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Les planchers

  1. 1. Tour A « Hôtel » 24 H. FARIYOU Mémoire de fin d’études EMSI 3.6.4 Les planchers On appelle planchers l’ensemble des éléments horizontaux de la structure d’un bâtiment destiné à prendre les charges d’exploitation ou autres charges permanentes (cloisons, revêtement⋯) et à les transmettre sur des éléments porteurs verticaux (poteaux, voiles ⋯) Les planchers peuvent être constitués d’un ou de plusieurs des éléments suivants : — Dalles, — Nervures ou Poutrelles, — Poutres, — Linteaux, Quels critères pour choisir un type de plancher ? — Un plancher est un investissement à long terme. Il faut donc bien réfléchir et évaluer les besoins de son habitation, avant d'engager des travaux de rénovation ou de construction. — Sur le plan technique, le choix est fonction des charges à supporter : Variables : mobilier, personnes, véhicule... Permanentes : cloisons, revêtement de sol... — Il faut également prendre en compte les besoins en isolation et la résistance à l'humidité, nécessaires pour votre plancher. — L'esthétisme entre également en jeu, notamment pour les planchers d'étages intermédiaires à sous-face visible. — La facilité de pose est un critère de choix pour les endroits difficilement accessibles. Généralement, en rénovation, il est recommandé de choisir un plancher constitué d'un matériau léger. — Les planchers en bois, en composite (métal/bois) ou collaborant (acier/béton et bois/béton) sont tous à fait adaptes. En construction, tous les choix sont possibles : bois, acier, béton ou collaborant. Pour choisir le type de plancher le plus adapté, il faut prendre en compte les caractéristiques de votre habitation : — Nombre d'étages, — Taux d'humidité, — Inclinaison ou surface du sol, — Température extérieure... — Poids des charges variables et des charges permanentes, plus elles seront importantes, plus le plancher devra être résistant et porteur.
  2. 2. Tour A « Hôtel » 25 H. FARIYOU Mémoire de fin d’études EMSI 3.6.4.1 Plancher–dalle Un plancher-dalle est un plancher à sous-face horizontale, sans aucune retombée pour les poutres et s'appuyant directement sur les poteaux avec éventuellement un épanouissement de ces derniers en forme de chapiteaux ; ils sont alors dénommés planchers–champignons. On peut également disposer d’une retombée locale au droit du poteau pour accroître sa résistance à la flexion et à l'effort tranchant. FIGURE 16 ― Plancher–dalle avec champignon et retombée locale Avantages — Il permet de réaliser des plans de toutes tailles et de toutes formes. — Sa mise en œuvre ne demande pas un matériel de levage trop important. — Il présente une résistance au feu élevée. — Il atténue avec efficacité les bruits aériens. Inconvénients — Calculs longs et difficiles, exécution délicate du ferraillage, déformable, pas de préfabrication possible. — Consommation énorme de béton et d’acier. — Le ferraillage de la dalle, nécessite beaucoup de main d'œuvre et consomme beaucoup de temps.
  3. 3. Tour A « Hôtel » 26 H. FARIYOU Mémoire de fin d’études EMSI 3.6.4.2 Dalle alvéolée Les dalles alvéolées préfabriquées en béton disposent sur toute leur longueur d'un certain nombre de canaux longitudinaux (appelés alvéoles) pour réduire la consommation de matières premières et limiter la masse. Le pourcentage des alvéoles (volume des vides) varie entre 30 % et 50 % du volume total. Les joints longitudinaux entre les éléments voisins doivent être remplis de béton sur chantier. Les faces latérales des éléments sont profilées pour améliorer la solidarisation, après le durcissement du remplissage des joints. Une dalle de compression peut éventuellement être coulée sur l'ensemble pour améliorer la capacité de charge. FIGURE 17 ― Dalle alvéolée Avantages — Economie de fourniture et de poids (influence sur les fondations, sur l’épaisseur des planchers). — Meilleure qualité liée à la fabrication sous contrôle en usine. — Rapidité de fabrication, gains sur les délais d’exécution des planchers. — Moindre étaiement (pas d’étaiement sauf pour les grandes portées). — Suppression de tous coffrages. — Peu ou pas d’armatures complémentaires. Inconvénients — Coûts de transport élevés si l’usine est loin du chantier. — Nécessité de disposer de moyens de levage importants pour les éléments de grande portée, — Limitation des porte-à-faux. — Percements ou trémies limitées en position et taille.
  4. 4. Tour A « Hôtel » 27 H. FARIYOU Mémoire de fin d’études EMSI 3.6.4.3 Dalle Bubble Deck Le système de dalle de plancher alvéolé Bubble Deck est constitué d’une résille d’armatures en panier entre lesquelles des ballons en matière synthétique sont positionnées. Sur chantier, ces éléments de plancher sont bétonnés pour former une dalle de plancher structurelle en béton armé. Le poids propre de la dalle de plancher ainsi réalisée est +/- 35 % inférieur à celle d’une dalle massive d’épaisseur similaire. Ces éléments d’armature conviennent à la réalisation de portée libre jusqu’à 15 m et peuvent être mis en œuvre dans la construction résidentielle, utilitaire et industrielle. FIGURE 18 ― Dalle Bubble Deck Avantages — Réduction de la consommation de béton de plus de 30 % grâce aux cavités formées par les billes. — Réduction du nombre d'éléments de renforcement en acier de plus de 20 %, avec des caractéristiques de résistance accrues grâce à la technologie unique de fabrication du module. — Réduction des coûts de main-d'œuvre pour les équipements de levage lors du levage de ces plaques, il est possible de prévoir un levage d'environ 200 m2 par heure, soit en termes de plaques - 10 pièces d'environ 20 m2 chacune. — Les panneaux Bubble Deck nécessitent moins de professionnels de la construction à assembler et à remplir en moins de temps. Inconvénients Les principaux inconvénients de Bubble Deck incluent l'utilisation d'une technologie non originale dans la formation de panneaux (formeurs de vides de formes et de matériaux divers), en raison de laquelle les caractéristiques sont violées. Système insuffisamment mis en œuvre dans la construction de grande hauteur en Russie. En termes d'efficacité et d'économie, aucun inconvénient significatif n'a été trouvé.
  5. 5. Tour A « Hôtel » 28 H. FARIYOU Mémoire de fin d’études EMSI 3.6.4.4 Dalle mixte béton à bacs collaborant Ce plancher se compose de bacs métalliques collaborant réalisés avec des tôles nervurées galvanisées. Ces tôles forment un coffrage, sur lequel on coule une dalle de béton armée. Les faces latérales des nervures comportent des bossages pour augmenter l’adhérence et ainsi assurer la collaboration tôle-béton. Selon la portée, l’ensemble peut reposer directement sur les murs porteurs ou sur un réseau de poutres porteuses en bois ou en métal régulièrement espacées. FIGURE 19 ― Dalle béton à bacs métalliques collaborant Avantages — Économie de la peau du coffrage et de l’opération de décoffrage, de l'étaiement pour les portées moyennes ou petites où le bac est autoporteur (2 à 3 m suivant les profils). — Rapidité de mise en œuvre, propreté du chantier, accès presque immédiat sous le plancher, plate-forme circulable, mise en place manuelle des bacs par une équipe restreinte. Inconvénients — Section d'acier mise en œuvre en général supérieure å la section nécessitée par le calcul, mais plus grande raideur des planchers et donc flèche plus réduite. — Sensibilité au feu, au-delà d'un degré coupe-feu de 30 minutes (CF30), nécessitant alors la mise en œuvre d'une protection de laine de roche par exemple ou d'un faux-plafond résistant au feu ou en incorporant des aciers noyés dans le béton capable, à eux seuls, de reprendre les sollicitations de la combinaison accidentelle ; dans ce cas, la tôle nervurée ne joue plus que le rôle de coffrage, sauf combinaisons fondamentales (hors feu). — Interface béton acier à bien maitriser ; ce qui peut être le cas en utilisant des profilés de forme spéciale.
  6. 6. Tour A « Hôtel » 29 H. FARIYOU Mémoire de fin d’études EMSI 3.6.4.5 Dalle réticulée Actuellement employé avec blocs allégeant perdus ou récupérables, est dérivé naturellement de la dalle pleine, en visant son allégement et réduisant au minimum le nombre de nervures nécessaires pour résister à son poids propre et aux charges d’exploitations. FIGURE 20 ― Dalle réticulée Avantages — Mieux pour les bâtiments qui nécessitent moins de vibrations - cela est géré par les renforts de solives à double sens qui forment la grille. — De plus grandes portées peuvent être réalisées avec moins de matériau, ce qui est plus économique et respectueux de l'environnement. — Certaines personnes trouvent le motif gaufré esthétique. — Capacité de charge supérieure à celle des dalles unidirectionnelles traditionnelles. — Les coffrages peuvent être mis en œuvre avec du bois, du béton ou de l'acier. — Si des trous sont prévus entre les nervures, les services du bâtiment peuvent être exécutés à travers eux. Une implémentation propriétaire de ce système est appelée Holedeck. Inconvénients — De plus grandes quantités de matériaux de coffrage sont nécessaires, ce qui peut être très coûteux. — Les dalles réticulées sont plus épaisses que les dalles pleines, de sorte que la hauteur entre chaque étage doit être plus grande pour avoir suffisamment d'espace pour le système de dalles et les autres services du bâtiment. — Les dalles réticulées sont préférées pour les zones topographiques plates et non les sites en pente.
  7. 7. Tour A « Hôtel » 30 H. FARIYOU Mémoire de fin d’études EMSI 3.6.4.6 Dalle précontrainte en post tension Cette méthode de calcul de ferraillage et de câblage s'applique aux dalles de bâtiments reposant sur des poteaux, poutres, voiles. La précontrainte est assurée par des câbles post-tendus disposés dans une direction ou dans les deux directions. Les flèches induites par le poids propre et par les charges d’exploitation sont compensées par celles générées par la courbure des câbles noyés dans l’épaisseur de la dalle. FIGURE 21 ― Dalle précontrainte en post tension Avantages — La suppression des retombées de poutre si nécessaire, un nombre de poteaux ou piliers réduits grâce à de plus grandes portées ; ces deux possibilités permettent une augmentation de l’espace disponible et facilitent grandement le passage des réseaux ⋯ — Une plus grande liberté d’agencement des plateaux qui peuvent être distribués à volonté et suivant les époques en vastes bureaux, en logements évolutifs ou simplement en aire de stockage. — Des économies directes de matériaux et de coûts induits. Inconvénients — Il nécessite une main-d’œuvre et des machines hautement spécialisées. — Les calculs de conception des éléments en béton précontraint par post-tension sont plus complexes et plus coûteux que les calculs traditionnellement utilisés pour concevoir des éléments en béton armé. — Les pièces structurelles en béton précontraint par post-tension sont sensibles à la corrosion. — Le système de construction en béton précontraint par post-tension a un coût élevé, du fait que les ancrages sont irrécupérables et de la mise en place exigeante des armatures à l’intérieur des conduits. — Il exige un soin particulier dans l’exécution des ancrages et des revêtements de l’armature.

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