Plancher Floor Fuβboden Avis Technique 3/09-592 Annule et remplace l Avis Technique 3/01-364 Lewis profilés à queues d aronde Titulaire : Représentant de France: Société Reppel BV Buwspecialiteiten Postbus 102 NL-3300 AC Dordrechet Tél. : 0031786174400 Fax : 0031786171006 E-mail : reppel@reppel.nl Internet : www.reppel.nl et www.reppel.fr KDI 173 boulevard Félix Faure FR-93537 Aubervilliers Tél. : 01 49 34 49 38 Fax : 01 49 34 49 74 Internet : www.reppel.fr Commission chargée de formuler des Avis Techniques (arrêté du 2 décembre 1969) Groupe Spécialisé n 3 Structures, planchers et autres composants structuraux Avis Technique non valide Vu pour enregistrement le 16 avril 2009 Secrétariat de la commission des Avis Techniques CSTB, 84 avenue Jean Jaurès, Champs sur Marne, FR-77447 Marne la Vallée Cedex 2 Tél. : 01 64 68 82 82 - Fax : 01 60 05 70 37 - Internet : www.cstb.fr 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 (http://www.cstb.fr) CSTB 2009
Le Groupe Spécialisé n 3 «Structures, planchers et autres composants structuraux» a examiné, le 04 février 2009, le dossier de révision de l Avis Technique sur le plancher LEWIS, en béton coulé sur des profilés en acier à nervures en forme de queue d aronde, procédé exploité par la Société REPPEL BV. La demande initiale avait été introduite dans le cadre d une confirmation de l agrément néerlandais n K7470/94 délivré par l Institut KIWA. Le Groupe a formulé, sur ce procédé, l Avis Technique ci-après. Cet Avis Technique annule et remplace l Avis Technique 3/01-364. 1. Définition succincte Plancher à solives métalliques ou en bois, complétées par des tôles d acier profilées formant armature et coffrant une dalle collaborante ou non, en béton de faible épaisseur. Identification des composants Les profilés métalliques sont identifiés par tampon encreur qui imprime le nom LEWIS, la longueur du profilé, le numéro de l Avis Technique, le numéro du certificat du fournisseur de la tôle et la date de fabrication. 2. AVIS L Avis est formulé pour les épaisseurs de montage n excédant pas 100 mm au total. 2.1 Domaine d'emploi accepté L Avis est formulé pour des utilisations en France européenne (métropole + corse). Le procédé est destiné à réaliser des planchers intérieurs de bâtiments d habitation, de bureaux, scolaires, commerciaux, etc., soumis exclusivement à des charges d exploitation statiques ou quasiment statiques (en comprenant par ces dernières les efforts dynamiques courants dus au déplacement des personnes et des appareils légers qui ne produisent pas de vibrations), limitées à 500 dan/m² pour les charges uniformément réparties. Pour les charges localisées, ponctuelles et linéaires, les limitations sont précisées au 2,321. L emploi sur vide sanitaire est exclu. L utilisation en zones sismiques n est pas visée dans le présent Avis. 2.2 Appréciation sur le procédé 2.21 Aptitude à l emploi Stabilité La stabilité du plancher LEWIS est normalement assurée si sa conception, sa fabrication, sa mise en œuvre et son utilisation sont conformes aux conditions définies dans la description et au Cahier des Prescriptions Techniques particulières. En particulier, la collaboration entre tôle et béton, lorsqu elle est nécessaire à l obtention des performances annoncées, est assurée tant que la contrainte d adhérence reste limitée comme indiqué au Cahier des Prescriptions Techniques particulières. Si le plancher possède une fonction diaphragme qui ne peut être assurée que pour des actions limitées de vent, le béton doit être muni d un treillis soudé correctement dimensionné. Faute de justification sur la pérennité de la liaison par effet de coincement entre les bacs LEWIS et le béton coulé en œuvre lorsque ces planchers sont soumis aux efforts dynamiques dus aux séismes, aucune appréciation ne peut être formulée sur le comportement du plancher LEWIS en cas de séisme. Résistance au feu Le comportement au feu dépend de l adjonction de protections rapportées qui empêchent la carbonisation des solives en bois, l échauffement des solives métalliques et celui du plancher LEWIS. Par exemple, les plafonds doivent faire l objet d un procès-verbal de classement délivré par un laboratoire agréé, précisant que la température atteinte dans le plenum n a pas dépassé 300 C pour la durée SF (stabilité au feu) recherchée. Dans l état actuel des connaissances, l obtention d un degré CF (coupe feu) requis nécessite en outre une épaisseur de béton d au moins 34 mm au dessus des bacs LEWIS, donc au dessus des ondes, portant à 50 mm l épaisseur totale minimale du plancher (tôle + béton). La mise en œuvre des plafonds rapportés doit être conforme aux dispositions contenues dans l additif n 2 du DTU 58.1 pour les plafonds suspendus. Lors de la vérification du comportement en cas d incendie, la valeur caractéristique à prendre en compte pour la résistance à la compression du béton est de 20 MPa. Un essai a été réalisé au laboratoire FEU du CSTB (voir ci-après B- Résultats expérimentaux). Il a conduit à un procès verbal de classement CF d une heure pour un montage sur solives en bois avec plafond suspendu. Ce classement n est valable que pour les montages de plancher identiques à celui essayé, les conditions précises de validité étant écrites dans l annexe 1 du procès verbal de classement. Prévention des accidents lors de la mise en œuvre ou de l entretien Pour le procédé proprement dit, elle est normalement assurée si les conditions concernant la phase de montage, indiquées au Cahier des Prescriptions Techniques particulières, sont respectées. Isolation thermique Sans plafond rapporté ni isolant ajouté, ce plancher est par lui-même peu isolant. En revanche, l isolation thermique peut être considérablement améliorée par des épaisseurs d isolant posé sur un plafond rapporté, entre ou en dessous des solives. Les valeurs des résistances thermiques utiles des planchers bruts, sont déterminables à partir des «Règles Th-U 2005». Isolation acoustique Dans le cas des montages sans interposition de bandes de laine de roche entre les bacs LEWIS et les supports, sans plafond ou même avec plafond fixé directement sur la face inférieure des poutres par pointes ou vis, les planchers présentent un indice d affaiblissement acoustique qui ne dépend que de leur masse surfacique (en kg/m²). Lorsqu il y a interposition de bandes de laine de roche entre les bacs LEWIS et les solives supports, les bacs ne sont pas cloués sur les solives. Avec plafond rapporté suspendu, l isolation acoustique peut être améliorée en fonction de la conception particulière du plafond et de sa suspension. L appréciation de cette qualité est à faire dans chaque cas, soit à partir d essais, soit selon les indications ci-après : L isolation acoustique aux bruits aériens d un ensemble plancher et plafond rapporté suspendu ne peut pas satisfaire à la réglementation si la fréquence de résonance de l ensemble excède 60 Hz. Cette fréquence peut être calculée par la formule : fo = 1/2 π [K(1/m1 + 1/m2)]0,5 fo étant la fréquence de résonance en Hz, m1 étant la masse, en kilogramme, d un mètre carré de plancher brut, m2 étant la masse, en kilogramme, d un mètre carré de plafond rapporté, K étant le coefficient de raideur dynamique du dispositif de suspension du plafond : il s exprime en N/m et il correspond au rapport de la force, en N, à appliquer, au déplacement qui en résulte pour le dispositif de suspension, déplacement exprimé en m. Ce coefficient K doit être rapporté à 1 m² de plancher (par exemple, s il y a 4 suspentes par m², le coefficient K à prendre en compte dans la formule est quatre fois celui relatif à une suspente). Pour apprécier les caractéristiques acoustiques d un plancher fini exécuté avec ce procédé, on pourra consulter : Le REEF Sciences du Bâtiment Partie acoustique, le document «Exemples de solutions» relatif à la Nouvelle Réglementation Acoustique, édité par le CSTB. Dans le cas particulier d utilisation de suspentes très courtes et rigides, réalisées en fers plats fixés sur les faces latérales des poutres en bois (voir NF DTU 25.41 (indice de classement P 72-203) «Ouvrages en plaques de parement en plâtre»), on en peut pas connaître avec précision le coefficient de raideur dynamique K, ni implicitement, la fréquence de résonance fo. En conséquence, l indice d affaiblissement acoustique doit être déterminé à partir d essais, soit déjà existants, soit à réaliser. Aptitude à recevoir des revêtements de sol En raison des écartements faibles entre les solives supports des bacs LEWIS, et en raison des prescriptions sur les déformations, il est admis que tous les types de revêtement de sols usuels appliqués sur ce 2 3/09-592
plancher se comportent bien dans le cadre des utilisations du plancher soumis à des charges d exploitation modérées, comme définies dans le domaine d emploi ( 2.1). En revanche, si le plancher est soumis à des charges localisées dont les effets dépassent ceux de la charge concentrée de 2 kn telle qu elle est définie au 2.5 de la norme NF P 06-001, ou les effets de la charge uniformément répartie définie dans cette même norme pour l habitation, les déformations locales du plancher dues aux fléchissements différentiels éventuels des solives peuvent altérer l intégrité des revêtements de sols fragiles, tels les carrelages ; Dans ces cas de charge ou en l absence de treillis soudé dans le béton, les revêtements de sol ne sont raisonnablement envisageables qu en pose désolidarisée. 2.22 Durabilité - Entretien Compte tenu de la faible épaisseur de la tôle des profilés LEWIS (0,50 mm), la durabilité du plancher est normalement assurée, pour les utilisations en planchers intérieurs de bâtiment et situés au dessus de locaux secs. En revanche, la durabilité n est pas assurée au dessous de locaux humides (cuisines, salle d eau) ou à atmosphère agressive, sauf mesures de protection particulières. 2.3 Cahier des Prescriptions Techniques particulières 2.31 Conditions de fabrication des profilés LEWIS L épaisseur nominale de la tôle, galvanisation comprise, ne doit pas être inférieure à 0,50 mm. Les tolérances de fabrication sur l épaisseur sont ± 0,050 mm. Le producteur doit pouvoir fournir à la demande la justification de la hauteur des nervures et de la largeur hors tout des bacs. 2.32 Conditions de conception et de calcul 2.321 Charges d exploitation à prendre en compte Dans le cas de cloisons de distribution très légères dans les locaux, de poids limité à 1,0 kn/m, l épaisseur minimale de la dalle de béton est de 50 mm (16 mm de bac + 34 mm de béton au-dessus des nervures). Dans le cas de cloisons de distribution légères, de poids limité à 2,5 kn/m, l épaisseur minimale totale de la dalle de béton est de 60 mm. Les cloisons de poids supérieur à 2,5 kn/m ainsi que les charges concentrées de poids supérieur à 3 kn sont acceptées si l épaisseur totale de la dalle de béton est supérieure et au moins égale à 70 mm et si ces charges sont prises en compte et justifiées comme charges localisées situées dans la position la plus défavorable. Dans ce dernier cas, la dalle de béton doit comporter un treillis soudé calé à miépaisseur du béton au-dessus des nervures des bacs LEWIS. Les charges ponctuelles (au sens de l article 2.5 de la norme NF P 06-001) peuvent atteindre 7 kn si la portée des bacs entre solives n excède pas 60 cm. Si cette portée est supérieure à 60 cm, il y a lieu de se référer à l alinéa «Charges concentrées ou linéaires» du paragraphe 2.323 du présent Avis pour la charge considérée ( 7 kn). 2.322 Vérification en phase provisoire de montage Indépendamment de l exigence de fixation des bacs sur les solives (voir 2.33), la vérification dans cette phase concerne seulement les solives. Les solives métalliques sont justifiées conformément aux Règles CM 66 ou EN 1993. Dans le cas du bois la contrainte dans le bois sous l action pondérée du poids propre du plancher et des charges de la mise en œuvre est limitée à 1,5 σf. Vérification de la sécurité Elle est effectuée sous l action : D une charge uniformément répartie représentant le poids propre du plancher pondéré par 1,35 et D une charge ponctuelle P pondérée par 1,5, placée au milieu de la portée libre l1 des solives, représentant l action des charges de mise en œuvre. La charge ponctuelle P, en kn, est prise égale à : 0,5. l 1 si l 1 6,0 m 1,5 + 0,25 l 1 si l 1 > 6,0 m avec l 1 = portée libre des solives en phase de mise en œuvre, en m. Vérification de la déformation des solives en phase de montage sous l action du poids propre du plancher Cette vérification concerne uniquement l aspect du plancher en phase finale. Dans ce cas, la flèche en phase de mise en œuvre cumulée avec la flèche en phase finale doit rester inférieure à 1/400 de la portée libre en phase finale. 2.323 Vérification en phase finale Vérification des moments et des contraintes En l absence de connexion systématique entre les solives et la dalle LEWIS, on admet que les solives en bois assurent à elle seules la portance des charges. Elles doivent donc être dimensionnées conformément au DTU «Règles CB 71» ou EN 1995 pour les solives en bois et «CM 66» ou EN 1993 pour les solives en acier. La dalle de béton coulé sur les bacs LEWIS assure la répartition transversale des charges localisées importantes (définies au dernier alinéa du 2.321 ci-avant). Dans ces cas de charges, la compatibilité des déformations entre les solives (y compris les bandes de laine de roche éventuellement interposées sous les profilés LEWIS) et la dalle de béton coulé sur les bacs LEWIS doit être prise en compte dans l analyse des sollicitations des solives. Justifications relatives aux efforts tranchants, des montages collaborants Le calcul en système mixte est possible tant que la contrainte de glissement entre la tôle et le béton, déterminée à partir de l effort tranchant dû à la totalité des charges non pondérées, ne dépasse pas les valeurs admissibles résultant de la relation ci-après : ρd τ = 1165 + 1,73 l cette relation n ayant de sens qu à l intérieur du domaine d emploi accepté ; avec ; τ = contrainte de glissement admissible (en dan/cm²) ρ = rapport de la section de la tôle à la section utile du béton, la section utile du béton étant le produit de la largeur du plancher par la distance h du centre de gravité de la tôle à la fibre supérieure du plancher d = épaisseur totale de la dalle (en cm) l = portée de la dalle (en cm). Justifications relatives à la flexion Cas des montages collaborants Dans la limite des contraintes de glissement indiquées ci-dessus entre tôle et béton, le plancher a un fonctionnement béton armé et la section résistante prise en compte dans les calculs après durcissement du béton est la section mixte fissurée comportant la section totale de la tôle et la section du béton comprimé rendue homogène par rapport à l acier du bac (n = 15). La vérification des moments de flexion se fait en contrôlant que la contrainte de traction développée dans la tôle sous sollicitations non pondérées ne dépasse pas la contrainte admissible de la tôle égale aux 2/3 de la limite élastique minimale garantie, soit 220 MPa et que la contrainte dans le béton ne dépasse pas 15,3 MPa, le calcul tenant compte de toutes les phases de montage, mise en œuvre et utilisation. Cas des montages à tôle seule résistante (aucune collaboration entre tôle et béton) En raison du faible entraxe des solives en bois qui supportent les bacs LEWIS, on admet que le montage tôles + béton joue le rôle de répartiteur des charges aux solives qui assurent à elles seules le report des charges aux appuis. Elles doivent donc être dimensionnées conformément au DTU «Règles CB 71». La dalle de béton coulée sur les bacs LEWIS assure la répartition transversale des charges localisées importantes (définies au dernier alinéa du 2.321 ci-avant). Dans ces cas de charges, la compatibilité des déformations entre les solives en bois (y compris les bandes de laine de roche éventuellement interposées sous les profilées LEWIS) et la dalle de béton coulé sur les bacs LEWIS doit être prise en compte dans l analyse des sollicitations des solives. Pour les solives en bois, le critère à satisfaire est fixé dans les Règles CB 71. Pour la dalle de béton, la contrainte de traction développée dans le béton ne doit jamais dépasser 1,5 MPa sous charges de service. Vérification des déformations Le «fléchissement actif» des planchers pouvant nuire à l intégralité des cloisons maçonnées ou aux revêtements de sol fragiles comporte : Les déformations différées sous l action du poids propre du plancher, Les déformations totales dues aux charges permanentes à l exception du poids propre, Les déformations instantanées dues aux charges à caractère variable. Ce fléchissement ne doit pas dépasser : 1/500 de la portée si celle-ci est 5,0 m ou 0,5 cm + l/1000 de la portée, si celle-ci est supérieure à 5,0 m. 3/09-592 3
Dans le cas des planchers qui n ont pas à supporter des cloisons maçonnées ou des revêtements de sol fragiles, le fléchissement dû aux charges citées ci-dessus est limité conventionnellement à : 1/350 de la portée si celle-ci est 0,5 m ou 0,5 cm + l/700 de la portée, si celle-ci est supérieure à 3,50 m. Le calcul des déformations doit être mené sur les solives seules et les déformations ainsi calculées peuvent être diminuées forfaitairement de 20 % pour tenir compte de l apport de raideur des bacs LEWIS et du béton. Caractéristiques géométriques et mécaniques des bacs LEWIS Pour un mètre de largeur : section s = 641 mm² fibre neutre v s = 71, mm v i = 89, mm moment d inertie i = 3,6 cm 4 Résistance au poinçonnement Il convient de s'assurer que la charge concentrée ne provoque pas le poinçonnement du plancher. On détermine l'impact de la charge à la surface du plancher après diffusion dans la chape éventuelle. On définit un périmètre critique pour la résistance au poinçonnement selon la figure suivante : h c périmètre impact a i x b i Q u u c. h c. τ poin périmètre long. : u c dp r = h c /2 a i + h c x b i + d p avec τ poin = 0,045. f c28 / γ b avant de tenir compte des armatures de répartition τ poin = (0,045 + 1,3.ρ m) fc28 / γ b avec armatures de répartition où x y ρm est la moyenne géométrique limitée à 0,015, des pourcentages d'aciers présents dans chaque direction (la section de tôle n'intervient que dans le sens porteur des nervures). Charges concentrées ou linéaires Largeur d'application des charges concentrées Les charges concentrées peuvent être considérées comme appliquées sur une aire plus grande que leur impact réel en surface du plancher. On considère une largeur d'application effective "b m" obtenue par diffusion à 45 du contour de l'impact sur le plan correspondant au niveau de dessus des nervures de la tôle profilée. h f h c b b m b m = b p + 2 (h c + h f) pour une chape béton ou autre matériau analogue b m = b p + 2 (h c + 0,75. h f) pour un revêtement moins résistant. Largeur participante de plancher La largeur de bande de plancher efficace pour supporter une charge concentrée ne peut dépasser la valeur "b em" ci-dessous. pour les vérifications du cisaillement de glissement et des moments de flexion ρ ρ - pour les travées à appuis simples et les travées de rives de planchers continus : b em = b m + 2. l p. [1 - (l p/l)] - - pour les travées intermédiaires des planchers continus : b em = b m + 1,33. l p. [1 - (l p/l)] pour les vérifications de cisaillement du béton b em = b m + l p. [1 - (l p/l)] avec : L = portée entre appuis (en cm) l p = distance de la charge concentrée à l'appui le plus proche (en cm) Dans le cas des charges concentrées linéaires parallèles aux nervures, on considère ces dernières comme une succession de charges ponctuelles et on détermine la largeur efficace par la même méthode. La prise en compte d'une largeur b em en lieu et place de la largeur b m pour la justification du plancher est liée à la mise en œuvre d'une armature transversale destinée à répartir les charges concentrées, et placée au-dessus de la tôle avec l'enrobage juste nécessaire. La longueur de ces armatures doit être au moins égale à b em, dans le cas où elles comportent des crosses et à b em plus la longueur d'ancrage à chaque extrémité dans le cas contraire. Il est précisé que pour des planchers dont l'épaisseur h c est supérieure à 4 cm, cette armature est indépendante du treillis anti-fissuration situé près de la face supérieure du plancher. Armatures de répartition A défaut d'un calcul précis (du type Guyon-Massonnet, par exemple), la section de l'armature de répartition transversale peut être déterminée comme pour une semelle de fondation de largeur b em, en la réduisant ensuite forfaitairement d'un tiers. On utilise l'expression suivante : N a = Q. b em - b. 0,66 8.(h c - 1) avec b em, b et h c exprimés en centimètres pour un enrobage de 1 cm ; N a = l'effort de traction (dan) dans la totalité des armatures de répartition ; Q = la charge concentrée (dan) à laquelle correspond les armatures de répartition. Dans le cas de charge ponctuelle, les armatures transversales sont disposées symétriquement par rapport à la charge sur une longueur de plancher égale à 3/4 b em. Dans le cas des charges concentrées linéaires Q représente la charge concentrée par unité de longueur et Na l'effort total de traction dans les armatures disposées sur une longueur de plancher égale à l'unité. 2.33 Conditions de mise en oeuvre Les solives en bois doivent être mises en œuvre conformément aux prescriptions du DTU 31.2 «Construction de maisons et bâtiments à ossature en bois». Leur espacement (entraxe) ne doit pas dépasser 0,60 m dans le cas des montages sans collaboration entre tôle et béton. Les bacs doivent être fixés sur les solives qui les supportent (2 fixations par bac au maximum) ou être rendus mécaniquement solidaires contre eux ; ces fixations ne sont pas exigées si les bacs (isolément ou rendus solidaires) franchissent plus de trois travées sans porte-à-faux en rive. La dalle de béton coulée sur les profilés LEWIS doit être mise en œuvre conformément aux prescriptions du DTU 21 «Exécution des travaux en béton». Le béton mis en œuvre doit être de classe C25/30 minimum. Pour les montages dans lesquels on compte sur la collaboration entre tôle et béton un treillis soudé est obligatoire et est prévu dans la dalle de béton, calé à mi-épaisseur du béton au-dessus des ondes, avec des armatures de diamètre au moins égal à 4 mm et espacées de 20 cm au maximum pour celles perpendiculaires aux ondes, 30 cm au maximum pour celles parallèles aux ondes. En revanche, la présence d un treillis soudé n est pas exigée dans les montages sans collaboration entre tôle et béton. 2.331 Planchers courants (constructions neuves) Lorsque les poutres sont posées sur leurs appuis, la profondeur minimale saine toutes tolérances épuisées est au minimum de 50 mm. Dans tous les cas la surface d appui, toutes tolérances épuisées, doit être justifiée vis-à-vis de la contrainte de compression transversale dans le bois de la poutre. 4 3/09-592
Des consignes doivent être prévues sur les plans de pose du plancher afin d éviter des accumulations excessives de charge de mise en œuvre, quantités excessives de béton notamment. 2.332 Cas particuliers de la réhabilitation des planchers Lorsque le plancher est réalisé avec des poutres anciennes en bois, ces dernières doivent faire l objet d un examen visuel minutieux afin de déterminer leur état. Les poutres qui présenteraient des dégradations ou des moisissures, notamment sur leur face supérieure et sur les appuis doivent être obligatoirement remplacées. Par ailleurs, il y a lieu de tenir compte dans l évaluation des charges du supplément d épaisseur de la dalle de béton, résultant de la déformation des poutres. Conclusions Le présent Avis annule et remplace l Avis 3/01-364 Appréciation globale L utilisation du procédé dans le domaine d emploi accepté est appréciée favorablement. Validité 6 ans, jusqu au 28 février 2015. Pour le Groupe Spécialisé n 3 Le Président Jean-Pierre BRIN 3. Remarques complémentaires du Groupe Spécialisé Le présent Avis a apporté des compléments et des précisions à l Avis précédent qu il révise : La spécificité du mode de liaison entre les bacs acier et le béton, faisant appel à un effet de coincement qui se produit et s accentue avec le fléchissement des planchers vers le bas, conduit à borner le domaine de validité des valeurs m et k caractérisant la collaboration entre les bacs et le béton ; Les charges d exploitation limites indiquées dans le domaine d emploi ont été accrues compte tenu des justifications expérimentales apportées. Un montage de plancher est présenté avec un degré coupe feu établi par un procès verbal officiel. Enfin rien n est changé concernant la mise en place d un treillis soudé dans la dalle de béton : c est la règle générale pour tous les planchers ; il est seulement admis de ne pas placer de treillis dans le cas de planchers dont la résistance est assurée par les bacs seuls, sans collaboration du béton, et à condition que l entraxe des solives supports n excède pas 60 cm. Dans ces conditions, le Groupe a formulé son Avis et établi le cahier des prescriptions techniques complémentaires. Le Rapporteur du Groupe Spécialisé n 3 Nicolas RUAUX 3/09-592 5
Dossier Technique établi par le demandeur A. Description 1. Classe du système Plancher à solives complétées par des tôles d acier profilées, utilisées soit comme coffrage et armature pour une dalle collaborante en béton, soit comme coffrage d une dalle en béton non collaborante. 2. Identification des profilés (bacs métalliques) Les profilés sont identifiés par un tampon à l encre inaltérable, porté sur l onde la plus large (39 mm), contenant au minimum les indications suivantes : nom du produit LEWIS, longueur du profilé en mm, le numéro d Avis Technique, le numéro du certificat de la tôle et, la date de fabrication. 3. Définition des matériaux 3.1 Caractéristique de la tôle Tôle en acier profilé à froid de qualité Fe E 320, galvanisée en continu avec un revêtement de zinc de 275 g/m² pour l ensemble des deux faces, selon la classification Z 275 de la norme NF EN 10326. 3.2 Béton Béton fin de sable et granulats courants de classe C25/30 minimum dont la granularité est limitée à 8 mm, dosé en ciment CPA ou CPJ de la classe 45 au minimum, à 350 kg de ciment par mètre cube de béton. 4. Description et fabrication des éléments 4.1 Solives Les solives sont en bois massif, de section rectangulaire, ou en profilés métalliques courants (I, HE, ). 4.2 Tôles d acier galvanisées Les tôles galvanisées sont profilées à froid en forme de queue d aronde. Leurs caractéristiques dimensionnelles sont les suivantes : - Largeur hors tout du bac : 630 mm - Largeur utile du bac : 610 mm - Longueurs standards : 1220 1530 1830 2000 mm - Longueurs à la demande : 800 à 7000 mm - Épaisseur de la tôle galvanisée : 0,50 mm - Hauteur du profil : 16 mm - Largeur des plages supérieure et inférieure des nervures : 35 et 39 mm - Poids : 5,8 dan/m². Le profilage des tôles est réalisé à l usine LAMINEX VOF, Dordrecht (Pays-Bas). 5. Description de la mise en œuvre Les profilés LEWIS sont posés sur les solives, dont l espacement déterminé par le bureau d études qui a dimensionné ces solives n excède pas 1,50 m. Les nervures en queue d aronde des profilés sont perpendiculaires à la direction des solives. Les profilés LEWIS sont fixés aux solives, sauf si leur longueur permet de franchir plus de trois travées sans porte-à-faux en rive. 5.1 Recouvrement Dans le sens de la largeur, deux profilés LEWIS accolés se recouvrent soit par une face supérieure de nervure, soit par une face inférieure. Dans le sens de la longueur, un recouvrement de 50 à 100 mm est requis, ce qui est possible car les profilés LEWIS sont conçus de telle façon qu en retournant une plaque, on peut les glisser l une dans l autre, en raison des largeurs différentes entre faces supérieures et inférieures. 5.2 Longueur d appui A chaque extrémité du profilé LEWIS, la longueur d appui sur le support est de 50 mm au minimum. 5.3 Coupes et réservations La réservation de trémies, quand elle est préparée avant coulage du béton, peut être réalisée par blocs de mousse ou tout autre système adéquat. Dans ce cas, la tôle n est découpée qu après durcissement du béton. Dans le cas de trémies de petites dimensions (50 x 50 cm), le renforcement est effectué en fixant des cornières de 50 x 50 x 5 mm sur les nervures perpendiculairement à leur direction de part et d autre de l ouverture. Dans le cas de trémies de plus grandes dimensions, il est nécessaire de prévoir à leur niveau des éléments de structure complémentaires (chevêtres). Ces chevêtres sont en eux-mêmes une poutraison indépendante reprise sur les poutres formant les appuis du bac (perpendiculairement). 5.4 Bétonnage Pour un entraxe de solives n excédant pas 1,2 m, l épaisseur minimale du béton est de 34 mm au dessus des ondes, conduisant à une épaisseur totale de 50 mm ; pour des entraxes de solives supérieurs à 1,20 m, l épaisseur minimale du béton au-dessus des ondes est de 54 mm, conduisant à une épaisseur totale du plancher de 70 mm. 6. Finitions Les plafonds sont réalisés : Soit en laissant apparentes les poutres, les profilés LEWIS étant masqués par le parquet ancien (cas d une réhabilitation sur plancher en bois) (fig. 2) ou par panneaux de plâtre cartonnés posés sur des liteaux vissés sur les flancs des poutres (fig. 3). Soit par plafonds rapportés en sous-face en panneaux de plâtre cartonnés fixés par vis sur des lattes en bois, elles-mêmes vissées sous les poutres en bois (fig. 4). Dans les deux cas, le panneau de plâtre cartonné peut supporter des panneaux de laine de roche ou de verre destinés à apporter un complément d isolation acoustique. 7. Solutions de plancher proposées 7.1 Solives surmontées des profilés LEWIS, avec bande d interposition en laine de roche Dans ce cas, un plafond est ajouté, consistant : Soit à placer, entre les solives et proche de la sous-face des profilés LEWIS, des panneaux de plâtre cartonnés reposant sur des tasseaux fixés le long des solives (fig. 3). Soit à fixer des panneaux de plâtre cartonnés armés de fibres de verre sous les solives, par l intermédiaire d un réseau de lattes en bois perpendiculaires à ces solives (fig. 4 et fig. 5). Un renforcement de l isolation thermique est obtenue en ajoutant des plaques de laine de verre (50 mm d épaisseur) posées sur les plafonds. 7.2 Solives surmontées d un parquet, puis des profilés LEWIS posés sur le parquet par l intermédiaire de bandes de laine de roche placées au droit des solives. Il peut être réalisé une variante avec plafond rapporté constitué de panneaux de plâtre cartonnés vissés à un réseau de lattes en bois perpendiculaires aux solives sous lesquelles elles sont clouées. 8. Variante : plancher sans collaboration de la dalle en béton Ce montage est composé de solives en bois dont l espacement (entraxe) n excède pas 60 cm, surmontées de bacs métalliques LEWIS fixés aux solives par des clous torsadés traversant chaque fond d onde, avec ou sans interposition de bandes de laine de roche. Un béton fin, non armé, de sable et de granulat courants (granulométrie limitée à 8 mm) est coulé sur les bacs avec une épaisseur minimale totale (tôles comprises) de 50 mm. 6 3/09-592
B. Résultats expérimentaux Essais mécaniques Des essais de détermination des limites de collaboration entre tôle et béton, appelés essais «m» et «k», ont été réalisés selon la procédure française, au laboratoire du CSTB, en novembre et décembre 1995 (rapport d essais n 40 618 du 4 septembre 1996). Des essais de chargement concentré sur des planchers LEWIS ne comportant pas de treillis soudé dans le béton ont été réalisés au laboratoire TNO de décembre 1999 à janvier 2000 (rapport 2001-CON- B5-R 6017). Essais au feu Des essais ont été réalisés au laboratoire TNO de Delft (Pays Bas) pour la détermination de la résistance au feu d un plancher en bois, sans plafond, avec en face supérieure des éléments en bois de sapin et des profilés LEWIS recouverts d'une couche de béton à fin gravier (rapport TNO B-83-534 du 16 août 1983) et rapport TNO 94-CVB-R0645 du 4 mai 1994). Des essais ont été réalisés au laboratoire TNO de Delft (Pays-Bas) pour la détermination de la résistance au feu d un plancher en bois, avec plafond, avec en face supérieure des éléments en bois de sapin et des profilés LEWIS recouverts d'une couche de béton à fin gravier (rapport TNO B-81-484 du 24 juin 1981 et rapport TNO 94-CVB-R0646 du 10 mai 1994). Essai de résistance au feu réalisé au laboratoire du CSTB sur un montage de plancher constitué d une dalle en béton coulé sur des bacs LEWIS posés sur des solives en bois par l intermédiaire de bandes de laine de roche (ROCKWOOL 50) de 20 mm d épaisseur, et muni d un plafond suspendu (suspentes P11 de Lafarge) constitué de plaques de plâtre cartonnées armé de fibres de verre (PREGYFLAM BA 13 de Lafarge) fixées à des fourrures métalliques (S 47 de Lafarge). Cet essai a donné lieu à un rapport d essai et procès verbal de classement n RS 99-012, en date du 31/05/1999. C. Références Le procédé LEWIS est exploité aux Pays-Bas depuis 1930 avec plusieurs millions de m² posés dans le monde. L exploitation en France a débuté en 1995. 3/09-592 7
Tableaux et figures du Dossier Technique 8 3/09-592
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