Ecole polytechnique d’architecture et d’urbanisme

Plan de l’exposé:  Qu'est ce qu’un plancher ?  Eléments constitutifs du plancher  Rôle du plancher  Classification des planchers Selon le schéma constructif Selon le système porteur Selon le matériau de l’élément porteur  Les planchers préfabriqués  l’isolation des planchers  conclusion

 C’est l’un des éléments les plus importants de la superstructure, ils offrent une surface horizontale, plane sur laquelle il est possible de circuler, d’entreposer des marchandises et de s’abriter.  Le plancher est caractérisé par son épaisseur qui est faible devant les dimensions en plan.

 L’ossature portante (poutres, poutrelles, solives),  Le remplissage entre ces éléments d'ossature, s'ils ne sont pas jointifs : entrevous, hourdis…  un ouvrage plan qui forme le support du revêtement de sol : dalle de compression ou de répartition, chape de ciment, aire de plâtre, gîtage de lambourdes.

Rôle structurel Rôle de protection

 reçoit les charges horizontales (vents, séisme) et contribue grandement dans la distribution de ces derniers aux éléments de contreventement. Rôle structurel  reçoit également les charges verticales (poids propre, cloisons, installations…..) et les transmet aux porteurs verticaux. il participe donc à la stabilité de l’ensemble du bâtiment.

 Le plancher doit aussi résister à l’action contigu de l’humidité ambiante et des vibration (sonores, notamment) Rôle structurel  Enfin le plancher doit être durable c’est-à-dire résister sans dégradations et sans modification de ses propriétés mécaniques à l’ensembles des sollicitations aux quels il est soumis, et ce, durant un laps de temps suffisamment long.

Au même titre que les autres parties du bâtiment, le plancher est requis d’assurer une protection efficace aux usagers une protection thermique et acoustique.  Une protection thermique à chaque fois que le plancher sépare des espaces soumis à des régimes de températures différents: (sous toitures, sous comble, sous vide sanitaire…)  Une isolation acoustique, entre les différents étages ou espaces entre planchers. Rôle de protection

Selon le système porteur Selon le matériau de l’élément porteur. Selon le schéma constructif

cet solution a pour inconveignant la diminution de la hauteur utile à cause des retombés de poutres et empêche un bonne éclairage naturel. 1/Selon le schéma constructif  Plancher avec poutres apparentes Dans ce cas, les poutres reposent parallèlement sur les éléments porteurs verticaux. sur ces poutres reposent les dalles et les systèmes de protection thermique et acoustique

 Plancher sans poutres apparentes Dans le deuxième cas la dalle constitue l’élément porteur: armatures noyé à l’intérieur de la dalle. 1/Selon le schéma constructif

 Appuis linéaires: Ce types d’appuis est assuré soit par des poutres en périphérie des différents panneaux de dalles soit au moyen de murs en maçonnerie(constructions traditionnelles) ou plus généralement par des voiles ou noyaux en béton armé. 2/Selon le système porteur:

 Appuis ponctuels: Ce type d’appui est assuré au moyen de poteaux, colonnes en béton armé,en acier,…. 2/Selon le système porteur:

3/Selon le matériau de l’élément porteur plancher en bois Plancher en béton armé ou précontraint. Plancher mixtes

le plus ancien, très rependu aussi bien dans les constructions en bois qu’en pierre ou en brique, pour ces nombreux avantages. composée d'éléments en bois(panneaux) reposant sur une structure porteuse primaire, le solivage. Plancher à travure Simple. Plancher à travure Composée. Parquet cloué sur lambourdes posées sur solives bois Les Planchers en bois:

Le plancher sur solivage non- apparent : le plus pratique composé de panneaux reposant sur des solives en bois massif ou non, cachées habituellement par un faux plafond. Le plancher sur solivage apparent : le plus esthétique composé de panneaux ou de planches de bois reposant sur des solives en bois massif ou non et dont la partie inférieure (retombée) est apparente en sous-face. Léger, rapide et économique, le plancher à structure apparente est cependant plus délicat à réaliser en matière d'affaiblissement acoustique. Il convient d'utiliser un parquet flottant pour limiter les bruits d'impact. Sobre et fonctionnel, ce plancher permet de loger dans sa réserve suspendue gainages techniques (eau, électricité, chauffage, ventilation, climatisation) et isolations thermo-acoustiques.

Entre-axe des solives pour plancher bois

Planchers en béton armé ou béton précontraint: Ce type de planchers est plus économique, il offre plus de rigidité, de solidité et de longévité. Le bêton autorise de plus grandes portés et permet la fabrication industrielle. Il se trouve être plus intéressant lorsqu’on se trouve dans des zones d’humidité importante.

Planchers en béton armé ou béton précontraint: nervures Dalles à répartition unidirectionnelle sur appuis linéaires sur poutres dalles à répartition bidirectionnelle sur appuis linéaires sur poutrelles dalles à répartition bidirectionnelle sur appuis ponctuel sur colonnes, chapiteaux caissons poutres

1/ Dalles à répartition unidirectionnelle sur appuis linéaires  Dans ce type de plancher, les appuis linéaires sont unidirectionnel constitués par des poutres en béton armé, précontraintes ou encore par des voiles en béton armé. Dalles à répartition unidirectionnelle sur poutres

 La porté L peut atteindre les 8mètres (L: espacement entre portiques)  la dalle dans ce cas est appelé: dalle pleine d’épaisseur environ h = cm. Tel que 1/35 < h/L< 1/25 Caractéristiques dimensionnelles

1/Dalles à répartition unidirectionnelle sur appuis linéaires Dans ce type de planchers, les appuis sont toujours linéaires mais constitués par de poutrelles. Dalles à répartition unidirectionnelle sur poutrelles  Il est réputé pour être économique, très utilisé pour des locaux d’habitation ou administratif. Souvent appelé plancher semi préfabriqué ou en corps creux

Caractéristiques dimensionnelles  Espacement entre poutrelles: cm.  Epaisseur de la dalle h= 4 à 6cm et appelé dalle de compression.  La Porté des poutrelles est de 6 mètres max pour dalles en bêton armé et 8mètres pour les dalles précontraintes.  Porté des poutres L va jusqu’à L=12m.

1/Dalles à répartition unidirectionnelle sur appuis linéaires Cette conception ressemble à la précédente du moins dans le système constructif. Mais les poutrelles sont remplacé par des nervures en béton armé dont l’intertie, non négligeable comparé à celles des poutrelles, offre une grande rigidité. Dalles nervurées à répartition unidirectionnelle ici on ne parle plus de dalle de compression mais de dalle pleine.

Caractéristiques dimensionnelles  Porté des nervures: 6mètres max et 8mètres pour les nervures en bêton précontraint.  Porté des poutres L va jusqu’à 15m.  Espacement entre nervures: m.  h nervure 1/20< h nervure / L nervure <1/15. (L: porté nervure)  Epaisseur de la dalle ep= 8 à 15cm(dalle pleine) tel que : 1/35< ep / Lmin <1/25. (Lmin: la plu petite porté de la dalle

2/Dalles à répartition bidirectionnelle sur appuis ponctuels Ce type de planchers, la dalle repose directement sur des appuis ponctuels: colonnes ou poteaux.  Sous l’influence de charges verticales, les colonnes risquent de poinçonner la dalle. pour éviter ce phénomène,on augmente considérablement l’épaisseur de la dalle. Dalles épaisses sur colonnes à répartition bidirectionnelle

Caractéristiques dimensionnelles  Porté libre entre les colonnes: 8m béton armé,14 m béton précontraint.  l’épaisseur de la dalle : 1/30 < h/L min <1/20.

2/Dalles à répartition bidirectionnelle sur appuis ponctuels Cet option s’apparente beaucoup à la précédente, sauf que dans ce cas, afin d’éviter que les poteaux ne poiçonnent la dalle, on préfère, au lieu d’augmenter l’épaisseur de la dalle, évaser les poteaux en leur tète en créant des chapiteaux. Dalles épaisses à répartition bidirectionnelle sur chapiteaux

Caractéristiques dimensionnelles  La porté libre entre colonnes:  7m béton armé  12m en Bêton précontraint.  l’épaisseur de la dalle h:  1/35< (h / L min) <1/25.  Parois lorsque les charges sont très importantes, on augmente localement l’épaisseur de la dalle. On parle de dalles sur chapiteaux avec surépaisseur.

2/Dalles à répartition bidirectionnelle sur appuis ponctuels Dalles à caissons à répartition bidirectionnelle Le cas de dalle à caisson ou à caissettes se rapproches beaucoup des dalles nervurées, sauf que dans ce cas, les nervures sont dans deux directions. Ce type de plancher est réputé très rigide et très résistant tout en étant très économique.

Caractéristiques dimensionnelles  Espacement entre nervures de 60cm à 1.20 m. La retombé des nervures est donnée par la relation: 1/20< (h nervure / L min) <1/15.  La porté libre:12 à 20m  l’épaisseur de la dalle e p min =12cm: 1/35< h / L min <1/25  Seul inconveignant dans cette conception reste la complication due a la réalisation coffrage, ferraillage  Aussi dans les zones sismiques, de tels planchers ont une bonne réputation en terme de répartition des efforts sismiques aux différents éléments de contreventement

3/Dalles à répartition bidirectionnelle sur appuis linéaires  ce système de planchers qui est de loin le plus simple et le plus classique: il sagit en fait de dalles en béton arme reposant sur des poutres en périphérie. Dalles pleines à répartition bidirectionnelle sur poutres  Porte libre max est 8m pour poutres classique 15m pour poutres a jarret  Epaisseur h de la dalle pleine h 1/35< (h / L min ) <1/25.  La retombé des poutres sous jarret est donée par la relation: 1/12< (h poutres / L min ) <1/10.

Les Planchers mixtes beton armé /bois beton armé/acier

Les Planchers mixte  Le principe de collaboration entre un solivage (bois ou acier) et une dalle béton consiste à faire travailler, grâce à la mise en œuvre de connecteurs, le béton en compression et les poutres en flexion simple avec cisaillement, utilisant ainsi au mieux les propriétés des deux matériaux.  Les planchers collaborants confèrent un rendement optimal et une économie sans égale.

 Rôle des Connecteurs : C’est de reprendre l’effort de cisaillement à l’interface entre le bois et le béton, de sorte que l’ensemble du plancher devient une structure mécaniquement homogène et donc beaucoup plus rigide et résistante. Les Planchers mixte

 Parfois, pour des raisons de simplification de la mise en oeuvre, on laisse la dalle et la poutre travailler indépendamment on parle alors de planchers non collaborants. Cette variante bien qu’acceptable sur le plan technique, demeure non économique.

Types de Planchers mixte  Plancher constitué d’une dalle de béton liée mécaniquement par des organes de connexion à des poutres en bois.  Cette technique, particulièrement indiqué dans le cadre des réhabilitations de structures anciennes, permet ainsi d’augmenter notablement la rigidité et la résistance des planchers en bois. Plancher béton armé/bois

Capacité : Il est possible, dans certains cas, de conférer une capacité portante de 500 kg/m² à une structure ne pouvant théoriquement reprendre que quelques dizaines de kg/m², et ce par la mise en œuvre d’une dalle de béton de 8 à 10 cm avec interposition de connecteurs. Plancher béton armé/bois

Types de Planchers mixte Plancher béton armé/acier Schema de composition Ce type de planchers se rencontre fréquemment dans les constructions métallique à usage divers ou autre on distingue cependant plusieurs variantes:

Variantes du Plancher mixte en acier/B.A Plancher non collaborant avec pré dalles en B.A  Ne présente aucun avantages ni du point de vue de la résistance, ni du point de vue économique, mais peut parfois les trouver dans de les planchers à faibles surcharges. Elle consiste en une série de pré-dalles en B.A d’une porté variable 3.5 à 5m Pour une largeur standard 70 à 80 cm Les pré-dalles sont posés sur des solives et sont rendues solidaires à ces dernières par de points de soudures.

Variantes du Plancher mixte en acier/B.A Plancher collaborant avec dalles en B.A coulées sur place:  La dalle en B.A est redue solidaire de la poutre en acier aux moyen de connecteurs s’opposant à la force de glissement qui tend à séparer les deux élments. La dalle quand à elle, est coulé sur place ce qui necessite un travail de coffrage et de feraillage assez lourd, un coulage important sans compter le temps de décoffrage.  L’epaisseur de la dalle ep varie en fonction de l’espacement « d » entre deux solives: 1/12 < ep/d < 1/10

Variantes du Plancher mixte acier/B.A Ce type de dalles mixtes sont constituées de béton et de tôles d’acier nervurées. Les tôles profilées ont un rôle d’armature et de coffrage, autorisant une mise en oeuvre rapide et économique. Plancher mixte collaborant avec dalles en B.A sur coffrage perdu

Variantes du Plancher mixte en acier/B.A Les planchers mixtes en acier-béton offrent une série d'avantages par rapport aux systèmes classiques (tels les hourdis et le béton coulé in situ), et ce principalement lors de l'exécution.

Eléments de plancher entièrement préfabriqués Dalles alvéolés: Sous-face lisse Masse propre réduite

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

Eléments de plancher entièrement préfabriqués Eléments de toitures

Eléments de plancher entièrement préfabriqués Planchers à pré-dalles

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

 L'isolation participe à la protection de l'habitation contre le froid. Elle est donc intimement liée à la notion de chauffage puisqu'elle permet 1 > d'éviter le transfert de chaleur : En isolant son habitation, on réduit la déperdition de chaleur et on réalise ainsi des économies d'énergie. En été, l'isolant empêche la chaleur d'entrer à l'intérieur de l'habitation et permet ainsi de la maintenir fraîche en faisant des économies de climatisation. 2 > d'atténuer les bruits : Certains isolants ne protègent pas que des agressions climatiques extérieures. Ils augmentent aussi le confort acoustique d'une habitation en réduisant le niveau sonore extérieur ( bruits de la rue, par exemple ou même intérieur entre 2 pièces ).

 Pour l'isolation des sols et planchers, la laine minérale (laine de verre / laine de roche) est très souvent utilisée. En panneaux semi-rigides ou en rouleaux, elle doit être installée entre les solives. La pose se fait en 3 étapes : 1 > on dispose la laine minérale entre les solives 2 > en sous-face, on fixe les panneaux à l'aide de fixations au plafond. 3 > pour finir, on déroule l'isolant sur l'ossature avant de fermer avec des plaques de plâtre

 Si la pièce est chauffée, il convient de choisir une laine minérale revêtue d'un pare vapeur, tourné vers la pièce chauffée. Si vous souhaitez ensuite poser du lambris ou du plancher, il faut prévoir une isolation renforcée et mettre 2 couches de laine minérale en pose croisée.  On peut également employer des panneaux de polystyrène expansé ou extrudé posés jointivement sur une dalle existante puis recouverts d'une chape flottante qui accueillera le revêtement de sol.  Enfin, des panneaux composites peuvent être employés en sous-face de plancher pour créer des plafonds nets en formant une barrière thermique efficace.

 Le plancher chauffant à eau chaude est le moyen d'émission de chaleur la plus confortable car il présente une grande surface de chauffe à basse température (inférieure à 28 °C*).

Principe de fonctionnement : un réseau de tuyaux est posé sur une couche d'isolation thermique, puis noyé dans une dalle. L'eau de chauffage circule dans les tuyaux et réchauffe la dalle. Par rayonnement, la dalle retransmet la chaleur à la pièce

Schéma d’installation

 Murs et plancher: ouvrage polycopié.  Les planchers dans le batiment.  Les cours du module de construction par Mr Lemdani.  internet/:Illustrations/schémas