Les parois horizontales-les planchers SOMMAIRE 1- Terminologie.... 2 2- Fonctions des parois horizontales.... 3 Armatures des planchers B.A.... 4 3- Représentation graphique : plans de coffrages des planchers en B.A.... 5 4- Technologies des parois horizontales.... 8 a) Les planchers coulés en place.... 9 b) Les planchers à prédalles BA préfabriquées.... 10 c) Les planchers hourdis à poutrelles BP et entrevous.... 10 d) Les planchers collaborants.... 11 e) Les planchers à dalles alvéolaires précontraintes.... 11 f) Conclusions - Domaines d applications.... 12 Technologie de construction Page 1 sur 12 Lucas de Nehou
Le terme de plancher s applique aux parois horizontales qui séparent deux niveaux d une construction et sont capables de supporter des charges (plancher sur vide sanitaire, planchers intermédiaires, plancher de toiture terrasse). Les planchers sont des éléments porteurs. NOTA : Les dallages sur terre-plein peuvent être assimilés à des planchers. 1- Terminologie. Le plancher est réalisé par une dalle horizontale de 160 à 300 mm d épaisseur) et un réseau porteur horizontal constitué de poutre, poutrelles et chevêtres. Les voiles et poteaux constituent les porteurs verticaux du plancher. Dalle du plancher zone de console Trémie Dalle du plancher zone courante Poutre (retombée) Rive plancher de Chevêtre (retombée) Plancher toiture terrasse - Plancher haut R+3 R+3 Plancher intermédiaire - Plancher haut R+2 R+2 Plancher intermédiaire - Plancher haut R+1 R+1 Plancher intermédiaire - Plancher haut RdC RdC Plancher sur VS Dallage sur terre plein Technologie de construction Page 2 sur 12 Lucas de Nehou
2- Fonctions des parois horizontales. Outre la fonction de séparation des espaces entre deux niveaux et le rôle de support aux revêtements de sol (intégration de chapes acoustiques ou thermiques) et de plafond, les fonctions principales sont : Transmission des charges et stabilité mécanique Etanchéité Toiture terrasse Intermédiaire Plancher sur VS Dallage sur TP Vers les porteurs verticaux Eau et air Etanchéité des TT Vers les porteurs verticaux Isolation thermique Principalement extérieure Isolation phonique Bruits extérieurs Bruits intérieurs Résistance au feu Coupe Feu Coupe Feu Vers les porteurs verticaux Air Par isolants entrevous Transmission directe au sol Remontées capillaires Uniquement périphérique Les planchers sont toujours des éléments porteurs. Ils permettent l exploitation des espaces horizontaux des constructions. Charges d exploitation des bâtiments - NF P 06 001 (A titre indicatif et non exhaustif) Lieux Logements : zone courante Logements : balcon Bureaux Salles de classes Tribunes et gradins Halls Parcs de stationnement VL Charges 1,5 [kn/m²] 3,5 [kn/m²] 2,5 à 3,5 [kn/m²] 4 [kn/m²] 6 [kn/m²] 4 [kn/m²] 2,5 [kn/m²] + charge ponctuelle La transmission des charges surfaciques (poids propre du plancher et charges d exploitation), linéaires (cas des murs non porteurs par exemple) ou ponctuelles (charges d essieus, matériels d équipement) se fait vers les appuis linéaires que constituent les poutres et les voiles. Le nombre d appuis disponibles caractérise le (ou les sens) de flexion des planchers et ainsi la quantité et la disposition des armatures à mettre en oeuvre. On distingue alors quatre situations privilégiées : Sens porteur secondaire Sens porteur principal Sens porteur principal Sens porteur secondaire ou répartition forfaitaire Répartition forfaitaire Répartition forfaitaire Sens porteur console Sens porteur principal Sens porteur principal Technologie de construction Page 3 sur 12 Lucas de Nehou
La technologie de réalisation du plancher doit être adaptée aux charges en présence, ainsi qu à la portée du plancher (distance entre les appuis dans le sens principal). Armatures des planchers B.A. Les dalles des planchers sont des éléments dits armés. Les armatures (généralement un à plusieurs treillis soudés) à mettre en oeuvre sont justifiées mécaniquement par application du BAEL 91. On distingue de plus deux zones nécessitant des renforts d armatures définies forfaitairement : Renforts des trémies de dimensions A x B Lorsque les dimensions des trémies sont faibles ( 1 à 2 m²) des chevêtres de renforts au droit des trémies ne sont pas indispensables. Les trémies doivent cependant être renforcées à leur périphérie. Ar = A 2 L = A ou B + 80. Ar Ar : Section d armatures de renfort A : Section totale des armatures coupées Technologie de construction Page 4 sur 12 Lucas de Nehou
Renforts des chaînages (idem que les parois verticales) et appuis de rives Armatures sur appuis de rives Zone du chaînage Liaison voile - plancher Plancher BA Armatures TS de la dalle Chaînage horizontal 3 8 3- Représentation graphique : plans de coffrages des planchers en B.A. Conventionnellement, on désigne par plan de coffrage BA, la vue en plan du plancher, avant mise en oeuvre du béton, quelque soit sa technique de fabrication. Les porteurs verticaux (poteaux et voiles) sont représentés comme étant coupés. Ils sont considérés comme étant déjà coulés jusqu au niveau inférieur de la dalle. Les éléments constitutifs du plancher (dalle, poutres et linteaux) sont considérés comme étant coffrés mais non coulés. Remarque : Cette représentation peut aussi être définie comme la vue de dessous du plancher BA après coulage du béton et décoffrage. Les porteurs verticaux étant alors réellement coupés. Dans les deux cas : - Apparaissent en trait interrompu les éléments (décaissés, surépaisseurs, réservations...) situés au dessus du niveau du moule du plancher. ± 0,000 Décaissé Sur-épaisseur 1 Ep:? 2 Ep:? Niv:? ± 0.000 ± 0,000 1 2 Sur-épaisseur Décaissé - La représentation des linteaux selon leurs hauteurs n est pas conventionnelle. On peut retenir l une ou l autre des deux représentations : + 3,010 L 1 200 x 650 AI = +2,360 650 Retombée de linteau AI = +2,360 L 1 200 x 650 AI = +2,360 200 Technologie de construction Page 5 sur 12 Lucas de Nehou
Vue de dessus, avant bétonnage Fond du moule Vue de dessus, avant bétonnage + 3,020 Hauteur de la poutre 5 : 550 + 3,120, niveau supérieur brut du plancher A-A 200 Linteau 1 Hauteur 1000 AI : + 2,120 300-1,000 du niveau sup. Retombée de la poutre 5 : 250 Vue de dessous AS: + 1,100 Epaisseur du voile V1 200 Baie Vue de dessous 1 13 C B A A V 1 1 A L 1-200 x 1000 AS : +3,120 5-250 x 550 P 1 400 x 500 P 2 250 x 250 1-250 x 500 + 3,120 300 2 A + 3,070 250 1450 x 2050 Ep : 150 4-250 x 500 3-200 x 450 P 1 400 x 500 2 2 2-250 x 450 (retombée) P 2 250 x 250 3 1000 x 2000 L 2-200 x 1000 + 3,020 200 + 3,120 300 V A 1 3 Technologie de construction Page 6 sur 12 Lucas de Nehou
Compléter les trois coupes (en élévations) 1-1, 2-2 et 3-3 à partir du plan de coffrage présenté ci avant. Commencer par repérer les éléments sectionnés puis élaborer les coupes avec les seconds plans. Préciser les niveaux, épaisseurs et noms des éléments dessinés. NOTAS : - Les intersections (arêtes) de traits sont respectées pour les coupes 1-1 et 3-3, celles de la coupe 2-2 sont à déterminer. - Aucun trait interrompu d arêtes cachées n est à représenter. 1-1 2-2 3-3 Technologie de construction Page 7 sur 12 Lucas de Nehou
4- Technologies des parois horizontales. Les solutions techniques adaptées à la réalisation des planchers dépendent de plusieurs facteurs : - La nature des porteurs verticaux (voiles BA, maçonnerie selon que le chaînage a déjà été réalisé, structures métalliques...), - Les délais et cadences de réalisation des planchers, - La possibilité d étaiement des coffrages et la durée de son maintien en place, - La disponibilité et la puissance des engins de levage, - Les fonctions particulières propres aux planchers... On distingue alors trois catégories de planchers : Catégories Mode de réalisation Schéma de principe Coffrages métalliques Plancher BA Coulé en place Tables coffrantes métalliques. Coffrage métallique standardisé Coffrages traditionnels bois modulables Platelage bois Constitués d une peau, de raidisseurs orthogonaux et d étais métalliques. Etais métalliques Prédalles préfabriquée et dalle de compression coulée en place Dalle de compression Les prédalles ont généralement besoin d un étaiement partiel. Prédalle BA Etaiement partiel Plancher BA Semi-préfabriqué Planchers hourdis Dalle de compression Entrevous Coffrage dits perdus Sur poutrelles précontraintes, entrevous et dalles de compression coulée en place. Poutrelle précontrainte Un étaiement partiel est parfois nécessaire. Etaiement éventuel Planchers collaborants Dalle coulée en place Sur bacs aciers collaborants nervurés et dalle coulée en place Un étaiement est toujours mis en place. Bac acier nervuré Etaiement Plancher BA Préfabriqué Plancher à dalles alvéolaires précontraintes L étaiement est une opération délicate pour les éléments précontraints. Selon les disposition prévues par le fabricant des dalles Clavetage des dalles précontraintes Dalle alvéolaire précontrainte Etaiement partiel selon les cas Technologie de construction Page 8 sur 12 Lucas de Nehou
Généralement, afin de simplifier les opérations de coffrage des planchers, les retombées de poutres sont réalisées avant la mise en oeuvre des coffrages des dalles. Les retombées des poutres peuvent être réalisées en place ou préfabriquées. Moule (dalle + poutre) Moule de la dalle Fig 8 Retombée de poutre déjà coulée Soffites BA préfabriquée a) Les planchers coulés en place. Le plancher (dalle) est coulé en place, les poutres sont ou non préfabriquées. Le coffrage permet de supporter le poids du béton à l état frais. Ce mode de réalisation permet d obtenir un monolithisme important des planchers, Le parement de décoffrage des dalles est uniforme (qualité de jonction de la peau de coffrage). Les coffrages peuvent être métalliques (tables coffrantes industrielles de faible modularité). Certains coffrages permettent la réalisation des poutres (planchers nervurés). Ce type de coffrage ne peut être utilisé que si le plancher présente une trame régulière. Actuellement les coffrages les plus utilisés sont réalisés à partir d éléments manuportables constitués: - une peau de coffrage en panneau bois de type CTBx, - un platelage (poutres principales et transversales) en bois ou à âme métallique, - un étaiement. Technologie de construction Page 9 sur 12 Lucas de Nehou
b) Les planchers à prédalles BA préfabriquées. Ce type de plancher est constitué de prédalles préfabriquées (de 50 à 100 mm d épaisseur) comportant les armatures principales du plancher (art: B 7.6 du BAEL 91). Les prédalles sont disposées cote à cote (reposant généralement sur deux appuis parallèles) et constituent le coffrage dit perdu du plancher. Le monolithisme du plancher est obtenu par adhérence du béton coulé en place de la dalle de compression et la mise en oeuvre d un TS au droit des joints des prédalles. Les prédalles peuvent être préfabriquées sur chantier (préfabrication foraine) ou en usine. Leurs dimensions se limitent à des portées de 6 m pour les prédalles en BA (8 m pour les prédalles en BP), de surface inférieure à 25 m² et de largeur usuelle inférieure à 2.40 m (gabarit routier). Les phases de levage, de stockage et de mise en oeuvre doivent être soignées. c) Les planchers hourdis à poutrelles BP et entrevous. Il s agit d un plancher constitué d éléments manuportables (poutrelles en BP, entrevous) formant un coffrage perdu et solidarisés par une dalle de compression coulée en place et d un TS. Les portées courantes sont de l ordre de 5 m. Le stockage et l étaiement des poutrelles en BP doivent être soignés. Technologie de construction Page 10 sur 12 Lucas de Nehou
d) Les planchers collaborants. Ce type de plancher est principalement destiné aux ouvrages industriels à structure (poutres et poteaux) métallique. Le coffrage est constitué de bacs en tôle d acier nervurée T.A.N. constituant également l armature du plancher BA. Le béton est coulé en place, un TS assure le monolithisme de l ensemble. e) Les planchers à dalles alvéolaires précontraintes. Il s agit de plancher totalement préfabriqués. Seul un clavetage (solidarisation entre les éléments par mortier ou béton) est à mettre en oeuvre. Les éléments préfabriqués en usine sont généralement des dalles alvéolaires (gain de poids) en béton précontraint. Les dimensions des dalles permettent des portées jusqu à 14 m pour des largeurs de 600 à 1200 mm. L épaisseur varie de 150 à 300 mm. Le stockage (et l étaiement éventuel) des dalles alvéolaires en BP doit être soigné. Technologie de construction Page 11 sur 12 Lucas de Nehou
f) Conclusions - Domaines d applications. Le choix des différentes techniques est basé sur plusieurs facteurs : Coulé en place Semi-préfabriqué Préfabriqué Levage (hors bétonnage) Etaiement et repliement Table coffrante Sortie des tables par les façades Intégré au système Coffrage traditionnel Aucun Plancher à prédalles Levage de forte capacité Modularité Faible Elevée Moyenne (rentabilité de la préfabrication) Rendement de pose Portée Charges lourdes Applications Important le nombre de table est élevé 4 à 6 m (tous appuis) Bâtiments à trames régulières Plancher hourdis Plancher collaborant Dalles alvéolaires BP Aucun Aucun Levage de forte capacité Forte densité Partiel selon les portées Partiel Aucun Moyenne Faible Faible Faible Moyen à élevé Elevé 4 à 6 m (tous appuis) Bâtiments à trames non régulières (habitations) 4 à 6 m (généralement 2 appuis) Charges courantes uniquement Bâtiments à régularité de trames moyenne 4 à 5 m (2 appuis) Habitations individuelles (VS en particulier) 4 à 6 m (2 appuis) Bâtiments industriels à structure métallique Jusqu à 14 m (2 appuis) Capacité élevée Bâtiments industriels à trames régulières Préfabrication ou (semi-préfabrication) : - les tâches d exécution sont réduites, - les zones de stockage des matériaux sont importantes, - la diversité des formes doit être faible (rentabilité des moules), Coulé en place : - matériel de coffrage important, - pas de limitations aux formes des planchers, Etaiement : - La densité et la durée de l étaiement limitent l utilisation du (ou des) niveaux inférieurs. Levage : - Capacité de levage des grues, - Occupation de la grue. Technologie de construction Page 12 sur 12 Lucas de Nehou