Avis Technique 3/08-585

Plancher Floor

Fuβhoden

SADEF floor frames Titulaire : SADEF NV

Bruggesteenweg 60 BE-8830-GITS

Usine : Même adresse

Distributeur :

Commission chargée de formuler des Avis Techniques (arrêté du 2 décembre 1969) Groupe Spécialisé n° 3 STRUCTURES, PLANCHERS ET AUTRES COMPOSANTS STRUCTURAUX

Vu pour enregistrement le 22 janvier 2009

Secrétariat de la commission des Avis Techniques CSTB, 84 avenue Jean Jaurès, Champs sur Marne, F-77447 Marne la Vallée Cedex 2 Tél. : 01 64 68 82 82 - Fax : 01 60 05 70 37 - Internet : www.cstb.fr

Les Avis Techniques sont publiés par le Secrétariat des Avis Techniques, assuré par le CSTB. Les versions authentifiées sont disponibles gratuitement sur le site internet du CSTB (http://www.cstb.fr) © CSTB 2009

Annulé le : 30/07/2012

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Le Groupe Spécialisé n° 3 « STRUCTURES, PLANCHERS ET AUTRES COMPOSANTS STRUCTURAUX » a examiné le 26 septembre 2008, le 24 octobre 2008 et le 28 novembre 2008 le dossier du procédé de SADEF floor frames, exploité par la Société SADEF NV. Il a formulé sur ce procédé, l’Avis Technique ci-après. Cet Avis a été formulé pour les utilisations en France européenne.

1. Définition succincte

1.1 Description succincte Procédé de plancher composé de profilés métalliques formés à froid et d’un platelage à base de bois. Les solives métalliques sont as-semblées aux poutres par un système de connexion rapide qui peut être de deux types : «Auto Connect Middle» et « Auto Connect End ». Le platelage est réalisé avec des panneaux à base de bois. Ce plancher peut être mis en œuvre dans des structures métalli-ques, en béton ou en bois.

Le plancher peut recevoir un plafond de type plaques de plâtre sur ossature métallique en sous face avec éventuellement un isolant. Il supporte en général un plancher flottant.

1.2 Identification L’identification des composants est réalisée au moyen d’étiquettes qui indiquent :

• La date de fabrication ;

• Le type de composants ;

• Le chantier auquel ils sont destinés ;

Les éléments métalliques sont livrés sur chantier avec la documen-tation nécessaire au montage ; notamment le sens des profilés, la densité de ferraillage.

2. AVIS

2.1 Domaine d'emploi accepté Planchers courants intérieurs soumis exclusivement à des charges statiques ou quasi statiques. Ce procédé peut être utilisé pour réaliser des planchers de bâtiments :

• D’habitations individuelles ou collectives,

• De bureaux,

• ERP.

Les utilisations sous charge pouvant entraîner des chocs, des phé-nomènes de fatigue ou des charges ponctuelles élevées n’ont pas été étudiées dans le cadre du présent Avis.

L'utilisation en zones sismiques n’est pas visée par le présent Avis.

2.2 Appréciation sur le procédé

2.21 Aptitude à l'emploi

2.211 Stabilité La stabilité du plancher SADEF est normalement assurée si sa conception, sa fabrication, sa mise en œuvre et son utilisation sont conformes au Cahier des Prescriptions Techniques Particulières (§2.3 ci-après).

2.212 Sécurité au feu Le procédé fait l’objet du procès-verbal de classement et de l’appréciation de laboratoire N°08-A-050 délivrés par Efectis France en application de l’arrêté du 22 mars 2004. Ces documents définis-sent les combinaisons acceptables pour un classement REI 60.

2.213 Sécurité du travail sur chantier La sécurité du travail sur chantier est normalement assurée, en ce qui concerne le procédé proprement dit, moyennant la mise en œuvre des protections habituelles pour le montage d’une ossature métallique.

2.214 Isolation thermique Le procédé n’a pas fait l’objet d’étude concernant cet aspect.

2.215 Isolation acoustique Le procédé a fait l’objet d’essais et d’une étude du laboratoire PEUTZ (AA 1661-1E). Les rapports d’essais et d’extensions donnent les affaiblissements acoustiques aux bruits aériens et aux bruits de chocs attendus de certaines configurations.

Des exemples de solutions sont indiqués dans la partie « tableaux et figures » du Dossier Technique. Les différentes configurations testées permettent de justifier un isolement au bruit aérien

(R(Cw ;Ctr) compris entre 56 (-2 ;-7) et 61 (-2 ;-8) dB ainsi qu’un isolement aux bruits de chocs (Ln,w(c1)) compris entre 73(-10) et 48(0) dB.

2.22 Durabilité – Entretien Pour les emplois indiqués en 2.1, La durabilité du procédé dépend des conditions d’entretien du platelage. Le choix des matériaux de platelage doit en tenir compte. Pour des utilisations sur locaux humides ou à atmosphère agressive le plancher comporte une protection complémentaire.

2.23 Fabrication et contrôle La fabrication des profilés est effectuée en usine. Elle doit faire l'objet d'un autocontrôle systématique du fabricant permettant d’assurer le respect des imperfections prescrites dans l’Eurocode 3.

2.3 Cahier des prescriptions techniques particulières

2.31 Conditions de conception et de calcul Le dimensionnement du procédé pour une opération donnée est systématiquement réalisé par le titulaire de l’Avis.

Le reste de la structure doit être dimensionné suivant les Eurocodes dont il relève.

Le principe de dimensionnement du procédé de plancher repose sur un calcul dérivant des prescriptions de l’Eurocode 3 (notamment aux prescriptions complémentaires de la partie 1-3).

Des coefficients particuliers sont ajoutés afin de prendre en compte la présence des deux types de connexion ainsi que des grugeages. Ces coefficients ont été déterminés par une étude du titulaire de l’Avis. Ils sont :

• knotch : coefficient destiné à augmenter l’élancement de l’âme en raison de la présence du grugeage.

• kc : coefficient de correction de la résistance au cisaillement de l’âme des solives.

• kl : coefficient de réduction de la résistance de la solive pour prendre en compte l’écrasement de la section en cas de charge-ment excentré pour de faibles portées (< 4m).

Le calcul de la connexion de type «Auto Connect Middle» comprend, en plus des vérifications habituelles, la vérification de la résistance de la languette. Dans ce cas, la vérification de la poutre doit égale-ment tenir compte des trous au droit des languettes. Lorsque la poutre principale est dimensionnée en continuité sur deux travées, aucun «Auto Connect Middle» ne doit être présent dans une zone de 300 mm avant et après l’appui central.

Les efforts transmis dans le platelage doivent être tels que les déformations de la liaison entre celui-ci et l’aile supérieure des solives restent inférieures à 2 mm à l’état limite ultime. La résis-tance des vis de fixation du platelage doit être déterminée selon l’Eurocode 5 avec une vérification de la pression diamétrale des vis selon l’Eurocode 3. Le platelage doit également être dimensionné pour reprendre un effort accidentel de 600 kg/m² de façade.

Les limitations de flèches sont celles proposées dans le paragraphe 4 du Dossier Technique. Le choix des revêtements de sol doit se faire en tenant compte de celles-ci.

Le titulaire doit fournir pour chaque chantier les plans de pose détaillés comprenant notamment la nature du platelage et les entraxes de vissage ainsi que les détails de fixation du plancher au gros œuvre. Il fournit également les efforts au niveau des appuis du plancher au bureau d’étude de l’opération. Lorsque des chevilles sont utilisées dans une ossature en béton armé, le dimensionne-ment doit être réalisé selon l’ATE dont elles relèvent.

2.32 Conditions de fabrication L'autocontrôle du fabricant doit porter sur la résistance de la tôle de base, sur son niveau de protection, sur les caractéristiques dimen-sionnelles des profilés ainsi que, s’il y a lieu, sur la position et les dimensions des «Auto Connect Middle» et les dimensions des gru-geages.

Une attention particulière doit être portée au positionnement des systèmes de connexion rapide qui conditionnent totalement la position des différents profilés entre eux.

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2.33 Conditions de mise en œuvre Les solives sont mises en œuvre de façon a ce que deux profilés successifs soient opposés (inversés dans le plan du plancher).

La mise en œuvre de ce procédé ne nécessite pas d’outillage ou de compétences différentes de celle requises pour le montage d’une ossature métallique traditionnelle.

L’entreprise de mise en œuvre devra s’assurer que les systèmes de connexion rapide n’ont pas subi de dommage au cours du transport et de la manutention des éléments (surtout les «Auto Connect Middle»).

La liaison entre le plancher et le reste de la structure est réalisée au niveau des poutres par boulonnage.

Le titulaire de l’Avis précise la densité de vissage du platelage bois sur les solives et les poutres dans les documents joints lors de la livraison du plancher.

Conclusions

Appréciation globale L’utilisation du procédé dans le domaine d’emploi accepté est appréciée favorablement.

Validité Jusqu’au 30 novembre 2011

Pour le Groupe Spécialisé n° 3 Le Président

J.P. BRIN

3. Remarques complémentaires du Groupe Spécialisé

Le Groupe attire l’attention sur l’importance de la présence du platelage en bois sans lequel le dimensionnement du plancher n’est pas valide. En conséquence, une attention particulière devra être apportée à sa mise en œuvre selon les prescriptions du titulaire de l’Avis.

Le groupe tient à signaler que la particularité du procédé est de présenter des systèmes de connexion rapide conduisant à des vides dans l’âme du profilé. C’est cette partie qui est visée dans l’Avis, le reste devant répondre aux exigences de l’Eurocode.

Le Rapporteur du Groupe Spécialisé n°3 Nicolas RUAUX

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Dossier Technique établi par le demandeur

A. Description

1. Principe Procédé constructif en profilés formés à froid SADEF en acier, coupés à longueur et percés suivant les besoins, prêts à monter pour la réalisation de planchers secs.

Le procédé consiste à assembler une ossature métallique à base de profilés formés à froid en acier galvanisé, par boulons ordinai-res suivant le système à assemblage rapide pour planchers SADEF (figures 1 et 2).

Une ossature secondaire destinée à recevoir un plafond en pla-ques est vissée ou suspendue sous l’ossature de plancher.

Une isolation est installée soit entre les profilés d’ossature, soit entre la structure du plancher et l’ossature secondaire de pla-fond.

Un platelage est vissé sur la face supérieure de l’ossature SADEF.

Un plancher flottant peut être mis en œuvre sur le platelage (figures 3 à 5 et 7).

2. Domaine d’application

2.1 Projets visés Ce procédé peut être utilisé soit pour les projets de réhabilita-tions, en remplacement de planchers existants ; soit pour les projets de constructions neuves.

Il peut être intégré aussi bien :

• dans des ossatures légères en acier ou en bois,

• Dans des ossatures métalliques laminées,

• Dans des ouvrages en béton.

2.2 Destination des ouvrages Ce procédé peut être utilisé pour réaliser des planchers :

• D’habitations individuelles ou collectives,

• De bureaux,

• D’ERP.

2.3 Zones géographiques Ce procédé est destiné à être utilisé en France métropolitaine.

3. Matériaux et produits

3.1 Profilés d’ossature Les profilés formés à froid SADEF en acier, de limite élastique comprise entre 345 et 550 N/mm², d’épaisseur minimale 1,20 mm, sont

• soit issus de feuillards pré-galvanisés,

• soit issus de feuillards pré-laqués,

• soit galvanisés au bain après profilage,

et peuvent être post laqués.

La hauteur des sections peut varier de 170 mm à 450 mm, l’épaisseur des profilés SADEF peut varier de 1,20mm à 5mm.

Les combinaisons de sections poutres et solives sont nombreu-ses, la mixité (poutres laminées et solives profilées) est égale-ment applicable.

Les tôles couramment utilisées sont galvanisées thermiquement en continu dans les forges, suivant le procédé sendzimir conforme à EN 10292 ou EN 10326, à 275gr/m².

Sur demande, les tôles peuvent être prégalvanisées jusqu’à 800gr/m2.

3.2 Autres profilés Les profilés d’ossature secondaire support de plafond font partie du système de plafond et sont donc fournis par le fournisseur de plaques.

3.3 Boulons pour ossature Les boulons utilisés pour assembler les solives aux poutres sont des boulons ordinaires électro-zingués ou galvanisés, M12 ou M16 de longueur suffisante et dont la qualité (8.8 par défaut) peut être adap-tée suivant un calcul justificatif de l’assemblage.

3.4 Plaques de plâtre Les plaques utilisées sont conformes à la norme NF P72-302. Le sys-tème retenu répond aux prescriptions du fabricant (vis, ossature secondaire, joints, …)

3.5 Isolation Une isolation en laine minérale conforme à EN 13162 est placée dans le plénum.

Le choix de l’isolant est conforme aux prescriptions liées aux perfor-mances acoustiques ou incendie visées.

3.6 Platelage Le platelage est constitué de panneaux dérivés du bois conformes à NF EN 13986.

3.7 Sol flottant Le sol flottant est composé d’un isolant à haute densité et d’un revê-tement de surface apte à recevoir une couche de finition souple ou rigide. Ce sol flottant peut être monobloc : Knauf Aquapanel Floor MF (AT :12/07-1501), chape sèche Fermacell (AT 12/06-1468, ETA-03/0006), Lafarge Prégychape (AT 12/04-1409), Placosol Placoplatre (AT :12/03-1359) ou composite (laine de roche + 2 plaques Hydropa-nel, …)

Le sol flottant est choisi en fonction du revêtement de finition souple ou rigide.

3.8 Visserie La visserie utilisée pour chaque élément correspond à des vis à ailettes avec tête auto foreuse diamètre 5,5 mm.

4. Ossature métallique L’ensemble de l’ossature métallique est justifiée par SADEF suivant les Eurocodes, assemblages inclus.

Les charges d’exploitations retenues pour le dimensionnement sont au minimum prises égales aux charges prescrites par NF EN 1991-1-1 (P 06-111-1) complété par NF P 06-111-2.

La flèche verticale d’un élément de plancher est inférieure à L/300 sous toutes les charges et L/500 sous charge d’exploitation seule, suivant NF EN 1993-1-1/NA.

Pour éviter que la fréquence propre du plancher ne soit inférieure à 3 Hz, la flèche sera limitée à 28mm.

Des critères plus sévères peuvent être appliqués pour satisfaire aux critères de confort, d’utilisation ou d’équipement.

5. Fabrication Les profilés d’ossature sont fabriqués par profilage à froid en continu sur stations à galets de feuillards refendus, dans l’usine SADEF située à Gits, en Belgique.

Contrôle qualité SADEF est certifié ISO 9001 et ISO TS 16949.

Des contrôles stricts sont réalisés de façon systématique en usine :

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• Réception de la matière première : poids, largeur, épaisseur, traitement de surface, qualité

• Profilage : dimensions, rectitude, perforations

• Colisage : type de sections, quantités, longueur, étiquetage, sécurité

• Chargement : liste de colisage, liste de chargement

Protection de l’environnement SADEF est certifié ISO 14001

La description de la fabrication des autres éléments est disponi-ble auprès de chaque fabricant.

6. Composition Les éléments retenus dans la composition du plancher doivent suivre les prescriptions du PV 08-A-050 rédigé par Efectis pour l’incendie et du rapport AA 1661-1E rédigé par Peutz pour l’acoustique.

7. Réalisation Si des performances acoustiques ou incendie sont requises, les matériaux sont choisis conformément aux prescriptions des PV acoustiques et feu de SADEF.

7.1 Etude d’exécution Pour chaque projet une étude d’exécution menée par le bureau d’étude SADEF est nécessaire à la justification des sections.

Les systèmes SADEF sont conçus pour rationaliser les assembla-ges en limitant le nombre de boulons et en minimisant le nombre d’accessoires de connexion nécessaires.

SADEF peut également apporter une assistance dans le choix des matériaux et systèmes à mettre en œuvre sur l’ossature pour atteindre des performances cohérentes avec celles requises par l’ouvrage.

7.2 Fourniture SADEF assure la fabrication et la fourniture des profilés parache-vés d’ossature de plancher, et peut assurer la fourniture des pièces accessoires.

Les autres éléments (boulons, système de plafond, isolation, platelage, sol flottant, visserie, …) sont disponibles dans le com-merce.

Les produits retenus doivent répondre aux exigences normatives citées au § 3. Matériaux et Produits.

7.3 Montage Le montage des procédés SADEF ne nécessite pas de formation ou de qualification propre à SADEF. Chaque élément est coupé à longueur et percé suivant les besoins, tous les assemblages sont pré-percés.

Comme pour tout montage de charpente traditionnelle, le chan-tier doit être supervisé par une personne responsable expéri-mentée.

7.4 Supports Les planchers SADEF peuvent être mis en œuvre sur tous types de supports, suivant les figures 2 et 6.

Les éléments de liaison aux supports doivent être prescrits par le fabricant, en fonction de la nature du support et des charges à transmettre.

7.5 Plancher Les panneaux de platelage doivent être vissés chaque 500 mm maximum à toutes les poutres et solives.

La capacité portante des panneaux de platelage retenus, les charges à considérer et les critères de déformation, pour chaque projet, détermineront les écartements des solives.

Diaphragme La mise en œuvre du platelage doit être conforme au DTU 51.3 (NF P60-203). Cela implique que l’espacement entre vis est au maximum de 300 mm en partie courante et de 150 mm en rive.

Dans le cas de l’utilisation de l’effet du diaphragme le dimen-sionnement est effectué conformément à l’EN 1995-1-1 pour la résistance des vis et à l’EN 1993-1-3 pour la vérification de la pression diamétrale, ou aux avis techniques ou ATE des platela-ges considérés.

7.6 Plafond La pose du plafond s’effectue conformément au DTU 25.41 (NF P72-203) et aux prescriptions du fournisseur.

La portée admissible de l’ossature secondaire du plafond peut limiter les écartements des solives.

7.7 Plancher flottant La mise en œuvre du plancher flottant doit être conforme aux pres-criptions du fournisseur.

7.8 Pièces humides Pour les locaux dans lesquels un risque potentiel d’infiltration d’eau est identifié, il est recommandé de mettre en œuvre un produit étanche entre platelage et sol flottant, avec des relevés périphériques et des recouvrements conformes aux prescriptions du fabricant.

7.9 Réseaux SADEF peut réaliser des ouvertures dans les profilés afin d’intégrer les réseaux dans l’encombrement de l’ossature. Ces réservations doivent être considérées dans la justification des sections (figure 7).

7.10 Préfabrication Le système de plancher sec se prête aussi bien à l’assemblage sur chantier de tous les éléments, qu’à la préfabrication de panneaux.

8. Performances

8.1 Incendie Le plancher SADEF a obtenu le PV n° 08-A-050 de classement au feu REI 60.

Ce PV permet l’utilisation d’une large gamme de produits d’habillage de l’ossature.

8.2 Acoustique SADEF a mené des essais de mesures acoustiques sur différentes compositions.

Le rapport AA 1661-1E acoustique permet l’utilisation d’une large gamme de produits d’habillage de l’ossature.

B. Résultats expérimentaux Sécurité incendie : • Essai de résistance au feu : PV 08-A-050 (Efectis)

Performance acoustique : • Essais de résistance Acoustique : Rapports A 1661-3E, A1661-5E, A

1661-6E et A 1661-7E et AA 1661-1E. (Peutz)

Résistance mécanique : 2007/553 – PDP/CM (Université de Gent) • Essais de résistance mécanique des connections intégrées SADEF

• Essai de résistance mécanique d’un plancher.

• Essais de cisaillement de vis de fixation de platelage.

C. Références Ce type de plancher a été utilisé pour réaliser plus de 20 000 m2 de plancher dans les domaines suivants :

• Séparatifs entre étages de logements collectifs,

• Séparatifs entre étage en milieu hôtelier,

• Intermédiaires dans un centre médical,

• Rénovation de planchers d’hôtels

• Salles de classe

• Logements individuels étagés.

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Tableaux et figures du Dossier Technique

Assemblage par AutoConnecMiddle

Assemblage par AutoConnectEnd

Egalement possible sur poutre SADEF

Assemblage par cornière

Egalement possible sur poutre SADEF

Figure 1

Système à assemblage rapide pour plancher SADEF

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Figure 2

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Applications

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Figure 3

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Figure 4

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Figure 5

Poutre boulonnée à un poteau métallique laminé

Poutre chevillée contre une maçonnerie

Poutre simplement appuyée

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Figure 6

Exemples de supports

Figure 7

Composition et intégration des réseaux

Sol flottant

Platelage

Ossature SADEF

Isolation

Plafond

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