Avis Technique 3.1/10-665_V1 Annule et remplace l’Avis Technique 3/10-665

Elément de structure

horizontal

Planchers Précontraints Elégis BCS Titulaire : BETON CONTROLE DU SEEBODEN

Z.I Route de Kingersheim BP 29 F-68120 Richwiller

Usine : BETON CONTROLE DU SEEBODEN Z.I Route de Kingersheim BP 29 F-68120 Richwiller

Groupe Spécialisé n°3.1 Planchers et accessoires de plancher

Publié le 2 novembre 2017

Commission chargée de formuler des Avis Techniques et Documents Techniques d’Application

(arrêté du 21 mars 2012)

Secrétariat de la commission des Avis Techniques CSTB, 84 avenue Jean Jaurès, Champs sur Marne, FR-77447 Marne la Vallée Cedex 2 Tél. : 01 64 68 82 82 - Internet : www.ccfat.fr

Les Avis Techniques sont publiés par le Secrétariat des Avis Techniques, assuré par le CSTB. Les versions authentifiées sont disponibles gratuitement sur le site internet du CSTB (http://www.cstb.fr) CSTB 2017

2 3.1/10-665_V1

Le Groupe Spécialisé n° 3.1 « Planchers et accessoires de plancher» de la Commission chargée de formuler les Avis Techniques, a examiné le 15 Juin 2017, le procédé de plancher portant l’appellation PLANCHER PRECONTRAINT ELEGI BCS, exploité par la Société BETON CONTROLE DU SEEBODEN. Le Groupe a formulé, sur ce procédé, l'Avis Technique ci-après, qui annule et remplace l’Avis Technique n° 3/10-665. Cet avis a été formulé pour les utilisations en France européenne.

1. Définition succincte

1.1 Description succincte Plancher formé d’éléments précontraints comprenant trois noyaux en polystyrène. Les éléments de planchers sont précontraints par arma-tures adhérentes, ces éléments étant jointifs et clavetés entre eux par des clés en béton fin. Pour la largeur de 2,505 m, les éléments existent en hauteurs de 15, 20, 25, 30, 35, 40 et 45 cm. Il existe deux variantes : Les planchers BCS/DEC sont fabriqués intégralement et compren-

nent un hourdi supérieur, Les planchers BCS/DN sont fabriqués sans hourdi supérieur et sont

destinés à être complétés sur chantier par une dalle rapportée en béton armé.

Le procédé permet de fabriquer des éléments complémentaires à 2 noyaux (largeur 1,80 m), 1 noyau (largeur 96 cm) ou un demi-noyau (largeur 60 cm). Les faces latérales des éléments présentent un crantage vertical. Les planchers BCS/DEC sont utilisés avec ou sans dalle rapportée en béton, ils peuvent être complétés par une dalle en béton armé coulé en œuvre. Dans ce cas, leur face supérieure est traitée en préfabrica-tion pour être rendue rugueuse. Les planchers BCS/DN sont toujours associés à une dalle rapportée coulée en œuvre.

1.2 Finitions Revêtements de sol : tous les types de revêtement de sol sont

possibles. Lorsqu’il est nécessaire de limiter la fissuration, par exemple dans le cas de revêtement de sol fragiles, les dispositions forfaitaires selon le DTU 23.2 P3 Article 5.4.3 « Fissuration sur ap-puis de continuités » doivent être adoptées.

Plafonds : - Possibilités de reboucher les joints ou de les laisser apparents ; - Peinture sur sous-face lisse ; - Enduit plâtre sur sous-face préparée ; - Plafonds suspendus.

1.3 Identification des composants L’identification des dalles alvéolées est effectuée selon les indications données dans la description (§ 3.4 du Dossier Technique) établie par le tenant de système.

2. AVIS L’Avis porte uniquement sur le procédé tel qu’il est décrit dans le Dossier Technique joint, dans les conditions fixées aux Prescriptions Techniques (§2.3).

2.1 Domaine d'emploi accepté L’avis est formulé pour les utilisations en France européenne. Le domaine d’emploi accepté est celui défini au chapitre 1 « Domaine d’application » de la norme NF DTU 23.2 P1-1 (Août 2008) : planchers situés en toutes zones géographiques, sismiques ou non. Ce domaine englobe les utilisations courantes dans les ouvrages de bâtiments et de génie civil, tels que ceux destinés aux logements, bâtiments scolaires et hospitaliers, immeubles de bureaux, bâtiments industriels, com-merces et parkings, pour des conditions normales d'utilisation ainsi que certains ouvrages de génie civil, tels que les couvertures de sta-tions d'épuration ou de bassins de rétention. Sont exclus du domaine d’application : les planchers soumis à des charges de chocs répétés ou dynamiques. Sont seulement visés par le présent Avis Technique les montages de plancher dont l’épaisseur de béton rapporté n’excède pas la moitié de l’épaisseur des éléments. Les charges roulantes sont admises sans limitation particulière si la charge par essieu n’excède pas 30 kN. Cette limitation ne s'applique pas aux véhicules de pompiers en raison du caractère exceptionnel de leurs interventions. L’aptitude au levage du procédé n’est pas visée par le présent avis.

2.2 Appréciation sur le procédé

2.21 Aptitude à l’emploi

2.211 Stabilité Elle est normalement assurée dans le domaine d’emploi accepté, dans les limites résultant de l’application des dispositions constructives prescrites au §2.3 ci-après. L'utilisation en zones sismiques 1 à 4 au sens de l’arrêté du 22 Octobre 2010 modifié est possible, avec une sécurité équivalente à celle pré-sentée par les planchers traditionnels conçus en conformité avec les règles en vigueur, pour les montages satisfaisant aux prescriptions du chapitre 9 de la norme NF DTU 23.3 P3 complétées par les prescrip-tions du §2.3.

2.212 Sécurité au feu Le plancher est constitué d’éléments incombustibles et ne présente de risques spéciaux ni par dégagement de fumées, ni par diffusion de gaz de distillation inflammables ou toxiques. Le procédé permet de respecter la réglementation applicable au do-maine d’emploi accepté. Les emplois sont conditionnés par les degrés coupe-feu requis. Le procédé fait l’objet de l’appréciation de laboratoire n° AL17-206, qui valide la procédure de dimensionnement des planchers ELEGIS vis-à-vis du risque d’incendie. Pour une durée d’exposition au feu au plus égale à 2h30, le procédé permet de respecter la règlementation applicable au domaine d’emploi accepté et l’appréciation de labora-toire donne lieu aux prescriptions suivantes : Résistance mécanique – critère R Pour une exposition au feu jusqu’à 2h30 sous courbe ISO R834, la capacité du plancher, en situation d’incendie doit être déterminée en considérant les planchers isostatiques et en tenant compte des caractéristiques mécaniques affaiblies des matériaux, conformément à la norme NF EN 1992-1-2, sous les effets du feu en fonction de la répartition des températures au sein de la dalle. La méthode des valeurs tabulées telle que décrite dans la section 5 de la norme NF EN 1992-1-2 n’est pas applicable. Étanchéité – critère E Elle est normalement assurée moyennant un clavetage correct des joints longitudinaux et sur appuis. Isolation – critère I Elle est normalement assurée moyennant un clavetage correct des joints longitudinaux et sur appuis. Un accroissement de la durée de résistance peut être obtenu à l’aide des moyens suivants : augmentation de l’enrobage inférieur des armatures, dans les condi-tions indiquées ci-avant, sous réserve de respecter les épaisseurs de béton minimales exigées entre armatures et alvéoles ; les éléments « spécial feu » sont basés sur ce principe. renforcement de la résistance mécanique; application en sous-face d’un enduit protecteur, à condition de justifier son accrochage par des essais au feu ; adjonction d’un plafond protecteur rapporté.

2.213 Prévention des accidents lors de la mise en œuvre

Elle peut être normalement assurée si les planchers sont conçus et mis en œuvre conformément aux Prescriptions Techniques (§2.3).

2.214 Isolation acoustique Le respect des exigences règlementaires (notamment pour les bâti-ments d’habitation collectifs, les hôtels, les établissements de santé et d’enseignement) devra être justifié par une évaluation acoustique. Les planchers finis, avec ou sans enduit en sous-face, sont considérés monolithes au même titre qu’une dalle pleine. L’indice d’affaiblissement acoustique du plancher fini est donc lié à sa masse.

2.215 Isolation thermique Le plancher ne peut participer que dans une faible mesure à l’isolation thermique.

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Pour les divers calculs des coefficients volumiques de déperditions thermiques, il convient d’utiliser les valeurs des résistances thermiques des planchers données dans les Règles Th-U. Ce plancher étant par lui-même peu isolant, il peut être nécessaire de compléter son isolation thermique.

2.216 Flexibilité Les déformations prises par ces planchers peuvent être limitées en fonction des dimensionnements adoptés. Les fléchissements peuvent être calculés selon les indications de l’article 5.5 de la norme NF DTU 23.2 P3.

2.217 Etanchéité entre locaux superposés Les planchers à dalles alvéolés ELEGIS ne présentent pas de particula-rité par rapport au domaine traditionnel.

2.218 Finitions Revêtements de sol Tous les revêtements de sol sont admis s’ils sont exécutés conformé-ment aux normes DTU correspondantes. Les planchers ELEGIS, même pourvus d’une simple chape, ne peuvent pas recevoir un revêtement de sol fragile sans risque de fissures près des appuis en l’absence de continuité ou de disposition particulière. En revanche, ce risque n’existe plus si la continuité du plancher est réali-sée sur appui en disposant des armatures en chapeaux selon le para-graphe 5.4.3 de la NF DTU 23.2 P3. Plafonds Les finitions admises pour les plafonds sont celles de l’article 1.2 de la partie Avis. En l’absence de traitement particulier, la sous-face lisse des dalles ne permet pas l’application d’enduit ordinaire en plafond, celui-ci étant normalement réalisé par peinture de la sous-face. Les percements et scellements a posteriori en sous-face sont possibles à condition soit de disposer d’un gabarit de repérage ne permettant le perçage qu’au droit des alvéoles soit d’utiliser un matériel muni d’un limiteur de pénétration. Cela correspond au cas général des procédés mettant en œuvre des fixations par pistolet ou appareil similaire. Les systèmes de fixation faisant l’objet d’un Avis Technique en cours de validité particulier autorisant expressément leur utilisation en sous face des dalles alvéolées précontraintes sont autorisés.

2.219 Porte-à-faux Dans le cas des planchers sans dalle de compression rapportée, la

réalisation de porte-à-faux ne peut être admise que si ceux-ci sont solidaires d’une structure en béton armé indépendante. Toutefois, des porte-à-faux peuvent être réalisés dans le prolongement des éléments de plancher élégi dans les conditions indiquées aux Pres-criptions Techniques (cf. § 2.32).

Les planchers composites peuvent servir de travées d’équilibrage de porte-à-faux en béton armé, la continuité des armatures du porte-à-faux étant réalisée dans la dalle de compression rapportée.

2.2110 Utilisation en plancher support d’étanchéité Les planchers avec dalle rapportée en béton peuvent être utilisés en support d’étanchéité dans les conditions définies à l’article 5.7.2 et à l’annexe A de la norme NF DTU 20.12 à condition de limiter l’ouverture des fissures sur appui dans les conditions indiquées à l’article 5.4.4 de la norme NF DTU 23.2 P3, ou si l’étanchéité est relevée au droit d’un appui.

2.2111 Données environnementales Le plancher ELEGIS ne dispose d’aucune Déclaration Environnementale (DE) et ne peut donc revendiquer aucune performance environnemen-tale particulière. Il est rappelé que les DE n’entrent pas dans le champ d’examen d’aptitude à l’emploi du procédé.

2.2112 Aspects sanitaires Le présent avis est formulé au regard de l’engagement écrit du titu-laire de respecter la réglementation, et notamment l’ensemble des obligations réglementaires relatives aux produits pouvant contenir des substances dangereuses, pour leur fabrication, leur intégration dans les ouvrages du domaine d’emploi accepté et l’exploitation de ceux-ci. Le contrôle des informations et déclarations délivrées en application des réglementations en vigueur n’entre pas dans le champ du présent avis. Le titulaire du présent avis conserve l’entière responsabilité de ces informations et déclarations.

2.22 Durabilité - entretien La durabilité de ces planchers est comparable à celle des planchers traditionnels en béton armé ou précontraint utilisés dans des condi-tions comparables. Ces planchers ne nécessitent normalement pas de travaux d’entretien.

2.23 Fabrication et contrôles Cet Avis ne vaut que pour les fabrications pour lesquelles les autocon-trôles et les modes de vérifications, décrits dans le dossier technique établi par le demandeur sont effectifs.

2.24 Mise en œuvre Effectuée par l’entreprise Ghéardi dont BCS est une filiale ou tout autre entreprise habilitée par BCS, elle nécessite un plan de pose complet et que les dalles soient bien repérées. Compte tenu de la taille des dalles, la manutention doit impérativement être faite à l’aide des élingues préconisées par le titulaire de l’Avis Technique.

2.3 Prescriptions Techniques Le plancher ELEGIS doit être calculé, fabriqué, mis en œuvre et utilisé conformément aux prescriptions des normes NF DTU 23.2 et NF EN 1168+A3, et aux prescriptions complémentaires suivantes.

2.31 Conditions de fabrication Les torons utilisés pour la précontrainte des éléments doivent faire

l’objet d’une homologation telle que décrite dans le Dossier Tech-nique.

Il convient de limiter la contrainte de compression dans le béton dans la structure du fait de la force de précontrainte et autres charges agissant à la mise en tension ou au relâchement de la pré-contrainte selon l’article 5.3.1 de la norme NF DTU 23.2.

Concernant les contrôles de fabrication, les rentrées des torons au moment de la mise en précontrainte ne doivent pas excéder 2,5 mm pour les torons T12.5, ni 3 mm pour les torons T15.2.

Les éléments destinés à être utilisés en collaboration avec une dalle en béton armé rapportée doivent présenter une face supérieure trai-tée pour présenter des indentations ou une rugosité répondant aux critères de l’article 6.2.5 de la norme NF EN 1992-1-1 et de son an-nexe nationale NF EN 1992-1-1/NA. La rugosité de surface est ap-préciée dans le cadre du suivi des fabrications.

Pour permettre l’évacuation de l’eau ayant pu pénétrer dans les alvéoles, des trous doivent être ménagés en usine dans la partie in-férieure des éléments, à raison de deux trous par alvéole, situés non loin des extrémités, à au moins une vingtaine de centimètres des tympans d’extrémité.

Les éléments planchers comprennent toujours un crantage latéral donné par le coffrage. Ce crantage permet de réaliser la fonction diaphragme lorsqu’elle est recherchée, notamment pour les mon-tages en zone sismique visés par la section 9.2.1 du DTU 23.2 P3.

2.32 Conditions de conception et de calcul Sauf en cas de pénétration suffisante des éléments sur les appuis avec une longueur de repos calculée pour assurer l’équilibre de la bielle de béton, le dépassement en attente des torons de précontrainte doit être prévu pour permettre d’ancrer un effort au moins égal à l’effort tran-chant développé en section d’appui.

Cas des dalles sciées Les armatures de précontrainte ne pouvant pas être ancrées dans les chaînages d’appui, les dalles ne peuvent jouer aucun rôle de tirant entre appuis, rôle qu’il convient d’assurer par des dispositions indé-pendantes chaque fois que cela est nécessaire.

Réalisation des porte-à-faux Ils doivent être réalisés comme indiqué dans le Dossier Technique à condition de placer, dans les cas des montages simples (sans table collaborante) et dans le prolongement des dalles, les armatures en chapeau (acier HA) au niveau de la paroi supérieure des éléments avec un nombre minimal de 4 armatures par dalle de 2.505 m. Dans le cas des planchers entièrement préfabriqués (DEC), les armatures d’attentes doivent être certifiée pliables-dépliables.

Dalles appuyées sur des poutres Etant donné la présence du tympan d’extrémité, les dalles alvéolées peuvent participer à la résistance d’ensemble comme membrure com-primée des poutres porteuses. Il est aussi admis de les prendre en compte dans les calculs de déformation de ces poutres porteuses. La largeur efficace de la dalle alvéolée qui est prise en compte dans le comportement mixte est limitée à la largeur du tympan d’extrémité. Lorsque le tympan d’extrémité participe à la résistance en flexion de la poutre, il faut s’assurer que le cisaillement longitudinal peut être transmis par la partie coulée en œuvre à la partie préfabriquée au niveau du plan de couture horizontal supérieur.

Planchers composites avec table collaborante rapportée Pour la vérification du monolithisme du montage par la collaboration de la dalle rapportée, la section 4.3.3 du DTU 23.2 P3 indique la résis-tance au cisaillement à l’interface en fonction de la résistance du béton de table rapportée et de l’état de surface des dalles alvéolées, carac-tère certifié porté dans les certificats tels que décrits dans le dossier technique.

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A défaut de traitement particulier pour accroître sa rugosité, la surface brute de fabrication des dalles est une surface “ non lisse ”.

Vérifications des déformations Les calculs des fléchissements sont précisés à la section 5.5 du DTU 23.2 P3.

2.321 Calcul de dimensionnement Le dimensionnement des planchers doit être effectué en utilisant les

caractéristiques de calcul données dans l’annexe de la partie Avis. Les montages parasismiques doivent être conçus et dimensionnés

selon les prescriptions de la section 9 du DTU 23.2 P3. En particulier pour les montages sans dalle rapportée collaborante, l’application de la section 9.3.2 du DTU conduit aux valeurs propres à chaque type de dalle alvéolée en fonction de la conception et de dimensions du crantage vertical de ses flancs.

Les contraintes de cisaillement en torsion sont à prendre en compte et à cumuler aux cisaillements d’effort tranchant chaque fois que les efforts de torsion ne peuvent pas être négligés.

Les armatures de couture disposées en attente le long des nervures et destinées à être ancrées dans la table de compression rapportée, si nécessaires, sont déterminées à l’état limite ultime conformément à l’article 6.2.5 de la norme NF EN 1992-1-1 et son annexe natio-nale. La capacité résistante est limitée par les prescriptions données dans l’annexe K de la norme NF EN 13747.

Les contraintes limites prescrites dans l’article 5.3 du DTU 23.2 P3 doivent être respectées, à condition en outre que les tolérances de positionnement des armatures et l’épaisseur de béton n’excèdent pas 3 mm et 5 mm respectivement.

Les vérifications des conditions d’appuis des planchers doivent s’effectuer conformément à l’annexe A du DTU 23.2 P3 « Plancher à dalles alvéolées préfabriquées en béton ».

Les clefs sous charges concentrées doivent être vérifiées selon l’article 4.6 du DTU 23.2 P3.

2.322 Répartition transversale des charges Dans le cas où la répartition transversale des charges est possible

au sens de l’article 3.2.3.2.2 de la norme NF DTU 23.2 P3, le dimen-sionnement sera fait dans les conditions du §5.2 du dossier tech-nique.

2.323 Contrainte de cisaillement longitudinale dans les joints

Dans le cas d’un fonctionnement en diaphragme du plancher, la con-trainte de cisaillement longitudinale dans les joints à prendre en compte, , dépend de l’origine des sollicitations.

Sollicitations sismiques : est déterminée conformément au paragraphe 9.2.1 de la norme NF

DTU 23.2 P3 avec crantage latéral.

Hors sollicitations sismiques : est déterminée conformément au paragraphe 7.2 de la norme NF

DTU 23.2 P3.

2.324 Utilisation en zone sismique Les planchers ELEGIS doivent être organisés pour assurer la fonction liaison entre les différents éléments de la structure. Pour cela, les planchers doivent être correctement ancrés sur leurs appuis. Dans les deux directions, le plancher doit présenter en toute section transver-sale une capacité de résistance ultime à la traction correspondant à la valeur maximale entre 15 kN/ml et celle issue du calcul sismique d’ensemble effectué sur le projet.

2.325 Trémies Les prescriptions de l’article 6.1.3 de la norme NF DTU 23.2 P1-1 s’appliquent. Les trémies et réservations diverses, de largeur au plus égale à 60 cm sont réalisables entre les nervures. Pour les trémies de plus grandes dimensions, jusqu‘à 1,50 m, un chevêtre en béton armé doit être calculé pour reprendre les efforts des nervures interrompues. La réalisation de ces trémies devra être conforme aux méthodes pro-posées au § 5.4 du Dossier Technique. Dans les autres cas, il faut prévoir une structure indépendante du plancher pour supporter les dalles. Pour les trémies de petites dimensions, les réservations peuvent être prévues à la fabrication par découpage du béton frais ou peuvent être réalisées sur place sur le plancher fini à l’aide d’une foreuse à condition de ne couper aucune armature et de respecter les conditions d’enrobage, sauf si cette disposition est prévue au projet.

2.33 Conditions de mise en œuvre La dalle collaborante, rapportée sur les éléments pour réaliser des planchers composites, doit être réalisée soit en même temps que les joints entre éléments, soit après durcissement complet de ces derniers afin d’éviter que les dalles alvéolées soient sollicitées pendant la prise du béton de clavetage des joints.

Elle doit avoir une épaisseur minimale de 5 cm et comporter un treillis soudé. Cette disposition permet facilement l’incorporation d’aciers en chapeau au-dessus des appuis pour réaliser des continui-tés. Pour les dalles sciées, la planéité et le parallélisme des appuis doi-

vent être particulièrement respectés. Sauf si les justifications par le calcul autorisent une mise en œuvre

sans étais, les éléments doivent être étayés pendant le coulage de la dalle rapportée. Les distances entre files d’étais doivent être déter-minées par calcul selon une méthode mise au point sur une géomé-trie d’éléments réduite des tolérances dimensionnelles et de positionnement, méthode devant avoir été recoupée par des essais réalisés sur tous les éléments.

2.34 Contrôles Les contrôles doivent permettre de garantir les caractéristiques sui-vantes: Résistance caractéristique à la compression du béton fck ; Durabilité, classe d’exposition ; Rugosité de surface pour utilisation en plancher composite.

2.35 Documents d’exécution Le fabricant doit porter, dans les plans et documents de mise en œuvre qui constituent le plan de préconisation de pose, les informa-tions suivantes : Les hypothèses prises en compte dans les calculs ; Les conditions à respecter pour les appuis, ancrages, liaisons et

continuités, notamment en ce qui concerne les armatures, qu'elles sortent en attente des dalles alvéolées ou qu'elles soient à placer en œuvre ;

La pente éventuelle du plancher (notamment lorsqu'elles sont utili-sées comme support d'étanchéité) ;

La définition des planchers, leur poids théorique, avec leur repérage et leur implantation ;

Les conditions de stockage ; Les conditions de manutention, de levage et de pose des dalles

alvéolées ; Les conditions d'étaiement éventuel ;

Conclusions

Appréciation globale L’utilisation du procédé dans le domaine d’emploi accepté est ap-préciée favorablement.

Validité Jusqu’au 30 Juin 2024.

Pour le Groupe Spécialisé n°3.1 Le Président

3. Remarques complémentaires du Groupe Spécialisé

Conformément à la réglementation thermique en vigueur, les calculs des coefficients d’isolation thermiques du plancher doivent être menés en deux dimensions compte tenu de la géométrie de la dalle et des ponts thermiques formés par les nervures.

Le Rapporteur du Groupe Spécialisé n°3.1

3.1/10-665_V1 5

ANNEXE

La présente annexe fait partie de l’Avis Technique. Le respect des valeurs indiquées est une condition impérative de la validité de l’Avis

1. Armatures de précontrainte Les caractéristiques des armatures de précontrainte mises en œuvre dans planchers ELEGIS sont données dans le tableau ci-dessous :

Armatures classe Section Fpk F0,1k Ti

[Mpa] [mm²] [kN] [kN] [kN]

T 12.5 1860 93 173 154 146,3

T 15.2 1860 139 258 230 218,5

2. Caractéristiques géométriques et mécaniques des dalles BCS DEC et BCS DN Les valeurs suivantes sont données pour des dalles de 2,505 mètres de large.

Tableau 1: Eléments Standards

Dalle S Poids

Dalle seule vs vi i i/vs i/vi Epaisseur nervure z

[-] [cm²/m] [daN/m2] [cm] [cm] [cm4/m] [cm3/m] [cm3/m] [cm/m] [cm]

DEC 15 1130 271 7,60 7,40 26817 3530 3623 24,3 10,64

DEC 20 1251 300 10,18 9,82 59458 5839 6056 24,3 15,08

DEC 25 1372 329 12,75 12,25 107725 8448 8796 24,3 19,54

DEC 30 1493 358 15,31 14,69 173134 11308 11787 24,3 23,93

DEC 35 1614 387 17,86 17,14 257200 14400 15007 24,3 28,23

DEC 40 1735 416 20,40 19,60 361437 17714 18444 24,3 32,45

DEC 45 1856 445 22,94 22,06 487359 21244 22093 24,3 36,60

Tableau 2 : Sans table collaborante

Dalle S Poids

Dalle seule vs vi i i/vs i/vi

Epaisseur nervure

z

[-] [cm²/m] [daN/m2] [cm] [cm] [cm4/m] [cm3/m] [cm3/m] [cm/m] [cm]

DN 15 770 185 9,98 5,02 12341 1237 2458 24,3 9,79

DN 20 891 214 13,29 6,71 28879 2174 4301 24,3 13,49

DN 25 1012 243 16,40 8,60 55678 3395 6473 24,3 17,36

DN 30 1133 272 19,38 10,62 94532 4878 8902 24,3 21,27

DN 35 1254 301 22,27 12,73 147125 6607 11557 24,3 25,19

DN 40 1375 330 25,09 14,91 215084 8572 14426 24,3 29,07

DN 45 1496 359 27,86 17,14 299996 10768 17502 24,3 32,93

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Dossier Technique établi par le demandeur

A. Description 1. Classe du système Le procédé de plancher BCS est composé d’éléments de dalles précon-traintes préfabriquées et élégies par des noyaux en polystyrène. Ces éléments de plancher peuvent être fabriquées intégralement avec leur hourdis supérieur (BCS/DEC) ou partiellement sans le hourdis supérieur (BCS/DN). Dans les deux cas les dalles sont jointoyées entre elles par des clefs de solidarisation. Pour la réalisation des planchers, les dalles BCS/DN sont associées à une dalle collaborante mise en œuvre sur site. Les dalles BCS/DEC peuvent être utilisées avec ou sans dalle collaborante. Le domaine d’application est celui de toutes les constructions courantes en France européenne telles que bâtiments d’habitation, bâtiments de bureaux, bâtiments scolaires, parkings pour véhicules légers, bâtiments à usage hospitalier, bâtiments industriels et commerciaux, entrepôts, bâtiments sociaux culturels et sportifs, etc. La conception du procédé ne permet son utilisation dans les zones sismiques qu’avec dalle collaborante.

2. Définition des matériaux

2.1 Armatures de précontrainte Les armatures utilisées pour la précontrainte des dalles sont des torons homologués ou qui bénéficient d’une autorisation de fourniture de la ASQPE. Les types de torons sont les suivants :

Armatures classe Section Fpk F0,1k Ti

[Mpa] [mm²] [kN] [kN] [kN]

T 12.5 1860 93 173 154 146,3

T 15.2 1860 139 258 230 218,5

2.2 Armatures complémentaires de béton armé Les aciers transversaux, de couture et complémentaire sont du type treillis soudés ou barres de classe B500 conformes aux normes NF A 35 080-1 et 2.

2.3 Béton des dalles élégies Béton confectionné à partir de granulats courants type silico-calcaire de dimension maximum 16 mm et de ciment type CEM I 52,5R. Résistance garantie à la compression à 28 jours égale à 45 Mpa mesu-rée sur cylindres 16x32 cm. (Les mesures en usines pourront être faites sur cubes 14x14 cm compte tenu de la correspondance cube/cylindre selon la norme NF EN 206/CN). La formulation du béton est spécifique à cette fabrication. Il s’agit d’un béton super fluidifié dont le volume des agrégats représente 69 % du volume total de béton. Pour les dalles qui doivent répondre à des exigences coupe-feu, la lame de béton en sous face est réalisée exclusivement avec des granulats spécifiques. La formulation de ce béton est la même que celui du béton courant utilisé pour les nervures et le hourdis supérieur, seule la nature des agrégats est différente. Le dosage liant-adjuvant reste inchangé. Des éprouvettes sont prélevées sur les bétons de 1ère phase (les 5 cm inférieurs) et 2ème phase (nervures et extrados). La relaxation interve-nant après des tests d’écrasement acceptables des 2 bétons. La vérification à 28 jours concerne uniquement le béton de 2ème phase.

2.4 Béton complémentaire de dalle rapportée éventuelle coulée en œuvre

Béton de granulats courants de dimension maximum 15 mm, de classe 1 ou classe 2 selon l’environnement et de résistance minimum fck = 25 MPa.

3. Description des dalles

3.1 Dalles standards Les dalles courantes sont constituées par des panneaux de 2,505 m de large et de longueur adaptée aux portées à réaliser. Les dalles sont élargies par des noyaux en polystyrène de forme générale rectangulaire de 60 cm de largeur par unité et chanfreinés (5x5 cm) sur les angles inférieurs. Lorsque le noyau est d’une épaisseur égale ou supérieure à 20 cm (dalle DEC d’épaisseur à 30 cm) les arêtes supérieures sont chanfreinées (5x5 cm). La sous-face du noyau est évidée de manière continue sur une largeur de 30 cm et sur une hauteur de 5 cm. Chaque dalle comporte 3 noyaux déterminant ainsi 2 nervures intermédiaires de 19,75 cm de largeur et 2 nervures de rive de 15 cm de largeur hors tout. Dans l’épaisseur les dalles BCS/DEC sont constituées d’un hourdis inférieur de 5 cm et d’un hourdis supérieur de 5 cm reliés par les nervures entre noyaux. L’épaisseur totale de ces dalles est de 15, 20, 25, 30, 35, 40 et 45 cm. Les dalles BCS/DN sont constituées seulement du hourdis inférieur de 5 cm et des nervures entre noyaux. L’épaisseur totale de ces dalles est de 15, 20, 25, 30, 35, 40 et 45 cm. La forme extérieure des nervures de rive permet d’obtenir entre chaque dalle un joint qui forme clé de solidarisation transversale. De plus cette face comporte un crantage vertical permettant de répondre aux dispositions parasismiques définies à la section 9 du DTU23.2P3 relatif aux planchers avec dalles alvéolées. La face supérieure des dalles BCS/DEC peut être rendue rugueuse dans le cas de la mise en œuvre d’une dalle collaborante sur site. Les nervures des dalles BCS/DEC et BCS/DN comportent partielle-ment des armatures d’âme. Pour les dalles BCS/DEC des armatures transversales sont disposées sur les extrémités. Ces armatures sont établies sur toute la hauteur du plancher y compris dans la dalle collaborante éventuelle. Elles sont implantées sur au moins L/4 à chaque extrémité. Pour les dalles BCS/DN des coutures sont systématiquement mises en œuvre pour assurer le monolithisme. La face inférieure est lisse de coffrage et les joints sont marqués par un chanfrein de 10 mm à 45° sur chaque dalle, déterminant ainsi une ouverture de joint légèrement supérieure à 20 mm après pose des dalles. Cette sous-face comporte aussi des orifices (PVC, diamètre de 25 mm) situés à un mètre du tympan d’extrémité au droit de chaque rang de noyaux (évacuation de l’eau résiduelle). Les dalles sont précontraintes par des torons T 12.5 et T 15.2 disposés au droit de chaque nervure. Les torons T 12.5 sont dispo-sés sur le premier lit inférieur et leur axe se situe à 35 mm de la face inférieure pour les dalles normales. Eventuellement ce premier lit peut être disposé à 60 mm pour des nécessités particulières de stabilité au feu. Les armatures T 15.2 sont disposées sur les autres lits avec une trame verticale de 5 cm entre axes des armatures. Les hourdis inférieur et supérieur sont armés par un treillis soudé dont la section des armatures orthogonales aux nervures est au moins égale à 0,2% de la section de béton (1cm²/m pour 5 cm d’épaisseur) et 0,1% pour les armatures parallèles aux nervures. Dans le cas de charges localisées d’intensité notable l’armature du hourdis est renforcée si les calculs en montrent la nécessité. Les treillis soudés de l’intrados et de l’extrados ont une largeur de 2,40 m pour une largeur préfabriquée de 2,505 m. L’enrobage inférieur est de l’ordre de 1,5 cm. Les dalles comportent un tympan en béton à chaque extrémité de 25 cm de large dans lequel sont mises en place les ancres de le-vage. Au-delà de 14,00 m de portée, une nervure transversale supplé-mentaire est créée à 1,20 m environ de part et d’autre des extrémi-tés qui comporteront dans ce cas les dispositifs de levage limitant ainsi les accessoires de levage (élingues, palonniers).

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3.2 Dalles complémentaires

3.21 Dalles à 1 ou 2 noyaux Le procédé permet de fabriquer des dalles de complément à 1 ou 2 noyaux (largeur variable de 0,95 m à 2,00m) ou à un demi-noyau (largeur de 0,60 m). Les autres dispositions de ces dalles restent identiques à celles des dalles standards.

3.22 Eléments pleins Pour faciliter les conditions de calepinage des planchers, le procédé permet aussi de fournir des éléments pleins de largeur variable entre 21 et 52 cm de cm en cm.

3.3 Définition géométrique des dalles et disposition des armatures.

Les dessins et tableaux des valeurs d’utilisation en annexe donnent les dispositions standards des noyaux et des armatures indiquées dans la description précédente. Ces dispositions peuvent éventuellement être adaptées par le bureau d’études du fabricant et être justifiée par une note de calcul conforme aux prescriptions techniques particulières de l’Avis Technique.

3.4 Identification Chaque dalle est identifiée en partie supérieure par une étiquette en plastique fichée dans le béton, comportant le nom du fabricant BCS, la nomenclature définissant le type de dalle, le repère de pose sur chan-tier, par exemple DEC7 pour la dalle n°7 du plan de calepinage de type DEC. Un cahier est joint au plan de calepinage pour donner le détail des caractéristiques de chaque dalle. Les armatures sont précisées de la façon suivante : DN 25/10/4 pour une dalle DN de 25 cm d’épaisseur avec 10 torons sur le premier lit et 4 sur le deuxième. Le premier lit est toujours constitué de T 12.5. Autre exemple : DN 40/10/6/4 = 1er lit = 10 x T12.5 2ème lit = 6 x T15.2

3ème lit = 4 x T15.2

4. Fabrication des dalles Les dalles sont fabriquées sur des bancs à structure auto résistante de 73 m de longueur. La table de coulage est constituée d’un platelage métallique. Le bord des dalles est obtenu par coffrage avec des joues métalliques qui donnent la forme des clés et des crantages verticaux. Le mouvement de ces joues est réalisé par un dispositif hydraulique. Les extrémités de dalle sont coffrées par des séparateurs métalliques permettant le passage et le positionnement des armatures. Les treillis inférieurs (intrados et extrados) sont calés pour un enrobage inférieur de l’ordre de 1,5 cm. Les armatures transversales d’âme ou de coutures venant se positionner sur le treillis inférieur, sont stabilisées et maintenues grâce au retour horizontal sur le treillis. Les armatures sont mises en tension par vérin unifilaire et ancrées sur les chevêtres des dispositifs de maintien en tension. Ces dispositifs sont équipés de vérins utilisés seulement pour réaliser une détention pro-gressive des armatures au moment de la mise en précontrainte des dalles. Les opérations de fabrication comprennent les phases suivantes : Mise en place des armatures, des séparateurs, des réservations et

incorporations diverses. Coulage du hourdis inférieur de 5 cm d’épaisseur (1ère phase) réalisé

sur 1/3 ou 1/2 longueur du banc de précontrainte afin de réduire le délai entre les phases (de l’ordre de la ½ heure).

Pose des noyaux en polystyrène. Un dispositif approprié permet le positionnement et le maintien en place de ces noyaux. (épingles entre treillis inférieurs et supérieurs).

Coulage du béton des nervures et du hourdis supérieur en une seule phase et scarification de la surface en début de prise du béton.

Maturation du béton Selon les nécessités en fonction de la température ambiante le béton

peut être coulé « chaud » (25 à 30 degrés). La maturation du béton s’effectue naturellement sous une couverture isotherme.

Après contrôle de la résistance du béton, mise en précontrainte par relâchement progressif des vérins du dispositif d’ancrage.

Coupe des armatures entre dalles par tronçonnage. Evacuation des produits vers le stockage. La manutention des dalles est effectuée par des ancres de levage incor-porées dans les tympans d’extrémité. Le stockage est réalisé à plat sur des appuis situés au voisinage des extrémités des dalles. Le système de planchers précontraints Elégis BCS fait l’objet d’une certification CSTBat/QB.

5. Mise en œuvre

5.1 Pose des éléments

5.11 Etaiement et appuis provisoires Les dalles sont posées jointivement selon le repérage défini par le plan de pose du fabricant. La pose des dalles type BCS/DEC est en général réalisée sans dis-positif d’étaiement intermédiaire. L’étaiement peut éventuellement s’avérer nécessaire près des appuis lorsque les conditions de repos minimal ne sont pas respectées soit par conception soit par cumul défavorable des tolérances ne permettant pas d’obtenir les repos prévus. L’étaiement intermédiaire peut éventuellement être utilisé dans le cas de dalles mises en œuvre avec une table collaborante. La pose des dalles type BCS/DN s’effectue en général avec un étaiement intermédiaire mis en place après pose des dalles préfa-briquées. La pose peut également être étudiée sans étai. Pour les mêmes raisons que celles évoquées ci-dessus l’étaiement près des appuis peut éventuellement s’avérer nécessaire. Le repos effectif des dalles doit être au moins égal aux valeurs minimales définies dans le DTU23.2 en fonction des charges trans-mises aux appuis et selon la nature des appuis.

5.12 Pose sur ouvrages en béton ou en maçonnerie

Les supports peuvent être des voiles, des poutres en béton armé ou précontraint, des murs en maçonnerie de petits éléments. Les appuis se font à sec sur une surface bien dressée et de niveau. Pour les murs en maçonnerie de petits éléments il est nécessaire de réaliser une arase en béton. En outre lorsque la portée des dalles est supérieure à 10 m cette arase doit être armée par un chaînage afin de constituer un sommier d’appui qui couronne le mur. Les appuis en vis à vis d’une même travée doivent être réglés pour que les 4 angles d’une même dalle soient parfaitement dans le même plan afin d’éviter un effet d’appui diagonal pouvant entraîner des fissurations par torsion. En cas de constat sur chantier du non-respect des tolérances de niveau, l’entreprise doit poser les élé-ments de plancher sur des lisses de rives réglées de manière à rétablir des niveaux satisfaisants.

5.13 Pose sur ossatures métalliques La pose des dalles sur des ossatures métalliques doit être réalisée sur des profilés suffisamment larges pour permettre le clavetage béton au-dessus de la poutre et la réalisation des appuis provisoires conformément à la section A.2 de l’annexe A du DTU 23.2 P3. En pratique ceci implique le recours à des profils type IPE de grandes dimensions ou HEA, HEB, HEM ou encore des profilés reconstitués offrant les mêmes possibilités. Le charpentier doit s’assurer d’une résistance en flexion suffisante pour les ailes supérieures. Des connecteurs de type goujons soudés sont disposés en double rangée afin de permettre une butée en cas de ripage accidentel des éléments de plancher lors de la pose. La hauteur de ces connec-teurs est au plus proche des 3/4 de l’épaisseur totale du plancher. Lorsque le profil métallique assure seul la capacité portante, la section de ces connecteurs par mètre linéaire est déterminée pour équilibrer une contrainte de glissement égale à 0.03 x fck x b0 (voir dessin n°10 en Annexe) , avec une contrainte de calcul égale à la limite élastique. Dans le cas de poutres mixtes acier-béton la sec-tion est calculée conformément à la NF EN 1994-1-1 et son AN.

5.2 Solidarisation des dalles entre elles Le dimensionnement de la solidarisation des dalles entre elles est réalisé selon la méthode de calcul analytique de l’Annexe C de la NF EN 1168. Après humidification préalable les joints sont remplis par un béton de granulométrie faible (granulats de dimension maximum 10 mm).

5.3 Planchers composites avec table de compression rapportée

La dalle rapportée est d’une épaisseur minimum de 5 cm et com-porte un treillis soudé dont la section est définie dans les cas cou-rants par l’Article 5.4.3 du DTU 23.2 P1-1 et éventuellement en fonction des conditions d’emploi en zones sismiques. Dans le cas des dalles type BCS/DEC celles-ci doivent comporter une surface rugueuse sur leur face supérieure. Cette rugosité est réalisée en usine et l’état de surface répond aux définitions données par l’Article 6.2.5 (2) selon EN 1992-1-1. Pour les dalles de type DN, la reprise de bétonnage avec la dalle collaborante est assurée soit par les armatures d’âme ou de cou-tures sur le 1/3 de la portée, de part et d’autre des extrémités. Sur le 1/3 central, si les coutures ne sont pas nécessaires, la scarifica-tion est systématiquement réalisée selon les conditions du DTU 23.2 P3 section 4.3.3.

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5.4 Réalisation des trémies De par leur conception, les dalles permettent de réaliser facilement des trémies de dimension transversale inférieure ou égale à 60 cm, com-prises entre deux nervures successives. Les dalles doivent être vérifiées sous l’action de la précontrainte et des charges en tenant compte de l’affaiblissement de la section des hourdis supérieur et inférieur. Les trémies de grande dimension transversale, au maximum de 1,50 m, peuvent être réalisées à cheval sur deux dalles en interrompant la nervure de rive des deux dalles adjacentes. Des chevêtres en béton armé sont nécessaires pour assurer le report de charge des nervures coupées. Les grandes trémies peuvent aussi être obtenues dans des dalles dont les nervures de rive sont renforcées et avec des chevêtres béton armé réalisés en usine pour la reprise des nervures centrales interrompues par la trémie. Les trémies peuvent également être réalisées avec une combinaison des éléments complémentaires comme par exemple dalles coupées à 1 ou 2 noyaux supportées par des chevêtres béton armé coulées en place et des éléments pleins de renforcement de part et d’autre de la trémie.

5.5 Réalisation des porte-à-faux Les porte-à-faux en prolongement des dalles ou perpendiculaires au sens de portée peuvent être réalisées dans le cas des planchers avec table de compression rapportée permettant la mise en œuvre des armatures de chapeaux. Les porte-à-faux peuvent être également réalisés dans le cas de plan-chers mis en œuvre sans dalle rapportée. Dans ce cas le hourdis supé-rieur des éléments est réalisé partiellement en usine en réservant la zone nécessaire à la mise en œuvre des chapeaux. Dans la zone de cette réservation les nervures comportent des arma-tures de couture. Après fabrication des éléments, le polystyrène des noyaux peut éventuellement être enlevé sur la zone de réservation pour donner la possibilité de réaliser un remplissage en béton sur le chantier permettant d’obtenir une zone d’équilibrage de la console.

5.6 Réalisation des plafonds Après application d’un enduit bouche-pores, la sous-face lisse peut recevoir une peinture de finition. Les joints peuvent être laissés appa-rents ou traités par un produit de garnissage adapté spécifiquement à cet usage (produits identiques à ceux qui sont utilisés pour la finition des planchers avec prédalles) Après préparation de la surface appropriée, il peut être appliqué en sous face tous les types d’enduits ou de flocage usuellement mis en œuvre sur des supports en béton. Pour la pose des faux plafonds les suspentes peuvent être fixées par chevillage dans le hourdis inférieur des dalles dans les zones comprises entre les nervures.

5.7 Réalisation des sols Les planchers BCS peuvent recevoir tous les types de revêtement de sol. Pour le cas de la pose directe sur les dalles de type BCS/DEC un rattrapage de la surface par un enduit de lissage peut s’avérer néces-saire. Dans le cas de revêtements fragiles, par exemple carrelages collés ou scellés, une dalle collaborante avec chapeaux de continuité sur les appuis est à prévoir. Les revêtements devront comporter des joints secs au droit des files d’appui des planchers.

5.8 Cas particuliers d’emploi et de mise en œuvre

5.81 Planchers sollicités par une compression latérale

Dans le cas des planchers sollicités dans leur plan par une compression latérale dans la direction perpendiculaire à la portée, les nervures de rive sont vérifiées pour transmettre cette sollicitation aux hourdis supé-rieur et inférieur. La contrainte de flexion de la nervure de rive estimée entre axes des deux hourdis est limitée à 0,15 x ft28 à l’Etat Limite Ultime Pour des sollicitations plus importantes des goussets sont à prévoir. Ils sont obtenus par des chanfreins haut et bas du noyau de rive. La di-mension de ces chanfreins (« a »x« a ») est telle que :

20 eHa

Avec : a = côté du chanfrein Ho = épaisseur du noyau e = épaisseur de la nervure de rive

5.82 Charges ponctuelles ou linéaires sur le plancher

Le ferraillage du hourdis supérieur est déterminé pour vérifier la flexion locale entre deux nervures. Les armatures transversales des nervures sont déterminées pour répondre aux sollicitations tangentes particulières.

5.83 Utilisation en zone sismique Le plancher doit comporter des armatures dans les 2 directions pour équilibrer un effort par unité de largeur égal à 15 kN/ml (fonction liaison). La réalisation de cette exigence implique l’emploi de planchers avec dalle collaborante coulée in-situ conformément à l’article 9.3.1 du DTU 23.2 P3.

B. Références CHANTIER ANNEE SURFACE DANIA 2011 860 m² ECOSPACE 2011 1300m² LABO E3 2011 2700m² GAZELEY OFFRAISE 2011 500m² ECOSPACE 2011 2000m² DECATHLON 2012 1100m² SCAPALSACE 2012 600m² DER KREISS 2012 1500m² WALMART 2012 800m² VEMARS 2013 1900m² SCI LES COLLINES 2013 300m² COMPLEXE SPORTIF HESINGUE 2014 500m² EM3 2014 18000m² ITM HEUDEBOUVILLE 2014 1600m² LIDL BARBERRY 2015 650m² JUNG COLMAR 2015 360m² VENTEO 2015 850m² MODULOG SAINT QUENTIN 2015 1300m²

C. Résultats expérimentaux Rapport d’essai de résistance au feu CSTB n°RS03-048. Appréciation de laboratoire CSTB n° AL17-206.

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