LES DIFFERENTS PLANCHERS 1. FONCTIONS: 1.1. Stabilité mécanique : Les planchers sont calculés pour supporter les charges et les transmettre aux éléments porteurs sur les lesquels ils reposent (poutres, murs, terres plein). Ils participent également au contreventement de la structure. 1.2. Sécurité incendie : ( En matière de protection incendie, on distingue 3 notions : - la résistance mécanique appelée stabilité au feu, Cf. Chapitre : Sécurité incendie) - l étanchéité aux flammes appelée pare flammes, - l isolation thermique appelée coupe-feu. Les éléments de structures des constructions sont classés suivant leur résistance au feu, en fonction de leurs capacités à conserver leur rôle mécanique et à protéger les personnes. 1.3. Isolation thermique : Une isolation thermique est réalisée essentiellement pour les planchers en contact avec l extérieur ou les locaux non chauffés. L isolant pourra être intégré au plancher ou rapporté une fois le plancher réalisé. 1
1.4. Isolation phonique : (Cf. Chapitre : Acoustique) On distingue deux types de bruits : - les bruits aériens : ils se transmettent dans l air et leur transmission par une paroi satisfait à la loi de masse, plus un matériau et lourd, plus il isole du bruit aérien. - les bruits d impacts : ils se transmettent par les éléments de construction et sont minimisés par désolidarisation du revêtement de sol de la structure (planchers flottants) ou utilisation d un revêtement de sol absorbant (moquette). Bruit d impact Bruit aérien 1.5. Equipements techniques : Le plancher permet de dissimuler les canalisations d eau, de gaz et les câbles électriques. Il est aussi possible de réaliser des planchers chauffants, par mise en place dans la dalle avant coulage, d un circuit de canalisation (alimenté par eau chaude). Ce système est plus souvent incorporé dans une chape effectuée par la suite au dessus du plancher. 2
2. LES PLANCHERS: Il existe plusieurs méthodes de réalisation des planchers. On choisit le type et la méthode de réalisation d un plancher en fonction de critères : - de conception : portée entre appuis et structure porteuse, - écologiques : utilisation de matériaux correspondant à une démarche Haute Qualité Environnementale, - économiques : matériel d entreprise à rentabiliser (coffrages outils, préfabrication, moyens de levage ), - de nature de chantier : planning, manque de place Quel que soit le type de plancher, il fait l objet de plans de réalisation (plans de coffrage, de pose, de calepinage, de ferraillage ) sur lesquels sont indiqués tous les renseignements utiles à sa réalisation sur chantier, dont entre autre : - les structures porteuses, - les dimensions des coffrages à réaliser, - les définitions géométriques des éléments préfabriqués et leur positionnement, - les épaisseurs de dalles à couler, - les conditions d étaiement, - le ferraillage principal et/ou complémentaire (chaînage, chapeaux, renforts de trémies) à mettre en place. 2.1. Les planchers béton : Dalle pleine en Béton Armé (voir fiche page 4) Dalle béton armé avec prédalles (voir fiche page 5) Dalle poutrelles et entrevous (voir fiche page 6) Dalle alvéolée précontrainte (voir fiche page 7) Dalle mixte béton acier (voir fiche 8) 3
Utilisation : Bâtiment courant. Portée jusqu'à 10 m. DALLE PLEINE B.A. Descriptif : Plancher en béton armé, coulé en place sur toute son épaisseur (entre 15 et 30 cm). Système coffrant : coffrage bois traditionnel (peau, raidisseurs secondaires et principaux) ou panneaux coffrants métalliques. Coupe type Épaisseur courante : 180 à 250 mm il faut h>portée/30 Dalle de compression Treillis soudé Panneau de CTB-X Raidisseurs secondaires et primaires Système d'étaiement (tours, étais) Phasage sur chantier : Préfabrication : - mise en place de l'étaiement : tours, étais - mise en place du système coffrant (avec réglage de la hauteur et huilage de la peau coffrante) - mise en place des armatures : treillis soudés, chapeaux, chevêtres pour trémies - coffrages de rives - bétonnage puis serrage du béton - période de prise et de durcissement - décoffrage et désétaiement Aucun élément béton n'est préfabriqué Matériel : Sur chantier important, moyen de levage pour matériel d'étaiement et transport du béton Avantages - dalle de taille et de forme quelconque - reprise de bétonnage possible (réalisation en plusieurs fois) - peu demandeur en capacité de levage - pas de contrainte liée à la préfabrication (liaisons entre éléments) Inconvénients - consommateur de temps de réalisation - consommateur en matériel d'étaiement et de coffrage 4
DALLE B.A. AVEC PRÉDALLES Utilisation : Descriptif : Immeuble courant. Portée de 5 à 7 m pour celles en béton armé, jusqu'à 10 m pour celles en béton précontraint. Plancher constitué de prédalles préfabriquées et comprenant les aciers de résistance. Les prédalles servent de coffrage pour le bétonnage de la dalle de compression coulée en place. Coupe type Dalle de compression Prédalle Béton armé ou béton précontraint Épaisseur courante : prédalle e = 50 à 80 mm Dalle de compression (> 2 e) : 120 à 200 mm Prévoir une file d étais tous les 25 e (e en cm) Lisse bois et étaiement Phasage sur chantier : Préfabrication : Matériel : - pose des prédalles sur lisse (fixée sur appui) ou directement sur appui porteur (2cm sur béton, 4cm sur maçonnerie) en utilisant un palonnier : - mise en place de l'étaiement : files d'étais - mise en place des armatures complémentaires : chapeaux (treillis soudés) - coffrages de rives - bétonnage puis serrage du béton - période de prise et de durcissement - désétaiement Les prédalles sont en béton armé ou précontraint. La préfabrication peut être foraine (sur chantier) ou réalisée en usine (obligatoire pour les prédalles précontraintes par fils adhérents). Grue et palonnier (réduction des efforts de flexion lors de la manutention) Avantages - temps de mise en œuvre réduit (pas de coffrage) - éléments irréguliers facilement réalisables Inconvénients - présence de joints (entre prédalles) - si préfabrication en usine : la largeur est limitée par le gabarit routier - si préfabrication foraine : il faut prévoir une aire de fabrication - portée relativement limitée pour celles en béton armé - demande un moyen de levage de forte capacité 5
DALLE POUTRELLES ET ENTREVOUS Utilisation : Descriptif : Maison individuelle. Collectif R+3 maximum. Plancher constitué de poutrelles en béton armé ou précontraint et d'entrevous (en béton, terre cuite ou polystyrène) servant de coffrage perdu pour la dalle de compression coulée en place. Les entrevous peuvent éventuellement participer à la résistance : ils sont en béton, ont une hauteur plus importante et possèdent une partie supérieure renforcée. Dans ce cas la dalle de béton ne sert que de clavetage et n'est coulée qu'entre les entrevous. Coupe type Dalle de compression Treillis soudé (non fissuration) Poutrelle béton Entrevous Épaisseur courante : entrevous 160 mm Dalle de compression 40 mm Entraxes des poutrelles : 600 mm Lisse bois et étaiement Phasage sur chantier : Préfabrication : Matériel : - pose des poutrelles sur lisse (fixée sur appui) ou directement sur appui porteur (2cm sur béton, 5cm sur maçonnerie) - pose des entrevous d'extrémités de poutrelles pour régler l'entraxe entre poutrelles - étaiement - pose des entrevous intermédiaires - mise en place des armatures complémentaires (treillis soudés et chapeaux) - coffrages ponctuels traditionnels - bétonnage et serrage du béton - période de prise et de durcissement - désétaiement Les poutrelles et les entrevous sont préfabriqués de façon industrielle en usine. Les éléments sont standards. Pas de moyen de levage particulier. Avantages - souplesse de mise en œuvre - éléments manuportables - étaiement limité - réservations aisées - portée limitée - sous face à enduire Inconvénients 6
DALLES ALVEOLÉES PRÉCONTRAINTES Utilisation : Descriptif : Bâtiments tertiaires, industriels (planchers comportant peu de réservations) Portée de 6 à 16 m. Plancher constitué d'éléments alvéolés préfabriqués en béton précontraint, de faible largeur, et éventuellement d'une dalle de compression coulée en place de faible épaisseur (4cm). Dalle alvéolée Coupe type Béton de clavetage et éventuellement dalle de compression Ferraillage Épaisseur courante : totale 120 à 320 mm. Dalle alvéolée largeur 60 cm à 1,2 m appui 4 cm sur béton armé Phasage sur chantier : Préfabrication : Matériel : - pose des éléments - coffrages ponctuels de rives - bétonnage des clavetages et éventuellement de la dalle - période de prise et de durcissement Dalles alvéolées Les réservations inférieures à 30cm sont réalisées dans la dalle à la réalisation (Les réservations supérieures à 30cm font l'objet de la réalisation d'un chevêtre réalisé sur chantier) Manutention par moyen de levage adapté : palonnier et pinces Le poids de ces éléments est élevé et peut être dimensionnant pour la grue. Avantages - préfabrication en usine - portée jusqu'à 16m sans acier complémentaire et sans dalle de compression - en général pas d'étaiement - cadence de pose élevée Inconvénients - coût élevé - problème des fixations ultérieures - joints très nombreux - levage de forte puissance - trame plus ou moins imposée - percements limités 7
DALLE MIXTE BÉTON ACIER (PLANCHER COLLABORANT) Utilisation : Descriptif : Bâtiment tertiaire, généralement à structure porteuse en acier ou bois (lamellé collé). Portée de 5 à 12 m. Plancher mixte béton-acier constitué de bacs acier en tôle mince servant de coffrage perdu et collaborant à la résistance mécanique (armature), et d'une dalle de compression en béton coulée en place. Coupe type Dalle de compression Treillis soudé (non fissuration) Bac acier collaborant Épaisseur courante : 180 à 250 mm Largeur des bacs aciers : 150 à 170 cm Lisse bois et étaiement Phasage sur chantier : Préfabrication : Matériel : - pose des bacs aciers - étaiement - mise en place des armatures complémentaires (treillis soudés et chapeaux) - coulage de la dalle de compression Bacs aciers (éléments standards) Les trémies sont découpées sur chantier Pas de moyen particulier Avantages Inconvénients - bacs aciers manuportables - rapidité de mise en place des bacs - facilité de mise en place de suspentes pour fauxplafond - peu isolant - tenue au feu respectée si mise en place d'armatures spécifiques sans contact avec les bacs, ou d'un faux-plafond coupe-feu, ou d'un revêtement coupe-feu (peinture intumescente ou plâtre) - intervention de deux lots : charpente métallique puis gros œuvre 8
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PLANCHER EN BOIS MASSIF Utilisation : Descriptif : Maison individuelle et petits immeubles. Portée 5 à 8 m. Plancher en bois massif composé de planches posées sur chant et jointives assemblées par clouage ou par collage. Schématisation Coupe de principe Dimensionnement : La hauteur des planches est choisie en fonction : - de la portée et des charges du plancher, - des exigences en matière de feu, - des exigences en matière d acoustique. Epaisseur des planches : 24 à 45 mm, Epaisseur du plancher : 12 à 22 cm, Largeur des panneaux ; 1,20 m (produits préfabriqués). Avantages - utilisation de bois de qualité inférieure, - grandes portées (faible épaisseur), - bon comportement acoustique, thermique et au feu. Inconvénients - sensibilité aux variations hygrométriques, - difficulté de passage des fluides, - prix plus élevé. 10
PLANCHER PAR SOLIVAGE Utilisation : Descriptif : Maison individuelle et petits immeubles. Portée 3 à 5 m. Plancher comprenant une ossature composée de poutres, de solives et de chevêtres (éléments en bois massif ou en lamellé-collé). Schématisation Dimensionnement : La section et l espacement des solives sont choisis en fonction : - de la portée et des charges du plancher, - de l épaisseur du platelage, - des exigences en matière de feu, - éventuellement du plafond. Section des solives : - largeur : de 50 à 75 mm, - hauteur : de 150 à 250 mm. Avantages - système léger, - flexibilité de forme et de façonnage, - facilité de passage des fluides, - prix compétitif. Inconvénients - épaisseur importante du plancher pour les portées supérieure à 4 m, 11 - faible portée pour les éléments de surface ou de sous face.
PLANCHER CAISSONS Utilisation : Descriptif : Maison individuelle et petits immeubles. Portée 5 à 7 m. Plancher réalisé à partir de planches aboutés et collées en caisson, ces panneaux sont assemblés par doubles rainures et languettes. Ils peuvent incorporer une isolation par mousse thermodurcissable ou par fibres végétales ou minérales. Schématisation En plancher horizontal En toiture Dimensionnement : Proportion : E = L/35 Avantages - produits industriels, - grandes portées, - bon comportement acoustique et thermique. Inconvénients - difficulté de passage des fluides, - prix plus élevé. 12
PLANCHER MIXTE BOIS BETON Utilisation : Descriptif : Bâtiment à grandes portées. Portée 11 à 18 m. Plancher mixte bois-béton constitué d une structure en planches pour reprendre les efforts de traction et d un remplissage en béton pour la compression. Schématisation Dimensionnement : Partie bois en planches : 18 à 21 cm de hauteur, Dalle béton à faible rapport E/C avec adjuvants (plastifiants) d une épaisseur d environ 6 cm. Avantages - bon comportement acoustique et phonique, - adapté au neuf et à la réhabilitation. Inconvénients - interface charpentier maçon critique, - prix plus élevé. 13
2.3. Particularités liées à la réalisation de planchers : 2.3.1. Les trémies : Sur tous type de planchers, il sera nécessaire de réaliser des percements aménagés dans la dalle appelés «trémies» pour le passage d escaliers, d ascenseurs, de gaines et de réseaux. Lorsque celle-ci est de section importante, il sera nécessaire de renforcer le plancher sur le pourtour de la trémie en utilisant des méthodes adaptées au type de planchers utilisé (renfort de ferraillage dans un plancher béton, réalisation de chevêtre, etc ). Exemple de réalisation de trémies pour des planchers béton : Dalle pleine B.A. Dalle poutrelles et entrevous Exemple de réalisation de trémies pour des planchers bois : Planchers en bois massif Planchers par solivage 14
2.3.2. Les chaînages : A partir du moment où la structure porteuse verticale sera réalisée en béton ou en maçonnerie de petits éléments, il est obligatoire de prévoir un chaînage horizontal afin de rigidifier la construction en tête de murs (quelque soit la nature du plancher). Il est nécessairement continu et ceinture la construction à chaque niveau et à chaque intersection plancher/mur (porteur et refend). Les chaînages sont des cages d armatures de faible diamètre (8 ou 10 mm) préfabriquées disposées sur les murs et mécaniquement reliées entre elles par recouvrement des barres. Des règles de ferraillage sont à respecter particulièrement aux angles pour éviter les poussées aux vides, source de fissuration du béton. 15
3. LES DALLAGES: Un dallage est une dalle de béton s appuyant de manière continue sur le sol par l intermédiaire d une forme réalisée avec des granulats compactés. Le dallage peut prendre appui sur les murs de soubassement et de refend (solution à envisager si on craint des tassements ultérieurs du sol support du dallage malgré le compactage). Dallage désolidarisé des murs Dallage prenant appui sur les murs La réalisation du dallage comprend : - la réalisation d une forme d assise drainante (hérisson) homogène et compacte réalisé en tout venant (cailloux+graviers+sable), en grave stabilisée (sable+gravier) ou en grave ciment (grave+3 à 5% de ciment), - la pose d une couche d étanchéité (film polyéthylène <200 µm), - la réalisation du corps de dallage constitué d une dalle béton avec nappe de treillis soudé et d une chape support de revêtement de sol. Exercice : A partir des données ci-dessus, dessiner la coupe de principe d un dallage. 16
Il est possible de réaliser des dallages avec couche d isolation thermique. L isolation horizontale (qui doit être incompressible) aura une largeur minimale de 1.50 m. Le dallage comprend plusieurs coupures, appelées joints : - les joints de retrait : disposés de manière à délimiter des panneaux : la diagonale ne doit pas dépasser 7,00 m en extérieur ou 8,50 m en intérieur. Ils doivent réaliser une coupure franche sur au moins le ¼ de la hauteur de la dalle. - les joints de dilatation : ils coupent la dalle et le treillis soudé entièrement. Il en faut un tous les 25,00 m maximum. - les joints de désolidarisation : ils permettent éventuellement de désolidariser la dalle des éléments porteurs verticaux. Ils doivent avoir une épaisseur de 10 mm et contenir un produit souple. - les joints de construction : ils résultent des possibilités de dressage du béton. Ils coupent la dalle entièrement sans couper le treillis soudé. 17
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