Protection des structures et constructions à ossature bois par plaques de plâtre

D01 Protection au feu des structures Protection des structures et constructions à ossature bois par plaques de plâtre Généralités et principes La stabilité au feu des structures évite, en cas d incendie, le risque d un effondrement prématuré des principaux éléments porteurs des constructions et permet l évacuation des occupants ainsi que l intervention des équipes de secours. La durée de stabilité au feu requise pour les éléments de structure d un bâtiment est au moins égale à la durée de protection exigée pour les parois des compartiments. Des systèmes de poteaux et de poutres pouvant s effondrer après 20 ou 30 minutes d exposition au feu ne peuvent évidemment pas soutenir des planchers pour lesquels un degré coupe-feu de 2 heures est exigé. Bien que combustibles, les ensembles en bois n absorbent que lentement la chaleur (faible conductivité thermique du matériau). La combustion du bois (à la température d environ 300 C) produit en surface des éléments une couche carbonisée qui isole et protège les parties non brûlées. Ce phénomène réduit considérablement la vitesse de combustion qui reste relativement constante pour les éléments épais (environ 0,7 mm par minute). On considère que si les parties carbonisées n ont aucune résistance mécanique, les sections de bois restantes non carbonisées ne subissent une perte de résistance que de 10 à 15%. Les structures bois constituées d éléments de forte section restent stables au feu tant que les sections restantes non carbonisées sont suffisantes pour supporter les charges appliquées. En France, la technique de l ossature bois est principalement utilisée pour la réalisation de bâtiments à usage d habitation (maisons individuelles et petits collectifs), la surélévation de bâtiments existants et la construction de locaux destinés à recevoir du public. Les plaques Placoplatre sont un complément naturel pour la protection et l habillage des constructions à ossature bois. En retardant la combustion du bois, elles améliorent (pour les fortes sections) ou assurent (pour les faibles sections) la stabilité au feu des structures verticales et horizontales. Les habillages en plaques Placoplatre permettent également de satisfaire aux exigences réglementaires acoustiques. de fortes sections Les poteaux et les poutres bois de fortes sections sont généralement protégés par des encoffrements constitués de plaques : Placoplatre standard BA 13, BA 18 Placomarine BA 13 ou BA 18 Placoflam BA 13, BA 15 Les plaques sont généralement vissées directement sur la structure bois. Epaisseur carbonisée Protection par encoffrement. Elément de structure bois après exposition au feu. 1

Nombre et épaisseur des plaques Protection supplémentaire Plaque Placoplatre standard ou Placomarine 1 x 13 1 x 18 ou 2 x 13 Plaque Placoflam 3 x 13 1 x 15 2 x 13 2 x 15 1/4 h 1/2 h 1 h 1/2 h 1 h 1 h 30 Les plaques sont mises en œuvre soit directement sur l ossature bois (ou sur les panneaux de contreventement), soit sur l ossature bois par l intermédiaire du profilé Stil MOB. La pose sur profilés Stil MOB permet de s affranchir des tolérances d implantation de l ossature et améliore les caractéristiques acoustiques des ouvrages. verticaux de faibles sections Les éléments porteurs verticaux des constructions à ossatures bois (façades et refends) sont généralement constitués : d une ossature bois rigide et porteuse (section courante 36 x 100 mm), de panneaux isolants (laine minérale semi-rigide), de panneaux de contreventement (panneaux de particules ou contre-plaqué), de plaques de plâtre (standard ou spéciales), en façade, les revêtements extérieurs sont traités en maçonnerie de doublage, bardages, enduits aux mortiers de liants hydrauliques, revêtements plastiques épais. Pose directe sur l ossature bois. Panneau de contreventement Plaque Placoplatre Pose sur profilé Stil MOB. Mur extérieur à ossature bois. Plaques Placoplatre Dans le cas de pose directe sur l ossature, les largeurs d appui doivent être au minimum de 35 mm en partie courante, de 50 mm au droit des joints entre plaques (mise en œuvre par vissage) et de 60 mm (mise en œuvre par clouage). Mur intérieur à ossature bois. 2

Caractéristiques techniques des ouvrages verticaux Vissage direct ou pose sur profilé Stil MOB NOMBRE ET TYPE DE PLAQUES Plaque Placoplatre standard ou Placomarine Plaque Placoflam 1 x 13 1 x 18 ou 2 x 13 3 x 13 1 x 15 2 x 15 3 x 15 Durée de stabilité au feu 1/4 h 1/2 h 1 h 30 1/2 h 1 h 30 2 h TYPE D OUVRAGE MUR DE FAÇADE Ossature simple Ossature simple MUR DE REFEND Ossature double alternée Ossature double indépendante R A en db R A, tr en db 45 à 54 (1) 38 à 44 (1) 42 à 50 (1) - 49 à 56 (1) - 56 à 64 (1) - U c en W/m 2.K 0,33 à 0,35 (1) - - - (1) Les caractéristiques dépendent de la constitution des ouvrages. horizontaux Les mouvements des supports ou les contraintes excessives peuvent être à l origine de désordres gênants tels que microfissurations des joints. La mise en œuvre en sous-face des structures supports (charpente ou plancher) d une ossature intermédiaire constituée de profilés métalliques et de suspentes Stil F 530 limite les risques de fissurations en autorisant un degré de liberté entre les supports bois et le plafond. Dans le cas de mise en œuvre sous charpente industrialisée, il convient de vérifier le bon entretoisement des entraits des fermes (hauteur de l entretoise = 3/4 de la hauteur des entraits), le positionnement au droit des fiches ), le mode de fixation des entraits sur les chaînages (pas de blocage s opposant à la tension des entraits), ainsi que le positionnement des connecteurs disposés sur les entraits (alternés d une ferme à l autre) Plafond Placostil en protection d un solivage bois. 3

Dans le cas de montages en plaques standard, les entraxes entre lignes d ossatures sont de 0,60 m. Ils peuvent être ramenés : à 0,50 m dans des conditions de chantier extrêmes (températures très basses pour des hygrométries élevées), à 0,40 m pour les plafonds réalisés en plaques Placomarine dans des locaux classés EB+ collectifs. Dans le cas de montages en plaques Placoflam, les entraxes entre lignes d ossatures sont impérativement de 0,50 m. Le type de suspente dépend de la distance entre le talon des solives (planchers) ou des entraits (fermes) et l ossature métallique : 60 mm : suspente Courte Stil F 530 150 mm : suspente Longue Stil F 530 280 mm : suspente Maxi Stil F 530 1 m : cavaliers Stil F 530 ou F 530 db associés aux tiges filetées Ø 6 mm et aux suspentes SA. Suspente Stil SA Caractéristiques techniques et disposition des ossatures TYPE DE PLAQUE PLAQUE PLACOPLATRE STANDARD OU PLACOMARINE PLAQUE PLACOFLAM TYPE DE SUSPENTE Courte, Longue ou Maxi Stil F 530 Cavalier Stil F 530 Courte, Longue ou Maxi Stil F 530 Cavalier Stil F 530 Capacité de réglage en mm Hauteur de plénum en mm Entraxe de l ossature Stil F 530 en m Distance entre suspentes en m Charge de rupture par suspente en kg Charge admissible par suspente en kg Poids admissible du plafond en kg/m 2 Fixation 20 à 280 20 20 à 280 20 250 250 et 1000 250 250 et 1000 0,40 0,50 0,60 0,40 0,50 0,60 0,50 0,50 1,20 1,20 1,20 1,20 120 165 120 165 40 55 40 55 83 67 55 115 92 76 67 92 2 vis TTPC 35 par suspente Suspente SA + tige filetée Ø 6 2 vis TTPC 35 par suspente Suspente SA + tige filetée Ø 6 La hauteur du plénum correspond à la distance entre le dessus de l écran (ossature Stil F 530 ou isolant) et la sous-face du plancher ou de la couverture. Dans le cas de montages feu, la distance entre le dessus de l écran (ossature Stil F 530 ou isolant) et le dessous des solives doit être à 30 mm. Isolation acoustique des planchers bois avec plafond Placostil NOMBRE ET TYPE DE PLAQUES R A en db Isolation avec laine minérale PLAQUE PLACOPLATRE STANDARD, PLACOMARINE OU PLACOFLAM 1 x 13 ou 1 x 15 1 x 18 2 x 13 ou 2 x 15 47 49 50 4

Résistance au feu Degrés CF (plancher bois) - SF (charpente bois) NOMBRE ET TYPE DE PLAQUES Joints non protégés Joints transversaux protégés Joints transversaux et longitudinaux protégés PLAQUE PLACOPLATRE STANDARD OU PLACOMARINE 1 x 13 1 x 18 2 x 13 PLAQUE PLACOFLAM 1 x 13 1 x 15 2 x 13 2 x 15 Sans isolation 1/4 h 1/2 h 1/2 h - - - - Avec isolation (1) 1/4 h 1/2 h 1/2 h - - - - Sans isolation - - - - 1/2 h 1 h 1 h Avec isolation (2) - - - - 1/2 h 1 h 1 h Sans isolation - -- - 1/2 h 1 h 1 h 1 h 30 Avec isolation (2) - -- - 1 h 1 h 1 h 30 2 h (1) Laine de verre ou de roche. (2) Laine de roche 25 kg/m 3 épaisseur 100 mm (ou laine de verre avec plaques standard ou Placomarine ). Référence : DTU Bois-Feu - PV 93.36105 Mise en œuvre Les travaux ne doivent être entrepris que dans les constructions dont l état d avancement met les ouvrages en plaques à l abri des intempéries et notamment des risques d humidification par apport accidentel d eau sous forme liquide. Les plaques doivent être stockées à l abri des intempéries, des chocs et des salissures. Le stockage se fait obligatoirement à plat sur des cales disposées dans le sens de la largeur et sur un sol plan. Les cales de longueur au moins égale à la largeur des plaques sont espacées de 0,50 m maximum. Les plaques dégradées (cassures ou fissures) ne doivent pas être utilisées. de fortes sections Les plaques sont fixées directement sur les supports. Les vis sont espacées entre elles de 0,30 m maximum. Leur longueur doit être au moins égale à l épaisseur de la protection majorée d environ 30 mm. Dans le cas où la protection est constituée de 2 ou 3 épaisseurs de plaques, les joints sont croisés dans les angles et décalés de 25 mm au moins en partie courante. 0,50 m Poteau bois protégé par plaques. Epaisseur de protection Type et longueur des vis 1 x 13-1 x 15 TTPC 45 1 x 18-2 x 13 TTPC 55 2 x 15 TTPC 70 3 x 15 TTPC 80 1 x 13 = 1 plaque de plâtre de 13 mm d épaisseur. 5

Raccordement entre ouvrages La protection des éléments de structure par encoffrement est généralement réalisée avant la mise en œuvre des ouvrages verticaux et horizontaux (plafonds et cloisons). Les vis sont espacées entre elles de 0,30 m maximum. Leur longueur doit être au moins égale à l épaisseur de la protection majorée d environ 30 mm. Dans le cas où la protection est constituée de 2 ou 3 épaisseurs de plaques, les joints sont croisés dans les angles et décalés de 0,60 m (ou 0,40 m) en partie courante. verticaux de faibles sections Pose horizontale des plaques. Fixation directe sur l ossature Les largeurs d appui doivent être de 35 mm minimum en partie courante et de 50 mm au droit des joints entre plaques. Les plaques sont généralement posées verticalement. L entraxe entre poteaux doit impérativement être de 0,60 m ou de 0,40 m. Les écarts ou cumuls de tolérances sur les entraxes des ossatures peuvent nécessiter la pose horizontale des plaques. Dans ce cas, la mise en œuvre commence par la plaque au contact du plafond. Décalage des joints. Fixation sur les panneaux de contreventement Les plaques sont généralement posées verticalement et fixées directement par vissage sur les panneaux de contreventement (panneaux de particules ou contre-plaqué). Les vis sont espacées entre elles de 0,30 m et l entraxe entre les lignes de vissage doit être de 0,60 m maximum. La longueur doit être au moins égale à l épaisseur des plaques majorée d environ 15 mm. Pose verticale des plaques. 6

Fixation sur l ossature Stil MOB Les profilés Stil MOB permettent de résoudre les problèmes dus aux tolérances d implantation de l ossature bois, de désolidariser les plaques Placoplatre de la structure et donc d améliorer les caractéristiques acoustiques des parois (façades ou refends). Les profilés sont fixés perpendiculairement par vissage (vis TTPC 25) sur l ossature bois et disposés à 0,60 m d entraxe. Les plaques sont posées verticalement et vissées sur les profilés Stil MOB. 0,60 m horizontaux La mise en œuvre est identique à celle des plafonds Placostil sous planchers bois (montages standard ou feu). Réception des ouvrages Planéité générale Une règle de 2 m, appliquée sur le parement de l ouvrage et promenée en tous sens, ne doit pas faire apparaître, entre le point le plus saillant et le point le plus en retrait, un écart supérieur à 5 mm. Planéité locale Une règle de 200 mm à talon de 1 mm, appliquée perpendiculairement dans l axe du joint, ne doit pas boiter et ne doit pas faire apparaître un écart supérieur à 2 mm avec le point le plus en retrait. 1 mm 200 mm Pose sur profilés Stil MOB. Raccordement entre ouvrages La protection des éléments porteurs verticaux est réalisée avant celle des éléments horizontaux. Aplomb des ouvrages verticaux Le faux aplomb, mesuré sur une hauteur d étage courante (de l ordre de 2,50 m), ne doit pas excéder 5 mm. Horizontalité des ouvrages L écart de niveau avec le plan de référence doit être inférieur à 3 mm par mètre sans dépasser 20 mm. Etat de surface L état de surface du parement doit permettre l application des revêtements de finition sans autres travaux préparatoires que ceux normalement admis pour le type de finition considéré. Jonction façade - plancher. 7

Application des finitions Peinture Les règles de l art relatives aux travaux de peinturage (DTU 59-1) définissent trois niveaux possibles de finitions : Finitions C (élémentaires) Finitions B (courantes) Finitions A (soignées) Consistance des travaux de finition Finitions élémentaires (C) 1) Epoussetage 2) Impression isolante 3) Couche de finition. Finitions courantes (B) 1) Epoussetage 2) Impression isolante 3) Révision des joints 4) Enduit non repassé 5) Ponçage et époussetage 6) Couche intermédiaire 7) Couche de finition. Finitions soignées (A) 1) Epoussetage 2) Impression isolante 3) Rebouchage 4) Révision des joints 5) Enduit repassé 6) Ponçage et époussetage 7) Couche intermédiaire 8) Révision 9) Couche de finition. Carrelage Les carrelages dont la surface unitaire est inférieure ou égale à 900 cm 2 sont à mettre en œuvre en respectant les recommandations ci-dessous. ADHÉSIF Masse surfacique maxi des carreaux Plaques Placomarine et Placomix Hydro Plaques Placomarine et Placotanche Plaques non hydrofugées Plaques non hydrofugées et Placotanche Accrochage Ciment colle à base de caséine (C1) Ouvrages horizontaux Adhésif sans ciment (D) Mortier colle (C1) Mortier colle amélioré (C2 - C2S) 15 kg/m 2 30 kg/m 2 30 kg/m 2 30 kg/m 2 OUI OUI OUI OUI NON OUI NON OUI OUI OUI OUI OUI NON OUI NON OUI Fixation légère Jusqu à 3 kg, les fixations directes sur les plaques par chevilles adaptées (chevilles à expansion, segments basculants ) sont admises. Fixation moyenne Jusqu à 15 kg, les chevilles doivent être positionnées au droit des ossatures métalliques. Fixation lourde Au-delà de 15 kg, les charges doivent être reprises sur les structures porteuses du plafond (poutres, entraits ou chevêtres). Papier peint Avant le collage des papiers peints, les plaques de plâtre doivent recevoir une couche d impression durcissante. Cette disposition est destinée à faciliter le décollement du papier lors des réfections ultérieures. Revêtement plastique étanche Il convient de se reporter aux recommandations des fabricants. 8

Ouvrages verticaux Fixation légère Jusqu à 5 kg, fixation par crochets X ou similaire. Santé, Environnement Les produits Placo utilisés dans les ouvrages de ce document apportent des garanties à l utilisateur en matière de Santé, Sécurité et Environnement. Quantitatif Quantitatif à déterminer au cas par cas. Fixation moyenne Les charges comprises entre 10 et 30 kg peuvent être fixées : directement dans les plaques à l aide de chevilles à expansion ou à bascule en respectant un espacement minimal de 0,40 m entre points de fixation. Les charges admissibles par fixation doivent être précisées par les fabricants de chevilles. par vissage dans les ossatures. Fixation lourde Les charges supérieures à 30 kg (lavabo, sanitaire suspendu, meuble, chaudière, ballon d eau chaude jusqu à 50 l) doivent être fixées sur des supports ou renforts incorporés à l ossature. Dans le cas de fixations moyennes ou lourdes, il convient de limiter les charges à des valeurs n introduisant pas de moments de renversement supérieurs à 30 dan.m pour des charges localisées (lavabo) ou à 15 dan.m, par mètre linéaire, pour des charges filantes (éléments de cuisine). 2008 / Cette documentation technique annule et remplace les précédentes. Assurez-vous qu elle est toujours en vigueur. Toute utilisation ou mise en œuvre des matériaux non conforme aux règles prescrites dans ce document dégage le fabricant de toute responsabilité, notamment de sa responsabilité solidaire (art.1792-4 du code civil). Consulter préalablement nos services techniques pour toute utilisation ou mise en œuvre non préconisée. Les résultats des procès-verbaux d essais figurant dans cette documentation technique ont été obtenus dans les conditions normalisées d essais. Les photos et illustrations utilisées dans cet ouvrage ne sont pas contractuelles. La reproduction, même partielle, des schémas, photos et textes de ce document est interdite sans l autorisation de Placoplatre (Loi du 11 mars 1957). Placoplatre : S.A. au capital de 10 000 000 - R.C.S. Nanterre B 729 800 706 34, avenue Franklin Roosevelt - 92282 Suresnes Cedex - Tél. : 01 46 25 46 25 - Fax : 01 41 38 08 08 9