CONCEPTION DE CONSTRUCTIONS EN BETON PREFABRIQUES Leçon 6 Planchers et toitures préfabriqués

Types de planchers et éléments de toitures préfabriqués Type d’élément Longueur Epaisseur Largeur kN/m² 7 m 120 - 200 mm 300 - 600 mm 2,1 - 3,2 ± 20 120 - 500 600 - 1200 2,2 - 5,2 24 ( 30 ) 200 - 800 2400 2,0 - 5,0 9 150 - 300 600 1,5 - 3,5 6 100 - 250 300 - 600 0,7 - 3,0 7 100 - 200 600 - 2400 2,4 - 4,8 7 200 - 300 200 - 600 1.8 - 2.4

Eléments de plancher et de toiture entièrement préfabriqués Dalles alvéolées Procédés de production par extrusion ou lissage Sous-face lisse Masse propre réduite

Eléments de plancher et de toiture entièrement préfabriqués Eléments nervurés Béton précontraint Grande capacité portante

Eléments de plancher et de toiture entièrement préfabriqués Eléments de toiture Grandes portées Masse réduite par sections transversales élancées Différents types d’éléments

Eléments de plancher et de toiture partiellement préfabriqués Planchers à prédalles Sysytème de plancher semi-préfabriqué Eléments massifs ou nervurés Etançonnement provisoire souvent nécessaire pendant la construction

Eléments de plancher partiellement préfabriqués Planchers à poutrins et entrevous Les entrevous sont posés entre poutrelles préfabriquées et achevés avec du béton coulé en place Les entrevous existent en différents matériaux

Escaliers préfabriqués  Escaliers droits  Escaliers tournants ou en colimaçon Marches individuelles et paliers, ou combinaisons de volées et paliers. Finition de surface lisse ou en béton poli.

Modulation  Module de base normalement 300 mm  Largeur courante: 600, 1200, 2400 mm  Grande flexibilité du plancher en plan Les portées ne doivent pas être dans la même direction Changements de niveau ou en épaisseur Eléments d’ajustage pour Influence de la largeur de la poutre planchers non-modulés d’appui sur les éléments de plancher et sur la modulation

Conception des éléments de plancher Dalles alvéolées précontraintes  Capacité à l’effort tranchant

Conception des éléments de plancher Eléments alvéolés  La résistance au poinçonnement dépend de la section de la dalle et de la présence d’une couche de solidarisarion en béton Charge de poinçonnement admissible pour un type de dalle extrudée sans couche de solidarisation en béton Type de dalle  50mm  100 mm  200mm 150/200 20 kN 30 kN 270 40 kN 60 kN 320/400 45 kN 65 kN 500 60 kN 80 kN

Conception des éléments de plancher Planchers à poutrins et entrevous Poutrins composites et entrevous non-porteurs en polystyrène Plancher avant bétonnage de la couche de solidarisation Poutrins composites et entrevous semi-porteurs Poutrins composites et Types de poutrins entrevous porteurs Armature transversale Béton armé Poutrin composite Béton précontraint

Conception du plancher Objectifs principaux :  Intégrité constructive  Action diaphragme pour transfert d’efforts horizontaux  Distribution transversale de charges concentrées

Action diaphragme Le chaînage périphérique reprend les efforts de traction provenant des moments fléchissants horizontaux dans la dalle de plancher. Les contraintes de cisaillement longitudinales dans les joints entre éléments alvéolés sans couche de solidarisation structurelle sont limitées à 0,10 N/mm² pour des surfaces lisses et à 0,15 N/mm² pour des surfaces plus rugueuses.

Charges concentrées Distribution transversale  Les joints longitudinaux doivent être capables de reprendre les contraintes de cisaillement verticales  Pas de déplacement latéral des bords des joints  Il est également possible d’utiliser une couche de solidarisation structurelle pour assurer la distribution transversale Profils de joints pour Plancher TT avec couche dalles alvéolées de solidarisation Couche de solidarisation Dalle TT Liaison soudée Armature transversale soudée à un profil de liaison

Distribution de charges concentrées  Essais sur planchers alvéolés Flèche de 6 éléments de plancher de 6,00 m de long avec charge concentrée au centre Comparateur Charge Dalle alvéolée Flèche au milieu de la portée pour différents niveaux de chargement

Distribution de charges concentrées  Essais sur planchers alvéolés Flèche de 6 éléments de plancher de 6,00 m de long avec charge concentrée au centre d’un plancher latéral Comparateur Charge concentrée Dalle alvéolée Flèche au milieu de la portée pour différents niveaux de chargement

Coefficients de distribution de charge Exemple de coefficients de distribution transversale pour dalles alvéolées avec éléments de 1,20 m de large, pour une charge ponctuelle au centre de 5 éléments Charge ponctuelle Pourcentage de charge Portée du plancher

Coefficients de distribution de charge  Planchers à poutrins et entrevous Coefficients de distribution transversale pour planchers à poutrins et entrevous Coefficient pour poutrelles n° Coefficient pour poutrelles n° Nombre de poutrelles de Chaque côté de la charge concentrée.

Porte-à-faux Dalles alvéolées en porte-à-faux Uniquement valable pour de petits porte-à-faux Dalle de solidarisation structurelle avec armature de porte-à-faux Maximum 2,00 m Armature dans couche de solidarisation à ancrer dans des alvéoles évidées

Balcons  Fixation de balcons sans ponts thermiques Balcons fixés au bord longitudinal de dalles alvéolées Balcons dans la prolongation de dalles alvéolées Armature de porte-à-faux Etrésillon métallique pour reprendre l’effort de compression à travers le joint

Assemblages Longueur d’appui Valeurs indicatives de la longueur d’appui nominale Support Dalle alvéolée Plancher nervuré Prédalles Poutrins et 120 - 400 mm légér - lourd entrevous Béton / acier 70 - 130 75 - 150 70 100 Maçonnerie 100 - 150 - 100 125

Assemblages dalles alvéolées Armature de chaînage à l’appui Ancrage des armatures de chaînage dans les dalles alvéolées Armature de chaînage ancrée dans des alvéoles évidées, ou dans les joints longitudinaux L’armature de chaînage peut passer au dessus de la poutre ou au travers des ouvertures dans la poutre

Assemblages dalles alvéolées Liaisons latérales Armatures ancrées dans des encoches dans le bord des dalles alvéolées Encoche dans le bord supérieur de la dalle Armatures d’attente dans le voile

Assemblages dalles alvéolées Poutres métalliques Exemples de liaisons de dalles alvéolées sur poutres de support métalliques Poutre métallique en dessous du plancher Poutre métallique noyée dans le plancher Barre à travers la poutre

Assemblages planchers TT Liaisons d’appui Nervure découpée pour réduire la hauteur de construction Liaison soudée uniquement à la face supérieure pour éviter un encastrement complet Néoprène

Assemblages planchers TT Liaisons latérales La déformation de l’élément TT sous charges utiles doit être possible Barre filetée en attente dans une douille ancrée dans l’élément de façade Soudure de liaison entre élément TT et élément de façade Douille filetée incorporée Plats métalliques ancrés dans les éléments Plaque métallique soudée Couche de solidarisation en béton