IUP Génie Civil Licence 3

Génie de la Construction et de l’Environnement Professeur : VISA Frédéric

Aleman Frédéric Bemat Sharif Nayagom Teddy Gigan Emmanuel

Année Universitaire 2004-2005

Procédés Généraux de Construction

Les planchers collaborants Cette partie décrit les principes généraux de la mise en œuvre des planchers collaborants. Séquence 1 : Stockage provisoire des fardeaux Si la résistance de la structure porteuse est suffisante, les fardeaux de bacs collaborants peuvent être stockés à proximité du lieu de pose. En revanche, il est vivement déconseillé de les entreposer sur des dalles déjà coulées qui se trouvent encore en phase de durcissement.

Séquence 2 : Manutention des feuilles La circulation, les chargements et les travaux sur les bacs sont interdits tant que ceux-ci ne sont pas fixés et étayés. Le positionnement des éventuels étais est spécifié par le bureau d’études.

Séquence 3 : Mise en place des feuilles

Séquence 4 : Mise en place des costières Le coffrage des rives est généralement constitué par des costières en tôle d’acier galvanisée pliée à l’équerre. Les costières réalisent la rive du plancher et se règlent par rapport à un cordeau tendu entre deux poteaux de façade.

Séquence 5 : Fixation du bac

Séquence 6 : Mise en place des bouchons et des réservations

Mise en place des bouchons

Etanchéité par ruban adhésif

Réservation par coffrage tôle

Réservation par petit bloc de polystyrène découpé

Séquence 7 : Découpages éventuels La découpe des bacs le long d’une rive en biais ou pour dégager le passage d’un poteau se fait à l’avancement. Les découpes doivent être précises, et se font à la grignoteuse ou au disque. Les ouvertures découpées avant le bétonnage doivent être étayés.

Séquence 8 : Mise en place étais éventuels La disposition des files d’étais doit être précisée sur les plans d’exécution du plancher. Les étais doivent rester en place au moins 8 jours après le coulage du béton. Une poutre d’étayage trop étroite peut entraîner un marquage visible de la tôle après la dépose des étais.

Séquence 9 : Ferraillage Il faut respecter les plans de ferraillage du bureau d’études et veiller aux enrobages. Les armatures de chapeaux sont constituées par un treillis soudé ou des barres HA ligaturées sur le treillis de table et réparties de chaque côté comme prévu par le bureau d’études.

Séquence 10 : Coulage du béton Le déchargement par bennes doit s’effectuer sur les éléments porteurs de la structure.

Les planchers à poutrelles et entrevous Les critères de choix : Utilisation courante : maison individuelle essentiellement, collectif (R + 3 max)

Avantages Inconvénients Souplesse de mise en œuvre, Éléments manu portable, Étaiement limité: pas d’étais, éventuellement, jusqu’à 5 m de portée environ, Réservations aisées.

Sous face : à enduire. Éventuellement, on peut avoir un effet décoratif, sans enduit, si l’entrevous est spécialement choisi, Portée usuelle limitée : 6 à 7 mètres maximum (avec étaiement).

Constitution : Ces planchers composés poutrelles et d'entrevous béton, dits de coffrage résistant, sont surmontés souvent d'une dalle de béton armé.

Les poutrelles précontraintes Par prétention, constitue l’élément résistant du plancher, grâce à l’armature Hautes Limites Elastique (HLE), qui y est incorporée. Régulièrement espacées (entraxe courant = 60 cm), manuportable elles reposent :

Soit sur des lisses ou des filières en bois, juxtaposées aux murs, linteaux et poutres,

Soit sur les murs en maçonnerie, les linteaux ou des poutres préalablement

dressés au niveau choisi

Les entrevous Ils servent de coffrage perdu à la dalle de compression (à l’exception de certains entrevous de hauteur plus importante qui peuvent jouer un rôle porteur). À la mise en œuvre, le réglage de l’entraxe des poutrelles est obtenu en plaçant un entrevous à chaque extrémité. On pose ensuite les entrevous intermédiaires. Des parties sont coffrées traditionnellement lorsque l’emploi d’entrevous coupés est impossible. Les fabricants proposent une gamme étendue d’entrevous pour répondre aux exigences des réglementations thermiques, acoustique et incendie.

T.C.I.

Le treillis soudé À pour rôle essentiel de limiter le retrait pour la dalle de compression. Les armatures Ils assurent la continuité mécanique sur appuis. La dalle de compression Ou dalle de répartition, elle est coulée en œuvre sur toute la surface du plancher, rend l’ensemble monolithique Elle joue un rôle de liaison et d’entretoisement général. Dans la majorité des cas, quand l’entraxe des poutrelles est inférieur a 80 cm, elle est armée d’un treillis soudé L’étaiement Les poutrelles sont étayées, sauf pour la réalisation des vides sanitaire qui sont difficiles d’accès. En général, pour les plancher de portée courante (4 m), on utilise une seule file d’étais à mi-travée ; dans le cas de portées plus importantes, on place deux files d’étais situées au 2/5 eme de la portée à partir des appuis

Les chaînages Le chaînage est plus souvent réalisé a l’aide d’éléments préfabriqués de longueur standard de 6 m. Il peut être plat, triangulaire ou encore rectangulaire. Sa direction est d’au moins 1,5 cm2 Les aciers de chapeau On place des aciers HA 6 ou HA 8 sur chaque poutrelle. À défaut de calculs plus précis, on peut prendre comme longueur : Sur l’appui de rive 80 Ø comptés a partir du nu du mur, Sur les appuis intermédiaires, prendre le maximum entre 80 Ø et le cinquième de la portée.

Les balcons Il est possible de réaliser des balcons à l’aide de le la technique poutrelles-entrevous, sous réserve de prendre les précautions suivante : Ancrage des aciers principaux de balcon dans la dalle principale (on utilise des entrevous, de faible hauteur (5 à 6 cm) dits « négatif » afin d’avoir une masse importante de béton pour équilibrer la partie en console). Réalisation d’un chaînage coulé en place en bout de balcon. Les trémies Aucune précaution particulière n’est à prendre quand la trémie est placée entre deux poutrelles. Si la trémie coupe une ou plusieurs poutrelles, il faut alors prévoir un chevêtre de renfort (appui des poutrelles interrompues) et le doublage des poutrelles adjacentes à l’ouverture. De plus, si la portée du plancher est importante (> à 4 m), on place dans la dalle de compression un chaînage intermédiaire.

Mise en œuvre Remarques : Ces planchers relèvent de la procédure des avis techniques du CSTB et du Cahier des Prestations Techniques (CPT). Le plan de pose, la nomenclature et le bon de commande son généralement obtenus à l’aide d’un logiciel de conception assisté par ordinateur. Ils indiquent les éléments suivants Le repérage des éléments porteurs Le repérage et l’implantation des éléments La définition de l’étaiement (appuis sur porteurs, état du sol position des filières). L’épaisseur et les caractéristiques de béton complémentaire : fc28 (AFNOR DTU P 18-201), affaissement au cône d’Abrams (NF P 94-451). Le repérage et la définition des armatures complémentaires (chapeaux, chaînage, chevêtre) Les conditions de manutention : notamment l’angle entre les élingues Les premières poutrelles a poser et l’ordre d’avancement de la pose Les composants (poutrelles et entrevous) de ce type de plancher étant des produits industrialisés, ils sont disponibles chez les distributeurs du fabricant, qui utilisent un service (développé par le fabricant) d’assistance à la conception du plan de pose.

Chronologie des opérations de pose :

Pose des poutrelles et du premier entrevous, Mise en place des étais au contact des poutrelles, sans soulever celles- ci. Il

conviendra de s'assurer de la résistance suffisante du support d'étaiement du contreventement de celui-ci,

Mise en place des entrevous, Mise en place des armatures, Coulage de la dalle de compression.

Les poutrelles sont posées à l'entraxe prévu, assuré par la mise en place des entrevous de rive. Les poutrelles peuvent être posées avec une file centrale d'étais ou deux files situées au 2/5ème et 3/5ème de la portée selon les calculs. Dans le cas courant, après pose des entrevous, d'un treillis soudé, et des aciers en chapeaux, on coule le béton complémentaire des nervures et de la table de compression en une seule opération. Le béton armé de la dalle de compression peut être remplacé par un béton de fibre sous avis technique. Toutes les indications nécessaires à la bonne exécution de la mise en œuvre du plancher sont portées sur le plan de préconisation de pose fourni avec ce dernier.

Les planchers alvéolés Présentation des dalles alvéolées Les dalles alvéolées sont des dalles en béton armé ou précontraint par armature adhérentes, présentant des alvéoles longitudinales permettant d’alléger la structure. Elles peuvent être complétées ou non par une dalle de compression, permettant aussi la réalisation de joints de clavetage entre les dalles. La face supérieure rugueuse favorise la reprise de bétonnage lors du coulage du béton complémentaire éventuel ou lors de la mise en œuvre d’une chape mince de rattrapage pour la pose de revêtement de sol.

Le montage sans étai quasi systématique permet de réduire les temps de réalisation. Ces dalles sont surtout utilisée pour la couverture et les planchers intermédiaires dans :

Les constructions industrielles, Les immeubles de bureau, Les parkings, Parfois en d’habitation.

Figure 1 : Une dalle alvéolée

Avantages et inconvénients des dalles alvéolées Les avantages et les inconvénients que présente ce type de dalle :

Avantages

Préfabrication en usine Portée jusqu’à 16 m sans aciers complémentaires, sans dalle de compression Pas d’étaiement général Cadence de pose élevée Peu ou pas d’aciers complémentaires in situ Contre flèche possible Sous face plane Très bon comportement au feu (2H)

Inconvénients

Coût élevé Problèmes de fixation ultérieurs Joints très nombreux, les éléments ont une largeur d’environ 1 m à 1 m20 Levage de forte puissance Trame plus ou moins imposée

Mise en oeuvre

Domaine d’utilisation Pour la mise en œuvre des dalles alvéolées, un plan d’exécution (AFNOR DTU P 18-201) est préconisé afin de préciser les conditions de manutention ou d’appui.

Figure 2 : exemple d'appui d'une dalle alvéolée.

Il est important de signaler le type de manutention des dalles alvéolées sur le chantier. Pour cela, on distingue deux cas de manutention : Les dalles alvéolées standard : elles présentent une largeur au moins égale à 1m20, dans ce cas on utilise un palonnier avec des pinces, reliées à des chaînes de sécurité en sous face.

Figure 3 et 4 : exemple de manutention de dalles alvéolées standard

Les dalles alvéolées spéciales : elles présentent une largeur inférieure à 1m20 (on parle de dalle courte, dalle avec engravure, etc.) ; il est préconisé pour ce type de dalle d’intégrer des crochets de levage lors de la fabrication. La manutention se fera donc par des élingues avec un angle de 45° au minimum entre les élingues et la dalle.

Figure 5 : exemple de manutention des dalles alvéolées spéciales

Suivant les cas d’utilisation vu précédemment (immeuble tertiaire, industriel, etc.) , on observe les différents cas de pose nommés ci-après : Dalle alvéolée avec dalle de compression Dalle alvéolée sans dalle de compression Dalle alvéolée avec dalle de compression : Lorsque qu’une dalle de compression est prévue, la réalisation de celle ci se présente de la même manière que pour les pré dalles, c’est à dire que l’on pose les dalles alvéolées, puis on ferraille avec des nappes de treillis et enfin on coule la dalle en béton. Sur cette dalle, on peut soit avoir un aspect fini de la dalle, soit avoir un revêtement de sol souple, carrelage, ou autres.

Figure 6 et 7 : exemple de pose de dalle alvéolée avec dalle de compression avec un

aspect fini ou avec revêtement

Pour la réalisation d’un parking on procède de la manière précédente :

Figure 8 : exemple de réalisation d'un parking dans un sous sol

Dalle alvéolée sans dalle de compression : Pour les dalles alvéolées sans dalle de compression, on procède à la réalisation des joints entre les dalles après leur mise en place.

Figure 9 : exemple de réalisation de joint

Figure 10 : dalle alvéolée sans dalle de compression avec chape et carrelage

Figure 11 : Dalle alvéolée avec complexe d’étanchéité.

Principe de pose Pour la pose des dalles alvéolées, il faut contrôler les largeurs d’appui ainsi que le type de support d’ou se poseront les dalles. Lorsque la largeur d’appui est insuffisante, on dispose d’une lisse soutenue d’un étai, décrite sur la figure 12. On distingue les largeurs d’appui suivantes :

Figure 12 : exemple d’appui des dalles alvéolées.

L’étaiement n’est pas nécessaire en général pour les dalles alvéolées, mais dans des cas de réalisation de type de plancher particulier, on dispose d’un étaiement décrit ci dessous :

Les planchers à prédalle Les prédalles GF sont des dalles minces en béton précontraint par armature adhérentes destinées à former la partie inférieure armée d’un plancher. La sous face est prête à peindre après application d’un enduit bouche pores, sauf dans le cas où le béton est directement coulé sur des panneaux d’isolant. Un crantage sur la face supérieur de la prédalle améliore l’adhérence entre la prédalle et le béton coulé en place. Chaque prédalles comporte au moins quatre boucles de levage en acier fe E 24 dont les extrémités sont passées sous les armatures de précontrainte. La manutention Il faut respecter certaines mesures avant de soulever une prédalle :

Comme on peut le voir sur la figure ci-dessous, la prédalle dispose de quatre boucle de levage, il faut en plus de cela veiller à ce que la prédalle soit maintenue horizontale. Il est à noter que l’angle entre l’élingue et la prédalle ne doit pas être inférieur à 60°. La mise en œuvre des prédalles Dans la structure les prédalles GF sont posées bord à bord, le joint devant être, dans tous les cas, inférieur à 10 mm. L’étaiement nécessaire, autostable et convenablement contreventé, sera réglé de niveau avant la pose des prédalles. Outre cela on peut distinguer différentes armatures complémentaires, une armature complémentaire étant les armatures venant s’ajouter à celles déjà présentes :

On distingue donc : Aciers de recouvrements des joints entre prédalles, il s’agir de bande de treillis soudés de largeurs réduites posées directement sur la prédalle. Aciers placés en chapeau sur les appuis et destinés à reprendre les moments de continuité. Ces armatures sont maintenues en partie haute de la dalle coulée en place par des écarteurs. Renforts localisés autour des trémies ou des charges ponctuelles importantes (aciers de répartition). Aciers de rives non porteuses : idem aciers de recouvrement, mais ceux-ci seront positionnés dans la partie haute de la dalle coulée an place. Aciers au feu posés directement sur la prédalle en travée. Les trémies. Nous distinguons deux types de trémies réalisables avec comme support des prédalles, il y a d’abord les trémies supérieures à 60 cm et donc les trémies inférieures à 60 cm.

Trémies supérieures à 60 cm

Des trémies sont réalisables dans les prédalles à condition de les prévoir à l’étude, notamment pour tenir compte de l’affaiblissement qu’elles entraînent au cours de la manutention, du transport et de la pose. Cet affaiblissement est lié aux dimensions des trémies et à leur implantation dans la prédalle. Le calepinage des prédalles est effectué en fonction de l’implantation des trémies dans la construction. Ces zones particulières doivent toujours être étayées. Le plancher doit être renforcé localement par des suspentes et des armatures complémentaires. Le calcul de ces chevêtres est du ressort du bureau d’études béton armé (cf. figure ci-aprés).

Trémies inférieures à 60 cm De simples aciers de renforts sont positionnés autour de la réservation avant le coulage (cf. figure ci-dessous).

L’étaiement et coulage De façon générale la pose des prédalles nécessite la mise en place de une ou plusieurs files d’étaiements à espacements constants et parallèles aux appuis. Le nombre et leur position de files sont définis dans le plan de préconisation de pose. Cet étaiement doit être correctement dimensionné, autostable et mis en place sur un support suffisamment résistant, dans le cas d’appuis sur un plancher inférieur, il convient de s’assurer que celui-ci peut supporter la charge transmise par l’étaiement. On peut ainsi résumer les choses à faire pour une pose « sans risque » de prédalle :

Avant le coulage : Vérifier la qualité des arases et des prises des prédalles. Pendant le coulage : Ne pas mettre de surcharge de béton, Ne pas faire d’à coup au coulage en vidant le béton, Mettre le minimum de personnel sur une même prédalle, Vider le béton sur les appuis et le tirer au râteau vers le milieu de la travée, En hauteur une sécurité individuelle est souhaitable.

Voici un exemple d’étaiement de prédalle :

Les appuis minima La longueur d’appuis minimum des prédalles sur les éléments porteurs ne doit pas être inférieur aux valeurs suivantes : Cas des prédalles avec étaiement :

Appui sur porteur Béton Armé (voile, poutre) : 2 cm Appui sur mur maçonné dressé : 4 cm

Cas des prédalles posées sans étaiement :

Appuis sur éléments porteurs coulées an place (voile, poutre) : 3 cm Appuis sur mur maçonné dressé : 5 cm

Cas des prédalles de faibles portées utilisées en intercalaire entre des poutres : 2 cm

On peut représenter à l’aide d’une illustration :

Les planchers à dalle pleine Mise en oeuvre L’étaiement simple comporte quatre composants principaux manuportables, palettisables et réutilisables : les étais verticaux sont les premiers placés aux extrémités de poutrelles. Ils ont stabilisés par des trépieds pour simplifier la mise en œuvre de ces poutrelles. Les fourches en tête d’étai, sont équipées d’un dispositif permettant le décintrage rapide du coffrage. Des poutrelles légères, de capacité portantes élevée servent de raidisseurs aux panneaux coffrants qui sont disposés sur la surface générée par les poutrelles. Les panneaux coffrants qui sont en contact direct avec le béton qui sera coulé servent de moule à la dalle. Le montage du coffrage et de son étaiement se fait dans l’ordre suivant : Etais autostables avec fourches, étais intermédiaire (selon les cas de charges) ; Poutrelles principales (directrices du coffrage) ; Poutrelles secondaires ou transversales ; Panneaux coffrants. La résistance du béton ne permet pas, pour les dalles courantes, un décoffrage complet 12 heures après coulage. Il faut donc utiliser des bandes de rattrapage, des clés de décoffrage, pour pouvoir récupérer l’essentiel du matériel d’étaiement et de coffrage tout en laissant la dalle partiellement étayée. Voici un exemple d’étaiement :

Dans le bâtiment et plus spécialement dans des logement ce sont les prédalles ou les dalles coulées en place qui sont principalement utilisé, nous allons donc résumer les avantages et les inconvénients de chacun de ces modes constructifs afin de trouver une justification possible au choix du projet « Europe ». Récapitulatif :

Prédalle Dalle coulée en place Avantages Inconvénients Avantages Inconvénients

-Eléments irréguliers aisément réalisables, réservations comprises -Préfabrication foraine -Portée 6à 7 m -Surface 25 à 30 m² -temps de mise en œuvre réduit par rapport à une dalle plein coulée en place

-Joints : Les CCTP n’autorisent pas toujours les prédalles -Largeur limitée au gabarit routier (transport) -prévoir aire de stockage si préfabrication foraine -Portée relativement limitée -Levage de forte capacité

-Pas de contraintes liées à la préfabrication -Dalle de taille et forme quelconque -Reprise de bétonnage possible -Pas d’incidence particulière sur l’engin de levage

-Temps de réalisation important sur le chantier

Conclusion. On peut donc en conclure à l’aide de ce tableau que l’élément déterminant dans le choix des prédalles et sûrement le temps de réalisation important que nécessitent les dalles coulées en place, et c’est probablement pour cette raison que les prédalles ont été choisies au profit des dalles pleines.