 UP = 0,60 m quel qu'en soit le nombre Aucune saillie ou dépôt ne doit réduire la largeur réglementaire des dégagements. Les aménagements sont admis jusqu à une hauteur maximale de 1,10 m à condition qu ils ne fassent pas saillie de plus de 0,10 m. Entre un mur et un garde-corps ou une rampe de hauteur maximale 1,10 m : 1 UP est équivalent à 0,80 m 2 UP est équivalent à 1,30 m Entre deux garde-corps ou deux rampes de même hauteur maximales de 1,10 m : 2 UP est équivalent à 1,20 m

29 a. Une main courante doit être continue. b. Il faut obligatoirement 2 mains courantes dans un escalier accessible. c. La hauteur d une main courante doit être entre 0,80 m et 1 m. d. Une main courante doit se prolonger d une marche en haut et en bas. e. Un contraste visuel doit être fait entre la paroi et la main courante.

30 En ERP et en BHC, il faut au moins 2 mains courantes, situées de chaque côté de l escalier. Pour les bâtiments existants, dans le cas où l installation de 2 mains courantes dans un escalier aurait pour conséquence de réduire le passage à une largeur inférieure à 1 m, une seule main courante sera exigée. En MI et en LBHC, tout escalier doit être accompagné d au moins une main courante. H entre 0,80 m et 1 m. Lorsqu un garde-corps tient lieu de main courante, devra être située pour des motifs de sécurité à la hauteur minimale requise pour le garde-corps. A une hauteur constante des nez de marche de chaque volée, pour harmoniser cette hauteur avec la présence de garde-corps éventuels (question de confort et d esthétisme). La mise en place d une seconde main courante placée à une hauteur intermédiaire (ex : à 70 cm du sol) peut parfois être recommandée.

31 Doivent être continues, rigides et facilement préhensibles. Les mains courantes constituées de plusieurs éléments distincts peuvent être considérées comme accessibles si ceux-ci ne présentent pas d'espacements trop importants entre eux qui créeraient un risque que la main se "perde". L Union des Métalliers recommande que cet espacement soit inférieur à 5 cm. Par ailleurs, l Union des Métalliers recommande que la main courante ait une section équivalente à celle d un tube de diamètre de 40 mm pour répondre à l exigence de préhension. Se prolonger horizontalement de la longueur d une marche au-delà de la première et de la dernière marche de chaque volée, sans pour autant créer d obstacle au niveau des circulations horizontales. Les mains courantes des escaliers doivent se différencier de la paroi support par un éclairage particulier ou un contraste visuel.

32 B A C D

33 a. Elle n est pas obligatoire pour les volées de moins de 3 marches. b. Elle doit présenter soit un contraste visuel soit un contraste tactile. c. Les demi-paliers doivent être dotés de ce dispositif. d. La distance entre le nez de marche et la bande doit être de 50 cm.

34 Un revêtement de sol = contrastes visuel ET tactile. Peut être obtenu par différents moyens, ex: un simple changement de texture du revêtement de sol. Son relief ne doit pas créer de risque de chute. La norme NF P définit un type de bande d éveil de la vigilance dont la mise en œuvre s impose en bordures de quais ferroviaires et aux abaissements de trottoirs. Situé à une distance de 50 cm à partir du nez de la première marche, en haut et sur toute la largeur de l escalier. Il conviendra de poser une bande d éveil de la vigilance en haut de chaque volée, au niveau des paliers intermédiaires desservant une circulation horizontale. Les demi-paliers ne sont pas visés.

35 a. supérieur à 100 mm. b. entre 25 et 50 mm sur une distance maximale de 100 mm. c. supérieur à 50 mm sur une distance maximale de 500 mm. d. inférieur à 100 mm.

36 1 Garde-corps d escalier = 1 main courante + 1 lisse intermédiaire + 1 garde-pied doit être installé si la hauteur à gravir est supérieure à 500 mm et s il existe un espace libre supérieur à 200 mm le long du limon, de manière à assurer une protection sur le côté où cet espace existe. Il faut au moins 1 main courante et si la largeur de l escalier est 1,2 m 2 mains courantes La main courante doit être continue le long de la volée et exempte de tout obstacle à une distance d au moins 100 mm sur toute sa longueur, sauf sur la face inférieure pour sa fixation. La hauteur de la partie sup. de la main courante du garde-corps d arrivée doit être entre 1,00 m et 1,10 m. Le diamètre doit être de 25 mm à 50 mm (ou section équivalente) pour une prise en main sûre.

37 Pour éviter de dévier la main courante, en cas d obstacle ponctuel sans danger (tuyauterie, relief, poteau, chemin de câble, ), cette distance de 100 mm peut être réduite à 50 mm sur une longueur maximale de 500 mm.

38 a. dans un site public, avoir le giron minimal mesuré à 500 mm du mur extérieur. b. avoir un giron extérieur inférieur à 420 mm. c. être à balancement continu sans autre palier que les paliers d étage. d. dans un site industriel, avoir un recouvrement minimal de 50 mm au droit de la main courante extérieure.

39 Escaliers à balancement continus sans autre palier que ceux desservant un étage. Le giron extérieur des marches doit être inférieur à 0,42 m. Pour les escaliers en site industriel, il conviendra de ne pas utiliser de contremarche, le recouvrement devant être au minimum de: - 50 mm à la ligne de foulée - 80 mm au bord du fût ou de la main courante intérieure - 10 mm au droit de la main courante extérieure

40 g min mesuré à 0,50 m du mur extérieur ou aplomb du garde-corps extérieur pas forcément mesurée au niveau de la ligne de foulée. Cette exigence n'est qu'un minimum et ne se substitue pas aux règles de l'art ou aux règles de sécurité qui peuvent être plus exigeantes. En ERP, les règles de sécurité Incendie, plus anciennes, imposent que la largeur du giron soit conforme aux exigences dimensionnelles des escaliers sur la ligne de foulée, c est-à-dire à une distance de 0,60 m du noyau ou du vide central. L Union des Métalliers recommande que la règle de dimensionnement assurant la largeur de marche la plus grande soit retenue, quel que soit le type de bâtiments.

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42 G = Charges permanentes (poids propre) = actions fixes Q = Charges d exploitation = actions variables Charges verticales dimensionnant les limons et marches Charges horizontales dimensionnant les garde-corps Normes de référence : NF P : Eurocode 1 Actions sur les structures partie NF P : Annexe nationale (en remplacement des normes NF P et NF P )

43 Poids propre des éléments structuraux et des éléments non-structuraux : limons marches garde-corps, mains courantes revêtements de sol Pour les éléments en acier, le poids propre est évalué en considérant comme masse volumique : μ = kg/m 3

44 Provoquées par l occupation des locaux Définies en fonction de l usage spécifique des bâtiments A. CHARGES VERTICALES Actions quasi-statiques : 2 types de charges prendre en compte la plus défavorable Surcharge répartie = résistance globale Surcharge concentrée = résistance locale agissant sur une surface carrée de 50 mm de côté Actions dynamiques : dues aux variations brutales d intensité sur les marches légères indépendantes ou semi-indépendantes Nécessitent une analyse spécifique Doivent être définies au cas par cas dans les documents particuliers du marché (DPM)

45 Exemple : extrait Eurocode 1 et Annexe nationale

46 A. CHARGES VERTICALES (suite) Installations industrielles : charges spécifiques définies dans la NF E Pour les escaliers extérieurs, prendre en compte si nécessaire les surcharges climatiques (neige, vent) B. CHARGES HORIZONTALES Sur les mains-courantes et garde-corps : se référer au guide «Comment faire des garde-corps? Sur les limons Recommandation de l Union des Métalliers Vérifier la stabilité de l escalier en considérant une charge horizontale sur le limon équivalente à 6% de la charge verticale

47 Normes de référence : NF EN : Eurocode 3 Calcul des structures en acier règles pour les bâtiments + NF EN /NA : Annexe nationale Vérifications aux états-limites Etat Limite de Service (ELS) : en utilisation normale, les déformations doivent être limitées pour ne pas affecter le confort des usagers ou le bon fonctionnement de la structure Etat Limite Ultime (ELU) : en situation extrême, sous cas de charges pénalisants, la structure ne doit pas atteindre sa limite de rupture

48 Sous l action de G + Q (charges non pondérées), on doit vérifier que la flèche du limon ou de la marche reste inférieure à une valeur limite. Valeur limite de la flèche lim : max lim Eurocode 3 (Annexe nationale) plancher en général lim L/200 Recommandation de l Union des Métalliers, pour des raisons de confort Documents du marché lim L/300 lim. Calcul de la flèche max par la résistance des matériaux en fonction de : Inertie de l élément I donné dans les catalogues de profilés ConstruirAcier Portée L selon le problème étudié Module d Young de l acier E = MPa

49 Sous l action de 1,35.G + 1,5.Q (charges pondérées), on doit vérifier que les sollicitations dans les éléments structuraux restent inférieurs à leur capacité de résistance. Dans un escalier, les limons et les marches sont essentiellement sollicités en flexion : M u M Rd Capacité de résistance en flexion : M Rd = W y.f y γ M0 W y = I/v : Module d inertie de l élément donné dans les catalogues de profilés ConstruirAcier f y : Limite d élasticité de l acier dépend de la nuance d acier utilisée acier de construction courant S235 : f y = 235 MPa g M0 = 1 : Coefficient partiel pour l acier défini dans l Eurocode 3 Calcul du moment sollicitant M u par la résistance des matériaux : Portée L Conditions d appui

50 Nombre de marches = n Nombre de limons = n l Pente de l escalier : tg a = H/D L H α D

51 Garde-corps L. P gc Marches n x p m Limon : L x p l p gc : poids linéique du garde-corps p m : poids total d une marche p l : poids linéique du limon Poids total de l escalier : P = n. p m + n gc. L. P gc + n pl. L. p l Pour le calcul des limons, on considère uniquement la surcharge répartie car la surcharge ponctuelle n est pas dimensionnante Charge d exploitation totale : Q e = n. d. g. q v (d et g sont les dimensions en plan d une marche)

52 Charge permanente : p = 1 n l. P L. cos Charge variable : q = 1 n l. Q e L. cos On multiplie par cos α = D/L pour se ramener au cas d une poutre horizontale de longueur L sur 2 appuis simples

53 Escalier sur 2 appuis simples : Réactions d appui Moment fléchissant Butée en tête Butée en pied Le guide donne aussi les efforts pour les cas d escaliers : - encastrés à une extrémité - encastrés aux deux extrémités

54 Moment de flexion maximum dans le limon sous charges pondérées : M u = 1,35 p + 1,5 q. L2 8 Capacité de résistance en flexion du limon : M Rd = W y. f y γ M0 On doit avoir : M u M Rd Il faut choisir un profil dont le module d inertie W y (I:v) vérifie : W y 1,35. p + 1,5. q L2 8. f y Les réactions d appui et moments d encastrement éventuels permettent de déterminer les fixations ainsi que les descentes de charges

55 Elle se calcule de la manière suivante : ω max = a p + q E I L4 a est un coefficient dépendant des conditions d appui : Conditions d appui a Sur 2 appuis simples Encastré à 1 extrémité Encastré à 2 extrémités On doit vérifier : max lim = L/300 Il faut choisir un profil dont l inertie I vérifie : I 300. a. p + q L3 ² E

56 Hypothèses : Escalier implanté dans un immeuble de bureaux : q e = 250 dan/m 2 Hauteur : H = 3230 mm Largeur : d = 900 mm D = 5400 mm 18 marches = hauteur : 170 mm x giron : 300 mm, avec p m = 8,5 dan 2 limons - 1 garde-corps : p gc = 20 dan/m Ouvrage simplement appuyé en pied et en tête buté en tête L = (D + 300) 2 + H 2 L = 6552 mm Pente : tg a = H/(D+300) = 0,56 a = 29,3 L H α D

57 P = 6,55 * * 8,5 = 284 dan (dans un 1er temps, on néglige le poids propre du limon que l on ne connait pas) p = 1/2 * 284/6.552 * cos 29,3 = 18,9 dan/m q = 1/2 * (18 * 0,9 * 0,3 * 250)/6,552 * cos 29,3 = 80,9 dan/m Mu = (1,35 * 18,9 + 1,5 * 80,9) * 6,55 2 /8 = 788 dan/m Avec un acier S235, on doit choisir un profil tel que : W y > 788*10/235 = 33,5 cm 3 (NB : le facteur 10 intervient pour la cohérence des unités) max = 0,013 * (18,9 + 80,9) *6,55 4 /2, /I = 1, / I (attention à la cohérence des unités lim = 6,55 / 300 = 0,022 m = 22 mm On choisit un profil dont l inertie vérifie : I > 1, / 0,022 = 5, m 4 = 517,0 cm 4 On choisit un IPEA 160 : W y = 87,81 cm 3 I y = 689,3 cm 4 Pour finir, on refait la vérification en prenant compte le poids propre de l IPEA 160 = 12,7daN/m

58 2 limons la marche se comporte comme une poutre sur 2 appuis (simples ou encastrés) 1 limon central ou latéral la marche est nécessairement encastrée Calcul sous surcharge seule poids propre négligé La surcharge concentrée peut être dimensionnante

59 Les moments et les flèches sont calculés pour différents types de chargements et de conditions aux appuis exemple : Marche encastrée sur un limon central Charge répartie Formule du Moment q d2 M = Formule de la flèche 5 q d4 ω = 384 E I 1 charge concentrée en bout M = 1.5 Q d 2 ω = Q d3 24 E I 2 charges concentrées distantes de b M = 1.5 Q b ω = Q b3 12 E I

60 Le moment M u est calculé en pondérant la surcharge par le coefficient 1,5 On doit vérifier : M u M Rd, avec : M Rd = W y. f y γ M0 La flèche max est calculée sans pondérer les surcharges On doit vérifier : max lim

61 Cf guide «Comment faire des garde-corps?»