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
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 courante Dalle du plancher
zone de console
Poutre (retombée)
Chevêtre (retombée)
Trémie
Rive de plancher
Plancher toiture terrasse - Plancher haut R+3
Plancher intermédiaire - Plancher haut R+2
Plancher intermédiaire - Plancher haut R+1
Plancher intermédiaire - Plancher haut RdC
Plancher sur VS Dallage sur terre plein
RdC R+1 R+2 R+3
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 :
Toiture terrasse Intermédiaire Plancher sur VS Dallage sur TP Transmission des
charges et stabilité mécanique
Vers les porteurs verticaux
Vers les porteurs verticaux
Vers les porteurs verticaux
Transmission directe au sol Etanchéité Eau et air
Etanchéité des TT
Air Remontées
capillaires Isolation thermique Principalement
extérieure
Par entrevous isolants
Uniquement périphérique Isolation phonique Bruits extérieurs Bruits intérieurs
Résistance au feu Coupe Feu Coupe Feu
Les planchers sont toujours des éléments porteurs. Ils permettent l’exploitation des espaces horizontaux des constructions.
Charges d’exploitation des bâtiments -NF P 06001(A titre indicatif et non exhaustif)
Lieux Charges
Logements : zone courante 1,5 [kN/m²]
Logements : balcon 3,5 [kN/m²]
Bureaux 2,5 à 3,5 [kN/m²]
Salles de classes 4 [kN/m²]
Tribunes et gradins 6 [kN/m²]
Halls 4 [kN/m²]
Parcs de stationnement VL 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 principal Sens porteur secondaire
Sens porteur principal
Sens porteur secondaire ou répartition forfaitaire
Sens porteur principal Répartition forfaitaire
Répartition forfaitaire
Sens porteur principal Sens porteur console
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 : Section d’armatures de renfort A : Section totale des armatures coupées
L = A ou B + 80.∅Ar
Ar = A 2
Renforts des chaînages (idem que les parois verticales) et appuis de rives
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.
- La représentation des linteaux selon leurs hauteurs n’est pas conventionnelle. On peut retenir l’une ou l’autre des deux représentations :
± 0,000
± 0.000 ± 0,000
1 Ep: ?
2 Ep: ? Niv: ?
1 2
Décaissé
Sur-épaisseur
Sur-épaisseur
Décaissé
+ 3,010
AI = +2,360 650
Retombée de linteau
200
L1 200 x 650 AI = +2,360
L1 200 x 650 AI = +2,360 Armatures sur appuis de rives
Plancher BA Liaison voile - plancher
Zone du chaînage
Armatures TS de la dalle
Chaînage horizontal 3∅8
1
1 3
+ 3,120 , niveau supérieur brut du plancher Fond du moule
- 1,000 du niveau sup.
Vue de dessous Vue de dessous
Vue de dessus, avant bétonnage Vue de dessus, avant
bétonnage
+ 3,020
200 300
Hauteur de la poutre 5 : 550
Retombée de la poutre 5 : 250
AI : + 2,120 Linteau 1
Hauteur 1000
Baie
AS: + 1,100 Epaisseur du voile V1 200
A-A
A
1
2
3
B A’
C
1450 x 2050 P1400 x 500
P1 400 x 500
P2 250 x 250
P2 250 x 250 1 - 250 x 500
2 - 250 x 450 (retombée)
3 - 200 x 450 4 - 250 x 500
V1
VA Ep : 150
+ 3,020 200 + 3,120 300 + 3,070 250
+ 3,120 300
1000 x 2000 L1 - 200 x 1000
AS : +3,120
L2- 200 x 1000
2 2
3 1
A
5 - 250 x 550A
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.
2-2
3-3
1-1
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
Plancher BA Coulé en place
Coffrages métalliques Tables coffrantes métalliques.
Coffrages traditionnels bois modulables Constitués d’une peau, de raidisseurs orthogonaux et
d’étais métalliques.
Prédalles préfabriquée et dalle de compression coulée en place Les prédalles ont généralement besoin d’un étaiement partiel.
Plancher BA Semi-préfabriqué Coffrage dits ‘’perdus’’
Planchers hourdis Sur poutrelles précontraintes,
entrevous et dalles de compression coulée en place.
Un étaiement partiel est parfois nécessaire.
Planchers collaborants Sur bacs aciers collaborants
nervurés et dalle coulée en place
Un étaiement est toujours mis en place.
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
Coffrage métallique standardisé
Etais métalliques Platelage bois
Etaiement partiel Dalle de compression
Prédalle BA
Etaiement éventuel
Dalle de compression Entrevous
Poutrelle précontrainte
Etaiement Bac acier nervuré
Dalle coulée en place
Etaiement partiel selon les cas
Clavetage des dalles précontraintes
Dalle alvéolaire précontrainte
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.
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.
Moule (dalle + poutre)
Retombée de poutre déjà coulée
Soffites BA préfabriquée Moule de la dalle
Fig 8
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.
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.
f) Conclusions - Domaines d’applications.
Le choix des différentes techniques est basé sur plusieurs facteurs :
Coulé en place Semi-préfabriqué Préfabriqué
Table coffrante Coffrage
traditionnel Plancher à
prédalles Plancher
hourdis Plancher
collaborant Dalles alvéolaires BP Levage
(hors bétonnage)
Sortie des tables par les
façades
Aucun Levage de forte capacité
Aucun Aucun Levage de
forte capacité Etaiement et
repliement Intégré au
système Forte densité Partiel selon les portées Partiel Aucun
Modularité Faible Elevée Moyenne
(rentabilité de la préfabrication)
Moyenne Faible Faible
Rendement de pose
Important le nombre de table est élevé
Faible Moyen à élevé Elevé
Portée 4 à 6 m (tous appuis)
4 à 6 m (tous appuis)
4 à 6 m (généralement
2 appuis)
4 à 5 m (2 appuis)
4 à 6 m (2 appuis)
Jusqu’à 14 m (2 appuis) Charges
lourdes
Charges courantes uniquement Capacité élevée
Applications
Bâtiments à trames régulières
Bâtiments à trames non régulières (habitations)
Bâtiments à régularité de
trames moyenne
Habitations individuelles
(VS en particulier)
Bâtiments industriels à
structure métallique
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.
