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    EURO-BUILD in Steel

    Guide de Bonnes Pratiques Pour la ConstruCtion de struCtures en aCier - Btiments usaGe CommerCial

    Le CTICM (Centre Technique Industriel de la Construction Mtallique) est un

    tablissement dutilit publique de droit priv, dont lobjet est de promouvoir le

    progrs des techniques, de participer lamlioration du rendement et de garantir

    la qualit dans lindustrie de la construction mtallique. Il organise et ralise des recherches

    collectives au service des entreprises nationales et inscrit ses activits dans le contexte europen

    du secteur de la construction. Il est un centre de comptences techniques dont le domaine derecherche couvre le comportement, la conception et le calcul des structures en acier et mixtes

    acier-bton, y compris en situation sismique, de fatigue et de rsistance incendie, ainsi que les

    aspects lis au dveloppement durable. Il est responsable de la normalisation pour la construction

    mtallique. Il transfre les connaissances par linformation, la formation et les publications.

    www.cticm.com

    Cette publication prsente les bonnes pratiques du dimensionnement des btiments usage commercial faisant appel aux technologies de la construction en acier. Ellesadresse aux architectes et aux bureaux dtudes lors des premires tapes dun projetde btiment usage commercial. Elle fait partie dune srie de trois ouvrages publisdans le cadre dun projet du Fonds de Recherche pour le Charbon et lAcier (FRCA)

    intitul EuroBuild (Projet n RFS2-CT-2007-00029). Lobjectif de ce projet est dinformer surles bonnes pratiques du dimensionnement des structures mtalliques et dtudier la futuregnration de btiments construits en acier. Les autres publications traitent des btiments usage industriel et des btiments usage dhabitation.

    Les partenaires du projet EuroBuild sont les suivants :ArcelorMittalBouwen met StaalCentre Technique Industriel de la Construction Mtallique (CTICM)Forschungsvereinigung Stahlanwendung (FOSTA)Labein TecnaliaSBIThe Steel Construction Institute (SCI)Technische Universitt Dortmund

    Bien que toutes les prcautions aient t prises pour garantir, au mieux des connaissances

    actuelles, lexactitude de toutes les donnes et informations contenues dans cette publication

    dans la mesure o elles concernent des faits, des pratiques reconnues ou des opinions existant

    la date de publication, les partenaires du projet Euro-Build, les auteurs et les relecteurs

    dclinent toute responsabilit pour toute erreur, mauvaise interprtation de ces donnes et/ou

    informations, perte ou dommage dcoulant de leur utilisation ou en relation avec elle.

    ISBN 978-1-85942-113-0

    2008. Centre Technique Industriel de la Construction Mtallique.

    Ce projet a t ralis avec lappui nancier du Fonds de Recherche pour le Charbon et lAcierde la Commission Europenne.

    Photographie de couverture : Tower Place, Londres. Architecte : Foster & Partners.

    Table desMatires

    1

    2

    8

    31

    45

    47

    01

    02

    03

    04

    05

    06

    Facteurs-cls Pourle Dimensionnement

    Introduction

    Systmes dePlanchers

    Systmes dePlanchers Spciaux

    Assemblages desPoutres

    Etudes de Cas

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    01Le dimensionnement des btiments usage commercial dcoule deplusieurs facteurs parmi lesquels :

    la possibilit de raliser de grands plateaux exempts de poteaux ;la cration despaces de circulation efficaces ;lintgration des quipements techniques du btiment ;

    les conditions daccs au site de construction et leur influence sur leprocessus de construction.

    Figure 1.1 Btiment usage commercial

    moderne en acier, Londres

    Introduction

    Pour les projets situs en zone urbaine,

    la rapidit de construction et la

    disponibilit limite de zones de

    stockage des matriaux sur le chantier

    exigent un haut degr de prfabrication,

    que les systmes ossature en acier

    peuvent offrir.

    Une rcente tude comparative des

    cots a montr que la structure dunbtiment elle-mme ne reprsente en

    gnral que 10% du cot total du

    btiment. Plus signicatives sont les

    consquences du choix de cette

    structure : elles concernent le cot des

    fondations, des quipements techniques

    et des faades. Par consquent, les

    bonnes pratiques de dimensionnement

    dun btiment sont la synthse de

    solutions relatives larchitecture, la

    structure, aux quipements techniques,

    la logistique et lexcution. Dans les

    cas o cette synthse a pu tre ralise,

    les systmes en acier avec des poutres

    de longue porte permettant lintgration

    des quipements techniques simposent

    pour la conception de btiments

    usage commercial.

    La Figure 1.1 montre un

    immeuble usage

    commercial rcent en

    acier, offrant un

    environnement de

    travail de haute

    qualit, exible

    et fonctionnel.

    EURO-BUILD in Steel

    0introduCtion

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    mc b g ccHabituellement, les projets en centre-

    ville prsentent des supercies de

    plancher relativement importantes

    (8.000 - 20.000 m2) et une hauteur de

    4 10 tages. La plupart des btiments

    ncessitent des portes de plancher

    suprieures 12 m, et la tendance

    soriente rsolument vers des portes

    de 15-18 m sans poteaux intermdiaires.

    La hauteur maximale des btiments estsouvent limite par les rgles

    durbanisme, obligeant rduire

    lpaisseur des planchers, par exemple

    en y intgrant la structure et les

    quipements techniques.

    Il existe une forte demande pour des

    espaces de bureaux de haute qualit,

    particulirement en centre-ville. Les

    siges sociaux des grandes entreprises,

    soucieuses de leur image, exigent des

    btiments construits selon des normes

    architecturales et environnementales de

    qualit. La valorisation de linvestissement

    constitue le principal critre du choix de

    larchitecture, de la forme, et de la

    stratgie dimplantation des quipements

    techniques. De nombreux btiments sont

    incurvs, ou de forme architecturale

    complexe, avec des faades et des

    atriums largement vitrs.

    Actuellement, la tendance soriente vers

    des btiments usage polyvalent qui

    impliquent le regroupement de locauxcommerciaux, de boutiques et

    dhabitations dans un mme

    environnement de vie-travail-loisirs.

    En revanche, la tendance rcente qui

    consistait construire sur des terrains

    nus ou lextrieur des villes (comme

    certains parcs technologiques et

    scientiques) a sensiblement diminu

    depuis que les tendances urbanistiques

    incitent construire en centre-ville.

    La construction mixte est devenue le

    mode de construction prfr (Figure 2.1).

    Cette technologie offre galement des

    possibilits dintgration des quipementstechniques dans lpaisseur de la dalle

    de grande porte. Le pr assemblage

    des quipements techniques, des

    ascenseurs, des sanitaires et des locaux

    techniques a galement son importance

    dans les projets majeurs.

    La exibilit dusage long terme est une

    question primordiale aux yeux des clients

    et des promoteurs, tandis que les

    technologies de linformation et les

    systmes de Gestion Technique du

    Btiment (GTB) simposent pour la

    conception, le dimensionnement et

    lexploitation du projet.

    Pg ccLe programme de construction doit

    normalement tre tudi en mme temps

    que lvaluation des cots des structures,

    des quipements techniques, des

    revtements et des nitions. Le parti

    constructif choisi est troitement li au

    programme et son cot. Les solutions

    qui permettent lintervention des corps demtier de manire successive et sans

    dlai sont avantageuses puisquelles

    permettent un retour sur investissement

    March des btiments

    usage commercial

    Programme de

    construction

    Questions relatives la

    construction

    Questions relatives audimensionnement

    Scurit incendie

    Perormance relative

    lisolation thermique

    Charges

    De nombreux facteurs conditionnent le dimensionnement des btiments usage commercial. On trouvera ci-dessous des informations dordregnral permettant didentifier les facteurs-cls du dimensionnement,ainsi quune liste des avantages offerts par la construction mixte acier/bton et en acier.

    02Facteurs-cls Pour leDimensionnement

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    0FaCteurs-Cls Pour le dimensionnement

    rapide pour le client. La rapidit de

    construction est considre comme le

    meilleur argument de vente des

    constructions en acier.

    q v ccConton cantDe plus en plus, les structures sont

    construites sur des sols de qualit

    mdiocre, ou sur des terrains djconstruits. Dans les centres-villes, la

    prsence dquipements techniques et

    douvrages destins au mtro (tunnels)

    dicte souvent les choix.

    Une qualit de sol mdiocre implique une

    solution lgre ncessitant moins de

    fondations, ce qui conduit souvent

    raliser des portes plus longues pour la

    superstructure. Une structure en acier est

    jusqu 50% plus lgre que son

    quivalent en bton.

    Un terrain conn peut imposer des

    contraintes sur le parti constructif choisi,

    par exemple en ce qui concerne les

    dimensions des lments pouvant tre

    livrs et monts. Dans ce cas, les planchers

    mixtes sont souvent les plus appropris.

    GuLes structures plusieurs niveaux sont

    souvent montes au moyen dune grue

    tour. Le nombre de grues ncessaires

    un projet dpend des lments suivants :la couverture du chantier : les grues

    peuvent-elles assurer une couverture

    satisfaisante du chantier de

    construction, y compris pour le

    dchargement des matriaux?

    la taille du projet : plusieurs grues

    peuvent-elles tre utilises

    efcacement?

    les dcisions commerciales

    concernant le rapport cots/

    avantages pour le programme.

    Le rythme dinstallation dpend du temps

    au crochet (temps pendant lequel leslments sont accrochs la grue).

    La rduction du nombre dlments

    ou lutilisation de plusieurs grues

    permet dacclrer le programme de

    construction. Les petits chantiers urbains

    comportent souvent une seule grue

    tour utilise par tous les corps de mtier.

    Ces exigences contradictoires peuvent

    ralentir la progression globale du montage

    de la structure en acier. Pour les grands

    projets, il faut permettre aux corps de

    mtier successifs de commencer leurs

    activits au fur et mesure de

    linstallation de la structure en acier.

    rytm ntallatonA titre indicatif, le rythme raisonnable

    dinstallation est de lordre de 20 30

    lments en acier par jour pour la plupart

    des projets de construction de btiments

    usage commercial. En termes de poids

    moyen des lments, ce rythme quivaut

    10 12 tonnes dacier par jour. Ainsi, le

    recours des poutres de grande porte

    peut rduire de 25 % le nombre dlments.

    Planc mxtLes planchers mixtes comportent des

    tles proles en acier hisses en

    paquets sur la structure puis, en gnral,

    installes manuellement. Un systme

    anti-chutes est mis en place

    immdiatement aprs le montage de la

    structure en acier et avant linstallation

    des tles proles, celles-ci sont

    habituellement poses lavancement du

    montage de la structure en acier.

    Les planchers couls et achevs peuvent

    servir de plates-formes de travail sres

    pour la suite du montage de la structure

    Figure 2.1 Les planchers mixtes constituent

    une plate-forme de travail sre

    pendant la construction

    La construction en acierapporte au programme de

    construction des avantages quiont une inuence majeure sur un

    achvement rapide et sur larentabilit nancire pour le client.

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    en acier (Figure 2.1). Pour cette raison,

    le plancher suprieur indpendamment

    du nombre de niveaux du projet - est

    souvent coul en premier.

    dall n bton pfabquLa mise en place dlments prfabriqus

    en bton peut savrer difcile en cas de

    manutention au travers de la structure en

    acier. Une bonne pratique consiste

    placer ces lments au fur et mesure

    de lavancement de la structure en acier

    de chaque tage. Dans ce cas, la

    fourniture et la pose dlments en bton

    prfabriqus peuvent tre intgres dans

    le lot Construction Mtallique.

    q v Calcul la u vLorsque lon propose un parti constructif,

    il est admis que lossature ait une dure

    de vie bien suprieure celle des autres

    composants. Les quipements

    techniques sont calculs pour une dure

    de vie denviron 15 ans, alors quelle est

    de 60 ans pour la structure. Quant

    lenveloppe des immeubles de bureaux,

    elle a une dure de vie de 30 60 ans.

    De plus, lutilisation de lespace intrieur

    du btiment est dsormais trs volutiveet les solutions retenues doivent offrir

    la meilleure exibilit damnagement.

    La structure en acier peut tre conue

    en fonction de ces exigences de

    exibilit et dadaptabilit grce :

    des portes plus longues avec moins

    de poteaux intermdiaires,

    des plafonds plus hauts,

    une libert de disposition des

    quipements techniques.

    intgaton qupmnttcnquMalgr la tendance vers une plus grande

    efcacit nergtique et le recours des

    stratgies de ventilation naturelle, la

    plupart des grands btiments usage

    commercial exigeront toujours une

    certaine forme de ventilation mcanique

    et de conditionnement dair. Les

    dispositions concernant ces systmes

    revtent une importance critique car elles

    conditionnent le choix de lagencement et

    le type dlments de la structure.

    La dcision fondamentale dintgrer les

    quipements techniques dans lpaisseur

    de la structure ou de les suspendre sous

    la structure a des consquences sur le

    choix de celle-ci, sur le systme de

    protection incendie, sur les dtails

    constructifs des revtements et sur la

    hauteur totale du btiment.

    Les systmes les plus couramment

    utiliss sont le VAV (Dbit dAir Variable)

    et le FCU (Ventilo-Convecteur). Les

    systmes VAV sont souvent installs

    dans les btiments occups par un

    propritaire unique, en raison du cot de

    fonctionnement plus faible, tandis que les

    systmes ventilo-convecteur quipent

    plutt des immeubles usage

    commercial de rapport, en raison de leur

    moindre cot initial.

    En gnral, une hauteur de 450 mmpermet de suspendre les quipements

    techniques sous la structure. Un espace

    supplmentaire de 150-200 mm est

    souvent rserv pour la protection

    incendie complmentaire, le plafond

    et les clairages, ainsi que pour la

    dformation nominale (25 mm) de la

    structure. Les lments terminaux (units

    de FCU ou de VAV) sont placs entre les

    poutres en acier o lespace est

    disponible. Certains systmes installs

    dans le faux plancher assurent leconditionnement dair par le sol.

    Figure 2.2 Ouvertures oblongues

    mnages dans des poutres

    raidisseurs horizontaux

    Figure 2.3 Implantation des quipements

    techniques sous un plancher

    poutres intgres

    Figure 2.4 Tles profles mixtes en

    acier inoxydable utilises la Chambre de Commerce

    du LuxembourgVasconi Architects

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    0FaCteurs-Cls Pour le dimensionnement

    Lintgration des quipements techniques

    est ralise en faisant passer ces

    quipements au travers douvertures

    dans les poutres en acier. Ces traverses

    se font sous forme douvertures

    individuelles dans des poutres en acier

    lamines, ou douvertures rgulires ou

    irrgulires multiples dans des poutres

    reconstitues soudes (PRS).

    Les poutres alvolaires comportentdes ouvertures circulaires rgulires

    dans lme, formes par lassemblage

    soud de deux parties dun prol en

    acier lamin. Les parties suprieures

    et infrieures en acier peuvent tre

    dcoupes avec des dimensions

    diffrentes dans des poutres diffrentes,

    et mme dans des nuances dacier

    diffrentes (prols hybrides).

    Cette technique permet dobtenir

    une intgration efcace des

    quipements techniques et amliore

    la rigidit et la rsistance en exion.

    On peut galement pratiquer des

    ouvertures oblongues (Figure 2.2).

    Les systmes de planchers intgrs

    possdent une paisseur structurale

    minimale, et permettent une certaine

    exibilit dans limplantation des

    quipements techniques (Figure 2.3).

    Dautres formes innovantes de planchers

    intgrs ont t dveloppes (Figure 2.4).

    Dans ce projet, les tles en acier

    inoxydable sont apparentes et agissentcomme rgulateurs de la temprature

    intrieure grce la capacit thermique

    de la dalle de plancher. Les systmes

    dclairage et de conditionnement dair

    sont intgrs et demeurent apparents.

    dynamqu plancLe comportement du plancher peut tre

    tudi simplement par rapport la

    frquence fondamentale de la structure

    de plancher. Si cette frquence est

    suprieure une valeur comprise entre

    2,6 et 4 Hz (2,6 Hz en France selon lesannexes nationales aux EN 1993-1-1

    et EN-1994-1-1), le plancher est en

    gnral considr comme satisfaisant.

    Alors que ce critre simple est en gnral

    acceptable pour les espaces de travail

    forte activit, il ne convient pas

    ncessairement pour les zones de

    btiments plus calmes, o les vibrations

    peuvent tre plus perceptibles.

    Lvaluation base sur le niveau de

    vibration mesur en termes dacclration

    constitue une approche plus approprie.

    Des valeurs dacclration leves

    indiquent un comportement dynamique

    plus perceptible par les occupants.

    En pratique, on rduit la rponse du

    plancher (vibrations moins perceptibles)

    en augmentant la masse participant au

    mouvement. Les poutres grande porteengendrent en gnral moins de problmes

    dynamiques que celles porte plus courte

    en raison de laugmen-tation de la masse

    efcace due laire de plancher suprieure.

    (Ce qui va lencontre des ides bases

    sur la seule frquence naturelle).

    On notera limportance de la disposition

    des poutres. En effet, plus la longueur

    Poutres

    secondaires

    Poutres

    principales

    A

    Figure 2.5 Diffrentes solutions pour la

    disposition des poutres en

    construction mixte

    La construction lgre en acier peut

    tre conue de sorte minimiser

    les effets des vibrations grce des

    mthodes utilisant des coefcients

    de rponse. Des poutres de plus

    grande porte mobilisent une masse

    efcace suprieure et rduisent la

    rponse aux vibrations.

    Poutres

    secondaires

    Poutres

    principales

    B

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    des alignements continus de poutres

    secondaires dans une construction

    mixte augmente, plus les cfcients

    de rponse se rduisent puisquune

    masse plus importante participe au

    mouvement. La Figure 2.5 montre

    deux dispositions possibles de poutres.

    La rponse dynamique de la disposition (B)

    est plus faible (moins perceptible) que

    celle de la disposition (A), car la masse

    participante est suprieure dans la

    disposition (B).

    Lamortissement rduit la rponse

    dynamique dun plancher. La rponse

    du plancher est diminue par la prsence

    de cloisons positionnes angle droit

    par rapport aux lments vibrants

    principaux (en gnral les poutres

    secondaires). Lintgration de ce facteurdans le dimensionnement savre peu

    able, car leffet exact des cloisons est

    difcile dterminer. Les planchers nus,

    en particulier pendant la construction,

    peuvent tre ressentis comme plus

    ractifs que lorsquils sont occups,

    car lagencement intrieur dun

    immeuble multiplie par trois

    lamortissement du plancher.

    sc cLes concepteurs doivent videmmentprendre en compte la scurit incendie

    lors du choix de la conguration de la

    structure, et tudier les aspects

    concerns, parmi lesquels :

    les issues de secours ;

    la dimension des compartiments ;

    les accs et quipements destins

    aux services de lutte incendie ;

    la limitation de la propagation du feu ;

    la limitation et lvacuation des fumes ;

    linstallation de sprinklers pour prvenir

    lincendie et matriser son importance ;

    la stratgie de protection

    passive incendie.

    Potcton ncnLe comportement de la structure en cas

    dincendie doit rpondre aux exigences

    des normes prescrites, exprimes

    habituellement sous forme de dure de

    rsistance au feu des lments

    structuraux. Comme autre solution, on

    peut suivre une approche dingnierie

    de la scurit incendie, qui value la

    scurit incendie du btiment dans saglobalit, en prenant en compte le

    dveloppement naturel dun feu, lusage

    du btiment et les mesures actives

    mises en uvre pour rduire le risque

    dapparition dun feu important.

    En gnral, lingnieur tudiera :

    les possibilits dutilisation dlments

    en acier non protgs, par une

    analyse de type ingnierie prenant

    en compte le dveloppement naturel

    dun feu et son importance ;

    les systmes comme les poteaux

    partiellement enrobs et les poutres

    intgres, qui ne ncessitent aucune

    protection supplmentaire incendie ;les consquences dune intgration

    des quipements techniques sur le

    choix du systme de protection

    incendie, ainsi que les solutions

    mises en uvre hors chantier,

    comme lapplication de revtements

    intumescents ;

    les rpercussions sur le programme

    de construction de lapplication sur

    chantier dune protection incendie ;

    laspect de la structure en acier

    apparente lors du choix dun

    systme de protection incendie ;

    les solutions utilisant des poutres

    moins nombreuses mais plus

    lourdes, qui permettent des conomies

    globales de protection incendie.

    Pfc v Lisolation thermique de lenveloppe du

    btiment relve traditionnellement de la

    responsabilit de larchitecte, mais

    lingnieur constructeur doit tre impliqu

    dans llaboration des dtails constructifsappropris. Par exemple, les systmes

    de support des revtements doivent tre

    tudis, ainsi que les dispositions

    constructives des lments en acier

    traversant lisolation comme les supports

    de balcons, de manire rduire les

    effets de ponts thermiques.

    CgLes charges sexerant sur les structures

    sont dnies dans lEN 1991 Eurocode 1,

    Actions exerces sur les structures.

    Des valeurs recommandes pour les

    charges dexploitation gurent dans la

    partie 1-1 et pour les charges dincendiedans la partie 1-2. Les charges de neige

    sont donnes dans la Partie 1-3 et les

    actions dues au vent dans la partie 1-4.

    Les actions de la temprature font lobjet

    de la partie 1-5. Les actions exerces en

    cours de construction gurent dans la

    partie 1-6.

    Les vrications sont effectues ltat

    limite ultime (ELU) et ltat limite de

    service (ELS).

    Les charges de vent sont en gnral

    transmises depuis les faades, via les

    planchers, jusqu un noyau central en

    bton qui comprend galement les cages

    descaliers et dascenseurs. On peut

    envisager lutilisation de systmes de

    contreventement dans les faades ou

    une construction en portique nuds

    rigides pour des btiments comportant

    jusqu six tages.

    On donne souvent une contre che

    initiale aux poutres mixtes de grandeporte an de compenser la che de la

    poutre en acier due au poids propre. Les

    surcharges sont supportes par la

    Figure 2.6 Les poutres de grande porte comportant une protection incendie applique hors

    chantier offrent une grande libert pour limplantation des quipements techniques

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    0FaCteurs-Cls Pour le dimensionnement

    Elment Poids typique

    Elments prfabriqus (porte 6 m, conus pour une surcharge de 5 kN/m2) 3 to 4,5 kN/m2

    Dalle mixte (En bton normal, de 130 mm dpaisseur) 2,6 to 3,2 kN/m2

    Dalle mixte (En bton allg, de 130 mm dpaisseur) 2,1 to 2,5 kN/m2

    Equipements techniques 0,25 kN/m2

    Plafonds 0,1 kN/m2

    Structure en acier (de faible hauteur, 2 6 tages) 35 to 50 kg/m2 (0,5 kN/m2)

    Structure en acier (de hauteur moyenne, 7 12 tages) 40 to 70 kg/m2 (0,7 kN/m2)

    Table 2.1 Poids typiques dlments de construction

    section mixte plus rigide. La che nale

    est une combinaison des ches de

    construction et dexploitation.

    Po popOutre le poids propre des planchers et de

    lossature, il convient de prendre en

    compte une charge supplmentaire de

    0,7 kN/m2 pour les planchers surlevs,

    les plafonds et les quipements

    techniques du btiment.

    Le tableau 2.1 prsente des poids

    propres typiques pour les btiments

    plusieurs tages.

    sucagLes surcharges sont les charges

    variables appliques sur la structure.

    Elles comprennent les charges dues aux

    occupants, aux quipements, lameuble-

    ment et aux cloisons mobiles, ainsi qu

    laccumulation de neige sur les toits.

    Lintensit des surcharges varie en

    fonction de lusage de laire de plancher

    spcique considre. Ainsi, on applique

    des valeurs diffrentes pour un local

    technique ou une zone de stockage.

    LEN 1991-1-1 propose des valeurs desurcharge sur plancher minimales pour

    diffrents usages de btiments. Pour des

    bureaux, la surcharge de calcul habituelle

    est de 3 kN/m2. En outre, on peut ajouter

    jusqu 1 kN/m2 pour les cloisons mobiles.

    Pour les zones de stockage, on peut

    utiliser une valeur plus leve, de 5 kN/m2.

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    03

    Les structures de planchers sont compo-

    ses de poutres et de dalles. Les poutres

    sont assembles sur des poteaux positi-onns en vue dune utilisation optimale

    de lespace, la ralisation despaces libres

    de tout poteau est devenue une exigence

    importante. De nombreux systmes de

    poutres de grande longueur ont t dve-

    lopps, avec des portes atteignant 18 m, ce

    qui vite lutilisation de poteaux intermdiaires.

    Outre la fonction consistant supporter

    les surcharges, les planchers agissent

    souvent comme des diaphragmes hori-

    zontaux, assurant la transmission desefforts horizontaux vers les contrevente-

    ments verticaux ou les noyaux. Les com-

    posants des planchers (dalle de plancher,

    tles proles et poutres) doivent galement

    assurer la rsistance incendie exige.

    Des quipements techniques peuvent

    tre intgrs dans la zone structurale ou

    suspendus sous le plancher. Les planchers

    peuvent recevoir soit une nition applique

    directement sur la dalle, une chape ou

    un plancher surlev permettant

    linstallation des quipements lectriques

    et de communication.

    Les systmes de planchers suivants

    sont dcrits :

    poutres mixtes et dalles mixtes,

    poutres alvolaires en acier

    lamins chaud ou des prols

    reconstitus PRS,

    poutres mixtes avec lments

    prfabriqus en bton,

    poutres de plancher intgres

    (galement appeles poutres deplancher de faible paisseur),

    poutres non mixtes avec dalles en

    bton prfabriqus.

    Contucton mxtLa plupart des systmes de construction

    mtallique pour btiments commerciauxsont raliss en construction mixte.

    Les connecteurs de cisaillement sont

    habituellement des goujons, souds sur

    les poutres directement sur chantier au

    travers des tles proles en acier.

    Les tles proles au prol en queue

    daronde demandent une quantit de

    bton plus importante que les tles

    prol trapzodal, mais elles possdent

    une meilleure rsistance incendie pour

    une mme paisseur de dalle. Les tles prol trapzodal ont des portes

    suprieures, mais la rsistance au

    cisaillement des goujons est rduite en

    raison de la plus grande hauteur de prol.

    En gnral, on utilise du bton normal

    2400 kg/m3 bien que, dans certains pays,

    le bton lger de 1700 1950 kg/m3 soit

    trs rpandu et efcace.

    Des dalles alvolaires prfabriqus

    peuvent tre utilises sur des poutres

    acier non mixtes ou en mode mixte

    avec des goujons pr-souds et des

    armatures positionnes dans les alvoles

    remplies de bton. Si lon utilise des pr-

    dalles, les armatures seront positionnes

    dans la dalle de compression en bton

    coul sur chantier.

    Poutres mixtes

    Poutres de plancher

    intgres

    Poutres mixtes

    alvolaires

    Poutres mixtes degrande porte

    Poutres mixtes avec lments

    prabriqus en bton

    Poutres non mixtes avec

    lments prabriqus

    Ce chapitre dcrit les principaux systmes de planchers et en prsenteles caractristiques accompagnes de conseils de dimensionnement.

    Systmes de Planchers

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    EURO-BUILD in Steel0

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    Figure 3.2 Poutres mixtes typiques ~

    exemple de confguration de

    plancher en acier pour un

    btiment trame rectangulaire

    de 4 tages

    Aspects importants concernantla conception du plancher (suite)

    Dans le cas de poutres de plus grande hauteur, on peut mnager des ouvertures

    dans lme de la poutre pour le passage des quipements techniques.

    Les poutres de rive peuvent ncessiter une hauteur suprieure celle des poutres

    intrieures, en raison de la limitation des ches dues au poids des parements,

    particulirement des vitrages.

    PLAN PARTIEL

    6.0m 6.0m

    3.0m 3.0m 3.0m 3.0m

    7.5m

    6.0m

    Contreventement latral

    Contreventement latral

    Es cal ie rsAscenseurs

    et

    san it ai re s

    Vide

    Contreventeme

    nt

    de

    mur

    Da l le

    Dal le

    IPE A 360 S235

    IPE 220

    IPE 220

    IPE A 330 S235

    IPE O 360 S235 P1 P2IPE A 360 S235

    IPE 300 S235 IPE 300 S235

    IPE

    270

    S235

    IPE

    270

    S235

    IPE

    270

    S235

    IPE

    270

    S235

    IPE

    270

    S235

    Gable

    End

    IPE

    450

    S23

    5

    IPE

    400

    S23

    5

    IPE

    400

    S23

    5

    IPE

    300

    S23

    5

    IPE

    300

    S23

    5

    HEA

    220

    (50

    ) (1&

    2)

    HEA

    220

    (50

    )(3&4

    )

    S355

    HEA

    240

    (60) (

    1&2)

    HEA

    220

    (50

    )(3&4

    )

    S355

    HEA

    240

    (60)(

    1&2)

    HEA

    220

    (50

    ) (3&4

    )

    S355

    HEA

    240

    (60)(1&2

    )

    HEA

    220

    (50)

    (3&

    4)

    S355

    HEB

    220

    (71

    ) (1&

    2)

    HEA

    240

    (60)(

    3&4)

    S355

    HEA

    220

    (71)

    (1&

    2)

    HEA

    240

    (60) (

    3&4)

    S355

    HEA

    220

    (50)

    (1&

    2)

    HEA

    220

    (50

    )(3&

    4)

    S355

    HEA

    240

    (60)

    (1&

    2)

    HEA

    220

    (50

    )(3&

    4)

    S355

    HEA

    240

    (60)

    (1&

    2)

    HEA

    220

    (50

    ) (3&

    4)

    S355

    A

    A

    Zone de plancher

    = 150 mm plancher surlev

    + 130 mm dalle

    + 352 mm poutre

    + 150 mm plafond & clairage

    = 782 mm 800 mm

    COUPE A-A

    Dalle en bton normal

    2 goujons 19 x 100espacs de 300 cm

    Tle profile p. 0,9 mm

    Treillis A142

    IPE A 360

    Armatures transversales T12espaces de 300 cm

    13060

    352

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    0systmes de PlanChers

    100-150

    120

    360

    50

    5050

    400

    1130-1180mm

    Plancher surlev

    Ventilo-convecteur

    Gaines + isolation

    EclairagePlafond

    Figure 3.3 Epaisseur totale de plancher -

    pour des quipements techniques

    situs sous le plancher dans une

    construction mixte

    Avantages Poutres de hauteur et de poids infrieurs celles utilises en construction nonmixte, permettant lgret et conomies.

    Grande disponibilit des prols en acier lamins chaud.

    Intgration des quipementstechniques

    Les units principales de chauffage et de ventilation peuvent tre positionnes dans

    le grand espace situ entre les poutres, comme dans la Figure 3.3, en limitant le

    passage des gaines sous les poutres. On peut faire passer les circulations par des

    ouvertures locales pratiques dans lme, dont la hauteur est limite 60% de lahauteur du prol.

    Avant-projet Prendre pour hypothse des poutres secondaires de 6 15 m de porte etespaces de 3 m. Les poutres principales peuvent avoir une porte gale 2 ou

    3 fois lespacement des poutres secondaires, soit 6 9 m.

    Choisir les tles proles et la dalle, en utilisant les tableaux de charges ou le

    logiciel du fabricant. Utiliser des tles proles non tayes en cours de

    construction. Sassurer que lpaisseur de dalle et larmature choisies satisfont

    les exigences de rsistance incendie.

    Lorientation des tles proles est diffrente pour les poutres primaires et

    secondaires. Utiliser des connecteurs espacs de 300 mm (ou selon

    lespacement des nervures des tles) pour les poutres secondaires. Espacer les

    connecteurs de 150 mm pour les poutres principales.

    1.

    2.

    3.

    Dimensions habituelles de profils Hauteur de poutre (section en acier) porte/24 (poutres secondaires) ou porte/18(poutres principales) habituellement.

    Poutres secondaires : IPE300 pour une porte de 7,5 m et un espacement de 3,75 m.

    Poutres principales : IPE360 pour une porte de 7,5 m et un espacement de 7,5 m.

    Nuance dacier Poutres secondaires et poutres de rive : en gnral, acier S235 ou S275.Poutres principales : acier S355.

    paisseur totale de plancher Habituellement, lpaisseur de plancher est de 1000 1200 mm pour une trame de9 m avec un faux plancher de 150 mm et des gaines dair conditionn positionnes

    sous les poutres.

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    0 Guide de Bonnes Pratiques Pour la ConstruCtion de struCtures en aCier - Btiments usaGe CommerCial

    Type de bton On peut utiliser du bton de poids normal de masse volumique sec : 2400 kg/m 3,ou du bton lger : 1850 kg/m3. Le bton normal permet une meilleure attnuation

    acoustique, et il est donc utilis pour les immeubles rsidentials, les hpitaux, etc.

    Le bton lger convient mieux pour des questions de poids global du btiment et

    pour les fondations, il autorise des portes plus longues, et possde de meilleures

    proprits coupe-feu, permettant lutilisation de dalles plus minces (10 mm de moins

    que pour le bton normal). Il nest pas disponible partout en Europe.

    Qualit de bton Utiliser la qualit C25/30 au minimum.Utiliser la qualit C35/45 pour les couches dusure.

    Protection incendie Sur poutres (habituellement) : soit revtement intumescent (paisseur de 1,5 mm pourune rsistance incendie allant jusqu 90 minutes), ou ; par cran (plaques dpaisseur

    de 15 25 mm pour une rsistance incendie allant jusqu 90 minutes).

    Sur poteaux (habituellement) : plaques de 15 mm dpaisseur pour une rsistance

    allant jusqu 60 minutes, de 25 mm dpaisseur pour une rsistance de 90 minutes.

    Assemblages Assemblages simples (articuls) : cornires doubles, platines dabout partielles, oucornires pour les assemblages des poutres secondaires sur les poutres principales.

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    0systmes de PlanChers

    Poutres de plancher intgres

    Figure 3.4 Plancher intgr typique

    ralis au moyen dune dalle

    en bton prfabriqu

    Description Les poutres de plancher intgres sont des systmes de planchers de faible paisseurconstitus de poutres asymtriques supportant des lments en bton prfabriqus,

    comme des lments alvolaires. Un exemple de systme poutres de plancher

    intgres est le systme IFB, constitu dun prol IPE ou HE dcouplongitudinalement en deux parties en T gaux et ensuite muni dune plaque soude

    sur lme. Dans le systme SFB, une plaque est soude sous la semelle infrieure

    dun prol HE ou UC, voir Figure 3.4. Cette plaque dborde dau moins 100 mm de

    part et dautre de la poutre an de supporter les lments en bton prfabriqus.

    Il est recommand dutiliser une dalle de compression en bton munie dune armature,

    assurant la liaison des lments en bton prfabriqus et agissant comme un

    diaphragme. En labsence de dalle de compression, il convient de placer larmature au

    travers de lme de la poutre pour assurer la liaison du plancher de part et dautre,

    et satisfaire les exigences concernant la solidit et laction de diaphragme.

    Deux options sont possibles :

    section non mixte,

    section mixte - si lpaisseur de dalle au-dessus des poutres est sufsante par

    rapport la hauteur des connecteurs.

    Les congurations concernant les portes des poutres sont normalement bases sur

    une trame de 5 7,5 m avec une paisseur de dalle de 200 350 mm (voir Figure 3.5

    pour des informations concernant les portes). Pour les poutres de plancher intgres,

    la porte de la dalle est en gnral suprieure la porte de la poutre. La gamme

    de prols pour les poutres intgres peut varier dune hauteur de 200 350 mm,

    selon lpaisseur de bton mesure la partie suprieure de la poutre (la semelle

    suprieure peut afeurer la partie suprieure de la dalle).

    Les poutres de rive peuvent tre des sections IFB/SFB (Integrated Floor Beam / Slim

    Floor Beam, produits ArcelorMittal) gomtrie modie ou des prols creux

    rectangulaires (RHS), sur lesquels on soude une plaque constituant la semelle

    infrieure. Les poutres de rives sont souvent calcules comme tant non mixtes. Elles

    sont munies de goujons qui servent uniquement pour transmettre leffet diaphragme.

    SFBIFB

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    2 4 6 8 10 122

    4

    6

    8

    10

    12

    Porte de la poutre IFB (m)

    Por

    tedeladalleenbton(m)

    Combinaisons de

    trames standard

    Combinaisons

    de trames

    possibles pour

    les ajustements

    Limites de flche

    et de frquence

    Limites de porte

    pour la dalle en

    bton alvolaire

    Figure 3.5 Domaine dapplication des

    poutres de plancher intgres

    Description (suite) Plutt que des lments en bton prfabriqus, on peut aussi utiliser des tlesproles en acier ondes profondes. Cette application est tudie plus loin dans la

    section consacre au systme Slimdek.

    Le logiciel de pr dimensionnement est librement disponible ladresse :

    www.arcelormittal.com/sections. Un logiciel concernant les planchers de faible

    paisseur est disponible ladresse : www.corusconstruction.com.

    Gamme de portes depoutres habituelles

    5 m 7,5 m en gnral, bien que lon puisse raliser des portes suprieures en

    utilisant des poutres de plus grande hauteur et des lments en bton prfabriqus.

    Aspects importants concernantla conception du plancher

    Dans le cas de poutres intgres supportant des dalles en bton prfabriqus,

    les effets de la torsion doivent tre vris par calcul. Ces effets se produisent

    galement en phase de construction. Les poutres charges dun seul ct sont

    relativement lourdes en raison de la combinaison de exion et de torsion.

    Cela doit tre pris en compte dans le dimensionnement de la poutre. La solution la

    plus conomique est en gnral une poutre principale centrale avec des lments

    prfabriqus reposant sur des poutres de rive en retombe, bien que lon puisse

    utiliser des poutres de rive en tube rectangulaire (RHS) ou IFB/SFB pour fermer le

    plancher dans le cas de faades largement vitres.

    Lpaisseur de dalle dpend de lpaisseur de bton sur les lments prfabriqus

    (principalement pour la rsistance au feu), les IFB/SFB et les poutres de rive.

    Un treillis darmature est plac dans la couche de bton sur la section en acier.

    Si la semelle suprieure des prols IFB/SFB afeure la surface du bton,

    les dalles situes de part et dautre des prols IFB/SFB doivent tre liaisonnes

    pour satisfaire les exigences de rsistance. Ceci est normalement ralis au moyen

    darmatures (habituellement des barres T12 entraxes de 600 mm) passant au

    travers des mes des prols IFB/SFB. Les poutres IFB/SFB sont habituellement

    non mixtes, bien que lon puisse raliser un dimensionnement mixte si lon utilise

    des connecteurs souds.

    Dans le cas de poutres de rive mixtes, des boucles darmatures en U doivent

    enserrer/contourner les connecteurs, et tre ancrs dans les lments prfabriqus

    ou noys dans la dalle de compression porteuse.

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    0systmes de PlanChers

    6.0m

    3.0m 3.0m

    6.0m

    6.0m

    7.5m

    HEA220(50)

    (1&2)

    HEA22

    0(50)

    (3&4)

    S355

    HEA24

    0(60)

    (1&2)

    HEA22

    0(50)

    (1&2)

    S355

    HEA24

    0(60)

    (1&2)

    HEA22

    0(50)

    (3&4)

    S355

    HEB

    220(71)

    (1&2)

    HEA240(60)

    (3&4)

    S355

    HEA24

    0(60)

    (1&2)

    HEA220(50)

    (3&4)

    S355

    HEB

    220(71)

    (1&2)

    HEA24

    0(60)

    (3&4)

    S355

    HEA24

    0(60)

    (1&2)

    HEA22

    0(50)

    (3&4)

    S355

    HEA22

    0(50)

    (1&2)

    HEA22

    0(50)

    (3&4)

    S355

    HEA24

    0(60)(

    1&2)

    HEA22

    0(50)

    (3&4)

    S355

    IPE 400 S235

    IPE

    A

    450S235

    IPE

    400S235

    IPE

    400S235

    IPE

    240S235

    IPE

    240S235

    IPE

    240S235

    IPE

    O3

    00S235

    IPE 400 S235

    IPE A 400 S235

    Poutre Slimflor

    HEB 260/460 x 15

    IPE A 400 S235

    Poutre Slimflor

    HEB 260/460 x 15

    IPE 220 S235

    IPE 220 S235

    Contreventement latral

    Elments en bton

    prfabriqus + chape

    de 60 mm en

    bton normal

    Contreventement latral

    Contreventementdemur

    Escaliers Ascenseurs

    et

    sanitaires

    A

    A

    PLAN PARTIEL

    Figure 3.6 Disposition des poutres intgres

    et des dalles prfabriqus en

    bton pour un btiment trame

    rectangulaire de 4 tages

    COUPE A-A

    Dalle de compressionen bton normal

    Armatures transversalesT12 x 1200 de long espaces

    de 600 cm au travers detrous dans les mes

    Treillis A142 60

    200Elment enbton prfabrique

    Plaque 460 x 15

    HEB 260

    Zone de plancher

    = 150 mm plancher surlev

    + 260 mm lment en bton

    prfabriqu & chape

    + 150 mm plafond & clairage

    = 560mm 600mm

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    0 Guide de Bonnes Pratiques Pour la ConstruCtion de struCtures en aCier - Btiments usaGe CommerCial

    Aspects importants concernantla conception du plancher (suite)

    Il convient dtudier les dispositions constructives des assemblages aux poteaux,

    car les semelles des prols IFB/SFB sont plus larges que les poteaux et peuvent

    ncessiter un grugeage.

    Avantages Les poutres nexigent normalement aucune protection incendie pour une durede rsistance incendie allant jusqu 60 minutes.

    Une paisseur de plancher rduite permet de diminuer galement la hauteur

    globale du btiment et des parements.

    Une sous-face plane permet une installation aise des quipements techniques

    et offre une exibilit de positionnement des murs intrieurs. Les sous-faces

    peuvent rester apparentes.Les poutres de plancher intgres peuvent tre conues comme un systme de

    construction essentiellement sec, avec un haut degr de prfabrication et un

    temps dinstallation rduit.

    Intgration des quipementstechniques

    Possibilits illimites de positionnement des quipements techniques sous le plancher.

    Avant-projet Utiliser une trame de plancher de 6 m, 7,5 m ou 9 m. Les lments en btonprfabriqus portent gnralement selon la plus grande dimension de la trame

    du plancher.

    Choisir llment en bton prfabriqu partir des donnes fournies par le

    fabricant. Le rapport de porte/paisseur maximum recommand est de 35 an

    dobtenir une rsistance au cisaillement sufsante des lments prfabriqus.

    Il est galement recommand de mnager un appui minimum de 75 mm aux

    extrmits pour des dalles en comportement non mixte et de 60 mm pour des

    dalles en comportement mixte. Les extrmits des lments en bton

    prfabriqus possdent souvent une forme (chanfrein) laissant un espace libre

    sufsant pour le coulage du bton autour des prols en acier.

    Dimensionner les prols IFB/SFB au moyen dun logiciel. Les poutres peuvent

    tre calcules comme mixtes ou non mixtes. Pour les poutres non mixtes,

    munir les dalles darmatures transversales passant au travers de lme de la

    poutre. Pour les poutres mixtes, une paisseur minimale de 15 mm de bton

    au-dessus des goujons est exige.

    Dimensionner les poutres de rive, telles les tubes rectangulaires RHS, ou les

    IFB/SFB, comme tant charges dun seul ct, ou utiliser des poutres avecretombes. Les poutres de rive mixtes exigent de retourner les armatures

    transversales en boucles.

    1.

    2.

    3.

    4.

    Dimensions habituelles de profils Porte de poutre Porte de dalle (m)

    6 m 8 m

    5 m HEA 240 HEB 260

    6 m HEB 260 HEB 280

    8 m HEB 300 HEB 320

    Table 3.1 Dimensions habituelles de poutres SFB (plus plaque en acier de 15 mm)

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    0systmes de PlanChers

    Dimensions habituellesde profils (suite)

    Porte de poutre Porte de dalle (m)

    6 m 8 m

    5 m 1/2 IPE 500 1/2 HEB 450

    6 m 1/2 HEA 450 1/2 HEA 500

    8 m 1/2 HEA 600 1/2 HEB 600

    Table 3.2 Dimensions habituelles de poutres IFB (plus plaque en acier de 20 mm)

    Elments en bton alvolaires prfabriqus : choisir une paisseur de 150 mm pour

    une porte de 6 m ; une paisseur de 200 mm pour une porte de 7,5 m ; unepaisseur de 260 300 mm pour une porte de 9 m. Ces dimensions permettent

    une rigidit ainsi quune rsistance en exion et en cisaillement sufsantes.

    Des variantes de poutres de plancher intgres de plus longues portes ont t

    dveloppes, telles celles montres sur la Figure 3.7. Elles utilisent des fers pleins

    ou des tubes carrs (SHS) en tant que tirants sous-tendant la poutre. On peut

    obtenir des traves de 9 12 m avec cette forme de construction.

    Nuance dacier Les prols IFB/SFB sont disponibles dans toutes les nuances dacier courantes,par ex. de S235 S460.

    paisseur totale de plancher 600 mm avec de petits quipements techniques placs sous les poutres

    (et avec un plancher surlev).1000 mm avec des gaines dair conditionn sous les poutres

    (et avec un plancher surlev).

    Protection incendie Lenrobage de bton plac autour des poutres est normalement sufsant pourassurer une rsistance incendie de 60 minutes. Pour une rsistance de 90 minutes,

    on peut choisir dutiliser un revtement intumescent ou une protection par plaques

    de pltre appliques sous la semelle. Une ralisation soigne des dtails constructifs

    de larmature transversale encastre dans les lments alvolaires, ainsi quun

    remplissage correct des alvoles adjacents la poutre avec du bton, sont ncessaires

    pour satisfaire les exigences concernant ltanchit incendie de la structure.

    Assemblages Les poutres intgres exigent des assemblages avec platines dabout (habituelle-

    ment 6 ou 8 boulons) pour supporter les charges de torsion agissant sur la poutre.Les poutres de rive en sections tubulaires rectangulaires (RHS) sont souvent munies

    dassemblages platine dabout dbordante assurant la rsistance en torsion.

    Figure 3.7 Version longue de poutres de

    plancher intgres, utilises

    pour la Chambre de Commerce

    du Luxembourg

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    0 Guide de Bonnes Pratiques Pour la ConstruCtion de struCtures en aCier - Btiments usaGe CommerCial

    Poutres mixtes alvolaires avec dalles

    mixtes et tles proles en acier

    Figure 3.8 Poutres alvolaires secondaires

    de grande porte comportant des

    ouvertures circulaires rgulires

    Description Les poutres alvolaires sont des poutres comportant des ouvertures circulaires danslme intervalles rguliers sur leur longueur. Ces poutres sont reconstitues

    partir de trois plaques formant PRS (Prol Reconstitu Soud), ou en assemblant

    par soudage des tronons en T dcoups dans des prols en acier lamins

    chaud. Les ouvertures, ou alvoles, sont normalement circulaires, mais peuvent

    tre oblongues, rectangulaires ou hexagonales. Dans les zones soumises un

    cisaillement lev, ces ouvertures peuvent tre facilement obtures ou raidies.

    Les poutres alvolaires peuvent tre disposes comme des poutres secondaires de

    grande porte supportant directement la dalle de plancher, ou comme des poutres

    principales grande porte supportant dautres poutres secondaires alvolaires ou

    en prol en I.

    Le logiciel de pr dimensionnement est librement disponible ladresse :

    www.arcelormittal.com/sections et le logiciel Cellbeam est disponible ladresse :

    www.westok.co.uk.

    Gamme habituelles deportes de poutres

    10 - 18 m pour les poutres alvolaires utilises comme poutres secondaires.

    9 - 12 m pour les poutres alvolaires utilises comme poutres principales

    Aspects importants concernant

    la conception du plancher

    Les poutres secondaires doivent tre espaces de 2,5 4 m an dviter ltayage

    des tles proles pendant le coulage du bton.

    On utilise moins souvent des poutres principales alvolaires grande porte car elles

    supportent des efforts tranchants levs et leur dimensionnement est donc inefcace,

    sauf si lon augmente lpaisseur dme ou si lon rduit la dimension des ouvertures.

    Les ouvertures de grandes dimensions (oblongues ou rectangulaires) doivent

    normalement tre situes dans des zones soumises un cisaillement peu lev, par

    exemple dans le tiers central de la porte pour les poutres uniformment charges.

    Avantages Longues portes avec une utilisation efcace de lacier.Poutres relativement lgres, par rapport dautres systmes grande porte.

    Possibilit dintgration des quipements techniques dans lpaisseur de

    plancher, permettant une rduction de la hauteur totale du btiment.Possibilit dintroduction dune contre che initiale en cours de fabrication pour

    rduire les ches apparentes.

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    EURO-BUILD in Steel

    0systmes de PlanChers

    15.0m

    3.75m

    7.5m

    7.5m

    3.0m

    3.0m

    4.5m

    3.0m

    1.5m

    3.75m 3.75m 3.75m 3.75m 3.75m 3.75m 3.75m

    15.0m

    IPE 450 S355

    HEB 320 S355

    IPE O 400 S235

    IPE A 360 S355

    IPE O 400 S235

    IPE A 360 S355

    HEB 320 S355

    HEB 300 S355

    HEB 300 S355

    IPE O 300 S235

    IPE O 300 S235

    IPE O 300 S235

    HEB 450 S355 HEB 450 S355

    IPE

    O360

    S235

    IPE

    O360

    S235 I

    PE

    A

    450

    /IPE

    A

    55

    0

    Poutre

    alvolaire

    de

    670

    mmde

    hauteurS355

    IPE

    A

    450

    /IPE

    A

    55

    0

    Poutre

    alvolaire

    de

    670

    mmde

    hauteurS355

    IPE

    A

    450

    /IPE

    A

    55

    0

    Poutre

    alvolaire

    de

    670

    mmde

    hauteurS355

    IPE

    A

    450

    /IPE

    A

    55

    0

    Poutre

    alvolaire

    de

    670

    mmde

    hauteurS355

    IPE

    A

    450

    /IPE

    A

    55

    0

    Poutre

    alvolaire

    de

    670

    mmde

    hauteurS355

    IPE

    A

    450

    /IPE

    A

    55

    0

    Poutre

    alvolaire

    de

    670

    mmde

    hauteurS355

    IPE

    A

    450

    /IPE

    A

    55

    0

    Poutre

    alvolaire

    de

    670

    mmde

    hauteurS355

    IPE

    A

    450

    /IPE

    A

    55

    0

    Poutre

    alvolaire

    de

    670

    mmde

    hauteurS355

    IPE

    O360

    S235 IP

    E

    220

    S235

    IPE

    220

    S235

    IPE

    220

    S235

    IPE

    220

    S235

    IPE

    O360S

    235

    IPE

    A

    360

    S235

    IPE

    A

    360S

    235

    HEB

    300

    S355

    HEB

    300S355

    IPE 450 S355 IPE 450 S355 IPE 450 S355

    76.1x3,2mm

    d'paisseur

    CHSS275

    76.1x3,2mm

    d'paisseur

    CHSS275

    76.1

    x3,2mm

    d'p

    aiss

    eur

    CHSS2

    75

    76.1

    x3,2mm

    d'p

    aiss

    eur

    CHSS2

    75

    A

    A

    A A

    A B B B B

    BCC

    D

    B B

    A

    Dalle

    Contr

    eventem

    ent

    demur

    Sanitaires

    Escaliers

    Vide

    Vide

    Asc

    ense

    urs

    Asc

    ense

    urs

    PLAN PARTIEL

    VUE LATRALE D'UNE POUTRE ALVOLAIRE

    Figure 3.9 Poutres alvolaires (poutres

    secondaires de grande porte)

    et dalles mixtes - exemplede disposition de structure

    de plancher en acier pour un

    btiment trame rectangulaire

    de 8 tages

    A

    B

    C

    D

    HEB 300 (1 & 2)

    HEA 300 (3, 4 & 5)

    HEA 240 (6, 7 & 8)

    (S355)

    HD 360 x 162 (1 & 2)

    HEA 360 x 134 (3, 4 & 5)

    HEB 300 (6, 7 & 8)

    (S355)

    HD 360 x 179 (1 & 2)

    HEA 360 x 162 (3, 4 & 5)

    HEB 300 (6, 7 & 8)

    (S355)

    HEB 360 (1 & 2)

    HEA 300 (3, 4 & 5)

    HEA 240 (6, 7 & 8)

    (S355)

    Nomenclature des poteaux

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    22/62

    EURO-BUILD in Steel0

    0 Guide de Bonnes Pratiques Pour la ConstruCtion de struCtures en aCier - Btiments usaGe CommerCial

    Intgration des quipementstechniques

    Les ouvertures rgulires dans lme permettent de faire passer les gaines circulaires au

    travers des poutres, (Figure 3.10.) Les diamtres des ouvertures peuvent tre choisis en

    fonction des exigences des quipements techniques. Ils doivent permettre linstallation

    dune isolation autour de ces quipements. Les ouvertures pratiques dans les mes

    des diffrentes poutres doivent normalement tre alignes an de permettre une

    certaine libert pour limplantation des quipements techniques.

    Avant-projet Utiliser des poutres alvolaires comme poutres secondaires grande porteespaces de 3 4 m dans une trame de poteaux rectangulaire, avec des

    poutres principales espaces de 2 ou 3 fois la valeur de lespacement des

    poutres secondaires.

    Choisir les tles proles et la dalle au moyen des tableaux de charges ou du

    logiciel du fabricant de tles proles. Choisir lpaisseur de dalle et larmature

    de sorte satisfaire les exigences de rsistance incendie.

    Dimensionner les poutres alvolaires au moyen du logiciel du fabricant. Le diamtre

    des ouvertures doit tre normalement de lordre de 60 80% de la hauteur de la

    poutre. Les ouvertures oblongues peuvent ncessiter lajout de raidisseurs

    horizontaux. La dimension et les positions des ouvertures doivent normalement faire

    lobjet dun accord avec lingnieur charg des quipements techniques.

    1.

    2.

    3.

    Dimensions habituelles de profils Hauteur des poutres alvolaires porte/22 ; par exemple, poutre alvolaire dunehauteur de 700 mm pour une porte de 15 m.

    Nuance dacier La nuance S355 est prfre pour les poutres alvolaires en raison des effets descontraintes locales leves autour des ouvertures.

    Epaisseur totale de plancher 1000 1200 mm. Par exemple, 1050 mm pour des poutres alvolaires duneporte de 15 m comportant des ouvertures rgulires de 400 mm, comme indiqu

    dans la Figure 3.10.

    Protection incendie Un revtement Intumescent dune paisseur de 1,5 2 mm peut tre appliqu surchantier. Une application hors chantier peut galement tre conomique. Une

    protection incendie supplmentaire peut savrer ncessaire, car facteur de

    massivet de la section alvolaire est suprieur celui du prol en acier quivalent.

    150

    140

    600

    100

    50

    1050

    Plancher surlev

    Gaines et

    isolation,

    diamtre 400

    Eclairage

    Plafond

    Figure 3.10 Poutre alvolaire - Section

    transversale typique montrant

    lintgration des quipements

    techniques

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    0systmes de PlanChers

    Poutres mixtes de grande porte mes ajoures

    Figure 3.11 Poutres alvolaires lamines

    chaud avec protection incendie

    applique hors chantier

    Description Ce systme est constitu de poutres mixtes faites de prols lamins ou reconstitus,supportant une dalle mixte dans une conguration grande porte, de12 18 m

    habituellement. Il existe deux possibilits de trames de plancher : soit avec des poutres

    secondaires grande porte supportes par des poutres principales courte porte,

    soit avec des poutres secondaires courte porte supportes par des poutres

    principales grande porte.

    La hauteur des poutres grande porte permet de mnager des ouvertures dans lmede la poutre pour le passage des quipements techniques, en cas de besoin. Ces

    ouvertures peuvent tre de forme circulaire, oblongue ou rectangulaire, et reprsentent

    60 80% de la hauteur de la poutre. La prsence de raidisseurs dme peut savrer

    ncessaire autour des ouvertures de grandes dimensions.

    Gamme habituelles deportes de poutre

    Poutres secondaires grande porte : porte de 9 m 15 m espaces de 3 4 m.

    Poutres principales grande porte : porte de 9 m 12 m espaces de 6 9 m.

    Aspects importants concernantla conception du plancher

    Lespacement des poutres secondaires est de 3 4 m pour viter ltayage des tles

    proles pendant la construction. Les ouvertures (oblongues ou rectangulaires) doivent

    normalement tre positionnes dans des zones o le cisaillement est peu lev, par

    exemple dans le tiers central de la poutre pour les poutres uniformment charges.

    Avantages Ralisation de zones de grande longueur sans poteaux grce la grande portedes poutres.

    Les dimensions des sections peuvent tre choisies en fonction des charges

    appliques et des exigences concernant les quipements techniques.

    Rduction de lpaisseur totale du plancher grce lintgration des quipements

    techniques, permettant une rduction de la hauteur totale du btiment.

    Intgration des quipementstechniques

    Les gaines des quipements techniques passent au travers des ouvertures

    mnages dans lme des poutres. Les units et les gaines de plus grandes

    dimensions peuvent tre positionnes entre les poutres

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    0 Guide de Bonnes Pratiques Pour la ConstruCtion de struCtures en aCier - Btiments usaGe CommerCial

    PLAN PARTIEL

    6.0m

    7.5m

    6.0m

    3.0m 3.0m

    6.0m

    3.0m 3.0m

    B

    B

    Contreventement latral

    Contreventement

    latral

    Contreventementdemur

    EscaliersDalle

    Ascenseurs

    Dalle Dalle

    IPE A 330 S235

    IPE O 360 S235

    IPE A 240 S235

    IPE A 240 S235

    IPE A 360 S235 IPE A 450 S235

    IPE A 450 S235

    IPEA

    500S235

    IPEO4

    00S235

    IPEO4

    00S235

    IPE

    O2

    70S235

    IPE

    O2

    70S235

    IPE

    O2

    70S235

    IPE

    550S235

    HE220

    A(1&2)

    HE220

    A(3&4)

    S355

    HE240

    A(1&2)

    HE220

    A(3&4)

    S355

    HE240

    A(1&2)

    HE220

    A(3&4)

    S355

    HE220

    A(1&2)

    HE220

    A(3&4)

    S355 HE

    280

    A(1&2)

    HE220

    A(3&4)

    S355

    HE280

    A(1&2)

    HE240

    A(3&4)

    S355

    HE280

    A(1&2)

    HE220

    A(3&4)

    S355 HE

    280

    A(1&2)

    HE240

    A(3&4)

    S355

    5,0m 6,75m 8,5m

    140

    450

    250

    3 trous ncessaires

    COUPE B-B

    Figure 3.12 Poutres mixtes de grande porte

    (comportant des ouvertures

    rectangulaires dans les mes)

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    0systmes de PlanChers

    Avant-projet Utiliser des poutres secondaires de grande porte espaces de 3 4 m,et des poutres principales de 6 m 9 m de porte. Une autre solution consiste

    utiliser des poutres principales grande porte et des poutres secondaires

    dune porte de 6 ou 7,5 m.

    Choisir les tles proles et la dalle au moyen des tableaux de charges

    ou du logiciel dun fabricant de tles proles, en prenant en compte la

    rsistance incendie.

    Dimensionner les poutres au moyen du logiciel disponible. Choisir les

    dimensions et les positions des ouvertures dans les mes, en tenant compte

    de lisolation ncessaire autour des quipements techniques.

    1.

    2.

    3.

    Dimensions habituelles de profils Hauteur de poutre porte/15 porte/22 avec des sections asymtriques.

    Nuance dacier S275 pour les poutres dimensionnes par le critre de che, ou S355 pour despoutres comportant un grand nombre douvertures.

    Epaisseur totale de plancher 1000 mm pour une porte de 13,5 m(avec des ouvertures de 350 mm de hauteur dans les mes).

    1100 mm pour une porte de 15 m

    (avec des ouvertures de 400 mm de hauteur dans les mes).

    Protection incendie Plaques ou revtements intumescents. Les revtements intumescents peuvent

    tre appliqus hors chantier en couche unique dune paisseur maximum de1,8 mm pour obtenir une rsistance incendie de 90 minutes

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    26/62

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    0 Guide de Bonnes Pratiques Pour la ConstruCtion de struCtures en aCier - Btiments usaGe CommerCial

    Poutres mixtes avec lments prfabriqus en bton

    Figure 3.13 Construction mixte dun plancher

    ralise au moyen dlments

    alvolaires prfabriqus en

    bton et de poutres alvolaires

    Description Ce systme est compos de poutres en acier munies de goujons souds sur lasemelle suprieure. Les poutres supportent des lments prfabriqus en bton.

    On complte la dalle en coulant du bton sur la poutre entre les extrmits des

    lments, et en gnral lon recommande dajouter une table de compression en

    bton sur les lments. Les lments prfabriqus sont des dalles alvolaires,

    normalement de 150 260 mm dpaisseur, ou des plaques pleines de 40 mm 100 mm dpaisseur. Les semelles doivent tre sufsamment larges pour obtenir une

    longueur dappui sufsante des lments prfabriqus, et un jeu sufsant doit tre

    mnag pour une action efcace des goujons connecteurs.

    Les lments prfabriqus plus pais comportent un chanfrein sur leur face

    suprieure ou une encoche an de permettre une paisseur de dalle de compression

    suprieure an denrober compltement les connecteurs. Des cannelures troites

    sont formes dans les lments pendant leur fabrication pour permettre de

    positionner une armature transversale sur les poutres et de la sceller dans les

    lments prfabriqus. Pour cette raison, la largeur minimale de la semelle suprieure

    est de 180 210 mm.

    Les logiciels de pr dimensionnement sont librement disponibles ladresse :www.arcelormittal.com/sections.

    Gamme de porteshabituelles de poutres

    Poutres dune porte de 10 18 m et lments en bton prfabriqus dune porte de

    3 9 m, en fonction de leur paisseur et de leur forme. Les portes des lments

    alvolaires prfabriqus sont suprieures celles des dalles pleines en bton.

    Aspects importants concernantla conception du plancher

    Les lments alvolaires prfabriqus ont habituellement des portes de 6 9 m.

    On peut galement utiliser des pr-dalles prfabriqus dune porte de 3 4 m.

    La largeur minimale des poutres doit tre sufsante pour supporter les lments

    en bton prfabriqus (200 mm est une largeur de poutre minimale raisonnable -

    voir ci-dessous).

    Les poutres de rive sont normalement conues comme non mixtes, mais sontliaisonnes au plancher an de satisfaire les exigences de rsistance. Pour une

    conception mixte, il faut prvoir des retours darmature autour des goujons connecteurs.

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    Aspects importants concernantla conception du plancher (suite)

    Les poutres sont calcules pour les charges de torsion exerces pendant la construction,

    lorsquon suppose que les lments en bton prsents sont positionns sur un seul

    ct de la poutre. Ceci peut imposer une dimension minimale de poutre.

    Un contreventement provisoire assurant un maintien latral est souvent ncessaire

    pour rduire la longueur de dversement de la poutre en phase de construction,

    en particulier quand celle-ci est charge sur un seul ct.

    Avantages Moins de poutres secondaires, si lon utilise des lments prfabriqus grande porte.Les connecteurs peuvent tre souds hors chantier, ce qui permet lutilisation de

    goujons de plus fort diamtre et rduit le nombre doprations raliser sur chantier.

    Intgration des quipementstechniques

    Les gaines techniques principales sont positionnes sous la poutre lorsquon utilise

    des quipements de grandes dimensions, comme des ventilo-convecteurs, qui sont

    alors situs entre les poutres.

    Avant-projet Utiliser pour ce systme une trame de 6, de 7,5 ou 9 m, avec des poutres duneporte maximum de 18 m.

    Choisir les lments en bton prfabriqus daprs les donnes du fabricant en

    fonction de la rsistance incendie exige.

    Choisir la dimension de poutre en fonction des exigences concernant les appuis

    dextrmit en construction mixte.

    Largeur minimum de

    semelle pour lappui

    Largeurs de poutre minimum

    Dalle pleine de 40 100 mm

    dpaisseur

    Poutre intermdiaire - 180 mm

    Poutre de rive - 210 mm

    Elment alvolaire en paisseur de

    150 250 mm

    Poutre intermdiaire - 180 mm

    Poutre de rive - 210 mm

    Poutre non mixte Poutre de rive - 120 mm (minimum)

    4. Dimensionner les poutres mixtes en tenant compte du degr de connexion

    assur. La Figure 3.14 montre des dtails typiques darmature.

    5. Dimensionner les poutres de rive comme tant non mixtes.

    1.

    2.

    3.

    Dimensions habituelles de profils Poutres : La dimension habituelle de prols varie des IPE 450 aux IPE 800 pour uneutilisation avec des lments prfabriqus livrs avec des extrmits chanfreines et

    des connecteurs souds. On peut galement utiliser des prols HE.

    paisseur dlment alvolaire (mm) Porte (m) Surcharges (kN/m)

    150 mm 6 3,5

    200 mm 7,5 3,5

    250 mm 9 5,0

    Table 3.3 Portes habituelles dlments alvolaires en bton

    Nuance dacier S235 S460, en fonction du traitement des ches.

    Epaisseur totale de plancher 900 mm, comprenant la poutre de plafond et la dalle pour une porte de 9 m, plus lahauteur ncessaire pour le passage des quipements techniques travers la poutre

    ou en dessous.

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    (a) Poutre mixte avec dalles alvolaires extrmits droites

    Remplissage en bton(Chape / dalle de

    compression optionnelle)

    Dalle en bton alvolaire

    Armature transversale

    (b) Poutre mixte avec dalles alvolaires extrmits chanfreines

    Dalle de compressionen bton

    Plaques pleines

    (c) Poutre mixte avec dalles pleines en btonFigure 3.14 Formes de poutres mixtes utilisesavec des lments prfabriqus

    Protection incendie Revtement projet sur les poutres, protection par plaques de pltre ou par peintureintumescente, ou poutres partiellement enrobes de bton.

    Pour assurer lintgrit en situation dincendie,, des armatures transversales doivent

    tre prvues et scelles dans les lments alvolaires prfabriqus, avec une

    longueur dau moins 600 mm dans chaque lment (voir Figure 3.14). Pour une

    rsistance incendie de 90 ou 120 minutes, une dalle de compression en bton de

    50 mm (minimum) est galement exige.

    Assemblages Des assemblages platines dabout pleine hauteur (soudes sur les semelles des

    poutres) sont ncessaires, tant donn que les poutres supportent des charges detorsion pendant la phase de construction.

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    Poutres non mixtes avec lments prfabriqus

    Figure 3.15 Elments prfabriqus en bton

    placs sur des poutres non mixtes

    Description Les lments prfabriqus peuvent tre supports par la semelle suprieure despoutres en acier ou par des cornires. Ces cornires sont soudes ou boulonnes sur

    lme de la poutre, avec une aile saillante de largueur sufsante pour assurer unappui correct de llment prfabriqu et pour faciliter la mise en place des lments.

    Les lments peuvent comporter une chape (qui peut tre porteuse), ou un plancher

    surlev. Les lments prfabriqus peuvent tre des dalles alvolaires ou des dalles

    pleines dune paisseur de 75 mm 100 mm.

    Le logiciel de pr dimensionnement est librement disponible ladresse :

    www.arcelormittal.com/sections.

    Gamme de portes depoutres habituelles

    Des portes de 6 m 7,5 m sont courantes la fois pour les poutres et pour les

    lments prfabriqus. Toutefois, la porte de la dalle est plus courte lorsquon

    utilise des dalles prfabriqus.

    Aspects importants concernantla conception du plancherLes charges exerces pendant la phase de construction (pour les dallesprfabriqus poses sur un seul ct) doivent tre prises en compte.

    Un contreventement latral provisoire est souvent ncessaire an de rduire la

    longueur de dversement de la poutre pendant la phase de construction, quand

    celle-ci est charge sur un seul ct.

    Il est prfrable dviter dutiliser des poutres charges dun seul ct de faon

    permanente, ou alors de les dimensionner en fonction du moment de torsion appliqu.

    Avantages Essentiellement un systme de construction sche, dans lequel la hauteur depoutre nest pas critique.

    Intgration des quipementstechniquesLes gaines techniques principales sont situes sous les poutres, avec les

    quipements techniques de plus grandes dimensions situs entre les poutres.

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    (a) Elments en bton prfabriqus

    reposant sur des cornires supports

    (b) Elments en bton prfabriqus reposant sur

    la partie suprieure de poutres en retombes

    Figure 3.16 Plancher non mixte ralis au

    moyen dlments prfabriqus

    en bton

    Avant-projet Utiliser une trame de 6 m ou 7,5 m avec des lments prfabriqus de 150 mmdpaisseur pour une porte de 6 m et de 200 mm dpaisseur pour une porte

    de 7,5 m.

    Choisir les lments en bton prfabriqus daprs les donnes du fabricant de

    sorte satisfaire les exigences de rsistance incendie.

    Dimensionner les poutres en acier au moyen dun logiciel, ou par simple calcul

    manuel. Prendre en compte les effets de torsion exercs pendant linstallation.

    Justier en phase de construction, et tudier le contreventement provisoire.

    1.

    2.

    3.

    4.

    Dimensions habituelles des profils Hauteur de poutre porte/15.

    Lorsque la semelle suprieure dune poutre supporte des dalles prfabriqus,

    la largeur minimum de semelle est de 180 mm pour permettre un appui minimum

    et un jeu de 30 mm entre les lments en bton prfabriqus.

    La dimension minimum de la poutre est IPE 400 lorsque sa semelle suprieure

    supporte des dalles prfabriqus.

    Lorsquon utilise des cornires supports, un jeu de 25 mm est ncessaire entre

    lextrmit de llment en bton et la semelle de la poutre, comme indiqu dans la

    Figure 3.19. Il convient que les cornires dbordent dau moins 50 mm par rapport

    la semelle de la poutre.

    Nuance dacier S235 S460, en fonction du traitement des ches.

    Epaisseur totale de plancher Pour une trame de 7,5 m, lpaisseur de plancher totale est denviron 800 mm,plafond suspendu compris.

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    0systmes de PlanChers

    Protection incendie La protection incendie peut tre assure par un revtement projet, par desplaques de pltre ou par peinture intumescente applique sur les poutres.

    Les poutres munies de cornires supports peuvent avoir une rsistance incendie

    de 30 minutes si lon oriente les cornires vers le haut de sorte que la temprature

    de laile suprieure de la cornire reste relativement moins leve dans des

    conditions dincendie.

    Assemblages Des assemblages platines dabout pleine hauteur (soudes sur les semelles despoutres) sont ncessaires, tant donn que les poutres supportent des charges de

    torsion pendant la phase de construction.

    180 min.

    30 nominal

    75 min.

    50

    50 min.

    75 min.

    25 min.

    Figure 3.17 Exigences concernant les

    appuis et les jeux pour les

    lments prfabriqus

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    Ces systmes de planchers sont

    les suivants :Cofradal 200(ArcelorMittal) ;

    Hoesch Additive Floor

    (ThyssenKrupp) ;

    Slimline (Slimline Buildings) ;

    Slimdek(Corus).

    Une gamme de prols en acier

    reconstitus a t dveloppe pour une

    utilisation en construction mixte et pour

    les poutres intgres (planchers de faible

    paisseur), traites ci-dessus dans lechapitre 3. Il sagit essentiellement de

    produits gnriques disponibles chez

    certains fabricants.

    Les fabricants de ces systmes de

    planchers spciaux peuvent fournir des

    donnes de calcul dtailles ainsi que

    des logiciels pour leurs produits.

    Coradal 200

    Hoesch Additive Floor

    Systme Slimline

    Slimdek

    Cette section est consacre ltude de systmes de planchersspciaux spcifiques un fabricant, mais dont lutilisation est biendmontre dans plusieurs pays europens.

    04 Systmes de PlanchersSpciaux

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    0systmes de PlanChers sPCiaux

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    Cofradal 200

    1200mm

    200

    Figure 4.1 Vue et section transversale dun

    lment de dalle Cofradal 200

    Description Cofradal 200 est un systme innovant de dalles prfabriqus pour plancherconvenant aux immeubles de bureaux et usage industriel lger, ainsi que pour les

    btiments usage dhabitation. Les lments de dalle ont une largeur de 600 mm et

    lpaisseur du plancher est habituellement de 200 mm.

    Ce systme est compos dlments de dalle mixtes acier/bton prfabriqus en

    usine. Les lments comportent une sous-face en acier et une dalle de compression

    en bton. Une petite quantit de bton suft pour le rejointoiement entre les lments

    et en priphrie, ainsi que pour la table de compression. Du bton lger peut tre

    utilis sur le plancher. La construction nexige aucun tayage provisoire sur chantier.

    Le systme Cofradal 200 est bas sur lutilisation de tles proles en acier

    galvanis comportant un remplissage de laine minrale. La laine minrale assure

    lisolation thermique entre les niveaux, si ncessaire, lisolation acoustique, et une

    rsistance incendie atteignant 120 minutes.

    Les tles proles en acier fonctionnent en traction en tant que partie dun systme

    de plancher mixte. Les deux bords longitudinaux possdent une forme de prol

    spciale permettant lembotement et la transmission du cisaillement entre deux

    lments de plancher adjacents. La laine minrale de haute densit assure un

    coffrage efcace du bton plac dessus. Un treillis darmature est positionn dans la

    table de compression en bton, (Figure 4.1).

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    Aspects importants concernantla conception

    Une dalle de compression en bton normal C25/30 est renforce au moyen de

    barres darmature soudes sur les tles proles en acier. Ces barres assurent la

    connexion entre lacier et le bton, permettant ainsi un bon comportement mixte.

    Lpaisseur de la dalle est de 200 mm et le poids est de 2 kN/m. Le panneau a une

    largeur courante de 600 mm, mais une largeur de 1200 mm est galement possible.

    Le poids de la dalle est ainsi compris entre la moiti et le tiers du poids dune dalle

    en bton plane quivalente.

    Ce systme peut galement tre utilis comme dalle de rez-de-chausse sous

    rserve dassurer une circulation dair efcace en sous-face et de prvenir le

    dveloppement de moisissures sous la dalle.

    La performance de la dalle convient pour une surcharge de 3 kN/m avec une

    porte de 7,5 m ou pour une surcharge de 8 kN/m avec une porte de 2,5 m.Le facteur dcisif est la rsistance incendie des dalles.

    Lisolation acoustique du plancher est la suivante :

    Rw (C, Ctr) = 58 dB, Ln,w = 78 dB pour la dalle Cofradal 200 seule, et

    Rw (C, Ctr) = 64 dB, Ln,w = 66 dB pour la dalle avec un plafond suspendu.

    Avantages Essentiellement une technologie de construction prfabriqu sche.Systme grande porte, comptitif par rapport aux systmes de dalles alvolaires.

    Excellente isolation acoustique.

    Systme de construction lger par rapport au bton arm.

    Figure 4.2 Livraison de Cofradal 200

    sur chantier

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    Figure 4.3 Vue de la dalle Cofradal 200

    avant coulage du bton

    Figure 4.4 Vue de la sous-face de la

    dalle Cofradal 200 acheve.

    Un plafond suspendu est

    install pour les quipements

    techniques

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    Systme Hoesch Additive Floor

    Figure 4.5 Prsentation densemble du

    systme de plancher Hoesch

    Additive Floor

    Description Le systme Hoesch Additive Floor est un systme de plancher couramment utilisdans les parkings, et il a aussi t rcemment utilis dans des btiments usage

    commercial plusieurs tages. Ce plancher est compos de tles proles en acier

    de 200 mm de profondeur avec des barres darmature et une dalle de compressionen bton.

    Les tles en acier sont positionnes entre les semelles suprieures des poutres,

    de sorte que lpaisseur du plancher sen trouve considrablement rduite.

    Les panneaux de tle sont supports par des cales spciales en acier soudes

    sur la semelle des poutres, et les tles sont xes sur les cales au moyen de

    xations poses au pistolet.

    Tout type de poutres mixtes peut tre choisi, par ex. prols en I lamins chaud,

    poutres alvolaires, etc, utilisant des poutres principales et secondaires ou

    uniquement des poutres principales. La dalle de compression en bton est

    dimensionne selon lpaisseur ncessaire pour laction mixte des poutres.

    Les tles en acier et le bton ne sont pas conus pour agir comme une dalle mixte.

    La poutre elle-mme peut tre calcule comme une structure mixte, auquel cas la

    semelle du prol en I est munie de connecteurs, comme indiqu dans la Figure 4.5.

    La dalle stend entre les poutres, ce qui permet une certaine exibilit dans la

    disposition des goujons sur la semelle de poutre.

    Aspects importants concernant laconception du plancher

    Les tles en acier doivent tre tayes pour des portes suprieures 5,5 m, ce

    qui conduit suivre des trames de poutres de 5,8 m maximum. Lpaisseur de la

    dalle dpend de lpaisseur du bton coul sur les tles en acier (minimum 80 mm,

    en fonction de lpaisseur exige pour une action mixte avec les poutres). La trame

    est en gnral base sur un multiple de 750 mm, reprsentant lespacement des

    nervures des tles. Pour des portes suprieures, il est normalement prfrable de

    couler la dalle en deux phases plutt que dutiliser un tayage provisoire, ce qui

    permet daugmenter le domaine de portes jusqu 7 m.

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    Elments en

    plastique forms

    la demande

    Poutre mixte

    (b) Enrobage latral des nervures pendant le coulage du bton

    Custom shaped

    plastic components

    Composite beam

    (b) Sealing of ribs during concreting

    Figure 4.6 Dtails du systme Hoesch

    Additive Floor

    Avantages Portes de dalles atteignant 5,5 m sans tayage pendant la phase de construction.Poids propre de la dalle comparativement faible.

    La dalle naffecte pas laction mixte des poutres (les goujons peuvent tre

    disposs selon les besoins).

    Epaisseur de plancher rduite grce au positionnement des tles en acier entre

    les poutres.

    Les tles en acier assurent un appui partiel empchant le dversement des

    poutres pendant la construction.

    Intgration des quipementstechniques

    Positionnement illimit des quipements techniques sous le plancher. Les petites

    gaines peuvent tre passes dans les nervures des tles en acier puis au travers

    douvertures pratiques dans les poutres.

    Dimensions habituelles de profils Dimensionner comme une poutre mixte, selon les informations donnesdans le chapitre 3.

    Nuance dacier La nuance dacier S235 ou S275 est prfre pour les poutres.Tles proles en acier : S350 GD.

    Epaisseur totale de plancher Epaisseur de dalle de 205 mm plus paisseur de bton sur la poutre (minimum80 mm, selon lpaisseur exige pour laction mixte des poutres). Lpaisseur totale

    de plancher dpend des prols utiliss pour les poutres et de lintgration des

    quipements techniques (voir chapitre prcdentes).

    Protection incendie Pour la dalle, on peut obtenir une rsistance incendie de 90 minutes en ajoutant unearmature. Une protection supplmentaire des poutres en acier est ncessaire.

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    Systme Slimline

    Figure 4.7 Dtails du systme Slimline

    Description La socit nerlandaise Slimline Buildings a dvelopp un systme de plancher dalles prfabriqus en bton appel Slimline, constitu de poutres parallles en acier

    noyes dans une dalle en sous-face et dun plancher suprieur (amovible). La sous-

    face de la dalle est apparente. Lobjectif est de sparer les lments structuraux des

    quipements techniques, et doffrir une plus grande exibilit dans le dimensionnement

    et la fonctionnalit des btiments, tout en rduisant les cots de construction. Cette

    socit collabore avec les fabricants des lments prfabriqus en bton et proposedes entreprises/poseurs agrs pour la ralisation de projets clefs en main.

    Ce systme facilite linstallation des quipements techniques et sest avr conomique

    par rapport aux mthodes de construction traditionnelles (selon une tude effectue

    par la Dutch Association of Cost Engineers - Association Nerlandaise des

    Ingnieurs-Mtreurs).

    Le logiciel de pr dimensionnement est disponible librement dici la n de 2008

    ladresse : www.slimlinebuildings.com

    Gamme de porteshabituelles de poutres

    Systme prfabriqu Slimline (jouant le rle de poutres secondaires) : 4,5 9,6 m.

    Porte de poutre principale : 6 12 m, supportant les poutres Slimline.

    Epaisseur standard selon la porte maximale : 275 mm pour 4,50 m, 295 mm

    pour 5,40 m, 355 mm pour 7,20 m et 445 mm pour 9,60 m de porte, respectivement.

    Longueur standard des lments prfabriqus de 2400 mm (pour le transport).

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    Aspects importants concernant laconception du plancher

    Poutre en acier connecte la face infrieure dune dalle en bton.

    Poids propre : Habituellement 1,60 kN/m