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

Leçon 6 : Planchers et toitures préfabriqués

CONCEPTION DE CONSTRUCTIONSEN BETON PREFABRIQUES

Leçon 6

Planchers et toitures préfabriqués


Types de planchers et éléments de toitures préfabriqués

Type d’élément Longueur Epaisseur Largeur kN/m²

7 m 120 - 200 mm 300 - 600 mm 2,1 - 3,2

± 20 120 - 500 600 - 1200 2,2 - 5,2

24 ( 30 ) 200 - 800 2400 2,0 - 5,0

9 150 - 300 600 1,5 - 3,5

6 100 - 250 300 - 600 0,7 - 3,0

7 100 - 200 600 - 2400 2,4 - 4,8

7 200 - 300 200 - 600 1.8 - 2.4


Eléments de plancher et de toiture entièrement préfabriqués

Dalles alvéolées

Procédés de production

par extrusion ou lissage

Sous-face lisse

Masse propre réduite



Eléments nervurés

Béton précontraint

Grande capacité portante



Eléments de toiture

Grandes portées

Masse réduite par sections transversales élancées

Différents types d’éléments


Eléments de plancher et de toiture partiellement préfabriqués

Planchers à prédalles

Sysytème de plancher semi-préfabriqué

Eléments massifs ou nervurés

Etançonnement provisoire souvent

nécessaire pendant la construction


Eléments de plancher partiellement préfabriqués

Planchers à poutrins et entrevous

Les entrevous sont posés entre

poutrelles préfabriquées et

achevés avec du béton coulé

en place

Les entrevous existent en différents matériaux


Escaliers préfabriqués

Escaliers droits

Escaliers tournants ou en colimaçon

Marches individuelles et paliers, ou combinaisons de volées et paliers.

Finition de surface lisse ou en béton poli.


Modulation

Module de base normalement 300 mm

Largeur courante: 600, 1200, 2400 mm

Grande flexibilité du plancher en plan

Les portées ne doivent pas

être dans la même direction

Changements de niveau ou en épaisseur

Eléments d’ajustage pour Influence de la largeur de la poutre

planchers non-modulés d’appui sur les éléments de plancher

et sur la modulation


Conception des éléments de plancher

Dalles alvéolées précontraintes

Capacité à l’effort tranchant

ctdcpw

c f + f S

b I = V 2ctdRd,

d b ] 0,15 + )f (100k [0,12 = V w3/1

ckRd, cpc



Eléments alvéolés

La résistance au poinçonnement

dépend de la section de la dalle et

de la présence d’une couche de

solidarisarion en béton

Charge de poinçonnement admissible pour un type de dalle

extrudée sans couche de solidarisation en béton

Type de dalle 50mm 100 mm 200mm

150/200 20 kN 30 kN

270 40 kN 60 kN

320/400 45 kN65 kN

500 60 kN 80 kN




Poutrins composites et entrevous non-porteurs en polystyrène

Plancher avant bétonnage de

la couche de solidarisation

Poutrins composites et

entrevous semi-porteurs

Poutrins composites et Types de poutrins entrevous porteurs

Armature transversale

Béton armé Poutrin composite Béton précontraint


Conception du plancher

Objectifs principaux :

Intégrité constructive

Action diaphragme pour transfert d’efforts horizontaux

Distribution transversale de charges concentrées


Action diaphragme

Le chaînage périphérique reprend les efforts de traction provenant des moments fléchissants horizontaux dans la dalle de plancher.

Les contraintes de cisaillement longitudinales dans les joints entre éléments alvéolés sans couche de solidarisation structurelle sont limitées à 0,10 N/mm² pour des surfaces lisses et à 0,15 N/mm² pour des surfaces plus rugueuses.


Charges concentrées

Distribution transversale

Les joints longitudinaux doivent être capables de reprendre les contraintes de cisaillement verticales

Pas de déplacement latéral des bords des joints

Il est également possible d’utiliser une couche de solidarisation structurelle pour assurer la distribution transversale

Profils de joints pour Plancher TT avec couche dalles alvéolées de solidarisation

Armature transversale soudée à un profil de liaison

Dalle TT Liaison soudéeCouche de solidarisation


Distribution de charges concentrées

Essais sur planchers alvéolés

Flèche de 6 éléments de plancher de 6,00 m de long

avec charge concentrée au centre

Charge

Flèche au milieu de la portée pour différents niveaux de chargement

Comparateur

Dalle alvéolée


Distribution de charges concentrées

Essais sur planchers alvéolés

Flèche de 6 éléments de plancher de 6,00 m de long

avec charge concentrée au centre d’un plancher latéral

Charge concentrée

Dalle alvéolée

Flèche au milieu de la portée pour différents niveaux de chargement

Comparateur


Coefficients de distribution de charge

Exemple de coefficients de distribution transversale pour dalles alvéolées avec éléments de 1,20 m de large, pour une charge

ponctuelle au centre de 5 éléments

Portée du plancher

Charge ponctuelle

Pourcentage de

charge


Coefficients de distribution de charge


Coefficients de distribution transversale

pour planchers à poutrins et entrevous

Coefficient pour poutrelles n°Nombre de poutrelles deChaque côté de la charge concentrée.

Coefficient pour poutrelles n°


Porte-à-faux

Dalles alvéolées en porte-à-faux

Uniquement valable pour de petits porte-à-faux

Maximum

2,00 m

Dalle de solidarisation structurelle avec armature de porte-à-faux

Armature dans couche de solidarisation à ancrer dans des alvéoles évidées


Balcons

Fixation de balcons sans ponts thermiques

Balcons fixés au bord

longitudinal de dalles alvéolées

Balcons dans la prolongation

de dalles alvéolées

Etrésillon métallique pour reprendre l’effort de compression à travers le joint

Armature de porte-à-faux


Assemblages

Longueur d’appui

Valeurs indicatives de la longueur d’appui nominale

Support Dalle alvéolée Plancher nervuré Prédalles Poutrins et

120 - 400 mm légér - lourd entrevous

Béton / acier 70 - 130 75 - 150 70 100

Maçonnerie 100 - 150 - 100 125


Assemblages dalles alvéolées

Armature de chaînage à l’appui

Ancrage des armatures de chaînage

dans les dalles alvéolées

L’armature de chaînage peut passer au dessus de la poutre ou au travers des ouvertures dans la poutre

Armature de chaînage ancrée dans des alvéoles évidées, ou dans les joints longitudinaux



Liaisons latérales

Armatures ancrées dans des encoches

dans le bord des dalles alvéolées

Encoche dans le bord supérieur de la dalle

Armatures d’attente dans le voile



Poutres métalliques

Exemples de liaisons de dalles alvéolées

sur poutres de support métalliques

Poutre métallique en dessous du plancher

Poutre métallique noyée dans le plancher

Barre à travers la poutre


Assemblages planchers TT

Liaisons d’appui Nervure découpée pour réduire la hauteur de construction

Liaison soudée uniquement à la face supérieure pour

éviter un encastrement complet

Néoprène


Assemblages planchers TT

Liaisons latéralesLa déformation de l’élément TT

sous charges utiles doit être possible

Barre filetée en attente dans

une douille ancrée dans

l’élément de façade Soudure de liaison entre élément TT et élément de façade

Plaque métallique soudée

Plats métalliques ancrés dans les éléments

Douille filetée incorporée

Couche de solidarisation en béton

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