Les Planchers Les planchers ou les dalles se composent de trois parties distinctes : la partie portante le revêtement La partie portante solive en bois poutrelle métallique poutrelle préfabriquée en béton armé ou précontraint et claveaux de remplissage hourdis de remplissage dalles en béton armé, pleines ou à nervures La partie portante Poutrelles métalliques le plafond Réalisé sur base du livre du Fond de Formation professionnelle de la construction Planchers portants Solives en bois La partie portante La partie portante Sécurité lors du montage Poutrains et entrevous Hourdis Pré dalles La partie portante Structure en poutre type «Nailweb «pour maison à ossature bois Le revêtement les chapes normales ou isolantes carrelage parquet en bois dallages divers exécutés sur place revêtements synthétiques Le plafond enduits ( plâtre, crépis, peinture ) plaques préfabriquées ( Gyplat, lattis en bois ) 1
PERFORMANCES IMPOSEES AUX PLANCHERS Les trois fonctions du plancher sont : Fonction structurale (structure, ossature) Fonction contrôle du milieu (être capable d'assurer l'isolation thermique, phonique et l'étanchéité) Fonction de support (ex revêtement de sol, plafond ou équipement) La stabilité La partie portante doit résister aux charges transmises par le poids propre et aux surcharges prévues par les règlements en vigueur. Les charges ( charges permanentes) : Poids propre du plancher brut. Poids uniformément réparti des éléments ajoutés au plancher pour constituer le plancher fini. ( chape, revêtement, enduit, canalisations incorporées, faux - plafonds, isolant, ) Poids des éléments de construction localisés soutenus par le plancher ( cloisons, cheminée, gaines, ) Les surcharges ( charges d exploitation et climatique) : Poids de personnes, du mobilier, du matériel, des marchandises, et en général, toutes le charges fixes ou mobiles non intégrée dans la construction. Les charges d exploitation font l objet d une norme( NBN 03-103) qui stipule, par type de local, la charge devant être supportée par le plancher; celui-ci doit résister à la charge exprimée en KN (kilo Newton), concentrée sur une surface de 10 cm x 10 cm Fonctions & exigences des planchers Supporter les charges et les surcharges ( efforts verticaux) et les transmettre aux éléments porteurs, murs et colonnes. Transmettre les efforts horizontaux aux éléments de contreventement. Avoir une flèche admissible, c.-à-d. une certaine élasticité, afin de ne pas devoir atteindre une rigidité qui causerait un dimensionnement excessif de la structure (poutre haute, encombrante et lourde). Fonctions & exigences des planchers Avoir un poids minimum pour ne pas augmenter la charge permanente. Fermer le local vers le bas et vers le haut. Pour les immeubles avec plusieurs logements ou des locaux accessibles au public, avoir une résistance au feu. ( RF 1 Heure.) Assurer une bonne étanchéité. ( finition supérieure sol). Permettre le support de différents équipements ( conduites chauffage, sanitaires, gaines électriques, ). Fonctions & exigences des planchers Assurer une bonne isolation thermique isolation thermique (surtout au dessus d espace extérieurs ou non chauffés). Assurer une bonne isolation acoustique isolation acoustique. Pour avoir une longévité acceptable, les matériaux de structure doivent être protégés. ( Par exemple, le bois et l acier ) Offrir des surfaces praticables pour les finitions inférieurs et supérieures. 2
Particularités des planchers Réservations les conduits de fumée, les escaliers et les gaines de toutes natures nécessitent la création d un passage réservé dans l épaisseur du plancher. Particularités des planchers Ces réservations plus importantes ( escalier, conduit de cheminée, ) => Trémies. (les éléments coupés sont soutenus par un chevêtre qui repose, latéralement, sur des éléments porteurs renforcés) Particularités des planchers Réservations Petites réservations: pas de problème particulier ( juste vérifier le positionnement). Particularités des planchers Porte-à-faux Pour des raisons esthétiques ou techniques, il peut être intéressant de ne pas déposer le plancher sur ses extrémités, de manière à ne pas créer de porte-à-faux. La longueur possible d un porte-à-faux dépend des charges et du type de plancher. Porte-à-faux intérieur : mezzanine. Porte-à-faux extérieur: loggia et balcon. Particularités des planchers Poutre de ceinture Principalement destinée à la stabilité générale de la construction. 3
Principe de continuité Les charges d un plancher impliquent des déformations se situant au milieu de la portée (en s abaissant et formant une flèche) et aux appuis en se soulevant Principe de continuité Pour diminuer la flèche, on applique le principe de continuité, qui consiste à liaisonner les plancher de part et d autre d un mur porteur. L appuis intermédiaire doit être capable de reprendre un moment dit «inverse». On peut appliquer pour certains plancher une contre flèche ( précontraint) Niveaux Les niveaux d un bâtiment sont toujours donnés par rapport à un niveau de base correspondant à 0 mètre 0 centimètre et noté conventionnellement : niv. 0,00. (ou selon le même principe le niv. 10,00 pour éviter des altitudes négatives dans le ou les sous-sols) Deux types de niveaux sont importants pour le bonne mise en œuvre des planchers: Le niveau inférieur du plancher appelé niveau de pose dans le cas d éléments porteurs à déposer. Le niveau de sol, qui est le niveau supérieur du plancher fini, une fois le revêtement de sol posé. Niveaux Comme le revêtement de sol n est pas fini lors de l élévation des murs et la réalisation des planchers, le maçon trace, aux murs de chaque niveau, un niveau fictif équivalent au niveau de sol fini + 1 mètre. + 1.00 Principaux types de planchers Dalle en béton armé coulé en place Planchers lourds préfabriqués ou semi-préfabriqués Prédalles Hourdis en béton (armé & précontraint) Hourdis en béton cellulaire Poutrains et entrevous Tout bois Tout acier Plancher mixte ou composite Dalle coulée sur place Dalle en béton armé coulée sur place Description: Le plancher en béton est coulé sur un coffrage plan jointif, sur lequel on pose une armature. Utilisation: Elles sont utilisée dans le cas où le plancher doit répondre à des sollicitations ou à un environnement particulier : Forme particulière de l espace Forme particulière de la dalle Découpe et trémie importante Besoin de masse importante (hôpitaux, bâtiment de protection, ) 4
Prédalles Avantages: Bonne résistance à la flexion. Très bonne résistance au feu. Bonne isolation acoustique pour les bruits aériens Faible épaisseur faisant gagner de l espace pour un même volume. Toute l épaisseur du plancher par sa cohésion participe à sa stabilité. Facilité d adaptation des dimensions. possibilité de porte-à-faux. Possibilité de trémies complexes. Inconvénients: Temps de main d œuvre pour la mise en place. Temps d attente pour la prise et le séchage. Moins bonne adhérence du plafonnage par l utilisation de produits de décoffrage. 5
Prédalles Description: Les prédalles sont des plaques préfabriquées en béton de +/- 6 cm d épaisseur, comprenant l armature principale et des treillis raidisseurs externes. Les prédalles servent de coffrage structurel, c est-à-dire qu elles sont destinées à recevoir une couche de béton de résistance et de solidarisation et participent pleinement à la portance du plancher. Fabrication des prédalles Rugosité obtenue par griffage Il est important de porter les éléments par leur armatures, en tenant compte de porte-à-faux admissible par la prédalle. Avantage : Main-d œuvre et coffrage réduits par rapport à la dalle en béton coulée sur place. Inconvénient: Temps d attente pour la prise et le séchage du béton. Liaison de prédalles au moyen d une poutre en B.A. Video Hourdis Cours - Plancher prédalles.avi Hourdis en béton Eléments préfabriqués et semi-préfabriqués Description: Le terme hourdis désigne généralement des éléments de planchers en béton armé ou en béton précontraint avec des évidements intérieurs ( dalles alvéolaires ) La face inférieure peut être lisse ou rugueuse. La largeur courante : 60 ou 30 cm La hauteur courante : 13 à 20 cm Longueur : 60 cm jusqu à 7.20 m NE JAMAIS STOCKER LES HOURDIS SUR UN TAS DE SABLE La pile doit reposer sur une base plane et les cales, posées (comme sur les murs) aux extrémités, doivent être alignées les unes au-dessus des autres sur toute la hauteur. 6
Avantages: Très bonne résistance au feu. Bonne à très bonne résistance à la flexion. Assez bonne isolation acoustique (bruits aériens). Possibilité de porte-à-faux. inconvénients: Attention particulière pour les charges locales. 1 : Poutrelle métallique HEA 160 sous hourdis L=520 cm 2 : Poutrelle métallique HEA 160 par emboîtement hourdis L=220 cm 3 : Poutrelle métallique HEA 160 renfort sous mur buanderie L=380 cm 4 : B.A. coulé sur place H : min 20 cm - Appui : min 20 cm Poutre encastrée Hourdis en béton précontraint Le procédé de précontrainte consiste à éliminer, dans le béton, les effort de traction par la création artificielle de contrainte de compression. On utilise à cet effet l élasticité de l acier, qui est mis en tension et légèrement allongé avant le coulage du béton, puis relâché après durcissement. Le béton précontraint Acier en position La barre est sous tension Coulage du béton : la barre est toujours en tension Après durcissement du béton, la barre en acier est relâchée et tend à reprendre sa longueur initiale. La pièce raccourcit et des contraintes de compression se forment Sous l action d une charge, les écartements disparaissent ainsi que la flèche. 7
Hourdis en béton cellulaire Appelés également dalle de plancher, ils sont massifs et armés par deux niveaux de treillis dans la masse. L usage de ce type de hourdis ne se fait que dans le contexte d une construction dont les murs porteurs sont également en béton cellulaire. Avantages : Faible densité au pouvoir isolant important. Poids propre. Inconvénients : Faible résistance à la compression. Moins bonne homogénéité de l ensemble ( peut être compensé par une table de compression). Pas étanche. Pas de revêtement à base de pierre sans précautions particulières. Poutrains et entrevous Les poutrains sont des poutrelles préfabriquées en béton armé ou précontraint. Les poutrelles précontraites ont une forme de T renversé, éventuellement pourvue à la base d une semelle de terre cuite. Les poutrelles armées sont constituées de 2 armatures inférieures enrobées par du béton et dépassant aux extrémités. Hauteur moyenne : 12 cm. Longueur de 7 à 8 mètres Les entrevous sont des éléments de remplissage creux et légers, destinés à être placé entre les rangées de poutrains. Poutrains et entrevous Lorsque l on circule sur ce type de plancher en cours de chantier, il faut rester vigilant : ne marcher que sur les poutrains car les entrevous sont très fragiles et les risques de passer à travers sont importants. Stockage des poutrains Avantages: Pose manuelle Intéressant pour les transformation ou les endroits difficilement accessibles. Souplesse du système Inconvénients: Temps et main d œuvre pour la mise en place. Temps d attente pour la prise et le séchage du béton. Risque de fissures dans le plafonnage. Table de compression Le plancher devient monolithe par l action du béton de la table ( ou chape) de compression, coulée après la pose des poutrains et entrevous. L épaisseur est généralement de min. 4 cm. Important de communiquer à l ingénieur le type d occupation pour le plancher et les charges locales Dédoublement des poutrains au droit de la future cloison Plancher en bois Les planchers en bois sont des planchers légers généralement composés de solives ou gîtes porteuses posées parallèlement, et d un chaînage de solidarisation entre ces deux pièces porteuses. Les charges sont réparties sur les gîtes à l aide d un plancher, de panneaux ou de de planches. 8
Avantages: simplicité de pose, légèreté, coût. Inconvénients : portée standard de 4 m et pouvant aller jusqu à 5.50 m. Ces portées peuvent être augmentées par l utilisation de poutre intermédiaires ou par l utilisation de poutre en lamellé-collé. Les planchers en bois sont sensibles en cas d incendie. Plancher métallique Plancher en acier Ce sont des planchers semi-légers généralement composés de poutrelles porteuses posées parallèlement et perpendiculairement entre elles. ( caillebotis ) Les planchers tout en acier sont d utilisations restreintes: passerelles, escaliers, coursives, mezzanines, surtout pour l industrie. Plancher en acier Avantages: Relative simplicité de pose. Possibilité de préfabrication pour montage. Grande résistance aux efforts et peu d encombrement. Mise en charge possible rapidement. Bon rapport coût résistance. Inconvénients: La corrosion des éléments mal traités ou fortement exposés. Les planchers en acier sont sensibles en cas d incendie. Caillebotis Plancher mixte Plancher mixte ou composite Béton résistant à la compression et l acier à la traction On peut définir deux grandes catégories de planchers mixtes: 1. Les planchers utilisant des matériaux différents par étape de report de charges; les éléments du plancher forment un tout hétérogène qui, théoriquement, peut être démonté. 2. Les planchers utilisant des matériaux différents en les solidarisant; les éléments du plancher forme un tout homogène qui est indissociable. 9
Fabrication des tôles pour planchers mixtes Planchers sur poutrelles métalliques Les poutrelles métalliques peuvent supporter tous les types de planchers en remplaçant les murs ou en servant de structure intermédiaire comme le pourrait une structure de béton armé. Dans une maison d habitation, il est courant de poser des hourdis sur une poutrelle métallique ou même dans l épaisseur de celle-ci. Attention, à la dilatation du métal dans des zones de t différentes. Dans ce cas, prévoir une isolation Planchers avec tôles profilées Ce type de plancher joue sur la capacité d un élément très fin à devenir porteur par le fait de de présenter des nervures par pliages. Ces tôle sont essentiellement utilisées pour la construction de hall industriels, de garages, d ateliers, de commerces ou tout autre construction de grand format (hôpital, immeuble d appartement Planchers avec tôles profilées AVANTAGES ET INCONVENIENTS DES PRINCIPAUX TYPES DE PLANCHERS AVANTAGES ET INCONVENIENTS DES PRINCIPAUX TYPES DE PLANCHERS (SUITE) Différents systèmes Equipements ( tuyaux,cables.) En aucun cas, l équipement ne peut mettre en péril la structure portante! Que ce soit horizontalement par entaille. Que ce soit par les fixations de l équipement. Que ce soit verticalement par percement. Pose au dessus de la partie portante Equipements Equipements Dans l épaisseur du plancher Le croisement des conduites doit être évité au maximum afin d éviter toute surépaisseur du plancher 10
Equipements Sous le plancher 11