Phase avant-projet : Poutres intégrées pour bâtiments multi-étagés à usage Ce document présente les différents types de poutres intégrées qui éliminent les retombées de poutre sous la dalle en béton. Il résume leurs avantages, décrit les points-clés de la conception et présente les informations relatives à la conception initiale. Contenu 1. Forme de construction 2 2. Avantages du mode de construction 4 3. Aspects de la conception initiale 5 Page 1
1. Forme de construction Les poutres intégrées ou poutres de planchers minces sont des cas particuliers de poutres secondaires dont la section en acier est positionnée dans l épaisseur de la dalle. Des exemples de telles poutres sont illustrés à la Figure 1.1 ci-dessous. La dalle de plancher peut consister en : Des unités préfabriquées en béton avec une table de compression en béton Une dalle épaisse mixte utilisant un bac acier de 200 à 225 mm d épaisseur Dans les deux cas, l épaisseur du plancher est de l ordre de 250 à 350 mm et le rapport portée/hauteur de la poutre est typiquement égal à 30. Les poutres intégrées ou poutres de plancher mince sont connectées aux ailes des poteaux HE ou UC afin de fournir un maintien à la torsion provoquée par les charges déséquilibrées appliquées d un côté de la dalle pendant la construction. La disposition des poutres intégrées est illustrée à la Figure 1.2. Des éléments de liaison connectent les poteaux en direction orthogonale. Un exemple de construction avec poutres intégrées utilisant des dalles préfabriquées en béton est illustré à la Figure 1.3. Un exemple de bac à nervures profondes est illustré à la Figure 1.4. (1) (2) (3) (4) Clé : 1. Poutre préfabriquée 2. Poutre de plancher mince 3. Poutre de plancher mince asymétrique 4. Poutre de rive à section creuse rectangulaire Figure 1.1 Exemples de poutres intégrées Page 2
5-10 m 1 5-9 m 3 2 Clé : 1. Poutre intégrée 2. Elément de liaison 3. Portée de la dalle 4. Poteau 4 Rapport portée/hauteur = 25 à 30 Figure 1.2 Disposition de poutres intégrées bcb902\imag es\pcslab.jp g Figure 1.3 Construction avec poutres intégrées utilisant une dalle préfabriquée en béton Page 3
Figure 1.4 Bac à nervures profondes et poutre de plancher mince 2. Avantages du mode de construction Les avantages de ce mode de construction en plancher mince ou poutre intégrée sont les suivants : Planchers peu épais Résistance au feu inhérente de R60 Les poutres principales sont éliminées Excellente isolation acoustique Plusieurs dimensions de poutres peuvent être utilisées Système de construction très résistant Pas de retombées sous la dalle Une protection supplémentaire de la semelle inférieure offre une résistance au feu de R120 les poutres secondaires s appuient directement sur les poteaux la «masse» effective améliore la réduction des bruits aériens les dimensions de la section peuvent être adaptées aux conditions de charge Des éléments de liaison connectent les poteaux en direction orthogonale. Page 4
3. Aspects de la conception initiale La conception structurale des planchers minces et poutres intégrées dépend de la forme et de la portée du plancher. Deux cas courants de conception sont pris en compte : poutres intégrées IFB, ou poutres de plancher mince comprenant des sections HE, comme indiqué aux Tableaux 3.1 et 3.2 : Des portées similaires peuvent être réalisées avec des poutres de plancher mince laminées asymétriques et des poutres delta, tel qu illustré aux Figures 1.1 (b) et (d). Tableau 3.1 Portée de poutres de plancher mince comprenant des sections HE et une plaque inférieure soudée Portée de la dalle (m) Portée maximale d une poutre de plancher mince (m) 5 6 7 8 5 HE 200A HE 240A HE 280A HE 300A 6 HE 240A HE 280A HE 300A HE 280A 7 HE 280A HE 300A HE 280B HE 300B 8 HE 280A HE 280B HE 300B HE 320B Toutes les données sont pour une épaisseur de dalle égale à la hauteur de la poutre, plus 50 mm Une plaque soudée d épaisseur 15 mm est 150 mm plus large que la section HE Tableau 3.2 Portée des poutres préfabriquées découpées à partir de sections IPE avec une plaque de semelle inférieure soudée Portée de la dalle (m) Portée maximale de la poutre fabriquée (m) 5 6 7 8 5 IPE 400 IPE 500 IPE 550 IPE 600 6 IPE 500 IPE 550 IPE 600 HE 500A 7 IPE 550 IPE 600 HE 500A HE 600A 8 IPE 600 HE 500A HE 600A HE 600B Toutes les dimensions des sections sont coupées en deux à partir des dimensions de sections IPE données Une plaque de semelle inférieure soudée d épaisseur 20 mm est utilisée dans tous les cas Pour une construction en plancher mince ou poutres intégrées utilisant soit des bacs à nervures profondes, soit des dalles préfabriquées en béton, la conception doit prendre en compte la géométrie globale du système de plancher afin de faciliter la construction et le bétonnage in situ. Les points-clés sont : La relation entre l épaisseur du bac ou de la dalle et la hauteur minimale de l âme pour la section en acier Le plan d ensemble, c est-à-dire la portée du bac ou de la dalle, la distance entre poutres adjacentes et les dimensions des semelles supérieure et inférieure pour la section en acier. Page 5
Enregistrement de la qualité TITRE DE LA RESSOURCE Phase avant-projet : Poutres intégrées pour bâtiments multi-étagés à usage Référence(s) DOCUMENT ORIGINAL Nom Société Date Créé par R.M. Lawson SCI jan 05 Contenu technique vérifié par G.W. Owens SCI mai 05 Contenu rédactionnel vérifié par D.C. Iles SCI mai 05 Contenu technique approuvé par les partenaires STEEL : 1. Royaume-Uni G.W. Owens SCI 26/05/05 2. France A. Bureau CTICM 26/05/05 3. Suède A. Olsson SBI 26/05/05 4. Allemagne C. Mueller RWTH 11/05/05 5. Espagne J. Chica Labein 20/05/05 6. Luxembourg M. Haller PARE 26/05/05 Ressource approuvée par le Coordonnateur technique G.W. Owens SCI 26/04/06 DOCUMENT TRADUIT Traduction réalisée et vérifiée par eteams InternationaL Ltd Ressource traduite approuvée par CTICM 28/06/05 Page 6